• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제31권2호
• /
• pp.37-46
• /
• 2011

The GWNU (Gangnung-Wonju national university) solar radiation model was developed with radiative transfer theory by Iqbal and it is applied the NREL (National Research Energy Laboratory). Input data were collected and accomplished from the model prediction data from RDAPS (Regional Data Assimilated Prediction Model), satellite data and ground observations. And GWNU solar model calculates not only horizontal surface but also complicated terrain surface. Also, We collected the statistical data related on photovoltaic power generation of the Korean Peninsula and analyzed about photovoltaic power efficiency of the Gangwon region. Finally, the solar energy resource and photovoltaic generation possibility map established up with 4 km, 1 km and 180 m resolution on Gangwon region based on actual equipment from Shinan solar plant,statistical data for photovoltaic and complicated topographical effect.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.40.1-40.1
• /
• 2010

인간의 삶과 밀접한 관련이 있는 태양 에너지는 전세계적으로 에너지 부족 문제 해결방안을 위한 대체 에너지 자원으로 각광 받고 있다. 즉 태양으로부터 방출되어 지표면에 도달하는 태양광은 연간 약 23,000 TW(Perez et al., 2009)로써 다른 어떤 종류의 에너지원보다 풍부하기 때문에 태양광 발전은 양적인 측면에서의 무한한 잠재력뿐만 아니라 환경적인 측면에서 무공해라는 장점을 가진다. 특히 국내에서는 2030년까지 태양광 에너지와 풍력 및 수소에너지들은 3대 국가 에너지 전략 분야로 집중 육성되고 있다(한국과학기술정보연구원, 2007). 지표면에 도달하는 태양 에너지 평가 및 분석을 위하여 일사계에 의한 관측 자료가 이용될 수 있으나 관측 영역 및 관측 정밀도 문제 때문에 태양 복사 모델(Solar Radiative Transfer Model)에 의한 계산 자료가 중요하게 활용된다. 이 연구에서 한반도의 지표면 태양광 계산을 위하여 사용된 모델은 Iqbal(1983)에 근거한 것으로써 단일 기층의 모형대기를 가정한 모델이며 상세 모델(Line-by-Line Model)에 의하여 보정하여 2009년 1월부터 2009년 12월까지 한반도의 지표면 태양광 시공간 분포를 계산하였다. 이 계산을 위하여 대기 중의 가스와 에어로졸 및 구름 성분들에 대한 모델 입력자료 등이 요구되며 이 자료들은 기상청의 수치 모델(Regional Date Assimilation and Prediction System; RDAPS)과 기상 관련 인공위성(OMI와 MODIS 및 MTSAT-1R 등)으로부터 발췌하여 사용하였다. 그 결과 이 연구 기간(2009년 1월 ~ 2009년 12월)동안 1 km 간격의 수평면에 대하여 계산된 한반도의 지표면 태양광은 안동과 대구 및 진주를 연결하는 지역에서 최대값($5400MJ/m^2$ 이상)이 나타났다. 그러나 지표면 일사 관측 자료의 공간 분포는 이 연구 결과와 차이가 있었으며 그 원인은 관측소 일사계의 보정 및 관리운영에 따른 자료 정확성 결여 때문으로 평가된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.195-201
• /
• 2008

Damage from typhoon disaster can be mitigated by grasping and dealing with the damage promptly for the regions in typhoon track. What is this work, a technique to analyzed dangerousness of typhoon should be presupposed. This study estimated 10 m level wind speed using 700 hPa wind by typhoon, referring to GPS dropwindsonde study of Franklin(2003). For 700 hPa wind, 30 km resolution data of Regional Data Assimilation Prediction System(RDAPS) were used. For roughness length in estimating wind of 10 m level, landuse data of USGS are employed. For 10 m level wind speed of Typhoon Rusa in 2002, we sampled AWS site of $7.4{\sim}30km$ distant from typhoon center and compare them with observational data. The results show that the 10 m level wind speed is the estimation of maximum wind speed which can appear in surface by typhoon and it cannot be compared with general hourly observational data. Wind load on domestic buildings relies on probability distributions of extreme wind speed. Hence, calculated 10 m level wind speed is useful for estimating the damage structure from typhoon.

