• 대한원격탐사학회지
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• 제38권3호
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• pp.265-282
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• 2022

해수면 온도(Sea surface temperature, SST)는 지구시스템에서 해양의 순환과 생태계에 큰 영향을 주는 요소이다. 지구온난화로 한반도 근해 해수면 온도에 변화가 생기면서 이상 수온(고수온, 저수온) 현상이 발생하여 해양생태계와 수산업 피해를 지속적으로 발생시키고 있다. 따라서 본 연구는 한반도 근해 해수면 온도를 예측하여 이상 수온 현상 예측으로 피해를 예방하는 방법론을 제안한다. 연구 지역은 한반도 근해로 설정하여 동시간대 해수면 온도 데이터를 사용하기 위해 Europe Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF)의 ERA5 자료를 사용하였다. 연구방법으로는 해수면 온도 데이터의 시계열 특징을 고려하여 딥러닝 모델 중 시계열 데이터 예측에 특화된 Long Short-Term Memory (LSTM) 알고리즘을 이용하였다. 예측 모델은 1~7일 이후 한반도 근해 해수면 온도를 예측하고 고수온(High water temperature, HWT) 혹은 저수온(Low water temperature, LWT) 현상을 예측한다. 해수면 온도 예측 정확도 평가를 위해 결정계수(Coefficient of determination, R²), 평균제곱근 편차(Root Mean Squared Error, RMSE), 평균 절대 백분율 오차(Mean Absolute Percentage Error, MAPE) 지표를 사용하였다. 예측 모델의 여름철(JAS) 1일 예측 결과는 R²=0.996, RMSE=0.119℃, MAPE=0.352% 이고, 겨울철(JFM) 1일 예측 결과는 R²=0.999, RMSE=0.063℃, MAPE=0.646% 이었다. 예측한 해수면 온도를 이용하여 이상 수온 예측 정확도 평가를 F1 Score로 수행하였다(여름철(2021/08/05) 고수온 예측 결과 F1 Score=0.98, 겨울철(2021/02/19) 저수온 예측 결과 F1 Score=1.0). 예측 기간이 증가하면서 예측 모델이 해수면 온도를 과소추정하는 경향을 보여주었고, 이로 인해 이상 수온 예측 정확도 또한 낮아졌다. 따라서, 향후 예측 모델의 과소추정 원인을 분석하고 예측 정확도 향상을 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제22권6호
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• pp.690-695
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• 1990

커피의 저장 중 흡착에 가장 많은 영향을 미치는 인자로는 수분활성 및 온도이다. 따라서 커피의 제조공정 중 추출시 건조방법의 차이에 따른 세 종류의 제품에 대한 흡착 특성을 조사하고 수분활성, 온도 및 시간의 변화에 따른 흡착량을 측정하여 조건변수의 변화에 따른 흡착량의 변화를 예측할 수 있는 예측모델식을 수립하였다. 흡착거동은 전형적인 Sigmoid 형태를 나타냈으며 평형수분함량과 단분자층 수분함량은 동결 건조제품이 가장 높게 나타났으며 이는 건조방법에 의해 생성된 다공성구조에 기인된 것으로 사료된다. 기 발표된 여러 형태의 등온흡착곡선 모델식에 적용시켜 본 결과 Halsey 모델식의 상관계수 r값이 $0.98{\sim}0.99$로 가장 적합하였다. 또한 예측모델식은 SPSS COMPUTER PROGRAM을 이용하여 가장 오차가 적은 범위에서 수분활성, 온도 및 시간의 변화에 따른 흡착량의 변화를 예측할 수 있는 최종적인 모델식을 수립하였다.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.1-7
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• 1999

본 논문은 탄소/에폭시 적층판의 온도변화에 대한 열팽창계수 변화를 예측하고 실험적으로 검증한 것으로 재료의 주축 방향에 대한 기계적 탄성 특성과 열팽창계수를 상온에서 경화온도 범위까지 측정하였으며 온도 함수로 특성화 하였다. 온도 함수로 특성화된 물성을 고전 적층판 이론에 적용함으로써 온도 변화에 대해 일반 적층각 적층판 복합재료의 열팽창계수를 예측할 수 있는 해석적 모델을 제시하였다. 이를 증명하기 위해서 일반 적층각 적층판의 열팽창계수를 측정하였으며 이를 해석적 모델로 계산된 예측치와 비교하였다. 실험적 검증 결과 온도 변화에 대한 일반 적층판의 열팽창계수의 변화가 제시된 해석적인 계산 방법을 사용함으로써 적절하게 예측될수 있음을 볼수 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제16권3호
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• pp.298-311
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• 1991

