• Title/Summary/Keyword: RDAPS

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Temporal and Spatial Distribution of Surface Solar Radiation in Korea Peninsula (한반도에서 지표면 태양광의 시공간 분포)

  • Lee, Kyutae;Jee, Joonbum;Zo, Ilsung;Choi, Youngjin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.40.1-40.1
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    • 2010
  • 인간의 삶과 밀접한 관련이 있는 태양 에너지는 전세계적으로 에너지 부족 문제 해결방안을 위한 대체 에너지 자원으로 각광 받고 있다. 즉 태양으로부터 방출되어 지표면에 도달하는 태양광은 연간 약 23,000 TW(Perez et al., 2009)로써 다른 어떤 종류의 에너지원보다 풍부하기 때문에 태양광 발전은 양적인 측면에서의 무한한 잠재력뿐만 아니라 환경적인 측면에서 무공해라는 장점을 가진다. 특히 국내에서는 2030년까지 태양광 에너지와 풍력 및 수소에너지들은 3대 국가 에너지 전략 분야로 집중 육성되고 있다(한국과학기술정보연구원, 2007). 지표면에 도달하는 태양 에너지 평가 및 분석을 위하여 일사계에 의한 관측 자료가 이용될 수 있으나 관측 영역 및 관측 정밀도 문제 때문에 태양 복사 모델(Solar Radiative Transfer Model)에 의한 계산 자료가 중요하게 활용된다. 이 연구에서 한반도의 지표면 태양광 계산을 위하여 사용된 모델은 Iqbal(1983)에 근거한 것으로써 단일 기층의 모형대기를 가정한 모델이며 상세 모델(Line-by-Line Model)에 의하여 보정하여 2009년 1월부터 2009년 12월까지 한반도의 지표면 태양광 시공간 분포를 계산하였다. 이 계산을 위하여 대기 중의 가스와 에어로졸 및 구름 성분들에 대한 모델 입력자료 등이 요구되며 이 자료들은 기상청의 수치 모델(Regional Date Assimilation and Prediction System; RDAPS)과 기상 관련 인공위성(OMI와 MODIS 및 MTSAT-1R 등)으로부터 발췌하여 사용하였다. 그 결과 이 연구 기간(2009년 1월 ~ 2009년 12월)동안 1 km 간격의 수평면에 대하여 계산된 한반도의 지표면 태양광은 안동과 대구 및 진주를 연결하는 지역에서 최대값($5400MJ/m^2$ 이상)이 나타났다. 그러나 지표면 일사 관측 자료의 공간 분포는 이 연구 결과와 차이가 있었으며 그 원인은 관측소 일사계의 보정 및 관리운영에 따른 자료 정확성 결여 때문으로 평가된다.

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The Study on the Strong Wind Damage Prediction for Estimation Surface Wind Speed of Typhoon Season(I) (태풍시기의 강풍피해 예측을 위한 지상풍 산정에 관한 연구(I))

  • Park, Jong-Kil;Jung, Woo-Sik;Choi, Hyo-Jin
    • Journal of Environmental Science International
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    • v.17 no.2
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    • pp.195-201
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    • 2008
  • Damage from typhoon disaster can be mitigated by grasping and dealing with the damage promptly for the regions in typhoon track. What is this work, a technique to analyzed dangerousness of typhoon should be presupposed. This study estimated 10 m level wind speed using 700 hPa wind by typhoon, referring to GPS dropwindsonde study of Franklin(2003). For 700 hPa wind, 30 km resolution data of Regional Data Assimilation Prediction System(RDAPS) were used. For roughness length in estimating wind of 10 m level, landuse data of USGS are employed. For 10 m level wind speed of Typhoon Rusa in 2002, we sampled AWS site of $7.4{\sim}30km$ distant from typhoon center and compare them with observational data. The results show that the 10 m level wind speed is the estimation of maximum wind speed which can appear in surface by typhoon and it cannot be compared with general hourly observational data. Wind load on domestic buildings relies on probability distributions of extreme wind speed. Hence, calculated 10 m level wind speed is useful for estimating the damage structure from typhoon.