• 대기
• /
• 제19권3호
• /
• pp.269-287
• /
• 2009

CAT (clear-air turbulence) forecasting algorithm, the Graphical Turbulence Guidance (GTG) system developed at NCAR (national center for atmospheric research), is evaluated with available observations (e.g., pilot reports; PIREPs) reported in South Korea during the recent 5 years (2003-2008, excluding 2005). The GTG system includes several steps. First, 44 CAT indices are calculated in the domain of the Regional Data Assimilation and Prediction System (RDAPS) analysis data with 30 km horizontal grid spacing provided by KMA (Korean Meteorological Administration). Second, 10 indices that performed ten best forecasting scores are selected. Finally, 10 indices are combined by measuring the score based on the probability of detection, which is calculated using PIREPs exclusively of moderate-or-greater intensity. In order to investigate the best performance of the GTG system in Korea, various statistical examinations and sensitivity tests of the GTG system are performed by yearly and seasonally classified PIREPs. Performances of the GTG system based on yearly distributed PIREPs have annual variations because the compositions of indices are different from each year. Seasonal forecasting is generally better than yearly forecasting, because selected CAT indices in each season represent meteorological condition much more properly than applying the selected CAT indices to all seasons. Wintertime forecasting is the best among the four seasonal forecastings. This is likely due to that the GTG system consists of many CAT indices related to the jet stream, and turbulence associated with the jet stream can be activated mostly in wintertime under strong jet magnitude. On the other hand, summertime forecasting skill is much less than other seasons. Compared with current operational CAT prediction system (KITFA; Korean Integrated Turbulence Forecasting System), overall performance of the GTG system is better when CAT indices are selected seasonally.

• 대기
• /
• 제17권1호
• /
• pp.87-99
• /
• 2007

Simulation results of Asian Dust Aerosol Model (ADAM) for the period of April 7-9, 2006 were analyzed, comparing with observed PM10 data. ADAM simulated around ten times lower than on-site PM10 concentration in the source regions: Zhurihe, Tongliao, Yushe, Dalian and Huimin. As the result of this low concentration, transported amounts of Asian Dust were under-estimated as well. In order to quantify a forecasting accuracy, Bias and RMSE were calculated. Even though remarkably negative Biases and high RMSEs were observed, ADAM simulation had followed well up the time of dust outbreak and a transported path. However, the emission process to generate dust from source regions requires a great enhancement. The PM10 concentration at the surface reached up to $2,300{\mu}gm^{-3}$ at Baeknyoungdo and Seoul (Mt. Gwanak), up to $1,750{\mu}gm^{-3}$ at KGAWO about 18:00 LST in April 8, respectively; however, ADAM did not simulate the same result on its second peak. It is considered that traveling Asian dust might have been lagged over the Korean peninsula by the blocking of surface high pressure. Moreover, the current RDAPS's 30 km grid resolution (which ADAM adopts as the meteorological input data) might not adequately represent small-scale atmospheric motions below planetary boundary layer.

• 대기
• /
• 제18권3호
• /
• pp.171-182
• /
• 2008

In this study, we analyzed the spatial and temporal distribution of wind resources over Korea based on hourly observational data recorded over a period of 5 years from 457 stations belonging to Korea Meteorological Administration (KMA). The surface and 850 hPa wind data obtained from the Korea Local Analysis and Prediction System (KLAPS) and the Regional Data Assimilation and Prediction System (RDAPS) over a period of 1 year are used as supplementary data sources. Wind speed is generally high over seashores, mountains, and islands. In 62 (13.5%) stations, mean wind speeds for 5 years are greater than $3ms^{-1}$. The effects of seasonal wind, land-sea breeze, and mountain-valley winds on wind resources over Korea are evaluated as follows: First, wind is weak during summer, particularly over the Sobaek Mountains. However, over the coastal region of the Gyeongnam-province, strong southwesterly winds are observed during summer owing to monsoon currents. Second, the wind speed decreases during night-time, particularly over the west coast, where the direction of the land breeze is opposite to that of the large-scale westerlies. Third, winds are not always strong over seashores and highly elevated areas. The wind speed is weaker over the seashore of the Gyeonggi-province than over the other seashores. High wind speed has been observed only at 5 stations out of the 22 high-altitude stations. Detailed information on the wind resources conditions at the 21 stations (15 inland stations and 6 island stations) with high wind speed in Korea, such as the mean wind speed, frequency of wind speed available (WSA) for electricity generation, shape and scale parameters of Weibull distribution, constancy of wind direction, and wind power density (WPD), have also been provided. Among total stations in Korea, the best possible wind resources for electricity generation are available at Gosan in Jeju Island (mean wind speed: $7.77ms^{-1}$, WSA: 92.6%, WPD: $683.9Wm^{-2}$) and at Mt. Gudeok in Busan (mean wind speed: $5.66ms^{-1}$, WSA: 91.0%, WPD: $215.7Wm^{-2}$).

