오존($O_3$)은 이산화질소, 일산화탄소, 휘발성유기화합물 둥을 포함하는 다양한 물질과 광화학반응에 의하여 생성되는 2차적인 오염물질로 사람과 식물에 영향을 미치고 있는 중요한 오염물질로 알려지고 있으며, 국내에서는 이와 관련하여 오존예보제, 경보제 둥을 운영하여 오존에 의한 피해 영향을 줄이고자 노력하고 있다. 현재 오존을 측정할 수 있는 방법은 환경오염공정시험방법과 정부에서 운영하고 있는 대기오염 자동측정망의 오존 측정방법인 자외선광도법(Ultra Violate Photometric Method)으로 구분되어 지고 있으나, 자동측정장비는 매우 고가의 장비이며, 관리를 위하여 전문적인 지식이 요구되고 있고, 측정소의 개수가 매우 부족한 실정이기 때문에 대기중 오존농도의 지역적인 자료와, 실내공기 측정, 그리고 공간적인 분포 해석을 위해서는 다른 측정방법이 요구된다고 하겠다. (중략)
지구온난화에 따른 기후변화, 오존층파괴, 산성비 등 지구환경 문제가 심각해짐에 따라 이를 정확히 파악하여 과학적 기초자료를 산출하기 위한 지구규모의 관측ㆍ수집ㆍ관리 및 이를 제공할 수 있는 체제 구축의 필요성이 절실히 대두되고 있는 실정이다. 이와 같은 환경여건 변화에 따라 환경부는 오존층 파괴물질 및 온실가스 농도를 분석하여 오존층 파괴 및 지구 온난화 등의 지구환경문제를 파악하고, 몬트리올 의정서, 기후 변화협약, 교토 의정서 등 국제환경 협약에 적극 대응하기 위해 1999년 4월 수립된 2000년대 대기오염측정망 기본계획에 따라 지구대기 측정망을 국가관리 측정망으로 확정하고, 우리 공단에 동 측정망 구축을 위탁하였다. (중략)
대기오염실태를 파악하고 대기질 개선대책 수립에 필요한 기초자료를 확보하기 위하여 전국적으로 총 152개소(2000년 12월 기준)의 지역대기측정망을 환경부 및 지방자치단체에서 운영중에 있으며, 이들 측정소에서 생산되는 자료는 (지자체) $\longrightarrow$ 환경관리청 $\longrightarrow$ 환경부 $\longrightarrow$ 국립환경연구원('99년 1월부터)의 데이터베이스에 최종적으로 축적된다. (중략)
오존은 공간적.시간적 변동이 매우 큰 대기오염물질로 서울시의 27개 대기오염 자동측정망에서 실시간으로 측정.감시되고 있으며, 오존의 농도가 높아지는 여름철에는 오존경보제를 실시하고 있다. 특히 오존의 농도는 일사, 풍향, 풍속 등의 기상인자, $NO_x$, VOCs 등 전구물질의 농도, 그리고 지형에 따라서 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 서울지역에 대한 기하학적 축소모형을 제작하여 풍동내에서 풍향.풍속을 측정하여 지형에 따른 바람의 특성을 파악하였다. (중략)
2002년 월드컵을 앞두고 서울시는 대기오염도에 한층 관심이 높아졌으며, 특히 월드컵이 개최되는 6월은 오존주의보가 발령되기 쉬운 시기이므로 오존생성의 전구물질인 휘발성유기화합물 등의 저감대책에 대한 관심이 더 높아졌다 서울시는 1999년에 대기오염도의 입체적 특성과 배경오염도를 파악하기 위해 남산(2개소)과 북한산에 대기오염 자동측정망을 설치하면서 기존에 측정해온 대기오염물질과 기상인자 외에 휘발성유기화합물 3항목(벤젠, 톨루엔, 자일렌)을 자동 측정하도록 하였다. (중략)
본 논문은 딥 러닝(Deep Learning)을 이용하여 대기오염측정망 데이터 중 특정 증상이 나타나는 이상 데이터를 탐지하는 방법을 제시한다. 기존 방법들은 일반적으로 시계열 데이터 내에서 기존과는 다른 특이한 패턴이 나타나는 데이터를 탐지하여 이상치로 분류하며, 이는 특정 증상만을 탐지하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 주로 이미지의 전경 분리(Sementic Segmentation)에 사용되는 DeepLab V3+ 모델의 2차원 합성곱 신경망 구조를 1차원 구조로 변형하여 이미지 대신 여러 센서의 시계열 측정값을 입력받고 특정 증상이 나타나는 데이터를 탐지하도록 하는 방법을 제시한다. 또한, 데이터에 '조각별 집계 근사법(Piecewise Aggregate Approximation)'을 적용하여 잡음이 많은 대기오염측정망 데이터의 복잡도를 줄임으로써 성능을 높인다. 실험 결과를 통해 준수한 성능으로 이상치 탐지를 수행할 수 있음을 확인할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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