• 대기
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• 제28권4호
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• pp.357-367
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• 2018

In this study, the temperature bias of aircraft observation was estimated through comparison with sonde observation prior to developing the temperature bias correction method at the Korea Institute of Atmospheric Prediction Systems (KIAPS). First, we tried to compare aircraft temperature with collocated sonde observations at 0000 UTC on June 22, 2012. However, it was difficult to estimate the temperature bias due to the lack of samples and the uncertainty of the sonde position at high altitudes. Second, we attempted a background innovation comparison for sonde and aircraft using KIAPS Package for Observation Processing (KPOP). The one month averaged background innovation shows the aircraft temperature have a warm bias against sonde for all levels. In particular, there is a globally distinct warm bias about 0.4 K between 200 hPa and 300 hPa corresponding to flight level. Spatially, most of the areas showed the warm bias except for below 300 hPa in some part of China at 0000 and 1200 UTC and below 850 hPa in Australia at 0000 UTC. In general, the temperature bias was larger at 1200 UTC than 0000 UTC. Based on the estimated temperature bias, we have applied the static bias correction method to the aircraft temperature observation. As a result, the warm bias of the aircraft temperature has decreased at most levels, but a slight cold bias has occurred in some areas.

• 대기
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• 제32권4호
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• pp.323-340
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• 2022

We analyzed the high-resolution wind data of Aircraft-Based Observation from the Mode-Selective Enhanced Surveillance (Mode-S EHS) data in Korea. For assessment of its quality, the Mode-S wind data was compared with the ECMWF ReAnalysis 5 (ERA5) reanalysis and Aircraft Meteorological Data Relay (AMDAR) data for more than 3-months from 7 May 2021 to 24 August 2021 near Incheon International Airport, Korea. Considering that the AMDAR reports are not provided by all commercial aircraft, total number of the Mode-S derived wind data with a second sampling rate was about twice larger than that of available AMDAR wind data. After the quality control procedures by removing erroneous samples, it was found that the root mean square errors (RMSEs) of the Mode-S retrieved winds are similar to that from the AMDAR winds. In particular, between 550 and 650 hPa levels, RMSE of the Mode-S (AMDAR) zonal wind against ERA5 data was about 2.3 m s^-1 (1.9 m s^-1), and those increased to 3.3 m s^-1 (2.4 m s^-1) in 200~500 hPa levels. A similar trend was found in the meridional wind, but a distinct positive mean bias of 2.16 m s^-1 was observed between 875 and 1,000 hPa levels. Winds retrieved from the Mode-S also showed a good agreement directly with AMDAR data. As the Mode-S provides a large amount of data with a reliable quality, it can be useful for both data assimilation in the numerical weather prediction model and situational awareness of wind and turbulence for aviation safety in Korea.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.479-484
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• 2020

FOD (foreign object debris)는 활주로 내의 항공기 운항과정에서 이에 위협을 가할 수 있는 모든 물질들을 총칭하는 단어이다. 과거 활주로 내에서 인적자원을 이용한 FOD 탐지 및 수거 방식은 효율성 및 경제성 면에서 매우 비효율적이기 때문에 국내에서 사용하기에 적합한 무인 FOD 탐지 시스템 개발이 필수적으로 요구되는 실정이다. 본 논문에서는 한서대학교 태안비행장에서 EO카메라 및 레이더를 이용한 고정형 FOD 자동 탐지 시스템과 이동형 FOD 자동 탐지 시스템을 연구 및 개발하고 고정형과 이동형 방식을 운용하여 조도 및 기상환경에 상관없이 비행장의 활주로 내 자동 FOD 탐지가 가능함을 확인하였다.

• 대기
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• 제33권5호
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• pp.531-548
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• 2023

