• 제목/요약/키워드: Weather Information Service Engine

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Skyviewer 영상 자료를 이용한 전운량 산출 (Estimation of Total Cloud Amount from Skyviewer Image Data)

  • 김부요;지준범;정명재;조일성;이규태
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.330-340
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    • 2015
  • 본 연구에서는 CCD 카메라가 장착된 Skyviewer로부터 촬영된 하늘 영상 자료를 이용하여 전운량을 산출하는 알고리즘을 개발하였다. 전운량 산출은 RGB 영상 내의 차폐 영역을 제거하고 GBR 빈도분포에 따른 영상을 분류하며, RBR 경계값을 결정하여 구름 화소를 분류한다. 분류된 구름 화소에서 태양광 영역을 제거한 후 유효성 검사를 통해 전운량을 산출하게 된다. 전운량 산출 알고리즘의 정확성을 검증하기 위하여 관측소와 가장 가까운 강원지방기상청의 목측 전운량 자료와 편이(Bias), 평균제곱근오차(RMSE), 상관계수를 분석하였다. 선정된 사례는 계절별 일 사례로 8시부터 17시까지의 정시 자료를 사용하였다. 분석 결과 Skyviewer로부터 산출된 전운량의 편이는 평균적으로 -0.8할의 차이를 보였으며, 평균제곱근오차는 1.6할로 전운량의 차이가 2할 내에서 나타나고 있었다. 또한, 두 관측소는 떨어진 거리의 차이가 있음(약 4 km)에도 불구하고 상관계수가 모든 사례에서 평균 0.91 이상으로 매우 높았다.

WISE 관측자료를 이용한 기상 및 복사 특성 분석 (Analysis of Meteorological and Radiation Characteristics using WISE Observation Data)

  • 이한경;지준범;민재식;김상일;채정훈
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.89-102
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    • 2018
  • 차세대도시농림융합기상사업단의 에너지수지타워 관측자료를 이용하여 수도권 기상과 복사특성에 대하여 분석하였다. 서울 수도권에 위치한 총 14개 에너지수지타워의 기온, 풍속, 상대습도, 지표면 온도, 강수량, 단파 및 장파 복사량과 복사관측자료를 이용하여 산출한 알베도와 방출률을 분석하였다. 월별 자료에 따르면, 도시에 위치한 중랑지점에서 알베도는 낮고 방출률은 높은 특성을 나타냈고 교외지역인 부천지점에서는 반대의 특성이 나타났다. 자연적인 지표상태에서는 태양복사에너지를 효과적으로 반사하여 대부분 중랑지점보다 알베도가 높게 나타났다. 연 평균 기온이 비교적 높게 나타난 지점들은 서울 도심에 위치하고 있었으며, 알베도가 대체적으로 낮게 분포되었다. 가좌지점과 뚝섬지점은 관측 기온이 높았지만, 관측소 주변 유리벽 건물 및 한강으로 둘러싸인 환경으로 알베도가 비교적 높게 나타났다. 교외지역에 위치하고, 기온이 낮았던 지점들은 대체로 낮은 방출률을 나타냈다. 그 중 부천지점에서는 다소 높은 방출률이 나타났는데, 이는 관측지점 주변이 논과 밭으로 구성되어 있어 교외지역의 관측지점보다 지표면 온도가 상대적으로 낮게 관측되었기 때문이다. 결과적으로 도심지일수록 알베도는 감소하고, 방출률은 증가하는 경향을 확인할 수 있다. 또한, 서울 지역의 순 복사량이 $100Wm^{-2}$ 이하로 나타나 에너지가 대기 중에 흡수된 것으로 볼 수 있다.

