• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1995.10a
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• pp.129-132
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• 1995

본 연구에서는 신속표층유속 산정과 관련된 취송류 Data Table 구축을 위한 황해-동지나해 3차원 모델개발을 다룬다. 일반적으로 3차원모형을 예보모형으로 사용하기 위해서는 모형의 경제성이 가장 중요한 요소로 부각된다. 3차원모형인 경우 1970년대 초반부터 개발되어 왔고 크게 다충모형과 다충격자모형, Galerkin 함수이용모델로 나눌수 있다. 본 연구에서는 3차원모형중에서 경제성이 뛰어나나다고 알려진 Galerkin 함수이용 모형(Galerkin Function model)을 사용하기로 하고 경제성 제고를 위한 부가적인 노력으로 시간 수치적분에 강(1994)이 개발한 바 있는 유사변환기법을 이용한 Galerkin-FEM모형에 근간을 둔다. (중략)

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.36 no.5_1
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• pp.763-774
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• 2020

Wind data forecasted from the numerical weather prediction (NWP) model is generally used as the first-guess of the target tracking process to obtain the atmospheric motion vectors(AMVs) because it increases tracking accuracy and reduce computational time. However, there is a contradiction that the NWP model used as the first-guess is used again as the reference in the AMVs verification process. To overcome this problem, model-independent first guesses are required. In this study, we propose the AMVs derivation from Lucas and Kanade optical flow method and then using it as the first guess. To retrieve AMVs, Himawari-8/AHI geostationary satellite level-1B data were used at 00, 06, 12, and 18 UTC from August 19 to September 5, 2015. To evaluate the impact of applying the optical flow method on the AMV derivation, cross-validation has been conducted in three ways as follows. (1) Without the first-guess, (2) NWP (KMA/UM) forecasted wind as the first-guess, and (3) Optical flow method based wind as the first-guess. As the results of verification using ECMWF ERA-Interim reanalysis data, the highest precision (RMSVD: 5.296-5.804 ms^-1) was obtained using optical flow based winds as the first-guess. In addition, the computation speed for AMVs derivation was the slowest without the first-guess test, but the other two had similar performance. Thus, applying the optical flow method in the target tracking process of AMVs algorithm, this study showed that the optical flow method is very effective as a first guess for model-independent AMVs derivation.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.20 no.3
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• pp.19-27
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• 2015

Technologies of wind power generation for development of alternative energy technology have been accumulated over the past 20 years. Wind power generation is environmentally friendly and economical because it uses the wind blowing in nature as energy resource. In order to operate wind power generation efficiently, it is necessary to accurately predict wind speed changing every moment in nature. It is important not only averagely how well to predict wind speed but also to minimize the largest absolute error between real value and prediction value of wind speed. In terms of generation operating plan, minimizing the largest absolute error plays an important role for building flexible generation operating plan because the difference between predicting power and real power causes economic loss. In this paper, we propose a method of wind speed prediction using numeric prediction algorithm-based wind speed forecast model made to analyze the wind speed forecast given by the Meteorological Administration and pattern value for considering seasonal property of wind speed as well as changing trend of past wind speed. The wind speed forecast given by the Meteorological Administration is the forecast in respect to comparatively wide area including wind generation farm. But it contributes considerably to make accuracy of wind speed prediction high. Also, the experimental results demonstrate that as the rate of wind is analyzed in more detail, the greater accuracy will be obtained.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.221-225
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• 2006

본 연구에서는 한계유출량(threshold runoff), 특정 유역의 토양수분 상태 및 단기 기상예보 자료 등으로부터 한강유역의 돌발홍수능(Flash Flood Guidance, FFG)을 계산할 수 있는 한국형 돌발홍수 예경보시스템을 개발하였다. 한강유역의 DEM 자료를 이용하여 미세 소유역을 구분하고 하도단면 특성을 고려한 제방 월류유량 개념을 기초로 고해상도 미세 소유역 단위의 지속시간별 한계유출량을 산정하였고, Sacramento 토양수분 모델을 통해 임의 시간의 토양수분 상태를 실시간으로 추정할 수 있는 돌발홍수 모델의 수문학적 구성요소를 개발하였다. 또한, FFG 시스템의 기상학적 구성요소로 레이더 강우 추정을 추계 동역학적 편차보정 기법을 통해 계산하였다. 상술된 수문 및 기상학적 구성요소를 바탕으로 2003년 7월 및 2004년 8월의 호우사상에 대한 유역기반의 FFG를 산정하였고, 기상청의 RDAPS(Regional Data Assimilation and Prediction System) 단기 수치예보 자료의 지속시간별 예측강수량을 활용하여 돌발홍수 발생 가능성에 대한 사례연구를 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2002.03b
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• pp.49-59
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• 2002

