• 한국수자원학회논문집
• /
• 제43권8호
• /
• pp.695-707
• /
• 2010

기후변화로 인해 태풍과 집중호우의 빈도 및 규모가 증가하고 있으며, 이로 인한 피해 역시 증가하고 있다. 태풍과 집중호우로 인한 피해를 줄이기 위한 홍수 예 경보 시스템에는 단시간 강우예측모델과 레이더 자료를 이용하여 산정된 예측강우가 필요하다. 이를 위하여 외국의 경우 단시간 강우예측 모델을 개발하여 레이더 자료를 이용한 강우예측을 수행하고 이를 수문모형과 연계하여 그 적용성을 분석하거나 홍수예보의 활용성을 평가하는 연구를 활발히 진행하고 있다. 이에 본 연구에서는 홍수예보를 위한 단시간 예측강우의 활용 측면에서 기상레이더 정보와 결합된 이류모델을 활용한 초단시간 강우예보의 국내 적용성을 평가하고자 한다. 이를 위해 최소자승법(Least-square fitting) 기법으로 레이더 강우를 추정하고, 추정된 강우를 이류모델의 초기장으로 활용하였다. 또한, 레이더 예측강우와 지상관측강우의 비교를 통해 레이더 예측강우의 정확도를 정성적 정량적으로 평가하고, 도시홍수예보의 활용 측면을 고려하여 중랑천 유역을 대상으로 초단시간 예측강우의 유역평균강우량을 산정하여 평가하였다. 연구 결과, 관악산 레이더와 진도 레이더 대부분의 사례에서 선행시간의 증가에 따라 예측강수의 정확도가 감소하지만 정성적 평가 측면에서 예측강우는 0.6 이상의 높은 정확도를 나타내었으며, 정량적 측면에서 예측강우와 관측강우와의 상관계수는 평균적으로 선행시간 1시간 이내에서 대부분 0.5 이상의 비교적 좋은 상관성을 보였다. 예측 유역평균강우의 평가 결과 관측강우에 비해 과소추정하는 경향이 있으나 평균적으로 상관계수 0.5 이상으로 비교적 정확하게 강우를 예측하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 레이더 자료와 이류모델을 통해 산정한 초단시간 예측강우의 활용성을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.529-538
• /
• 2019

태풍은 전 세계적으로 상당한 재정적 피해를 입힌다. 정부, 지방자치단체, 보험회사는 태풍 위험 평가 모델을 개발하여 자연 재해에 따른 재정 위험을 정량화하고 완화하고자 한다. 이에 태풍 위험 평가 모델의 중요성이 증가하고 있으며, 정교한 평가를 위한 국지적 취약성을 반영하는 것이 중요하다. 자연 재해와 관련된 경제적 손실에 대한 실질적인 기존 연구들이 필수적인 위험 지표를 확인했지만 취약성과 경제적 손실 사이의 상관관계를 다루는 종합적인 연구가 여전히 필요하다. 본 연구의 목적은 태풍 매미로 인한 손실 데이터를 바탕으로 태풍 피해 예측 함수에 대한 평가지표를 개발하기 위함이다. 본 연구에서는 취약성 함수를 만들기 위해 풍속과 해안가로부터의 거리, 그리고 건물가치, 건물 유형, 층수 및 지하층 수의 정보를 사용하였으며 국내 보험사가 제공하는 태풍 매미의 실제 손실 기록을 분석하고 취약성 함수를 개발하여 최대 손실 발생의 예방에 기여하고자 하였다. 본 연구의 결과와 지표는 건물의 실제 재정 손실과 지역 취약성을 반영하는 정부 기관 및 보험 회사의 취약성 함수 개발을 위한 실질적인 지침으로 활용될 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
• /
• pp.2-2
• /
• 2017

수문분석이 있어 정확한 강우량 추정 및 강우 자료의 품질은 매우 중요한 요소이다. 유출분석의 기본 입력 자료인 만큼 홍수유출 결과에도 큰 영향을 미치게 되는데, 현재 하나의 확정적인 값으로 제공되는 레이더 강우 자료는 추정과정에서 많은 오차 및 불확실성을 포함하고 있다. 강우 자료의 불확실성은 기상현상의 예측능력 한계로 인한 것으로 관측지점에서의 발생 가능한 다양한 강우시나리오의 범위를 나타낸다. 본 연구에서는 임의의 값을 추정하는데 있어 하나의 값이 아닌 가능한 값들의 범위를 정의하거나 확률분포를 표현할 수 있는 확률론적인 방법을 이용하여 레이더 강우 앙상블을 생성하고자 하였다. 2012년 남강댐 유역에 발생한 태풍 '산바', '볼라벤'을 대상으로 자료간 오차 공분산을 고려하 2012년 남강댐 유역에 발생한 태풍 '산바', '볼라벤'을 대상으로 자료간 오차 공분산을 고려하여 강우 앙상블을 생성하였으며, 레이더 강우에 내포된 불확실성 정도를 정량적으로 제시하였다. 생성된 강우 앙상블은 레이더 강우의 전체적인 편의보정뿐만 아니라 지상강우의 패턴을 잘 모의하고 있는 것으로 나타났으며, 레이더에 의해 추정한 강우의 불확실성을 잘 표현하고 있는 것으로 확인되었다. 강우 앙상블 생성 방법은 발생 가능한 다양한 강우 시나리오를 제공할 수 있으며 홍수예경보와 같은 의사 결정에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국기후변화학회지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.133-145
• /
• 2010