강릉 지역에서 자동 전운량 장비와 GWNU 태양 복사 모델을 이용한 지표면 일사량 분석 (An Analysis of Global Solar Radiation using the GWNU Solar Radiation Model and Automated Total Cloud Cover Instrument in Gangneung Region)

  • 박혜인;조일성;김부요;지준범;이규태
    • 한국지구과학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.129-140
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    • 2017
  • 이 연구에서는 지표 관측 자료와 위성 자료 그리고 GWNU 단층 복사 모델을 이용하여 맑은 상태의 전천 일사량을 계산하였으며, 전운량에 따라 관측 및 모델의 일사량 값을 비교 분석하였다. 연구 자료는 2012년 강릉원주대학교 복사 관측소의 전천 일사량, 기온, 기압, 습도, 에어로졸 등의 관측 자료와 OMI 센서의 오존전량 자료 그리고 구름의 유무 및 전운량을 판단하기 위하여 자동 전운량 장비인 Skyview 자료를 이용하였다. 전운량이 0 할인 맑은 날의 경우 관측 값과 모델 값이 0.98로 높은 상관계수를 나타내었으나 RMSE가 $36.62Wm^{-2}$로 비교적 높게 나타났다. 이는 Skyview 장비가 얇은 구름이나 박무 및 연무 등의 기상상태를 판단하지 못하였기 때문이다. 흐린 날의 경우 구름의 영향을 보정하기 위해 전운량과 두 값의 차에 대한 비율을 이용한 회귀식을 복사 모델에 적용하였으며, 장비의 오탐지를 제외한 경우 상관계수가 0.92로 높은 상관성을 보였으나 RMSE가 $99.50Wm^{-2}$으로 높은 값을 보였다. 더 정확한 분석을 위해서는 직달 성분의 차폐 유무 및 구름 광학 두께를 포함한 다양한 구름 요소의 추가적인 분석이 요구된다. 이 연구결과는 분 또는 시간에 따른 일사량을 산출하여 일사량이 관측되지 않는 지역에서 유용하게 사용될 수 있다.

실시간 차량정보를 이용한 안전권고속도 산정방안에 관한 연구 (Study on Advisory Safety Speed Model Using Real-time Vehicular Data)

  • 장정아;김현숙
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권5D호
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    • pp.443-451
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    • 2010
  • 본 연구는 실시간 차량정보를 이용한 안전권고속도의 산정방안에 대한 연구이다. 여기서 실시간 차량정보는 모든 차량에 ECU 수집장치를 탑재하고 끊김없는 무선 통신이 이루어짐에 따라 운전자에게 제공할 수 있는 유용한 정보이다. 이러한 실시간 차량정보를 기반으로, 도로노면정보가 실시간으로 센싱될 경우에 유용한 안전권고속도 모형을 개발하였다. 여기서, 안전권고속도는 "A단일 구간에 대한 시간적 흐름에 따른 교통환경 및 도로노면상태 변화에 따른 안전 속도"로 정의하였고, 차량간의 안전거리, 통계적 차량속도, 노면상태 정보를 기반으로 그 값을 산정하도록 모형을 개발하였다. 이후, 미시적 시뮬레이터인 VISSIM을 기반으로 교통상황(원활, 정체), 유고상황(미발생, 발생), 노면상태(건조, 습윤, 적설)에 따른 권고속도의 관계를 살펴보았다. 12가지의 시뮬레이션 시나리오의 결과로 3가지 변수와 권고속도는 유의한 관계성과 그 추세를 확인할 수 있었다. 본 안전권고속도 모형에서는 안전권고속도가 평균속도보다 높게 유지하도록 하나 유고의 발생, 노면상태의 변화에 따라 실시간으로 안전속도를 변화하도록 제시하고 있다. 이러한 연구는 향후 스마트하이웨이와 같은 도로에서 운전자들이 제공받을 수 있는 도로교통과 IT가 융합된 중요한 서비스로 기대되는 바이다.

정지궤도 위성자료를 이용한 지표면 도달 태양복사량 연구 (A Study on the Retrievals of Downward Solar Radiation at the Surface based on the Observations from Multiple Geostationary Satellites)