이 연구에서는 강원도 삼척시를 대상으로 산불취약지역 분석모델을 개발하고, 개발된 분석모델을 기반으로 산불취약지역을 표출하였으며, 이를 위한 전산프로그램을 개발하였다. 산불취약지역 공간분석자료로는 NGIS 사업을 통해 구축된 1/25천 축척의 수치지형도, 수치임상도 그리고 과거 산불발화위치자료를 사용하였다. 산불발화위치에 대한 공간적 분포특성(지형, 임상, 접근성)을 기반으로 모델을 설정하였으며, 공간분석은 간단하면서도 일반인들이 이해하기 쉬운 Conditional probability, Likelihood ratio 방법을 사용하였다. 그리고 각각의 모델에 대한 검증(cross validation)을 실시하였다. 모델 검증방법으로는 과거 산불발화위치자료를 발생시기에 따라 두 개의 그룹으로 나누어 하나는 예측을 위한 자료로 사용하고, 다른 하나는 검증을 위한 자료로 사용하였다. 모델별 예측성능은 prediction rate curve를 비교·분석하여 판단하였다. 삼척시를 대상으로 한 예측성능에서 Likelihood ratio 모델이 Conditional probability 모델보다 더 낳은 결과를 보였다. 산불취약지역 분석기술로 작성된 상세 산불취약지역지도와 현재 산림청에서 예보하고 있는 전국단위의 산불발생위험지수와 함께 상호보완적으로 사용한다면 산불취약지역에 대한 산불감시인력 및 감시시설의 효율적인 배치를 통하여 일선 시군 또는 읍면 산불예방업무의 효율성이 한층 더 증대될 것으로 기대된다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.30 no.2
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• pp.84-94
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• 2018

In order to overcome the limitation of deterministic forecast, an ensemble forecasting system for regional ocean wave is developed. This system predicts ocean wind waves based on the meteorological forcing from the Ensemble Prediction System for Global of the Korea Meteorological Administration, which is consisted of 24 ensemble members. The ensemble wave forecasting system is evaluated by using the moored buoy data around Korea. The root mean squared error (RMSE) of ensemble mean showed the better performance than the deterministic forecast system after 2 days, especially RMSE of ensemble mean is improved by 15% compared with the deterministic forecast for 3-day lead time. It means that the ensemble method could reduce the uncertainty of the deterministic prediction system. The Relative Operating Characteristic as an evaluation scheme of probability prediction was bigger than 0.9 showing high predictability, meaning that the ensemble wave forecast could be usefully applied.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.36 no.5_3
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• pp.1037-1051
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• 2020

The accurate monitoring and forecasting of the intensity of tropical cyclones (TCs) are able to effectively reduce the overall costs of disaster management. In this study, we proposed a multi-task learning (MTL) based deep learning model for real-time TC intensity estimation and forecasting with the lead time of 6-12 hours following the event, based on the fusion of geostationary satellite images and numerical forecast model output. A total of 142 TCs which developed in the Northwest Pacific from 2011 to 2016 were used in this study. The Communications system, the Ocean and Meteorological Satellite (COMS) Meteorological Imager (MI) data were used to extract the images of typhoons, and the Climate Forecast System version 2 (CFSv2) provided by the National Center of Environmental Prediction (NCEP) was employed to extract air and ocean forecasting data. This study suggested two schemes with different input variables to the MTL models. Scheme 1 used only satellite-based input data while scheme 2 used both satellite images and numerical forecast modeling. As a result of real-time TC intensity estimation, Both schemes exhibited similar performance. For TC intensity forecasting with the lead time of 6 and 12 hours, scheme 2 improved the performance by 13% and 16%, respectively, in terms of the root mean squared error (RMSE) when compared to scheme 1. Relative root mean squared errors(rRMSE) for most intensity levels were lessthan 30%. The lower mean absolute error (MAE) and RMSE were found for the lower intensity levels of TCs. In the test results of the typhoon HALONG in 2014, scheme 1 tended to overestimate the intensity by about 20 kts at the early development stage. Scheme 2 slightly reduced the error, resulting in an overestimation by about 5 kts. The MTL models reduced the computational cost about 300% when compared to the single-tasking model, which suggested the feasibility of the rapid production of TC intensity forecasts.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.212-212
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• 2017

