• 한국지구과학회지
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• 제25권2호
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• pp.87-93
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• 2004

구름이 평지위의 난류속의 변화에 미치는 영향을 연구하기 위하여 스페인 빌라프리아 공항에 설치된 9 m 기상관측탑에서 얻은 역학 및 열역학 자료를 경도법으로 분석하였다. 일몰에 따른 표면 냉각은 표층 풍속을 감소시켰다. 현열속과 운동량속은 열역학적 인자 보다는 역학적 인자에 따라 증가하였고, 현열속은 열적인 조건에 영향을 받지 않았다. 구름이 존재하는 경우 전천일사량이 현열속 변화를 주도하지 못했고 대기 표층은 오히려 바람의 강도에 영향을 받았다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권6호
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• pp.689-701
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• 2010

The effects of high-resolution wind profiler (HWP) data on the wind distributions were evaluated in two different coastal areas during the study period (23-26 August, 2007), indicating weak-gradient flows. The analysis was performed using the Weather Research and Forecasting (WRF) model coupled with a three-dimensional variational (3DVAR) data assimilation system. For the comparison purpose, two coastal regions were selected as: a southwestern coastal (SWC) region characterized by a complex shoreline and a eastern coastal (EC) region surrounding a simple coastline and high mountains. The influence of data assimilation using the HWP data on the wind distributions in the SWC region was moderately higher than that of the EC region. In comparison between the wind speed and direction in the two coastal areas, the application of the HWP data contributed to improvement of the wind direction distribution in the SWC region and the wind strength in the EC region, respectively. This study suggests that the application of the HWP data exerts a large impact on the change in wind distributions over the sea and thus can contribute to the solution to lack of satellite and buoy data with their observational uncertainty.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.150-150
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• 2022

This study investigates the roles of decomposition methods on high accuracy in daily rainfall prediction from light gradient boosting machine (LightGBM) algorithm. Here, empirical mode decomposition (EMD) and singular spectrum analysis (SSA) methods were considered to decompose and reconstruct input time series into trend terms, fluctuating terms, and noise components. The decomposed time series from EMD and SSA methods were used as input data for LightGBM algorithm in two hybrid models, including empirical mode-based light gradient boosting machine (EMDGBM) and singular spectrum analysis-based light gradient boosting machine (SSAGBM), respectively. A total of four parameters (i.e., temperature, humidity, wind speed, and rainfall) at a daily scale from 2003 to 2017 is used as input data for daily rainfall prediction. As results from statistical performance indicators, it indicates that the SSAGBM model shows a better performance than the EMDGBM model and the original LightGBM algorithm with no decomposition methods. It represents that the accuracy of LightGBM algorithm in rainfall prediction was improved with the SSA method when using multivariate dataset.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.124-137
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• 2012

기후분석은 도시 쾌적도를 고려하는 도시계획에 있어 중요한 요소 중 하나이다. 도시지역의 기후는 종관규모보다 작은 국지규모의 기후 영향을 받는데, 본 연구에서는 도시 안에서의 야간 지면냉각과 찬공기 생성 및 유입의 효과를 분석함으로써 도시지역의 국지기후에 대한 영향을 정량화 하고자 하였다. 서울관측소 풍속에 미치는 종관 기상의 영향은 30%정도인 반면, 관측소 주변의 지형 건물 열적 현상의 영향은 70%정도인 것으로 나타났다. 또한 서울 은평구 뉴타운의 연구지역에 대하여 서울기후분석(CAS, Climate Analysis Seoul) 모델로 분석한 결과, 국지영향 기온편차 분포에서 토지피복률에 따라 도시 및 도시외곽 지역의 기온 특성이 함께 존재하고 있음을 보여주었다. 또한 고밀도 관측 자료로부터 각 지점들의 시간대별 열적반응이 국지영향 기온편차 분포와 일치함을 알 수 있었다. 관측지점들 중 실개천을 따라 설치된 지점들의 일변동은 유사하게 나타났는데, 인근 산으로부터 경사면을 따라 유입된 찬공기의 생성, 이동, 정체는 관측된 수직기온경도를 이용하여 표현되었다. 실개천의 입구에서 관측된 수직기온경도는 지면 냉각에 의한 것과 외부로부터의 찬공기 유입이라는 두 가지로 설명될 수 있다. 지면냉각은 풍속과 관계없이 존재하지만, 찬공기 유입에 의한 냉각효과는 풍속이 낮을 때만 일어났다. 풍속의 강약에 따른 회귀분석식을 이용하여, 찬공기 유입 냉각효과는 국지적인 지면 냉각의 84%였다는 것을 밝혔다. 본 연구를 통해 지역특성이 국지기후에 미치는 영향의 크기를 기존의 정적인 기온영향 분석에서 동적인 찬공기 유입분석으로 확장하였다. 이 연구를 바탕으로 앞으로의 기후분석에서는 도시민의 쾌적도를 지원하기 위한 도시개발계획의 찬공기 특성 변화를 분석할 수 있게 될 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권5호
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• pp.479-495
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• 2021