Development of Solar-Meteorological Resources Map using One-layer Solar Radiation Model Based on Satellites Data on Korean Peninsula (위성자료 기반의 단층태양복사모델을 이용한 한반도 태양-기상자원지도 개발)

  • Jee, Joonbum;Choi, Youngjean;Lee, Kyutae;Zo, Ilsung
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.56.1-56.1
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    • 2011
  • The solar and meteorological resources map is calculated using by one-layer solar radiation model (GWNU model), satellites data and numerical model output on the Korean peninsula. The Meteorological input data to perform the GWNU model are retrieved aerosol optical thickness from MODIS (TERA/AQUA), total ozone amount from OMI (AURA), cloud fraction from geostationary satellites (MTSAT-1R) and temperature, pressure and total precipitable water from output of RDAPS (Regional Data Assimilation and Prediction System) and KLAPS (Korea Local Analysis and Prediction System) model operated by KMA (Korea Meteorological Administration). The model is carried out every hour using by the meteorological data (total ozone amount, aerosol optical thickness, temperature, pressure and cloud amount) and the basic data (surface albedo and DEM). And the result is analyzed the distribution in time and space and validated with 22 meteorological solar observations. The solar resources map is used to the solar energy-related industries and assessment of the potential resources for solar plant. The National Institute of Meteorological Research in KMA released $4km{\times}4km$ solar map in 2008 and updated solar map with $1km{\times}1km$ resolution and topological effect in 2010. The meteorological resources map homepage (http://www.greenmap.go.kr) is provided the various information and result for the meteorological-solar resources map.

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A Study on the Precursors of Aviation Turbulence via QAR Data Analysis (QAR 데이터 분석을 통한 항공난류 조기 인지 가능성 연구)

  • Kim, In Gyu;Chang, Jo Won
    • Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
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    • v.26 no.4
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    • pp.36-42
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    • 2018
  • Although continuous passenger injuries and physical damages are repeated due to the unexpected aviation turbulence encountered during operations, there is still exist the limitation for preventing recurrence of similar events because the lack of real-time information and delay in technological developments regarding various operating conditions and variable weather phenomena. The purpose of this study is to compare and analyze the meteorological data of the aviation turbulence occurred and actual flight data extracted from the Quick Access Recorder(QAR) to provide some precursors that the pilot can identify aviation turbulence early by referring thru the flight instrumentation indications. The case applied for this study was recent event, a scheduled flight from Incheon Airport, Korea to Narita Airport, Japan that suddenly encountered turbulence at an altitude of approximately 14,000 feet during approach. According to the Korea Meteorological Administration(KMA)'s Regional Data Assessment and Prediction System(RDAPS) data, it was observed that the strong amount of vorticity in the rear area of jet stream, which existed near Mount Fuji at that time. The QAR data analysis shows significant changes in the aircraft's parameters such as Pitch and Roll angle, Static Air Temperature(SAT), and wind speed and direction in tens of seconds to minutes before encounter the turbulence. If the accumulate reliability of the data in addition and verification of various parameters with continuous analysis of additional cases, it can be the precursors for the pilot's effective and pre-emptive action and conservative prevention measures against aviation turbulence to reduce subsequent passenger injuries in the aviation operations.

Hydrological Survey and Analysis of the Mountainous River Basin (산지하천 유역의 수문조사와 분석)