We developed the Aviation Convective Index (ACI) for predicting deep convective area using the operational global Numerical Weather Prediction model of the Korea Meteorological Administration. Seasonally optimized ACI (ACI_SnOpt) was developed to consider seasonal variabilities on deep convections in Korea. Yearly optimized ACI (ACI_YrOpt) in Part 1 showed that seasonally averaged values of Area Under the ROC Curve (AUC) and True Skill Statistics (TSS) were decreased by 0.420% and 5.797%, respectively, due to the significant degradation in winter season. In Part 2, we developed new membership function (MF) and weight combination of input variables in the ACI algorithm, which were optimized in each season. Finally, the seasonally optimized ACI (ACI_SnOpt) showed better performance skills with the significant improvements in AUC and TSS by 0.983% and 25.641% respectively, compared with those from the ACI_YrOpt. To confirm the improvements in new algorithm, we also conducted two case studies in winter and spring with observed Convectively-Induced Turbulence (CIT) events from the aircraft data. In these cases, the ACI_SnOpt predicted a better spatial distribution and intensity of deep convection. Enhancements in the forecast fields from the ACI_YrOpt to ACI_SnOpt in the selected cases explained well the changes in overall performance skills of the probability of detection for both "yes" and "no" occurrences of deep convection during 1-yr period of the data. These results imply that the ACI forecast should be optimized seasonally to take into account the variabilities in the background conditions for deep convections in Korea.

• 대기
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• 제33권5호
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• pp.519-530
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• 2023

Deep convection can make adverse effects on safe and efficient aviation operations by causing various weather hazards such as convectively-induced turbulence, icing, lightning, and downburst. To prevent such damage, it is necessary to accurately predict spatiotemporal distribution of deep convective area near the airport and airspace. This study developed a new index, the Aviation Convective Index (ACI), for deep convection, using the operational global Unified Model of the Korea Meteorological Administration. The ACI was computed from combination of three different variables: 3-hour maximum of Convective Available Potential Energy, averaged Outgoing Longwave Radiation, and accumulative precipitation using the fuzzy logic algorithm. In this algorithm, the individual membership function was newly developed following the cumulative distribution function for each variable in Korean Peninsula. This index was validated and optimized by using the 1-yr period of radar mosaic data. According to the Receiver Operating Characteristics curve (AUC) and True Skill Score (TSS), the yearly optimized ACI (ACI_YrOpt) based on the optimal weighting coefficients for 1-yr period shows a better skill than the no optimized one (ACI_NoOpt) with the uniform weights. In all forecast time from 6-hour to 48-hour, the AUC and TSS value of ACI_YrOpt were higher than those of ACI_NoOpt, showing the improvement of averaged value of AUC and TSS by 1.67% and 4.20%, respectively.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제30권2호
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• pp.3-36
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• 2015

2014년말 기준 항공레포츠 동호인은 약 13만명, 경항공기 356대, 경량항공기 200대, 초경량비행장치 636대에 이르고 있으며, 항공레포츠 산업은 향후 생활수준 향상에 따라 급격히 발전할 유망 레저산업으로 부상하고 있다. 또한 초경량비행장치, 특히 무인비행장치를 활용한 사용사업도 지속적으로 증가하는 추세에 있으며, 향후 이들 장치를 활용한 관광, 레저 사업자 서비스에 대한 수요도 증가할 것으로 전망된다. 본 논문은 경항공기, 경량항공기 및 초경량비행장치 관련 지속적인 수요 증가에 대비하여 경항공기, 경량항공기 및 초경량비행장치 산업 활성화를 위한 "경(소형)비행장 개발의 표준화"를 통한 개발 방안에 대한 연구를 목적으로 하였다. 정부에서 제시하고 있는 항공레저산업의 활성화를 위해서는 전국에 경비행장을 많이 건설하여 운영할 수 있는 인프라를 제공해야 하지만, 각 지자체와 기관들은 앞 다투어 경항공기 비행장 건설에 나서고 있으나, 현실적으로 개발이 된 곳은 많지 않다. 정부차원에서도 경비행장 입지를 위한 연구를 진행한 바 있으나, 후보지만 검토하였고, 실제 건설에 대한 타당성을 수행하고 있지 못하다. 만일 실제로 건설이 된다면, 이러한 비행장의 입지가 과연 적합한지에 대해서는 타당성 검토를 통해 다시 한 번 검증 받게 될 것이다. 그리고 기존 연구보고서들과 관련 문서를 통해 입지선정 요소를 도출해내고, 전문가의 설문을 통해 경비행장의 입지선정 요소들을 분석해 내고자 하였다. 연구모형은 AHP분석을 위해 계층화 형태로 정하였는데, 선행연구 검토를 토대로 가중치를 정하여, 경비행장 입지선정요소에 대하여 2단계 구성을 기술/운영적 요소, 경제/정책적요소로 선정하였다. 그리고 3단계로 기술적 요소, 운영적 요소로 구성하였다. 마지막 단계로는 총 11개 (기상조건, 장애물 제한표면 조건, 공역조건, 운항절차, 소음문제, 환경문제, 시설의 이용성, 건설 및 투자비용, 지역경제 기여도, 접근성, 산업연계성)의 하위요소들을 선정하여 구성하였다. 경항공기 비행장 입지선정 요소 가중치 설문은 본 분야의 전문가 집단인 항공 운항, 관제 등의 교수 및 기장, 교관, 관제사, 정비사 등 전문가 70명을 대상으로 실시하였다. 일관성 지수는 CI=0.02로 일관성이 있는 것으로 나타났다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제33권1호
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• pp.227-260
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• 2018

