• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제36권2호
• /
• pp.9-17
• /
• 2016

In order to examine how accurately the wind farm design software, WindPRO and Meteodyn WT, predict annual energy production (AEP), an investigation was carried out for Seongsan wind farm of Jeju Island. The one-year wind data was measured from wind sensors on met masts of Susan and Sumang which are 2.3 km, and 18 km away from Seongsan wind farm, respectively. MERRA (Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications) reanalysis data was also analyzed for the same period of time. The real AEP data came from SCADA system of Seongsan wind farm, which was compare with AEP data predicted by WindPRO and Meteodyn WT. As a result, AEP predicted by Meteodyn WT was lower than that by WindPRO. The analysis of using wind data from met masts led to the conclusion that AEP prediction by CFD software, Meteodyn WT, is not always more accurate than that by linear program software, WindPRO. However, when MERRA reanalysis data was used, Meteodyn WT predicted AEP more accurately than WindPRO.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.355-361
• /
• 2023

지구 표면에 대한 정보는 기상 및 대기 역학의 이해나 인간을 포함한 동물에 큰 영향을 미치는 극한 열현상에 대응함에 있어서 핵심적인 지구 물리량이다. 지구 영역에 대한 온도를 추정하기 위하여 위성에 탑재된 열적외 센서가 널리 활용되어 왔는데, 정밀한 활용을 위해서는 온도 추정 과정의 불확도에 대한 이해가 선행되어야 한다. 하지만 온도추정 불확도에 영향을 미치는 많은 요소 중에서 한반도 주변의 환경 하에서의 온도추정 알고리즘의 불확도 산정에 대한 연구는 미미하였다. 본 연구에서는 한반도 주변의 대기 및 해양 조건하에서 범용성이 높은 single-channel 알고리즘의 불확도를 추정하는 연구를 수행하였다. 알고리즘의 입력자료로 필요한 재분석자료(reanalysis)의 영향성을 평가하기 위하여 두 가지의 재분석자료, 즉 fifth generation of European Centre for Medium-Range Weather Forecasts reanalysis of the global climate and weather (ERA5)와 Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications-2 (MERRA-2)를 사용하였고, 복사전달모델은 MODerate resolution atmospheric TRANsmission (MODTRAN)을 사용하였다. MODTRAN 모의와 온도 추정 정확도 검증에 사용되는 현장 관측 수온은 한반도 인근 해역에 위치한 해양 기상 부이(buoy)로부터 획득했다. 실험 결과, 알고리즘 불확도는 대기 수증기량에 따라서 선형에 가깝게 증가하는 것을 확인하였고, 가장 건조한 조건에서는 약 0.35K 그리고 평균적으로 0.45K 가량의 불확도가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과는 재분석자료의 종류에 상관없이 유사하게 도출되어 알고리즘이 가지는 순수한 불확도라고 추정할 수 있었다.

• 대기
• /
• 제29권5호
• /
• pp.659-669
• /
• 2019

This study assesses the quality of the total column ozone (TCO) data from five reanalysis datasets against nine independent observation in East Asia. The assessed datasets are the ECMWF Interim reanalysis (ERAI), Monitoring Atmosphere Composition and Climate reanalysis (MACC), Copernicus Atmosphere Monitoring Service reanalysis (CAMS), the NASA Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, Version2 (MERRA2), and NCEP Climate Forecast System Reanalysis (CFSR). All datasets reasonably well capture the spatial distribution, annual cycle and interannual variability of TCO in East Asia. In particular, characteristics of TCO according to the latitude difference were similar at all points with a maximum bias of less than about 4%. Among them, CAMS and CFSR show the smallest mean bias and root-mean square error across all nine ground-based observations. This result indicates that while TCO data in modern reanalyses are reasonably good, CAMS and CFSR TCO data are the best for analysing the spatio-temporal variability and change of TCO in East Asia.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제35권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2015

The MERRA reanalysis data provided online by NASA was applied to predict the monthly energy productions of Donghai Bridge Offshore wind farms in China. WindPRO and WindSim that are commercial software for wind farm design and energy prediction were used. For topography and roughness map, the contour line data from SRTM combined with roughness information were made and used. Predictions were made for 11 months from July, 2010 to May, 2011, and the results were compared with the actual electricity energy production presented in the CDM(Clean Development Mechanism)monitoring report of the wind farm. The results from the prediction programs were close to the actual electricity energy productions and the errors were within 4%.