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1007-1012
• /
• 2008

유역통합수자원관리의 시작은 기상예측정보의 제공으로부터 시작된다. 하지만, 기상예측정보는 단기, 중기, 장기로 구분되며, 제공되는 정보가 수자원 운영에 필요한 정보와 시간적으로나 공간적으로 차이가 나며, 가공에 많은 전문가들의 노력이 필요하여 실무에서의 적용에 많은 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결하고 용이하게 수자원 운영자에게 필요한 기상정보를 적절한 형태의 가공을 통하여 자동적으로 제공해 주는데 그 목적이 있다. 이러한 시스템의 구축을 통해 향후 수자원 운영에 있어 필수적인 의사결정 정보를 제공해 주어 수자원의 이용효율을 높이고자 한다. 구축된 시스템은 금강 유역에 대해 소유역단위로 장기 유출의 입력자료인 일단위 예측 강수를 30일간 제공하도록 시스템을 구축하였다. 단기(1일$\sim$2일)에는 RDAPS의 모의 결과인 Grib파일을 자동 추출하여 예측 강수를 제공한다. 1일에 두 번 모의되는 RDAPS의 결과를 일단위로 제공하기 위해 여러 가지 case별 분석을 실시하여 가장 적합한 기법을 이용하여 일단위 시계열을 구축하는 시스템을 설계하였다. 중기(3일$\sim$10일)에는 GDAPS 결과인 Grib파일을 자동 추출하여 유역단위 시계열을 구축한 뒤 과거 자료를 이용한 연 평균 자료를 이용하여 가중치를 곱하여 시계열을 구축하였다. 장기(11일$\sim$30일) 시계열의 구축을 위해서는 단기 및 중기 예측 시계열을 이용하여 과거 시계열 자료와의 통계적 비교 분석을 이용하여 유사 시계열을 추출한 후 과거 자료에 대한 평균값과 기상 전망을 이용하여 가중치를 부여하는 방법 등을 이용하여 시스템을 구축하였다. 본 시스템은 한국수자원공사에서 운영 중인 RRFS모형의 입력 자료를 자동 생성할 수 있는 기능을 제공하도록 설계되었다. 이러한 시스템의 구축을 통해 기상정보를 다루는데 익숙하지 않은 수자원 운영자들에게 비교적 용이하게 유역단위 기상예측 정보를 추출하는데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.

• 환경영향평가
• /
• 제22권6호
• /
• pp.609-626
• /
• 2013

Air quality models have been widely used to study and simulate many air quality issues. In the simulation, it is important to raise the accuracy of meteorological predicted data because the results of air quality modeling is deeply connected with meteorological fields. Therefore in this study, we analyzed the effects of meteorological fields on the air quality simulation. This study was designed to evaluate MM5 predictions by using different initial condition data and different observations utilized in the data assimilation. Among meteorological scenarios according to these input data, the results of meteorological simulation using National Centers for Environmental Prediction (Final) Operational Global Analysis data were in closer agreement with the observations and resulted in better prediction on ozone concentration. And in Seoul, observations from Regional Meteorological Office for data assimilations of MM5 were suitable to predict ozone concentration. In other areas, data assimilation using both observations from Regional Meteorological Office and Automatical Weather System provided valid method to simulate the trends of meteorological fields and ozone concentrations. However, it is necessary to vertify the accuracy of AWS data in advance because slightly overestimated wind speed used in the data assimilation with AWS data could result in underestimation of high ozone concentrations.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
• /
• pp.212-216
• /
• 2011