  • Kim, Dong Phil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.302-306
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    • 2016
  • 우리나라는 전 국토의 70%가 산지이고 하천경사가 다른 나라에 비해 상대적으로 급하여 홍수 관리에 매우 불리한 조건을 가지고 있으며, 특히 홍수기간의 집중호우 및 돌발홍수는 인명과 재산의 막대한 피해를 입히고 있다. 최근은 기후변화의 영향으로 집중호우 및 돌발홍수는 증가하는 추세에 있다. 이것은 홍수의 위험성 및 자연재해의 발생을 증대시키므로 이에 대한 하천유역 단위의 홍수량 예측 및 재해방지를 위한 설계기법의 개선과 개발, 신뢰성 있는 수문정보 획득을 위한 정밀 수문조사는 매우 필요한 상황이다. 기후변화에 대응하기 위한 수문조사의 방향은 새로운 국면에 접하였다고 볼 수 있다. 기존의 수문조사 방법을 통해 획득했던 수문량의 초과치를 벗어난 극대값의 수문량 관측 및 측정을 극복하는 문제, 홍수량 산정 및 예측을 위한 새로운 설계기법의 개발 또는 기존 방법의 개선 등 문제 해결을 위한 방향이 모색되어야 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 중 소규모 유역 단위를 대상으로 지속적이고 신뢰성 있는 자료의 획득과 축적이 중요하나 시 공간적으로 모두 충족된 수문자료를 획득하기에는 불가능한 일이다. 따라서, 중 소규모 유역 단위의 대표성 있는 Test-bed 유역(설마천 유역/차탄천 유역)의 운영이 요구되며, 이를 통하여 얻어진 수문자료는 상기에 기술한 문제를 해결 가능하게 한다. Test-bed 유역에서 생성되는 수문자료에는 강우량, 하천수위, 지하수위 및 기상 등의 관측자료와 유량측정성과 자료가 있다. 관측된 수문자료를 이용하여 강우-유출량 분석, 증발산량 분석, 지하수함양량 분석 등 기본적인 수문특성을 분석하였다. 홍수량 예측 설계기법 개선으로는 홍수도달시간 산정방법을 검토하였으며, 최대강우강도-도달시간관계를 이용하여 도달시간을 개발하였다. 그리고 RDAPS 예측강우량과 수문모형을 이용하여 홍수량을 예측할 수 있는 시스템을 구축하였다. 유역 단위의 수문조사를 통해 생성된 수문자료는 다양한 분석과 설계에 응용되므로 지속적인 Test-bed 유역의 운영은 매우 필요한 실정이다.

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The Hydrological Survey of the Seolmacheon Catchment during 2011 year (2011년 설마천 유역의 수문조사)

  • Kim, Dong-Phil;Lee, Nam-Hun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.678-682
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    • 2012
  • 본 연구는 한국건설기술연구원의 주요사업인 "산지하천 유역의 홍수예측을 위한 수문조사(2011~2015년)"의 Test-bed 유역중의 하나인 설마천 유역(경기도 파주시 적성면)을 운영하면서 신뢰성 있는 수문자료를 지속적으로 획득함과 동시에 산지하천 유역의 홍수량 예측과 재해방지 설계기법을 개선하고 수문정보를 제공하는데 있다(Test-bed 유역중의 또 하나인 차탄천 유역은 2011년 수문관측 기반구축 완성). 이를 위하여 2011년에도 지속적인 수문조사를 하였으며, 수문자료의 품질 향상을 위한 관측기기의 유지관리와 수집된 자료의 처리절차를 통하여 신뢰성 있는 수문자료를 생성하고, 이들 자료를 바탕으로 유역의 수문특성을 분석하였다. 또한 홍수량 예측과 재해방지 설계기법 개선을 위해서는 관련 기술조사, 평가와 취약 설계인자를 도출하였으며, 정량화를 위한 시험 및 조사방법을 결정하는 과정을 진행하고 있다. 설마천-차탄천 수문정보시스템(http://seolmacheon.kict.re.kr)은 Test-bed 유역(설마천 유역 이외에 차탄천 유역 포함)에서 생성되는 수문자료를 수집, 저장, 공유하는 기능을 포함하고, 홍수예측 모형(집중형 모형)과 강우레이더 자료(RDAPS 자료)를 결합한 산지하천의 홍수예측을 모의할 수 있는 기능을 추가하였으며, 향후 모의의 정도를 개선하고자 다른 모형과 다른 강우레이더 자료 도입을 목표로 진행할 예정이다. 그리고 Test-bed 유역을 기반으로 한 홍수량 예측 모형의 적용성 평가를 통해 중 소규모 산지하천 유역에 적합한 실시간 홍수예보 시스템 개발과 유역 수문조사 지침서 작성을 통해 가이드를 제시하고자 한다. 2011년 설마천 유역에서 생성된 자료로는 6개 우량관측소의 우량자료, 2개 수위관측소의 하천수위 및 지하수위, 유량측정성과 등이 있으며, 이로부터 산정된 유역평균우량과 유량자료 등이 있다. 확정된 강우-유출자료를 이용하여 강우의 호우사상 분석(강우강도, 지속기간), 강우의 지속기간별 최대강우량, 강우의 시 공간 분포 특성 분석, 월별 유출 및 주요 호우사상의 유출특성 분석 등 기본적인 강우-유출 특성을 분석하였다. 그리고, 유량측정성과의 불확실도 분석을 통하여 측정한 유량자료의 정확도를 제고하였다. 설마천 유역에서 축적된 수문자료는 자료의 공유를 통하여 자료의 검증을 확보함과 동시에 연구성과가 수자원 개발 분야에 활용되기 위해서는 지속적이고 안정적인 자료확보와 수문관측 기술개발을 위한 노력과 투자가 더욱더 필요한 상황이다.