• 대기
• /
• 제29권1호
• /
• pp.53-59
• /
• 2019

The quality of troposphere ozone in three reanalysis datasets is evaluated with longterm ozonesonde measurement at Pohang, South Korea. The Monitoring Atmospheric Composition and Climate (MACC), European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Interim Reanalysis (ERAI) and Modern Era Retrospective-Analysis for Research and Applications version 2 (MERRA2) are particularly examined in terms of the vertical ozone structure, seasonality and long-term trend in the lower troposphere. It turns out that MACC shows the smallest biases in the ozone profile, and has realistic seasonality of lower-tropospheric ozone concentration with a maximum ozone mixing ratio in spring and early summer and minimum in winter. MERRA2 also shows reasonably small biases. However, ERAI exhibits significant biases with substantially lower ozone mixing ratio in most seasons, except in mid summer, than the observation. It even fails to reproduce the seasonal cycle of lower-tropospheric ozone concentration. This result suggests that great caution is needed when analyzing tropospheric ozone using ERAI data. It is further found that, although not statistically significant, all datasets consistently show a decreasing trend of 850-hPa ozone concentration since 2003 as in the observation.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제32권5호
• /
• pp.94-101
• /
• 2012

A Dokdo wind resource map has been drawn up for the Green Island Energy Master Plan according to Korea's national vision for 'Low Carbon Green Growth'. The micro-siting software WindSim v5.1,which is based on Computational Flow Analysis, is used with MERRA reanalysis data as synoptic climatology input data, and sensitivity analysis on turbulence model is accompanied. A wind resource assessment has been conducted for the Dokdo wind power dissemination plan, which consists of two 10kW wind turbines to be installed at the Dongdo dock and Dokdo guard building. It is evaluated that the capacity factors at Dongdo dock and Dokdo guard building are about 20% and 30% respectively, and annual and hourly variations of wind power generation have been analyzed, but summertime energy production is predicted to be only 40% of wintertime energy production.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제56권9호
• /
• pp.543-551
• /
• 2023

눈은 기후계와 지표면 에너지 평형에 영향을 끼치는 필수 기후 인자이며, 겨울 동안 저장한 고체 형태의 물을 봄에 유출, 지하수 함양 등에 제공하여 물 평형에도 결정적인 역할을 한다. 본 연구에서는 Local Data Assimilation and Prediction System (LDAPS), Modern.-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2), ERA5-Land 적설심 자료의 통계 분석을 통해 남한에서의 활용 가능성을 평가하였다. 기상청에서 제공하는 Automated Synoptic Observing System (ASOS) 지상관측자료와 재분석자료간의 통계분석 결과, LDAPS와 ERA5-Land의 상관계수가 0.69 이상으로 상관성이 높게 나타났으나 LDAPS는 RMSE가 0.79 m로 오차가 크게 나타났다. MERRA-2의 경우 일부 기간 동안 일정한 값이 연속적으로 산출되어 자료간 증감 추이를 적절하게 모의하지 못하였기에 상관계수가 0.17로 상관성이 낮게 나타났다. LDAPS와 ASOS의 지점별 통계분석 결과 상대적으로 평균 강설량이 높게 나타나는 강원도 인근에서 성능이 높게 나타났으며, 평균 강설량이 낮게 나타나는 남부 지역에서 성능이 낮게 나타났다. 마지막으로, triple collocation (TC)를 통해 본 연구에서 활용된 4개의 독립적인 적설심자료 간의 오차 분산을 산정하였으며, 나아가 가중치 산정을 통해 융합된 적설심 자료를 생산하였다. 재분석자료는 LDAPS, MERRA-2, ERA5-Land 순으로 오차 분산이 높게 나타났으며, LDAPS의 경우 오차 분산이 높게 산정되어 가중치가 낮게 산정되었다. 또한, ERA5-Land 적설심 자료의 공간 분포가 변동성이 적게 나타나, TC로 융합된 적설심 자료는 저해상도 영상인 MERRA-2와 유사한 공간 분포가 나타났다. 자료의 상관성, 오차, 불확실성을 고려하였을 때, ERA5-Land 자료가 남한을 대상으로 적설 관련 분석을 하기 적합한 것으로 판단된다. 또한, 타 자료와 경향성은 높게 나타나나 과대 산정되는 경향이 있는 LDAPS 자료를 대상으로 적절한 보정이 수행될 시, 지역 및 기후적 다양성을 높은 해상도로 표출할 수 있는 LDAPS 자료를 적극적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제34권2호
• /
• pp.82-90
• /
• 2014

