• 응용통계연구
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• 제24권6호
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• pp.1225-1235
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• 2011

본 논문은 수치기상모형에 의해 계산된 수치기상모의풍속($1km{\times}1km$ 해상도)의 정확도를 향상시키기 위한 통계적 보정법을 제안하였다. 이를 위해 남한전역을 $1km{\times}1km$ 격자로 나눈 지점(345,682지점)에 적합한 통계적 바람장 모형으로 부터 남한지역의 바람장을 추정하는 절차와 격자지점별/월별 보정인자를 계산하여 추정된 바람장과 수치 기상모의풍속간의 간극을 보정하는 절차로 이루어진 보정인자법을 개발하였다. 또한 75개 기상관측소지점에서 계산된 수치기상모의풍속자료에 보정인자법을 적용시켜 본 논문에서 제안된 보정법의 유용성을 보였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제20권3호
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• pp.19-27
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• 2012

바람은 기상, 기후, 신재생 에너지 등 다양한 분야에서 널리 활용되는 매우 중요한 요소 중 하나이다. 이 연구에서는 우선, 중규모 기상모델 WRF를 이용하여 우리나라의 전역에 대하여 2006년도를 대상으로 수치 시뮬레이션을 수행하여, 시공간적 상세 바람정보를 생산하였다. 수치모의 된 풍속은 관측풍속과 비교하여 공간적 및 계절적 특징을 비교적 잘 나타내었으나, 전반적으로 다소 과대 모의되는 경향을 보였다. 이러한 예측오차를 줄이기 위하여, 위성원격탐사로부터 생산된 지표특성 변수인 LST와 NDWI를 사용한 예측풍속의 통계적 보정 알고리즘을 개발하고, 다중회귀분석에 의하여 보정식의 토지피복별 상수와 계수를 도출하였다. 제안된 보정 알고리즘에 의하여 최종적으로 보정된 풍속은 관측풍속과 비교하여 높은 상관관계, 0.4 m/s 미만의 RMSE, 0에 가까운 BIAS로 매우 높은 일치성을 보였다. 따라서, 이 연구에서 제안한 위성원격탐사자료를 활용한 통계적 보정 알고리즘은 중규모 수치모의에 의한 예측오차를 개선하고 보다 정확한 한반도 바람정보를 생산하는데 있어서 간략하고 유용한 수단이 될 수 있으리라 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1349-1350
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• 2015

풍속은 다른 기상요소들보다 순간 변동이 심하고 국지성이 강하여 수치 예보 모델만으로 예측의 정확성을 높이기가 어렵다. 기상청의 단기 풍속 예보는 전 지구적 통합 예보모델인 UM(Unified Model)의 예측값에 MOS(Model Output Statictics)를 통한 보정을 수행하며, 보정식의 생성에 다중선형회귀분석 방법을 사용한다. 본 연구자는 유전프로그래밍(Genetic Programming)을 이용한 비선형 회귀분석 기반의 보정식 생성을 통하여 이를 개선한 바 있는데, 본 연구에서는 보다 향상된 성능을 얻기 위하여 GP 기법 측면에서 Automatically Defined Functions과 다군집(Multiple Populations) 수행을 통해 성능을 높이고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.929-936
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• 2015

풍력터빈 블레이드의 후단, 나셀 상부에 설치되는 나셀 풍속계는 블레이드 회전에 따른 후류효과 및 나셀형상 등으로 인하여 풍력터빈에 입사되는 자연풍속과는 다른 왜곡된 풍속을 측정한다. 풍력터빈 출력성능의 신뢰성 확보를 위해서는 나셀풍속을 자연풍속으로 보정하는 나셀전달함수를 유도하여 성능곡선을 보정하여야 한다. 본 연구에서는 전라남도 비금도 북부 해안에 건설된 신안풍력발전소에서 지상기반 원격탐사 장비인 라이다(LiDAR)를 설치하여 나셀 풍속계와 동일 높이에서의 자연풍속을 측정하였다. 나셀풍속을 자연풍속으로 보정하는 기존의 단순회귀분석에 의한 선형 나셀전달함수를 개선하기 위하여 다중회귀분석에 의한 비선형 나셀전달함수를 유도하였다. 나셀전달함수로 계산한 보정풍속을 풍력터빈 출력곡선에 대입하여 산출한 이론 발전량과 실제 발전량의 잔차를 비교하여 개선효과를 검증하였다. 다중회귀분석 나셀전달함수는 단순회귀분석에 비해 풍속의 표준오차는 9.4% 감소하였으며, 발전량 잔차 분포의 평균은 6.5% 감소하여 개선효과가 있음을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.326-332
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• 2012

