LSTM-based Particulate Matter prediction for efficient road scattering dust removal path proposal

효율적인 도로 비산먼지 제거 경로 제안을 위한 LSTM 기반 미세먼지 예측

1급 발암물질인 미세먼지 중 44.3%를 차지하고 있는 도로 비산먼지는 효과적인 미세먼지 농도 저감 대책의 방안 중 하나이다. 도로 비산먼지 제거는 일반적으로 특수 차량을 이용, 정해진 경로와 주기에 따라 운행된다. 이러한 운행방식은 도로의 오염 현황에 따른 효과적 경로 선정 및 운영이 어렵다. 본 논문에서는 도로 비산먼지 제거의 효율적인 경로 제안을 위해 대구지역에 분포된 KISTI 이동형 도시센싱 테스트베드에서 수집되는 고해상도의 실시간 지역별 오염 현황 데이터를 활용하여 실시간 오염도를 분석하고, LSTM(LONG SHORT-TERM MEMORY) 알고리즘을 활용하여 미래의 미세먼지 농도를 예측하였다. 기존 연구와 달리 지역별 상황을 고려한 데이터를 사용하여 선형 회귀 분석을 수행하였다. 실험 결과, 시간 속성을 고려한 LSTM이 MLP 보다 평균 제곱근 오차 값이 경우에 따라 최대 30% 더 작음을 확인했다. 본 연구를 기반으로 고해상도 사물 데이터 기반 예측 연구의 가능성을 보였으며, 미세먼지 예측 결과를 활용 유연하고 효과적인 도로 청소차량의 운행 경로를 설정에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.