The MERRA reanalysis data provided online by NASA was applied to predict the annual energy productions of two largest wind farms in Korea. The two wind farms, Gangwon wind farm and Yeongyang wind farm, are located on complex terrain. For the prediction, a commercial CFD program, WindSim, was used. The annual energy productions of the two wind farms were obtained for three separate years of MERRA data from June 2007 to May 2012, and the results were compared with the measured values listed in the CDM reports of the two wind farms. As the result, the prediction errors of six comparisons were within 9 percent when the availabilities of the wind farms were assumed to be 100 percent. Although further investigations are necessary, the MERRA reanalysis data seem useful tentatively to predict adjacent wind resources when measurement data are not available.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제34권2_1호
• /
• pp.213-225
• /
• 2018

본 연구는 우리나라 주변 해역에서 Advanced Scatterometer(ASCAT) 해상풍 격자 자료(Daily Advanced Scatterometer, DASCAT)의 정확성을 평가하고자 우리나라 주변 해양관측부이 자료와 비교 분석을 수행하였다. 뿐만 아니라 European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ECMWF, 이하 ECMWF), National Centers for Environmental Prediction and National Center for Atmospheric Research(NCEP/NCAR, 이하 NCEP), Modern Era Retrospective-analysis for Research and Applications-2(MERRA-2, 이하 MERRA)에서 제공하는 10-m 해상풍 재분석자료에 대한 비교 및 분석이 추가적으로 수행되었다. 그 결과, DASCAT은 전반적으로 실제 풍속(해양관측부이)에 비하여 약 3 m/s의 RMSE를 나타내며 상관 관계는 동서 바람 성분의 경우 전 지역 0.8 이상의 높은 상관성을 보이지만 남북 바람 성분에 대한 상관성은 서해에서 0.7이하로 낮게 나타난다. 실제 풍속이 10 m/s 이하로 불 때 풍속에 대한 가장 높은 정확성을 나타내는 것은 ECMWF이며 DASCAT, MERRA, NCEP 순이다. 하지만 10 m/s 이상의 실제 풍속에서는 DASCAT이 가장 높은 정확성을 나타낸다. 풍향에 따른 오차 특성은 실제 바람이 동서방향으로 불 때 $70^{\circ}$ 이상의 풍향에 대한 오차가 모든 자료에서 발생하며 남북 성분의 바람이 강화될 때 약 $50^{\circ}$ 수준의 오차가 발생한다. 이러한 결과에서 ECMWF가 가장 높은 정확성을 보인다. 풍향에 따른 풍속의 오차 수준은 실제 바람이 부는 방향에 따라 풍속에 대한 정확성 수준이 변화한다. 특히, 서풍 및 남풍 계열의 바람이 불 때 풍속에 대한 RMSE가 큰 자료는 MERRA이지만 동풍 및 북풍 계열의 바람이 불 때는 NCEP이 가장 큰 RMSE를 나타낸다.

• 한국입자에어로졸학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.141-150
• /
• 2017

Using the NASA's Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2) reanalysis for aerosol optical depth (AOD) and satellite-observed carbon monoxide (CO) data, we examined the basic pattern of AOD variations over the three polar stations of Korea: Jangbogo and King Sejong stations in the Antarctica, and Dasan station in the Arctic area. AOD values at King Sejong and Dasan station show the maximum peaks in spring, which looks associated with the high amount of atmospheric CO emitted from the natural burning and the biomass burning. Jangbogo station shows the much less AOD compared to other two stations, and seems not strongly affected by the transport of airborne particles generated from mid-latitude regions. All three polar stations show the AOD increasing trend in general, indicating that the polar background air quality becomes polluted.