[논문]자동기상관측시스템을 활용한 실시간 기상 관측 자료 제공 웹 페이지 개발

김용남; 성기홍; 홍정희; 강동일

doi:10.5467/jkess.2009.30.4.478

자동기상관측시스템을 활용한 실시간 기상 관측 자료 제공 웹 페이지 개발
Development of a Web Page for Real-time Meteorological Observation Data Service Using AWS 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.30 no.4, 2009년, pp.478 - 484

김용남 (경상남도과학교육원) , 성기홍 (경상남도과학교육원) , 홍정희 (경상남도과학교육원) , 강동일 (경상남도과학교육원)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 자동기상관측시스템(AWS)을 이용하여 기상요소의 관측 자료를 수집하고 실시간으로 그 자료를 제공하는 웹 페이지를 개발하였다. 이 시스템은 실시간으로 자료를 제공하면서 동시에 데이터베이스(DB)로 누적하여, 사용자의 요청에 따라 과거의 기상 자료를 파일로 제공하는 기능도 있다. 완성된 페이지를 이용하여 학교 현장에서 지구과학 교과의 기상분야 탐구학습에 성공적으로 활용하였다. 이 연구 결과, 기상 관측 자료를 실시간으로 제공함으로써 기상 분야 탐구학습의 현장감을 높일 수 있게 되었다. 또 누적된 과거 기상 자료를 이용함으로써 시간규모가 너무 길어서 실질적인 탐구학습이 어렵던 지구과학 교과의 제약을 일부 극복하게 되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

A web page was developed to enhance students' learning experience in studying meteorological phenomena. After collecting the meteorological elements observed with automatic weather observation system (AWS), it serve real-time meteorological information on demand. Past meteorological information as well as real-time current information can be retrieved because the web page can save and accumulate observed information in its data base. The completed web page was successfully applied in school settings in teaching students meteorology research sections of earth science. The results show that students experienced authentic and meaningful learning through the real-time meteorological information from the web page. In addition, large scale of time was required to observe meteorological phenomena and it hindered practical meteorological research in earth science classes. However, it is expected that the time limitation can be overcome by utilizing accumulated meteorological information of the web page.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

J. 기온과 지온이 가장 높율 때와 낮을 때는 언제인지 알* 아보고 기온과 지온이 다르게 나타나 = 이유는 무엇인지 조사해보자.
본 연구에서는 GNSE 옥상에 AWS를 설치하고 이로부터 전송 받은 기상 요소 측정 자료를 실시간으로 웹 서비스 하는 웹 페이지를 개발하였다. 이 시스템은 현재 기상 요소 값뿐만 아니라, 과거의 관측 값도 DB화하여 측정값들을 그래프와 표(엑셀파일)로 제공하므로 일선학교의 지구과학 수업에서 교사와 학생들이 탐구활동을 하기에 적합하였다.
학교 현장에서 실제 탐구활동을 하기에 제약이 되는 이러한 지구과학 교과의 문제를 일부나마 해결하기 위해, 본 연구에서는 AWS로 관측한 기상관측자료를 실시간으로 제공하고 과거의 기상관측자료까지 제공하는 웹 페이지를 개발하였다. 이 시스템을 이용하면 현재 기상요소뿐만 아니라 과거의 관측 기록을 DB화 하여서 장기간의 기상변화를 살펴볼 수 있다.

가설 설정

1. 하루 줌 풍속과 ^^ 변화가 큰 때는 연제인가? 그 이畀는 무엇인가?

제안 방법

다음으로 최대 일사량을 보이는 시간과 최고 기온을 보이는 시간이 차이나는 원인에 대해 토론 후 정리하도록 하였고, 또한 기온과 지온의 시간 차이에 대해서도 토론한 후 정리하였다. 그리고 풍속과 풍향의 변화를 기온 변화와 관련지어서 설명할 수 있도록 하였다. 마지막으로 분석한 기상 자료의 변화 양상을 종합하여 기상 캐스터처럼 발표하는 시간을 가졌다.
이 시스템을 이용하면 현재 기상요소뿐만 아니라 과거의 관측 기록을 DB화 하여서 장기간의 기상변화를 살펴볼 수 있다. 다음 절에서는 경상남도과학교육원(GNSE)에 설치된 AWS와 웹 시스템, 그리고 교육 자료 등을 설명하고, 이를 활용한 학교 현장에서의 수업사례를 소개하도록 하겠다.
다음으로 최대 일사량을 보이는 시간과 최고 기온을 보이는 시간이 차이나는 원인에 대해 토론 후 정리하도록 하였고, 또한 기온과 지온의 시간 차이에 대해서도 토론한 후 정리하였다. 그리고 풍속과 풍향의 변화를 기온 변화와 관련지어서 설명할 수 있도록 하였다.
본 연구에서 개발한 웹 페이지를 이용하여 고등학교 지구과학 수업 시간에 활용하였다. 대상은 경남 창원의 창원명지여자고등학교 1개 학급 35명이었다.
대상은 경남 창원의 창원명지여자고등학교 1개 학급 35명이었다. 수업 시간에 웹 페이지에 직접 접속하여서 현재와 과거의 기상현황을 그래프로 살펴보고 2009년 5월 27일 하루치 기상 자료를 내려 받아 조별로 자료를분석토록 하였다. 학습지는 5월 27일의 기상자료로 교사가 미리 제작하여서 학생들에게 배포하였고 이것으로 주어진 탐구활동을 수행하였다지
탐구활동은 우선 주어진 자료를 이용하여 온도와 습도의 그래프를 그리고 그래프에서 나타나는 온도와 습도의 상관관계에 대해서 살펴보도록 하였다. 다음으로 최대 일사량을 보이는 시간과 최고 기온을 보이는 시간이 차이나는 원인에 대해 토론 후 정리하도록 하였고, 또한 기온과 지온의 시간 차이에 대해서도 토론한 후 정리하였다.
마지막으로 분석한 기상 자료의 변화 양상을 종합하여 기상 캐스터처럼 발표하는 시간을 가졌다. 학생들은 조별 탐구활동을 대체로 무난히 수행하였으며 교과서에서 이론적으로 배운 내용을 적절히 응용하여 자료를 해석하였다. 학습지와 탐구활동 결과의 사례를 부록에 실었다.