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A Study of Forecast System for Clear-Air Turbulence in Korea, Part II: Graphical Turbulence Guidance (GTG) System (한국의 청천난류 예보 시스템에 대한 연구 Part II: Graphical Turbulence Guidance (GTG) 시스템)

  • Kim, Jung-Hoon;Chun, Hye-Yeong;Jang, Wook;Sharman, R.
    • Atmosphere
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    • v.19 no.3
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    • pp.269-287
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    • 2009
  • CAT (clear-air turbulence) forecasting algorithm, the Graphical Turbulence Guidance (GTG) system developed at NCAR (national center for atmospheric research), is evaluated with available observations (e.g., pilot reports; PIREPs) reported in South Korea during the recent 5 years (2003-2008, excluding 2005). The GTG system includes several steps. First, 44 CAT indices are calculated in the domain of the Regional Data Assimilation and Prediction System (RDAPS) analysis data with 30 km horizontal grid spacing provided by KMA (Korean Meteorological Administration). Second, 10 indices that performed ten best forecasting scores are selected. Finally, 10 indices are combined by measuring the score based on the probability of detection, which is calculated using PIREPs exclusively of moderate-or-greater intensity. In order to investigate the best performance of the GTG system in Korea, various statistical examinations and sensitivity tests of the GTG system are performed by yearly and seasonally classified PIREPs. Performances of the GTG system based on yearly distributed PIREPs have annual variations because the compositions of indices are different from each year. Seasonal forecasting is generally better than yearly forecasting, because selected CAT indices in each season represent meteorological condition much more properly than applying the selected CAT indices to all seasons. Wintertime forecasting is the best among the four seasonal forecastings. This is likely due to that the GTG system consists of many CAT indices related to the jet stream, and turbulence associated with the jet stream can be activated mostly in wintertime under strong jet magnitude. On the other hand, summertime forecasting skill is much less than other seasons. Compared with current operational CAT prediction system (KITFA; Korean Integrated Turbulence Forecasting System), overall performance of the GTG system is better when CAT indices are selected seasonally.

Comparison of ADAM's (Asian Dust Aerosol Model) Results with Observed PM10 Data (황사농도 단기예측모델의 PM10 농도와 실측 PM10 농도의 비교 - 2006년 4월 7~9일 황사 현상에 대해 -)

  • Cho, Changbum;Chun, Youngsin;Ku, Bonyang;Park, Soon-Ung;Lee, Sang-Sam;Chung, Yun-Ang
    • Atmosphere
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    • v.17 no.1
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    • pp.87-99
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    • 2007
  • Simulation results of Asian Dust Aerosol Model (ADAM) for the period of April 7-9, 2006 were analyzed, comparing with observed PM10 data. ADAM simulated around ten times lower than on-site PM10 concentration in the source regions: Zhurihe, Tongliao, Yushe, Dalian and Huimin. As the result of this low concentration, transported amounts of Asian Dust were under-estimated as well. In order to quantify a forecasting accuracy, Bias and RMSE were calculated. Even though remarkably negative Biases and high RMSEs were observed, ADAM simulation had followed well up the time of dust outbreak and a transported path. However, the emission process to generate dust from source regions requires a great enhancement. The PM10 concentration at the surface reached up to $2,300{\mu}gm^{-3}$ at Baeknyoungdo and Seoul (Mt. Gwanak), up to $1,750{\mu}gm^{-3}$ at KGAWO about 18:00 LST in April 8, respectively; however, ADAM did not simulate the same result on its second peak. It is considered that traveling Asian dust might have been lagged over the Korean peninsula by the blocking of surface high pressure. Moreover, the current RDAPS's 30 km grid resolution (which ADAM adopts as the meteorological input data) might not adequately represent small-scale atmospheric motions below planetary boundary layer.