최근 드론의 활용이 증가하면서 드론 기체의 파손 망실 손해 및 제3자의 신체 재산 피해 등 위험 역시 커지고 있다. 국내에서는 최근 드론 활용이 증가하면서 드론사고가 언론에 자주 보도되고 있다. 또한 시민 제보나 군 경찰의 처분의뢰 등을 통해 불법 사실을 인지하고 행정처분을 한 건수 역시 증가 추세이다. 드론사고로 인하여 제3자의 인적 물적 피해에 대한 손해배상책임 및 촬영정보유출 배상책임 등이 발생할 수 있다. 이에 따라 드론사고로 인한 책임과 위험을 완화할 수 있는 드론보험에 대한 고찰이 필요하다. 미국은 주택종합보험을 통해 주택에서 레저용 드론에 의해 발생하는 손해에 대해 보상받을 수 있다. 영국은 드론사고 발생 시 드론 소유자나 운영자가 무과실책임을 부담하게 된다. 또한 영국에서는 드론의 무게 및 운영 목적에 따라 드론보험 가입의무가 구분된다. 독일은 인적 물적 손해 발생 시, 드론 소유자는 드론이 항공기로 인정되는 한 무과실책임이 인정된다. 또한 독일에서는 드론 소지자에게 책임보험 가입의무를 부과하고 있다. 국내는 타인의 수요에 따라 유상으로 활용하는 초경량비행장치사용사업, 항공기대여업 및 항공레저스포츠업에 한하여 보험 가입을 의무화하고 있다. 이에 따라 자기 수요에 따라 활용되는 임무용 무인비행장치로 인한 제3자 손해 발생시, 원활한 손해배상에 어려움이 발생할 수 있는 상황이다. 외국 보험회사들은 드론으로 발생할 수 있는 다양한 손해를 담보하는 드론보험을 출시 판매하고 있다. 국내에서도 일부 보험사에서 드론 관련 제3자 손해배상보험 및 드론 기체 파손 망실 시 손해보전을 위한 기체보험을 개발하여 운영 중이다. 그러나 국내 드론보험은 합리적인 수준의 보험요율 산정을 위한 객관적인 자료 부족으로 인해 드론보험 요율이 매우 높은 실정이다. 또한 해킹 도난 분실 위험 및 기상영향 등 드론의 특수성을 반영한 드론보험 개발 역시 미흡한 실정이다. 드론 도입 활용 활성화 및 드론 활용 기관의 경제적 부담을 완화하기 위하여 드론보험 요율을 합리적인 수준으로 인하하는 것이 우선적으로 필요하다. 합리적인 수준의 보험요율을 산정하기 위해서는 보험사가 비행자료 등 기초자료를 확보하는 것이 선행되어야 하므로, 드론 시범사업을 통해 확보된 비행자료 등 기초자료를 보험업계와 공유하는 것이 필요하다. 또한 드론 활용으로 인한 제3자 손해 발생 시 원활한 배상을 위해 기체무게 활용분야 활용빈도 등 위험도를 고려하여 제3자 배상보험 가입을 제도화하는 방향에 대한 검토가 필요하다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.1-10
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• 2014