빈 시스템에서 적정 팬을 선정하기 위해서, 빈에서 벼를 건조 혹은 통풍시킬 때 벼의 저항에 의해 발생되는 공기의 압력손실을 예측하는 모델을 개발하였다. 또한 벼의 건물 손실을 예측하기 위하여 벼의 호흡 모델을 개발하였다. 그리고 온도 및 습도 센서들을 이용한 자동계측 시스템을 사용하여 저장된 벼의 상태를 연속적으로 측정, 분석함으로써 벼의 통풍기준을 결정하고 이를 근거로 빈의 자동통풍 시스템을 개발하여 평가하였다. 공기의 정압 손실은 공기의 속도 및 벼의 함수율의 함수로서 나타내어졌으며, 일정 곡물 깊이에서 벼의 함수율이 낮을수록 그 정압손실은 증가하였다. 벼의 호흡에 의해 발생되는 이산화탄소의 양은 저장온도, 벼의 함수율, 저장 기간의 함수로서 나타낼 수 있었다. 벼의 안전 저장을 위해 곡물의 온도 및 함수율, 평형상대습도, 벼의 품질저하지수(deterioration index)에 대한 자동통풍 기준을 결정하였으며 이들을 이용해서 퍼스널 컴퓨터로 팬, 제습기 등의 통풍 장치들을 자동제어하는 자동통풍 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 곡물의 상태를 예측, 제어함으로써 14% 이하의 함수율과 4이하의 품질저하지수, 그리고 어떤 균류도 생성시키지 않음으로써 벼를 안전하게 저장할 수 있었다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제20권4호
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• pp.649-654
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• 2009

기온과 더불어 지중온도는 기후 변동 및 농업 환경 예측의 중요한 기준이 되고 있다. 이 논문 에서는 대구지역의 1932년부터 1990년도까지의 토심 0.5m 지중온도의 연평균 변화와 1961년부터 2008년까지의 기온 자료를 이용하여 연평균 기온변화를 살펴보고, 지중온도와 기온의 관계 모델을 도출하였다. 이 모델을 통하여 현재 측정되지 않는 대구의 지중온도를 기온을 이용하여 복원하였으며 그 결과 지중온도는 매년 약 $0.028^{\circ}C$의 증가를 보이고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 복원을 통한 지중온도의 예측은 대구 지역 기후 변화 예측의 중요한 기준이 되며, 농업 환경의 변화에 대한 FTA 협약, 지구온난화 등에서 발생가능한 상황의 대비책을 마련할 수 있는 정보가 되겠다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.180.2-181
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• 2003

벼는 미립내부의 온도 및 함수율의 차이에 의해 열응력 및 수분차에 의한 응력이 발생하게 되며, 응력이 과대하게 발생되면 낟알이 금이 가는 동할이 발생하게 된다. 동할은 주로 건조과정 또는 건조후에 주로 발생하게 되는데 벼의 품질에 가장 중요한 지표로서 동할이 발생되면 저장성이 저하되며, 도정시 싸라기가 증가하여 도정수율에도 많은 손실을 가져오게 된다. 본 연구는 함수율 20.01, 21.80 및 22.80%(w.b.) 3수준에 대하여 40.4, 50.0 및 60.9$^{\circ}C$ 3수준의 건조온도와 노출시간 5 ~ 120분 동안에 벼의 동할에 미치는 영향을 구명하고, 동할 예측모델을 개발하는데 목적이 있다. 초기 함수율이 낮고 건조온도가 높을수록 노출시간이 경과할수록 동할은 증가하는 것으로 나타났다. 건조온도 40.4$^{\circ}C$에서는 노출 100분전까지는 동할율이 2%이상 발생하지 않는 것으로 나타났으며, 건조온도 50.$0^{\circ}C$와 60.9$^{\circ}C$에서는 함수율 20.0%(w.b.)의 경우 27분 및 11분 노출했을 때 동할율이 2%이상 발생하였다. 동할 실험치를 실험모델에 적합시켜 다중회귀분석 프로그램을 이용하여 실험상수를 결정하였다. 실험모델의 결정계수는 모든 온도에서 0.9이상으로 높게 나타났으며, RMSE는 40.4$^{\circ}C$에서는 0.2230, 50.$0^{\circ}C$에서는 2.4975로 나타났다. 또한, 60.9$^{\circ}C$에서는 77813로 이는 동할 실험치가 0 ~ 100 사이의 값임을 고려할 때 허용 가능한 수준으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제15권1호
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• pp.74-78
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• 2008