현재 하천 건천화에 따른 수생태계 교란 및 수질악화 등의 근본적인 문제가 발생하고 있으며, 최근 정부의 저탄소 녹색성장기조에 따라 조성되고 있는 신도시, 소규모 및 대규모 택지개발사업의 경우는 환경 친화적인 단지조성 요구에 부응하기 위해 기존 도심하천의 복원 및 인공하천의 녹색성장을 고려한 친환경적 생태하천으로 조성하고자 하는 다양한 노력이 시도되고 있으나 안정적인 생태복원의 수원확보 방안을 마련하지 못해 실제 설계가 반영되지 못하고 있다. 또한, 조성하고자 하는 소하천 혹은 실개울 등의 수질보전 및 생태계 보호 등 하천이 본래의 기능을 유지할 수 있도록 생태하천유량을 확보하는 다양한 기술들이 개발되어 있지만, 공사 유형과 주변 환경에 적합한 생태하천유량 확보 방안을 선정할 수 있는 비구조적 대책마련이 부족한 실정이다. 이러한 실정과 문제점을 고려해 볼 때, 조성하고자 하는 도시 내 자연하천 및 인공하천 조성 등 수변환경을 고려한 단지조성에 맞는 생태하천유량 확보 방안 및 평가에 대한 연구가 단계적으로 이루어져야 할 것이다. 따라서 본 연구에서는 생태하천유량 확보와 하천수질 개선이 필요한 특정 지역 또는 다양한 유형의 공사 지구 내 하천이 정상적인 기능을 수행할 수 있도록 적용 가능한 생태하천유량 확보 방안들과 수리해석 모델인 HEC-RAS(River Analysis System), 생태하천유량 산정 모델인 PHABSIM(Physical HABitat SIMulation)을 연계한 물리서식처 평가 모듈을 개발하고, 이를 기초로 가중치부여매트릭스 평가(국토해양부, 2006) 기법을 적용한 최적의 생태하천유량 확보 방안과 수질개선 방안을 제시해 줄 수 있는 의사결정지원 시스템을 구축 하고자 한다. 본 연구에서 개발된 최적의 생태하천유량 확보 방안 도출을 위한 의사결정지원 시스템의 활용으로 필요유량은 물론, 기준을 만족하는 수질의 확보가 절실히 요구되는 중 소규모 하천에 실질적으로 적정수질의 생태하천유량을 확보함으로서 하천으로서의 역할을 위한 본 기능의 회복과 동시에 소하천, 도심하천 및 인공하천 등 중 소규모 수계의 수문순환을 정상화하여 하천의 지속 가능한 개발과 관리가 효율적으로 이루어지도록 하는데 이용될 수 있을 것으로 예상되어진다.

• 한국대기환경학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.451-461
• /
• 2001

Backward trajectories were calculated from five urban areas in Korea in 1999 in order to assess the effects of long-range transport on the air quality variations on an annual basis. The five areas selected were Seoul, Mokpo, Cheju, Pohang, and Kangnung, which are evenly distributed along the shoreline in Korea. Meteorological fields used in the work were prepared by the Korea Meteorological Administration using the RDAPS(Regional Data Assimilation and Prediction System) with grid spacing of 40 km and 12-h intervals(0000 and 1200 UTC). Upwind regions around the Korean Peninsula were divided into five sectors including the region to the northeast(I), northern China (II), southern China(III), the northwestern Pacific(IV), and Japan(V). The influence of air flow from these sectors on the variations of carbon monoxide concentrations in the selected areas was investigated. The results showed that the influences of Sectors II and III were persistent although some influences of adjacent sectors were observed according to the location of the areas. In general, the concentration of carbon monoxide tended to go up under the influence of Sectors II and III but tended to go down under the influence of Sector I. However, the influences of other sectors were rather mixed. The importance of the long-range transport was examined when the whole country was uniformly influenced by Sectors II and III with strong synoptic winds. The effects of long-range transport were large in Mokpo and Cheju, close to Sectors II and III, where the local emissions were considered small. The effects of local emissions were significant in Pohang and Seoul; such effect was more distinct in Pohang located farther from Sectors II and III.