본 논문은 MPI를 이용하여 LiDAR 데이터를 처리하는 방식에서 각 코어간의 통신을 최소화하고 작업량 발란싱을 위해 격자크기를 다양하게 하여 LiDAR 데이터의 보간 처리 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 항공기 등을 통해 얻어진 LiDAR 데이터는 3차원 공간정보로서 정밀한 관측 성능과 거리 정보를 포함하여 지리정보, 기상관측 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 하지만 필요보다 높은 해상도의 데이터를 사용하거나, 비지표정보를 포함하는 경우를 위해 획득된 LiDAR 데이터를 필터링 하여 사용하게 되며, 필터링된 데이터를 사용하기 위해서는 주변을 탐색할 수 있는 자료구조를 이용해서 보간법을 수행하여야만 데이터가 재구성된다. 데이터의 규모에 비례하여 처리시간도 증가하기 때문에 이를 해결하기 위해 MPI를 이용한 고성능 병렬 처리 방식 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존에 병렬 처리를 사용한 기존의 방식은 각 노드에 할당된 데이터의 밀도가 달라 성능 저하가 생길 수 있으며, 경계값 불일치를 해결하기 위해 노드간의 통신이 많아지는 단점을 가진다. 제안한 방법의 효과를 검증하기 위해 기존 연구에서 제안된 방식들과 처리 성능을 비교하였으며, 데이터에 따라 최대 4.2배의 실행시간 단축되는 것을 확인하였다.

• 대기
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• 제29권4호
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• pp.481-499
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• 2019

National Institute of Meteorological Sciences has conducted a total 54 cloud seeding experiments with a silver iodide and calcium chloride using aircrafts from 2008 to 2018. The goal of the experiments is to improve the techniques of precipitation enhancement in Korea. The cloud seeding experiments using the silver iodide and calcium chloride were 36 and 18 times, respectively. During the cloud seeding experiments of the silver iodide and calcium chloride, the average values of total cloud amount for two kinds of seeding materials were 9.6 for and 8.1, respectively. The cloud type with the highest occurrence was Nimbostratus (Ns)-Stratus (St) (58%) in the silver iodide cloud seeding experiment. It was Altostratus (As)-Stratocumulus (Sc) (44%) in the calcium chloride cloud seeding experiment. Compared to probability of obtaining cloud seeding effect of the experiments using a leased aircraft, the probability using an atmospheric research aircraft increased from 43% to 63% in the silver iodide cloud seeding experiment and from 29% to 75% in the calcium chloride cloud seeding experiment. However, the increasing tendency was only shown during the one year experiment (2018). To get the meaningful statistical tendency of the cloud seeding effects, it is needed to implement many experiments in several years. Further we have to more clearly understand the characteristics of clouds developing in Korea and implement the cloud seeding experiments under a variety of weather conditions in order to develop the optimized precipitation enhancement technology in Korea.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.1-6
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• 2020

UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 일반 유인 항공기나 위성에 비해 경제성이 크고, 대상물에 접근이 용이하여 군사적인 목적으로 많이 이용되어 왔다. 최근에는 IT 기술의 발전으로 다양한 센서를 탑재한 UAV가 출시되고 있으며 측량, 농업, 기상관측, 통신, 방송, 스포츠 등 광범위한 분야에서 이용이 증가하고 있으며, 공간정보를 제작하고 활용하는 분야에서 UAV를 활용하기 위한 다양한 연구와 시도가 증가하고 있다. 하지만 기존의 연구는 사진측량과 관련된 연구가 대부분이며, LiDAR(Light Detection And Ranging)에 대한 분석적 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 공간정보 분야 활용을 위한 UAV LiDAR 센서의 특징을 분석하고자 하였다. LiDAR 센서의 취득속도, 반사횟수 등 상용화된 LiDAR 센서의 성능을 조사하고, 비슷한 정확도와 데이터 취득 가능 거리를 가지는 Surveyor Ultra와 VX15 모델을 선정하여 데이터 취득 및 분석을 수행하였다. 연구를 통해 각 센서별로 연구대상지의 DSM(Digital Surface Model)을 생성하고, 비교를 통해 데이터의 밀도, 정밀도, 식생지역에서 지면 데이터의 취득 등 특징을 제시하였다. UAV LiDAR 센서는 0.03m~0.05m의 정확도를 나타내었으며, 효과적인 활용을 위해서는 데이터의 특징들을 고려한 장비의 선정이 필요할 것으로 판단된다. 향후, 추가적인 연구를 통해 도심지역, 산림지역 등 다양한 지역에 대한 데이터 취득 및 분석이 이루어 진다면 UAV LiDAR의 활용성을 제시할 수 있을 것이다.