콩(품종 : 태광)에 증류수를 가수한 후 $40^{\circ}C$의 오븐에서 함수율 $6.74{\sim}28.87%(db)$ 사이의 구간에서 5수준의 일정한 함수율로 건조하여 탈습 시료를 조제한 다음 온도를 $10^{\circ}C$씩 증가시키며 5수준(5, 15, 21, 35, $45^{\circ}C$)에서 평형상대습도를 측정하고, 농산물의 평형함수율/평형상대습도 예측에 많이 쓰이고 있는 수정 Henderson 모델, 수정 Chung-Pfost 모델, 수정 Halsey 모델, 수정 Oswin 모델, 수정 GAB 모델에 대하여 실험상수를 구하고, 결정계수와 F값 및 평균상대오차율을 기준으로 하여 예측모델로서의 적합성을 검정한 결과는 다음과 같다. 콩은 함수율이 16.70%(db) 이하의 시료에서 온도가 낮을수록 그리고 함수율이 낮을수록 평형상대습도가 낮은 값을 나타냈으며, 함수율 28.87%(db)의 시료에서는 온도가 높아짐에 따라 평형상대습도 값이 낮아지는 현상을 보였다. 콩의 흡습 평형함수율 및 평형상대습도의 예측에는 본 실험에서 선정 분석한5개의 모델 모두사용 가능하나, 수정 GAB 모델이 평형함수율 예측과 평형상대습도 예측에 가장 적합하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1999년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.523-530
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• 1999

연속살균장치는 $130^{\circ}C$에서 $140^{\circ}C$의 초고온에서 연속적으로 식품을 열처리 하는 공정으로 재래 배치식 공정에 비하여 순간적인 짧은 시간이 소요되는 경제적인 공정이나, 액상과 고상으로 구성된 저산도 식품은 고상입자의 대류열전달 계수와 장치내 체류시간이 정확히 구명되지 않아서 연속살균기술이 성공적으로 적용되지 못하고 있다. 본 연구에서 연속살균장치에서의 액상식품과 고상식품사이의 대류열전달 계수를 예측하기 위하여 연속살균장치의 Hold tube에서 정육면체 모델 식품내부의 온도를 측정할 수 있는 장치를 개발하였다. 연속살균장치의 홀드튜브에서 정육면체 모델 식품의 온도변화를 예측할 수 있는 유한차분법을 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하고 소고기를 대상으로 이 시뮬레이션 모델의 입력변수인 비열, 열전도도를 실험적으로 측정하여 사용하였다. 0.0에서 15.0 centipoise의 점도를 가지는 모델 액상식품의 15.6에서 45.2liter/min 의 유속에 대하여 액상과 소고기 정육면체의 대류열전달계수는 792에서 2107W/$m^2$K으로 예측되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1013-1017
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• 2008

이 연구는 기상수치예보 모델 중 지역수치예보모델인 RDAPS 모델을 이용하여 강우자료를 예측한 값과 실제 강우관측지점에서의 강우량을 비교해 보고 RDAPS 예측량의 정확도를 높이기 위한 연구이다. RDAPS 모델의 자료는 00UTC와 12UTC에 3시간 누적 자료를 48시간에 대해서 생성하고, 30km 격자망에 대한 정보를 담고 있기 때문에 1시간 간격으로 측정된 지점 강우량과의 비교를 위해서는 관측지점과 근거리 정보를 찾고 1시간 간격의 관측 자료를 3시간 누적강우량으로 바꾸는 전처리 과정이 필요하다. 실제 강우예측이 어려움을 겪는 것처럼 RDAPS의 예측 강우량과 관측 강우량은 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 예측 강우량의 정확도를 높이고자 인공신경망을 적용하였다. 인공신경망이란 뇌기능의 특성 몇가지를 컴퓨터 시뮬레이션으로 표현하는 것을 목표로 하는 수학 모델이다. 강우수치예측 자료 외에도 RDAPS 모델에서 얻을 수 있는 풍향, 풍속, 상대습도, 기압, 온도 등의 다른 수치자료들을 이용하여 인공신경망을 이용하여 자료들의 패턴을 시뮬레이션 하여 정확도가 높은 예측값을 얻을 수 있었다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제7권5호
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• pp.23-28
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• 1993

이 논문에서는 관벽온도에 따른 방전램프의 동작전압과 전류를 예측할 수 있는 수식 모델이 전개된다. 저압 수은-아르곤 가스 방전을 이용하는 형광램프가 모델로 사용된다. 저압 수은-아르곤 가스 방전에서 여기 원자와 전자의 연속방정식, 전자의 에너지 보존식, 열전도도 방정식과 이상기체 상태 방정식이 방전의 물리량을 예측하는데 이용된다. 이들 방정식과 회로 방정식을 이용하여 방전램프의 관벽온도의 효과로 인한 D.C. 저압 방전의 전기적인 특성을 예측한다. 이러한 예측은 방전램프의 설계를 하는 데 있어서 많은 도움이 되리라고 생각된다.