  • 지준범;조일성;이규태
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.123-135
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    • 2013
  • 정지기상 위성의 가시채널에서 관측되는 반사도는 지상의 일사량 관측자료와 비교하여 구름량 계산이 가능하며 이를 이용하여 지표면에 도달되는 일사량을 추정할 수 있다. 기상 센서(MI)의 경우는 675 nm 파장으로 관측된 반사도를 이용하며 해양 센서(GOCI)는 기상 센서(MI)의 관측파장과 유사한 660 nm, 680 nm 파장으로 관측된 자료를 이용할 수 있다. 연구를 위하여 태풍이 있었던 흐린 날과 맑은 날을 선정하였으며 정지위성으로부터 관측된 자료들을 이용하였다. 위성영상의 반사도가 40%이상 높은 화소들은 0.3이하의 청천지수가 나타났으며 70%이상의 태양에너지가 차폐되었다. 또한 15%이하의 반사도가 나타나는 화소들은 0.9이상의 청천지수가 나타났으며 90%이상의 태양에너지가 지표면에 도달되었다. 계산된 일누적 일사량은 기상청 22개 관측소의 관측 일누적 일사량과 비교하였다. COMS와 MTSAT의 MI센서의 경우 관측값과 비교하여 다소 작게 계산되었으며 GOCI센서를 이용한 계산결과인 상관계수 0.96보다 낮은 0.94와 0.93의 상관성을 보였다. 그리고 일사량 관측값에 대한 RMSE는 MTSAT, COMS MI, GOCI순으로 2.21, 2.09, 2.02 MJ/$m^2$로 나타났다. 또한 COMS GOCI센서의 일누적 계산결과를 지상 관측자료와 비교하였을 때 흐린 날과 맑은 날의 상관성은 각각 0.96과 0.86이었으며 RMSE는 1.82 MJ/$m^2$와 2.27 MJ/$m^2$로서 흐린 날의 상관성이 높게 나타났다. COMS 위성의 해양 센서는 기상센서와 비교하여 관측시각이 한정적이고 관측의 불연속이 있으나 높은 해상도의 이점이 있기 때문에 태양에너지 분석 등의 연구에 유용할 것으로 사료된다.

생명기후분석시스템(BioCAS)을 이용한 폭염 건강위험의 검증 - 서울시 건물규모를 중심으로 - (Evaluation of Health Impact of Heat Waves using Bio-Climatic impact Assessment System (BioCAS) at Building scale over the Seoul City Area)

  • 김규랑;이지선;이채연;김백조;브리타 얘니케;아힘 홀트만;디터 쉐러
    • 환경영향평가
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    • 제25권6호
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    • pp.514-524
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    • 2016
  • 생명기후분석시스템(BioCAS)을 이용하여 서울시 전역의 폭염사례일 기온, 인지온도(PT), 초과사망률($r_{EM}$) 분포를 분석하였다. 분석 해상도는 25m 였으며, 사례일은 2012년 8월 5일이었다. 분석 결과는 관측된 사망률 및 내원환자수 자료와의 비교를 통해 평가되었다. 2004년에서 2013년의 폭염 원인인 사망률 자료와 2006년에서 2011년의 국민건강보험공단의 폭염 내원환자수 자료를 이용하여 행정구별 폭염 건강위험 자료를 추출하였다. 자료 비교를 위한 공간 해상도는 사망률 및 내원환자수 자료의 해상도인 행정구 단위였다. BioCAS에서 분석된 사례일 최고 인지온도 및 초과사망률 분포 자료는 행정구별 공간 평균, 최대, 최소 및 누적값으로 변환된 후 건강피해자료와 상관분석이 수행되었다. 분석 결과 일 최고 인지온도 및 초과사망률의 공간 평균값은 건강피해를 설명하지 못하는 것으로 나타났다. 대신 일 최고 인지온도의 공간 최솟값은 사망률과, 공간 최댓값은 내원환자수와 상관관계가 있는 것으로 나타났다(각각 r=0.53, r=0.42). 즉, 밀집된 건물에 의해 생겨나는 공간 최댓값은 낮 동안의 일사병 발생과 내원환자수 증가에 영향을 주었고, 식생에 의해 나타나는 공간 최솟값은 밤 동안의 열 스트레스를 감소시켜 사망률에 영향을 주었던 것으로 판단된다. 한편 분석된 초과사망률($r_{EM}$)은 공간 최댓값과 내원환자수가 상관관계가 있었지만(r=0.52) 사망률과의 상관관계는 인정되지 않았는데, 이것은 연령별 인구구성 차이에 따른 기저 폭염위험도 차이 등 행정구별 불균일성을 고려하지 못한 한계가 나타난 것으로 판단된다. 개별 건물과 식생의 열적 효과는 공간 평균보다 최대, 최소 등 그 분포가 중요한 것으로 나타났다. 이러한 고해상도 분석기술은 도시의 건강영향평가를 통해 도시개발에 관한 경제성 분석에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