Spatial and temporal distribution of Wind Resources over Korea (한반도 바람자원의 시공간적 분포)

  • Kim, Do-Woo;Byun, Hi-Ryong
    • Atmosphere
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    • v.18 no.3
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    • pp.171-182
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    • 2008
  • In this study, we analyzed the spatial and temporal distribution of wind resources over Korea based on hourly observational data recorded over a period of 5 years from 457 stations belonging to Korea Meteorological Administration (KMA). The surface and 850 hPa wind data obtained from the Korea Local Analysis and Prediction System (KLAPS) and the Regional Data Assimilation and Prediction System (RDAPS) over a period of 1 year are used as supplementary data sources. Wind speed is generally high over seashores, mountains, and islands. In 62 (13.5%) stations, mean wind speeds for 5 years are greater than $3ms^{-1}$. The effects of seasonal wind, land-sea breeze, and mountain-valley winds on wind resources over Korea are evaluated as follows: First, wind is weak during summer, particularly over the Sobaek Mountains. However, over the coastal region of the Gyeongnam-province, strong southwesterly winds are observed during summer owing to monsoon currents. Second, the wind speed decreases during night-time, particularly over the west coast, where the direction of the land breeze is opposite to that of the large-scale westerlies. Third, winds are not always strong over seashores and highly elevated areas. The wind speed is weaker over the seashore of the Gyeonggi-province than over the other seashores. High wind speed has been observed only at 5 stations out of the 22 high-altitude stations. Detailed information on the wind resources conditions at the 21 stations (15 inland stations and 6 island stations) with high wind speed in Korea, such as the mean wind speed, frequency of wind speed available (WSA) for electricity generation, shape and scale parameters of Weibull distribution, constancy of wind direction, and wind power density (WPD), have also been provided. Among total stations in Korea, the best possible wind resources for electricity generation are available at Gosan in Jeju Island (mean wind speed: $7.77ms^{-1}$, WSA: 92.6%, WPD: $683.9Wm^{-2}$) and at Mt. Gudeok in Busan (mean wind speed: $5.66ms^{-1}$, WSA: 91.0%, WPD: $215.7Wm^{-2}$).

Effect of Model Domain on Summer Precipitation Predictions over the Korean Peninsula in WRF Model (WRF 모형에서 한반도 여름철 강수 예측에 모의영역이 미치는 영향)

  • Kim, Hyeong-Gyu;Lee, Hye-Young;Kim, Joowan;Lee, Seungwoo;Boo, Kyung On;Lee, Song-Ee
    • Atmosphere
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    • v.31 no.1
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    • pp.17-28
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    • 2021
  • We investigated the impact of domain size on the simulated summer precipitation over the Korean Peninsula using the Weather Research and Forecasting (WRF) model. Two different domains are integrated up to 72-hours from 29 June 2017 to 28 July 2017 when the Changma front is active. The domain sizes are adopted from previous RDAPS (Regional Data Assimilation and Prediction System) and current LDAPS (Local Data Assimilation and Prediction System) operated by the Korea Meteorological Administration, while other model configurations are fixed identically. We found that the larger domain size showed better prediction skills, especially in precipitation forecast performance. This performance improvement is particularly noticeable over the central region of the Korean Peninsula. Comparisons of physical aspects of each variable revealed that the inflow of moisture flux from the East China Sea was well reproduced in the experiment with a large model domain due to a more realistic North Pacific high compared to the small domain experiment. These results suggest that the North Pacific anticyclone could be an important factor for the precipitation forecast during the summer-time over the Korean Peninsula.