이 연구에서는 2009년 북서태평양 태풍활동의 특성과 이에 영향을 끼친 대기 순환장을 분석하였다. 2009년에 북서태평양에서는 평년(1979~2009 평균값: 25.8개)보다 적은 22개의 태풍이 발생했는데, 7~10월에 집중적으로 발생하였다. 태풍의 발생은 필리핀 북쪽 해역과 북서태평양 동쪽 지역에서 많았고, 발생한 태풍은 대기순환 흐름에 의해서 대부분 남중국해와 일본 동쪽으로 향했다. 상대적으로 동중국해와 우리나라로 접근하는 태풍은 적었다. 대기대순환 관점에서 보았을 때, 2009년 태풍활동은 엘니뇨 현상과 서태평양 지역의 평년보다 활발한 대류활동에 의해 유도된 대기순환에 의해 영향을 받았다. 잘 알려진 바와 같이, 엘니뇨 시기에는 열대 해수면 온도의 동서 경도에 의해 서태평양 적도 지역에서는 강한 서풍 아노말리가 유도되는데, 2009년에도 이들의 영향으로 북서태평양 몬순 기압골이 동쪽으로 크게 확장되었고, 태풍의 발생 위치도 평년보다 동쪽으로 치우쳤다. 또한, 서태평양 지역의 강한 대류활동으로부터 유도된 로스비파가 남중국해로부터 중위도로 전파되면서 남중국 지역에서는 지향류의 동풍 아노말리, 동중국해 및 한국 근처에서는 북서풍 아노말리, 일본 동쪽에서는 남서풍 아노말리가 연이어 나타났다. 이로 인해 태풍의 진로가 동중국해 및 한국으로 진행하지 못하고 남중국해와 일본 동쪽 해상으로 유도되었다. 결과적으로 우리나라는 최근 21년 만에 직접적으로 영향을 준 태풍이 없는 무태풍년으로 기록되었다. 2009년의 예와 같이 평년과 크게 다른 태풍의 활동과 관련 대규모 순환장 패턴을 분석하는 연구를 통해 앞으로 기후변화에 따른 동아시아에서 지역별 태풍 영향에 대한 예측성 향상에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.199-206
• /
• 2005