본 연구는 2020년 3월 18일부터 20일까지 영동지역에 강풍이 발생했던 사례(남고북저형, 대류권계면 접힘에 의해 급격하게 발달하는 저기압)의 종관 및 열역학적/운동학적특성을 조사하기 위해 AWS 관측 자료, 종관 일기도, ECMWF 재분석 자료, 레윈존데, 윈드프로파일러 자료를 이용하였다. 분석결과, 사례 기간 영동지역 5개소에서 관측된 최대 순간 풍속은 20 m s^-1 이상으로 나타났으며 대관령(27.7 m s^-1)에서 가장 강하게 나타났다. 종관분석에서는 남고북저형의 기압배치와 함께 영동지역으로 등압선의 모양이 사인(sin)파 형태를 보이며 강한 기압경도력에 의해 강풍이 발달하다가 3월 19일부터는 한반도 북부지역에서 하루 내에 19 hPa 이상의 기압 하강과 함께 발달하는 저기압에 의해 지속적인 강풍이 발달했다. 북강릉 단열선도에서 역전층의 고도는 하층 강풍대와 함께 산 정상의 약 1-3 km 고도에 위치하였고, 레윈존데 및 수직 측풍 장비(윈드프로파일러)의 연직 바람장 분석 결과와 일치함을 확인할 수 있었다. 특히 열역학적 및 운동학적 연직 분석에서, 하층에서 온위의 연직 경도에 의한 강한 바람과 대류권계면 접힘에 의한 위치 소용돌이도의 발달이 영동지역 강풍 발생에 큰 역할을 한 것으로 사료된다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.641-649
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• 2021

Fuel oil consumption (FOC) must be minimized to determine the economic route of a ship; hence, the ship power must be predicted prior to route planning. For this purpose, a numerical method using test results of a model has been widely used. However, predicting ship power using this method is challenging owing to the uncertainty of the model test. An onboard test should be conducted to solve this problem; however, it requires considerable resources and time. Therefore, in this study, a deep feed-forward neural network (DFN) is used to predict ship power using deep learning methods that involve data pattern recognition. To use data in the DFN, the input data and a label (output of prediction) should be configured. In this study, the input data are configured using ocean environmental data (wave height, wave period, wave direction, wind speed, wind direction, and sea surface temperature) and the ship's operational data (draft, speed, and heading). The ship power is selected as the label. In addition, various treatments have been used to improve the prediction accuracy. First, ocean environmental data related to wind and waves are preprocessed using values relative to the ship's velocity. Second, the structure of the DFN is changed based on the characteristics of the input data. Third, the prediction accuracy is analyzed using a combination comprising five hyperparameters (number of hidden layers, number of hidden nodes, learning rate, dropout, and gradient optimizer). Finally, k-means clustering is performed to analyze the effect of the sea state and ship operational status by categorizing it into several models. The performances of various prediction models are compared and analyzed using the DFN in this study.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제16권2호
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• pp.117-124
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• 2013