본 연구에서는 해상풍력발전 후보지인 영광해상에 설치한 해상 기상타워 해모수 1호(HeMOSU-1)의 2011년 연간 풍속 관측 자료와 기상타워 해모수 1호 설치 지점에 인접한 부안, 고창, 영광 3개 지점의 육상 풍속자료를 이용하여 해상 임의고도에서의 풍속 산정 과정에서 발생하는 오차에 대한 분석을 수행하였다. 먼저 육상 풍속자료와 해상 풍속자료의 선형회귀분석으로 유도된 관계식을 이용하여 해상 기준고도(평균해수면 98.69 m)의 해상풍속자료를 추정하였다. 그리고, 추정된 해상풍속 자료는 관측자료를 통해 산출된 고도분포지수 값(${\simeq}0.115$)과 멱법칙 풍속프로파일을 이용하여 87.65 m 높이로 고도보정하여 관측치와 비교하였다. 연구 수행결과, 공간보정오차는 1.6~2.2 m/s 정도이며, 고도보정오차는 0.1 m/s 정도로 공간보정오차의 약 5% 정도에 불과한 것으로 파악되었다. 육상자료를 환산하여 해상임의지점의 풍속을 추정하는 경우, 큰 오차가 발생하기 때문에 장기간의 해상자료를 확보하거나 정확도가 높은 모델링 자료를 이용하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.17-20
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• 2005

This paper presents an overview analysis on the observed wind shear at Pohang Steel Works, focusing on diurnal patterns and the frequency of high nighttime shear at the site in case of land breeze. In addition, this paper discusses the importance of accurate shear estimates for reliable evaluation of wind energy density. In order for a long-term correlation of the site, three Measure-Correlate-Predict methods were tested with Pohang wind data and it was shown that the linear MCP gives poor estimation due to the geographic characteristics of complex terrain where the severe transformation of wind direction was accompanied.

• 신재생에너지
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• 제1권2호
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• pp.26-33
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• 2005

This paper presents and overview analysis on the observed wind shear at Pohang Steel Works. focusing on diurnal patterns and the frequency of high nighttime shear at the site in case of land breeze. In addition, this paper discusses the importance of accurate shear estimation for reliable evaluation of wind energy density. In order for long-term correlation of the site, three Measure-Correlate-Predict methods were tested with Pohang wind data and it was shown that the linear MCP gives poor estimation due to the topological characteristics of complex terrain where the severe transformation of wind direction was accompanied.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권2호
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• pp.63-77
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• 2022