지구과학은 실생활과 직접적으로 관련되거나 학생들이 친숙하게 생각하는 많은 개념들을 포함하고 있으며 이런 특성은 과학캠프나 자연탐사 활동에서 지구과학과 관련한 탐구주제가 학생들의 큰 호응을 얻는 사실을 설명할 수 있다. 하지만 정규 수업에서 이루어지는 지구과학 실험 수업은 교과서에 제시된 자료해석 위주의 실험이 많아 학생들의 흥미를 반감시키는 경우가 많으며 자료 측정과정에서 과학자가 느낄 수 있는 중요하고 귀중한 경험을 놓칠수 있다. 그런데 인터넷에서는 해양과 대기, 천문, 지질 각 분야에서 지속적으로 갱신되는 실시간 관측 자료를 제공해 주는 곳이 많으며 이 실시간 자료들을 고등학교의 지구과학 실험에 이용할 수 있도록 학습 프로그램을 개발하면 기존의 자료해석 실험이 가지는 한계를 극복하고 학생들의 지구과학에 대한 호응도를 높일 수 있으며 보다 다양한 탐구 능력을 향상 시킬 수 있다. 이러한 학습 프로그램의 특징은 탐구 중심 혹은 문제 해결 학습을 강조하는 현재의 교육 목표를 잘 반영할 수 있다. 본 연구의 목적은 인터넷에서 제공되는 지구과학 관련 실시간 자료들을 활용할 수 있는 고등학교 지구과학 학습 프로그램을 개발하고 이를 지원할 수 있는 홈페이지를 구축한 후 실제로 수업에 적용하여 교육적 효과를 확인하는 것이다. 연구 결과 실시간 자료를 이용하는 고등학교 학생들을 위한 지구과학 학습 프로그램을 12개의 주제에 대해서 완성했다. 먼저 지구과학실험 시간에 적용할 수 있는 2차시 분량의 학습 프로그램 6주제를 개발했는데 개발 주제는 '지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?', '진앙으로 판의 경계를 결정하기', '진앙의 위치를 찾아라', '암영대를 찾아라', '태양의 자전 주기를 측정하기', '태양활동' 이다. 각 주제별로 수업소개, 학습목표, 과정, 학습자료(학생 활동지, 기타 자료, 수업 내용과 관련한 실시간 자료 제공 사이트 목록), 평가 자료를 만들었다. 학생들의 활동 내용은 <지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?>의 주제를 예로 들면 학생들이 실시간으로 전 세계의 지진활동을 모니터하는 사이트에 접속하여 최근에 지진이 어디에서 일어났는지 알아보고 지난 30일 동안에 일어났던 규모 4 이상의 지진 자료를 다운 받아 세계 지도에 점으로 표시한다. 이 때 학생들은 손으로 진앙의 위치를 지도에 그리는 대신 엑셀의 그래프 기능을 이용하여 지도에 진앙의 위치를 나타내게 한다. 또 개인 과제 연구에 적용할 수 있는 학습 프로그램을 5가지 개발하여 학생들이 특정한 주제에 대하여 탐구 과제를 수행할 수 있게 했는데 개발된 주제는 '태양 활동으로 오로라 예측하기', '국제 우주 정거장을 찾아내자', '한반도 부근의 해양 기상과 해수의 물리적 상호 관계', '일기도 분석을 통한 태풍의 진로 예측', '우리 나라 조석 예측' 이다. 마지막으로 사이버 학습을 통해서 수업 시간의 제약 없이 과제 형태로 처치 가능한 학습 프로그램 개발 했는데 그 주제는 '태풍이 저위도에서 북상하는 이유?'이다. 개발된 프로그램 중 2차시 학습 프로그램은 과학고 중학생 영재반에게, 개인 탐구 과제는 과학고 1학년 학생들에게, 사이버 수업 형태는 과학고 2학년 학생에게 적용시켰다. 실시간 자료 활용을 지원하는 홈페이지를 만들어 자료 제공 사이트에 대한 메타 자료를 데이터베이스화했으며 이를 통해 학생들이 원하는 실시간 자료를 검색하여 찾을 수 있고 홈페이지를 방분했을 때 이해하기 어려운 그래프나 각 홈페이지가 제공하는 자료들에 대한 처리 방법을 도움말로 제공받을 수 있게 했다. 실시간 자료들을 이용한 학습은 학생들의 학습 의욕과 탐구 능력을 향상시켰으며 컴퓨터 활용 능력과 외국어 자료 활용 능력을 향상 시키는데도 도움을 주었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.99-101
• /
• 2007

비종관 관측자료인 기상위성 및 레이더 분석자료에서 위성영상에서 볼 수 있는 서해남부 해상의 스콜라인 형태의 강한 대류운을 무안-진도 레이더 반사도에 의한 수평 및 연직 구조로 살펴보았는데 특히 발달한 대류운 영역이 보다 상세한 반사도 차이로 나타나고, 40 dBZ 이상 강한 반사도 셀이 고도 6km, 20km 정도의 수평규모를 갖는 여러 대류운시스템이 합쳐진 다중세포시스템으로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 또한 연구용 X-대역 무안 레이더 반사도 분포를 보면 사이트 주면에 강한 dBZ의 대류운이 자리하고 있어 발달한 강수입자에 의한 감쇄효과 때문에 북서방향과 남서방향의 강한 대류운들이 약하게 잘못 관측되고 있음을 볼 수 있었지만 S-대역 진도 레이더는 발달한 강수 입자에 크게 영향을 받지 않고 고유의 강한 반사도를 제대로 관측하고 있음을 알 수 있었다. 이와 같이 태풍에 의한 직${\cdot}$간접적인 호우, 장마전선의 활성화에 따른 집중호우를 동반하는 중규모대류운시스템에 대해 정확히 정량적으로 판단할 수는 없지만, 관측자료 분석을 통해 중규모대류운시스템을 발달${\cdot}$유지시킬 수 있는 기구의 존재 가능성을 체계적으로 이해하는데 많은 도움이 되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 레이더 반사도와 3차원 바람장 그리고 마이크로강우레이더와 광학강우강계에 의한 연직 구름계와 순간적으로 발생하는 강수특성 등 섬세하고 다양한 비종관 관측자료를 이용하여 집중호우를 유발하는 중규모대류운시스템의 강수 구조와 특성 분석 및 예측에 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 대기
• /
• 제21권2호
• /
• pp.209-220
• /
• 2011