친수공간은 하천주변의 가치를 적극 활용하고자 공원, 캠핑장, 관광 및 레져시설 등으로 조성된 친환경적 하천공간을 말한다. 그러나 이러한 친수공간은 주로 제외지의 고수부지에 조성되어 있음에 따라 중규모의 강수량에도 불구하고 쉽게 침수될 가능성이 상존하고 있다. 따라서 본 연구는 영산강과 섬진강수계를 대상으로 공원 캠핑장 자전거도로 등 하천 내 친수지구를 안전하게 관리하기 위해 침수도표 및 침수정보를 제공하고, 언제 어디서나 홍수정보를 쉽게 제공받을 수 있도록 홍수정보제공체계를 구축하는데 목적이 있다. 이를 위해 연구 대상 수계에 대하여 자료수집 및 현장조사를 실시함으로써 친수지구내 시설물 현황을 파악하였으며, 이를 근거로 4대강사업이후 여건변화를 반영한 최신 지형정보 활용하여 침수예측모형을 구축하였다. 다만 친수지구 예측모형의 정확도 및 효율성 향상을 위해 친수지구 특성을 고려한 수치표고모델의 격자크기 및 해상도를 달리하였으며, 친수지구 예측모형의 정확도 검 보정을 위해 홍수흔적조사를 실시하였다. 이러한 연구를 통해 기존 홍수예보시스템의 수행능력을 개선하고, 친수지구에 대한 침수도표 및 침수정보 등의 홍수정보를 실시간으로 제공함으로써 홍수로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 하였다. 또한 침수예측모형 및 홍수정보제공시스템을 구축하고 이를 검증 및 보완하여 공간 홍수예보를 실현함으로써 홍수예보 모형의 정확도 및 활용성을 향상시켰다는 점에서 의미가 있다. 더불어 본 연구의 결과는 하천업무 담당자의 업무추진 효율성이 증대가 되고, 공간홍수예보 실현으로 친수지구를 이용하는 국민의 안전이 담보될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1353-1354
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• 2015

본 연구에서는 관측자료 기반의 안개 예보를 수행하기 위해 특징선택을 이용한 SVR 회귀분석 기반 시정 예측 가이던스를 개발하였다. 예측에 필요인자를 사전에 선택하는 유전알고리즘 기반의 최적화 방법을 적용하여, 관측된 여러 기상인자의 입력인자 중 실제 시정을 예측하기 위한 입력인자를 선택하여 준다. 지점별 안개발생에 필요한 입력인자 및 예측 모델을 구성하여 통합적인 예측 모델이 아닌 각 지점에 최적화된 정보를 제공할 수 있도록 예측을 수행한다. 자료의 수집 특성상 3시간 간격으로 3시간 예보를 위한 시정을 예측하고, 예측 모델의 검증을 위해 현업의 수치모델 기반의 시정예측 정보와의 비교를 통해 실제 안개 시점에 대해 비교 분석하였고 그 결과를 통해 긍정적인 효과를 보였다. 예측모델을 적용하여 지도에 예측시정 정보를 제공하는 표출 시스템을 통해 실시간 가이던스를 제공하고자 연구를 수행하였다.

• Atmosphere
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• v.34 no.2
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• pp.217-231
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• 2024

The Korea Integrated Model (KIM)-based real-time volcanic ash dispersion prediction system, which employs the Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model, has been developed to quantitatively predict volcanic ash dispersion in East Asia and the Northwest Pacific airspace. This system, known as KIM-HYSPLIT, automatically generates forecasts for the vertical and horizontal spread of volcanic ash up to 72 hours. These forecasts are initiated upon the receipt of a Volcanic Ash Advisory (VAA) from the Tokyo Volcanic Ash Advisory Center by the server at the Korea Meteorological Administration (KMA). This system equips KMA forecasters with diverse volcanic ash prediction information, complemented by the Unified Model (UM)-based HYSPLIT (UM-HYSPLIT) system. Extensive experiments have been conducted using KIM-HYSPLIT across 128 different volcanic scenarios, along with qualitative comparisons with UM-HYSPLIT. The results indicate that the ash direction predictions from KIM-HYSPLIT are consistent with those from UM-HYSPLIT. However, there are slight differences in the horizontal extent and movement speed of the volcanic ash. Additionally, quantitative verifications of the KIM-HYSPLIT forecasts have been performed, including threat score evaluations, based on recent eruption cases. On average, the KIMHYSPLIT forecasts for 6 and 12 hours show better quantitative alignment with the VAA forecasts compared to UM-HYSPLIT. Nevertheless, both models tend to predict a broader horizontal spread of the ash cloud than indicated in the VAA forecasts, particularly noticeable in the 6-hour forecast period.