농업기상재해 조기경보시스템에서 모의되는 농장 규모 풍속 예측자료의 추정오차를 개선하기 위해, 농촌진흥청 농업기상관측망의 2020년 1~12월 풍속 관측자료와 해당 지점에 대한 조기경보시스템 모의 풍속을 이용하여, 87지점 일 8시간대(00, 03, 06 … 21시) 각각 풍속 추정오차를 종속변수로, 추정풍속을 독립변수로 하는 일차 회귀식(Y=aX+b)을 도출하였다. 상관계수가 0.5를 초과하였을 때는 회귀식을 풍속 보정식으로 활용하고, 상관계수가 0.5 이하일 때는 회귀식 대신 해당 지점 및 시간대의 ME를 보정값으로 대체하였다. 풍속 모형을 전국적으로 적용할 수 있도록 87지점×8개 시간의 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 값으로 거리역산가중법으로 공간내삽하여 250m 격자해상도의 분포도를 제작하였다. 모형의 검증을 위하여 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 공간내삽 분포도로 부터 농산촌 지역 13개 기상관측지점의 격자값을 추출하고, 13곳의 2019년 1~12월의 조기경보시스템 모의 풍속(00, 03, 06 … 21시)를 보정한 다음, 기존 추정 풍속과 함께 추정오차를 비교하였다. 검증 지점 풍속의 평균 ME는 0.68m/s에서 보정 후 0.45m/s로 감소하였으며, 평균 RMSE는 1.30m/s에서 1.05m/s로 감소하였다. 조기경보시스템의 풍속은 전 시간대에서 모두 과대 추정되고 있는데, 보정 기법을 적용한 후에는 15시 경을 제외하고 모두 과대추정 경향이 감소하여 ME가 약 33%, RMSE는 19.2% 더 개선되었다. 농업기상재해 조기경보시스템에서 농작물의 풍해 위험 판단은 일 8회의 풍속 평균값으로부터 도출된 일 최대순간풍속을 기반으로 하는데, 풍속의 과대모의 현상을 개선하여 강풍 위험 경보의 오보를 감소시킬 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권2호
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• pp.139-153
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• 2018

해상풍은 장기간동안 인공위성 산란계와 마이크로파 복사계를 주로 활용하여 관측되어왔다. 반면 위성 고도계 산출 풍속 자료의 중요성은 산란계의 탁월한 해상풍 관측 성능으로 인해 거의 부각되지 않았다. 인공위성 고도계 풍속자료는 해수면고도를 산출하기 위한 해상상태편차(sea state bias) 보정항의 입력 자료로서 활용됨에 따라 높은 정확도가 요구된다. 본 연구에서는 인공위성 고도계(GFO, Jason-1, Envisat, Jason-2, Cryosat-2, SARAL) 풍속을 검증하고 오차 특성을 분석하기 위하여 이어도 해양과학기지와 마라도, 외연도 해양기상부이의 풍속 자료를 활용하여 2007년 12월부터 2016년 5월까지 총 1504개의 일치점 자료를 생성하였다. 해양실측 풍속에 대한 고도계 풍속은 $1.59m\;s^{-1}$의 평균 제곱근오차와 $-0.35m\;s^{-1}$의 음의 편차를 보였다. 해양실측 풍속에 대한 고도계 해상풍 오차를 분석한 결과 고도계 해상풍은 풍속이 약할 때 과대추정되며 풍속이 강할 때 과소추정되는 특징을 보였다. 위성-실측 자료 간의 거리에 따른 고도계 풍속 오차를 분석한 결과 구간별 오차의 최댓값과 최솟값의 차는 거리에 따라 점차 증가하였다. 고도계 풍속의 정확도 향상을 위하여 분석된 오차 특성을 기반으로 보정식을 유도한 후 고도계 풍속을 보정하였다. 보정 전후의 풍속자료를 활용하여 해상상태편차를 산출하였으며 Jason-1의 해상상태편차에 대한 해상풍 오차 보정의 영향을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.472-473
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• 2008

최근 전력 공급의 안정성을 위해 송전선로에 각종 센서를 볼형태(볼센서)로 장착하여 철탑 및 송전선의 위험 상태를 실시간으로 모니터링해야 하는 필요성이 증대되고 있는데, 본 연구에서는 볼센서의 장착 특성으로 인해 구 표면에 3차원 풍향풍속센서 1개로 3차원 풍향풍 속이 측정 불가능한 문제점을 해결하고자, 2개의 2차원 풍향풍속센서의 측정 데이터를 이용하여 3차원 풍향풍속을 산출하는 방안에 대해 기술하였다. 구 표면을 따르는 풍속 및 풍압 유동해석 결과를 바탕으로, 먼저 구 표면을 따르는 2개의 풍향벡터를 통해 실제 풍향을 산출하고, 실제 풍향에 상대적인 센서 위치에 따른 해석결과에 기준해 보정처리를 함으로써 실제 풍속을 산출하는 방안에 대한 연구를 수행하였다.