A new consensus algorithm for the prediction of tropical cyclone track has been developed. Conventional consensus is a simple average of a few fixed models that showed the good performance in track prediction for the past few years. Meanwhile, the consensus in this study is a weighted average of a few models that may change for every individual forecast time. The models are selected as follows. The first step is to find the analogous past tropical cyclone tracks to the current track. The next step is to evaluate the model performances for those past tracks. Finally, we take the weighted average of the selected models. More weight is given to the higher performance model. This new algorithm has been named as DYTRAP (DYnamic data-base Typhoon tRAck Prediction) in the sense that the data base is used to find the analogous past tracks and the effective models for every individual track prediction case. DYTRAP has been applied to all 2009 tropical cyclone track prediction. The results outperforms those of all models as well as all the official forecasts of the typhoon centers. In order to prove the real usefulness of DYTRAP, it is necessary to apply the DYTRAP system to the real time prediction because the forecast in typhoon centers usually uses 6-hour or 12-hour-old model guidances.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.764-768
• /
• 2006

최근 전 지구적 기후변화와 함께 빈번 해지는 집중호우, 태풍 등으로 인한 인명 및 재산피해 규모가 점차 대형화되면서 기상정보 및 예보의 중요성이 커지고 있다. 보다 정확한 기상정보의 관측 및 예측과 이를 실시간으로 통보해주는 실시간 기상정보 예측 시스템의 구축이 시급한 당면과제로 대두되고 있는 현 시점에서 정보통신 기술의 발달과 폭넓은 활용은 인간이 직면하고 있는 자연재해로부터 입을 수 있는 피해를 최소화 할 수 있게 될 것이다. 이와 같은 이유로 본 논문에서는 정보통신과 기상정보 관계의 중요성을 제시하고 유비쿼터스를 기반으로 한 기상정보시스템 구축에 관한 기술들을 살펴본 후, 이를 바탕으로 한 기상정보 시스템의 구현을 위한 제반 핵심 기술 및 실현시기를 도출하며, 기상정보 시스템의 활용방안을 알아본다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
• /
• pp.236-236
• /
• 2019

전 세계 인구의 90% 이상은 북반구 지역에 거주하고 있으며, 약 67%는 해안 지역에 거주하고 있다. 최근 기후변화로 인해 해수면 높이가 상승하고 있으며, 태풍, 폭풍해일 등의 자연재해로 인해 해안 지역의 인명과 재산 피해가 점점 증가하고 있는 추세이다. 특히 조석의 영향에 따라 수위 및 유량이 변동하는 특성을 가지고 있는 감조하천의 경우, 만조시에 하천의 유량이 배수되지 않아 홍수피해가 가중되기도 한다. 본 연구에서는 조위의 영향을 받는 감조하천의 수위-유량 관계곡선식을 개발하였다. 이를 위해 울산 수위시계열을 wavelet 분석, curve fitting, high pass filter 방법을 이용하여 4가지의 성분(조석 성분, 파고성분, 강우-유출 성분, 잡음 성분)으로 분리하고, 분포형 모형인 GRM 모형을 통해 유출량을 산정하였다. 모의 유출량과 강우-유출 성분을 이용하여 수위-유량 관계곡선식을 개발하고, 모의 유출량에 따른 수위를 추정하였다. 나머지 3가지 성분과 합하여 통합 수위를 산정하고 관측 유량과 비교한 결과 오차가 약 10%이내로 감조 하천의 수위를 정확하게 예측할 수 있었다. 본 연구를 통해 감조하천에서 수위-유량 관계곡선식을 개발할 수 있었으며, 본 연구 결과를 활용하여 유량에 따른 수위를 예측하고 추가적인 다른 성분의 영향을 고려한다면 홍수기에 감조하천의 수위를 원활하게 관리할 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
• /
• 제40권1호
• /
• pp.115-128
• /
• 2007

본 연구는 화강암질암 지역의 자연사면에서 발생하는 토석류 산사태의 발생지점을 확률론적 예측하기 위하여 기 개발된 로지스틱 회귀모델을 수정하고자 한다. 기 모델의 단점인 일부 범주형 변수사용을 제거하여 예측률의 신뢰도 및 예측도면 작성시의 정확성을 높인 새로운 예측모델을 제안하고자 한다. 새롭게 개발된 모델은 암상, 지형인자 2개 및 토질인자 3개를 사용하여 통계적으로 86%이상의 예측률을 확보하였다. 본 모델의 적용성을 검증하기 위하여 태풍 '루사'로 인해 산사태가 집중적으로 발생한 강릉지역에 적용하여 산사태 예측도를 작성하였다. 예측결과 사천지역의 경우 본 모델에서 고려하지 못한 산불의 영향으로 산불피해지역에서 근소한 차이를 보여주고 있으나, 주문진-연곡지역의 경우는 예측결과가 실제 산사태 발생위치와 잘 일치하고 있다. 따라서 본 모델은 우리나라의 화강암질암지역에 적용하여 널리 활용될 수 있을것으로 판단된다.