We investigated the short-term and local changes in the thermohaline front in the Jeju Strait, Korea, which is usually formed during winter and spring. To do so, we compared Real-Time Observation System by Ferryboat (RTOSF) data with wind data and routinely collected oceanographic data. During February and April 2007, a thermohaline front formed in the Jeju Strait around the 13-$14^{\circ}C$ isotherms and 33.0-33.5 isohalines. The thermohaline was clearly weakened and began moving southward in mid-March. The variations in the surface temperature and salinity showed a continuous north-south oscillation of the thermohaline front with a period of 3-10 days. The speed of the short-term and local fluctuation of thermohaline front was about 5-30 cm/s. We confirmed these findings by examining the variation in the maximum temperature gradient and $14^{\circ}C$ isotherm during the study period. These short-term and local changes had not been previously detected using serial oceanographic and satellite data. Analysis of local wind data revealed a northerly wind fluctuation with a period of 3-10 days, which was clearly related to the short-term and local changes in the thermohaline front. The short-term and local changes of the thermohaline front in the Jeju Strait originated from local changes in the winter monsoon in this area.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권4호
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• pp.466-475
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• 2003

The gun-type gas burner adopted in this study is generally composed of eight slits and swirl vanes. Thus, this paper is studied to investigate the effect of slits and swirl vanes on the turbulent flow fields in the horizontal plane of gas swirl burner with a cone type baffle plate measured by using X-probe from hot-wire anemometer system. This experiment is carried out at flow rate 450 $\ell$/min in the test section of subsonic wind tunnel. The axial mean velocity component in the case of burner model with only swirl vanes shows the characteristic that spreads more remarkably toward the radial direction than axial one, it does, however, directly opposite tendency in the case of burner model with only slits. Consequently. both slits and swirl vanes composing of gun-type gas burner play an important role in decrease of the speed near slits and increase of the flow speed in the central part of a burner because the biggest speed spurted from slits encircles rotational flow by swirl vanes and it drives main flow toward the axial direction. Moreover, the turbulent intensities and turbulent kinetic energy of gun-type gas burner are distributed with a fairly bigger size within X/R<0.6410 than burner models which have only slits or swirl vanes because the rotational flow by swirl vanes and the fast jet flow by slits increase flow mixing, diffusion, and mean velocity gradient effectively.

• 한국해양학회지
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• 제21권4호
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• pp.203-210
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• 1986

선형, 평행 수송모델을 세우고 이상적인 항해에 적용하였다. 이 간단한 해석 모델로서 지금 까지 예지되어 온 황해 남부의 역풍류 현상을 적절히 설명할 수 있 다. 수심이 임계수심(본모델 바다에서는 Hc=53m임)보다 깊은 해역에서는 압력 경도 력이 바람응력보다 우세하여 역풍류를 야기시킨다. 추정된 역풍류 속도는 풍속과 함께 증가하며 최대 역풍류는 황해의 깊은 골을 따라나타난다. 하계의 전형적인 남 풍속도 5-10노트에 대해서 황해골을 따른 역풍류(남향류)속도는 1-5cm s$^{-1}$로 추정된다. 반면에 동계의 전형적인 북풍속도 10-15노트에 대해서는 역풍류(북향류) 속도는 5-12cm s$^{-1}$ 이다. 이와 같은 속도 범위는 각각 하계의 황해 저층냉수 와 동계의 황해난류의 잠입속도에 대한 개략적인 추정치로서 사용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1345-1352
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• 2021

대부분의 기상 레이다 시스템은 중장거리용으로 매우 넓은 지역의 전체적인 기상 현상을 파악하는 목적으로 사용된다. 그러나 최근에 와서는 국지적인 재난현상의 빈발 가능성이 높아짐에 따라 국지적인 기상 레이다를 활용한 기상이변 현상의 탐지가 매우 중요한 문제이다. 따라서 이러한 국지적인 기상 이변 탐지목적의 기상 레이다는 저고도 탐지 및 급변하는 기상상황의 빠른 탐지가 필요하다. 또한 상대적으로 지표면 클러터가 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서에서는 풍속의 변화정도 및 거리에 따른 풍속의 변화율을 이용하여 돌풍 및 풍속 전단현상 등의 급변하는 기상 위험 등을 탐지할 수 있는 방법을 제안하고 분석하였다. 제안한 방법은 탐지과정에서의 지표면 클러터에 의한 영향을 최소화 할 수 있고 빠른 탐지를 위한 간단한 알고리즘 구현이 가능한 방식으로서 향후 기상변화 탐지에 유용하게 활용될 수 있음을 보였다.