강릉지역의 일조시간과 강수량 관측자료를 이용한 월평균 일사량 추정 (The Estimation of Monthly Average Solar Radiation using Sunshine Duration and Precipitation Observation Data in Gangneung Region)

  • 안서희;조일성;지준범;김부요;이동건;이규태
    • 한국지구과학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.29-39
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    • 2016
  • 본 연구는 일조시간과 강수량 자료를 이용하여 다중회귀 방법을 통해 일사량을 추정하였다. 연구에 사용된 자료들은 강릉지역에 위치한 강원지방기상청(105 관측소, 1980-2007)과 신강원지방기상청(104 관측소, 2009-2014) 그리고 강릉원주대학교(GWNU 관측소, 2013-2014)이며, 105 관측소 자료를 통해 산출된 회귀식을 104 관측소와 GWNU 관측소에 적용하여 비교분석하였다. 먼저, 일조시간만을 이용하였을 때 104 관측소는 기존 연구들과 유사한 상관계수(0.96)와 표준오차($1.16MJm^{-2}$)가 나타났고, GWNU 관측소에서는 높은 상관계수(0.99)와 낮은 표준오차($0.57MJm^{-2}$)로 분석되었다. 그리고 일조시간과 강수량 자료를 104 관측소에 적용하였을 때 상관계수 0.96과 표준오차 $0.99MJm^{-2}$로 일조시간만을 적용했을 때보다 표준오차가 감소되었다. 일조시간만을 이용한 방법보다 강수량이 추가된 방법은 관측 일사량과 편차의 극값이 -26.6%(2010년 3월)에서 -31.0%(2011년 2월)로 증가되었다. 이는 강수량이 5월과 7-9월에 집중되어 나타나 이외의 월에서 추정식의 계수가 음으로 계산되었기 때문으로 분석된다. 따라서 한반도와 같이 강수량이 여름철에 집중되는 지역에서는 월평균 강수량을 일사량 추정에 이용할 때 주의를 기울여야 할 것이다.

항공기(航空機) 사고조사제도(事故調査制度)에 관한 연구(硏究) (A Study on the System of Aircraft Investigation)

  • 김두환
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제9권
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    • pp.85-143
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    • 1997
  • The main purpose of the investigation of an accident caused by aircraft is to be prevented the sudden and casual accidents caused by wilful misconduct and fault from pilots, air traffic controllers, hijack, trouble of engine and machinery of aircraft, turbulence during the bad weather, collision between birds and aircraft, near miss flight by aircrafts etc. It is not the purpose of this activity to apportion blame or liability for offender of aircraft accidents. Accidents to aircraft, especially those involving the general public and their property, are a matter of great concern to the aviation community. The system of international regulation exists to improve safety and minimize, as far as possible, the risk of accidents but when they do occur there is a web of systems and procedures to investigate and respond to them. I would like to trace the general line of regulation from an international source in the Chicago Convention of 1944. Article 26 of the Convention lays down the basic principle for the investigation of the aircraft accident. Where there has been an accident to an aircraft of a contracting state which occurs in the territory of another contracting state and which involves death or serious injury or indicates serious technical defect in the aircraft or air navigation facilities, the state in which the accident occurs must institute an inquiry into the circumstances of the accident. That inquiry will be in accordance, in so far as its law permits, with the procedure which may be recommended from time to time by the International Civil Aviation Organization ICAO). There are very general provisions but they state two essential principles: first, in certain circumstances there must be an investigation, and second, who is to be responsible for undertaking that investigation. The latter is an important point to establish otherwise there could be at least two states claiming jurisdiction on the inquiry. The Chicago Convention also provides that the state where the aircraft is registered is to be given the opportunity to appoint observers to be present at the inquiry and the state holding the inquiry must communicate the report and findings in the matter to that other state. It is worth noting that the Chicago Convention (Article 25) also makes provision for assisting aircraft in distress. Each contracting state undertakes to provide such measures of assistance to aircraft in distress in its territory as it may find practicable and to permit (subject to control by its own authorities) the owner of the aircraft or authorities of the state in which the aircraft is registered, to provide such measures of assistance as may be necessitated by circumstances. Significantly, the undertaking can only be given by contracting state but the duty to provide assistance is not limited to aircraft registered in another contracting state, but presumably any aircraft in distress in the territory of the contracting state. Finally, the Convention envisages further regulations (normally to be produced under the auspices of ICAO). In this case the Convention provides that each contracting state, when undertaking a search for missing aircraft, will collaborate in co-ordinated measures which may be recommended from time to time pursuant to the Convention. Since 1944 further international regulations relating to safety and investigation of accidents have been made, both pursuant to Chicago Convention and, in particular, through the vehicle of the ICAO which has, for example, set up an accident and reporting system. By requiring the reporting of certain accidents and incidents it is building up an information service for the benefit of member states. However, Chicago Convention provides that each contracting state undertakes collaborate in securing the highest practicable degree of uniformity in regulations, standards, procedures and organization in relation to aircraft, personnel, airways and auxiliary services in all matters in which such uniformity will facilitate and improve air navigation. To this end, ICAO is to adopt and amend from time to time, as may be necessary, international standards and recommended practices and procedures dealing with, among other things, aircraft in distress and investigation of accidents. Standards and Recommended Practices for Aircraft Accident Injuries were first adopted by the ICAO Council on 11 April 1951 pursuant to Article 37 of the Chicago Convention on International Civil Aviation and were designated as Annex 13 to the Convention. The Standards Recommended Practices were based on Recommendations of the Accident Investigation Division at its first Session in February 1946 which were further developed at the Second Session of the Division in February 1947. The 2nd Edition (1966), 3rd Edition, (1973), 4th Edition (1976), 5th Edition (1979), 6th Edition (1981), 7th Edition (1988), 8th Edition (1992) of the Annex 13 (Aircraft Accident and Incident Investigation) of the Chicago Convention was amended eight times by the ICAO Council since 1966. Annex 13 sets out in detail the international standards and recommended practices to be adopted by contracting states in dealing with a serious accident to an aircraft of a contracting state occurring in the territory of another contracting state, known as the state of occurrence. It provides, principally, that the state in which the aircraft is registered is to be given the opportunity to appoint an accredited representative to be present at the inquiry conducted by the state in which the serious aircraft accident occurs. Article 26 of the Chicago Convention does not indicate what the accredited representative is to do but Annex 13 amplifies his rights and duties. In particular, the accredited representative participates in the inquiry by visiting the scene of the accident, examining the wreckage, questioning witnesses, having full access to all relevant evidence, receiving copies of all pertinent documents and making submissions in respect of the various elements of the inquiry. The main shortcomings of the present system for aircraft accident investigation are that some contracting sates are not applying Annex 13 within its express terms, although they are contracting states. Further, and much more important in practice, there are many countries which apply the letter of Annex 13 in such a way as to sterilise its spirit. This appears to be due to a number of causes often found in combination. Firstly, the requirements of the local law and of the local procedures are interpreted and applied so as preclude a more efficient investigation under Annex 13 in favour of a legalistic and sterile interpretation of its terms. Sometimes this results from a distrust of the motives of persons and bodies wishing to participate or from commercial or related to matters of liability and bodies. These may be political, commercial or related to matters of liability and insurance. Secondly, there is said to be a conscious desire to conduct the investigation in some contracting states in such a way as to absolve from any possibility of blame the authorities or nationals, whether manufacturers, operators or air traffic controllers, of the country in which the inquiry is held. The EEC has also had an input into accidents and investigations. In particular, a directive was issued in December 1980 encouraging the uniformity of standards within the EEC by means of joint co-operation of accident investigation. The sharing of and assisting with technical facilities and information was considered an important means of achieving these goals. It has since been proposed that a European accident investigation committee should be set up by the EEC (Council Directive 80/1266 of 1 December 1980). After I would like to introduce the summary of the legislation examples and system for aircraft accidents investigation of the United States, the United Kingdom, Canada, Germany, The Netherlands, Sweden, Swiss, New Zealand and Japan, and I am going to mention the present system, regulations and aviation act for the aircraft accident investigation in Korea. Furthermore I would like to point out the shortcomings of the present system and regulations and aviation act for the aircraft accident investigation and then I will suggest my personal opinion on the new and dramatic innovation on the system for aircraft accident investigation in Korea. I propose that it is necessary and desirable for us to make a new legislation or to revise the existing aviation act in order to establish the standing and independent Committee of Aircraft Accident Investigation under the Korean Government.

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