대상 데이터

AWS 자료를 제공하기 위한 웹서버는 펜티엄-4급 PC를 사용하였다. AWS 자료는 텍스트로 저장되는데 1년 치 관측 자료가 10Mbyte를 조금 넘기 때문에 자료저장을 위한 외부 하드디스크는 따로 필요치 않았다.
지구과학 수업 시간에 활용하였다. 대상은 경남 창원의 창원명지여자고등학교 1개 학급 35명이었다. 수업 시간에 웹 페이지에 직접 접속하여서 현재와 과거의 기상현황을 그래프로 살펴보고 2009년 5월 27일 하루치 기상 자료를 내려 받아 조별로 자료를분석토록 하였다.

성능/효과

그리고 풍속과 풍향의 변화를 기온 변화와 관련지어서 설명할 수 있도록 하였다. 마지막으로 분석한 기상 자료의 변화 양상을 종합하여 기상 캐스터처럼 발표하는 시간을 가졌다. 학생들은 조별 탐구활동을 대체로 무난히 수행하였으며 교과서에서 이론적으로 배운 내용을 적절히 응용하여 자료를 해석하였다.
둘째, 이 시스템은 지구과학교과의 탐구 활동을 지원할 수 있으며, 관측 자료가 축적되면 지역 규모의 기후를 연구하는 데에도 활용할 수 있다. 셋째, 기온의 일변화, 연변화 및 국지기후의 변화와 변동까지도 탐구 활동의 주제로 다룰 수 있는 계기를 마련하였다. GNSE는 경상남도교육청의 직속 연구기관으로서 경상남도 내의 학생과 교사들의 과학교과활동을 지원하는 기관이지만, 이 시스템의 이용은 웹 접속이 가능한 어느 지역에서나 사용이 가능하다.

후속연구

첫째, 현재는 PC에 웹서버를 가동하고 있지만 이를 위한 웹 서버를 새로구입하여 보다 많은 학생들이 동시 접속하여도 원활하게 작동하도록 할 예정이다. 둘째, 웹 컨텐츠를 보다 다양하게 구성하고 자료실을 꾸며서 풍부한 수업자료와 학생, 교사의 상호작용을 이끌어 낼 수 있는 웹 페이지로 업그레이드 할 예정이다.
첫째, 이 시스템은 교과 교육에 쉽게 적용할 수 있도록 개발된 국내 최초의 기상관측자료 제공시스템이다. 둘째, 이 시스템은 지구과학교과의 탐구 활동을 지원할 수 있으며, 관측 자료가 축적되면 지역 규모의 기후를 연구하는 데에도 활용할 수 있다. 셋째, 기온의 일변화, 연변화 및 국지기후의 변화와 변동까지도 탐구 활동의 주제로 다룰 수 있는 계기를 마련하였다.
대표적인 기상정보 제공 사이트인 기상청도 과거의 관측 기록을 제공하는데, 기상 요소의 일 단위 대푯값만을 제공하고 있다. 반면 본 연구의 시스템은 10분 간격으로 자료를 수집하고 기록하며 이것을 그대로 제공하기 때문에 과거의 기상 현상도 보다 면밀히 재조사 할 수 있고 이로 인한 활용도는 매우 다양할 것이다.
이 시스템은 현재 기상 요소 값뿐만 아니라, 과거의 관측 값도 DB화하여 측정값들을 그래프와 표(엑셀파일)로 제공하므로 일선학교의 지구과학 수업에서 교사와 학생들이 탐구활동을 하기에 적합하였다. 본 연구는 AWS의 설치와 웹 페이지 개발에 관한 것인데, 차후에 이를 활용한 교육 컨텐츠를 개발한다면 교육적으로 다양하게 접근할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 이것은 학생들의 과학전람회나 교사, 일반인들의 연구용으로도 얼마든지 활용할 수 있을 것이다.
보다 많은 학생들의 탐구활동을 돕기 위해서는 다음과 같은 몇 가지 사항을 보완할 계획이다. 첫째, 현재는 PC에 웹서버를 가동하고 있지만 이를 위한 웹 서버를 새로구입하여 보다 많은 학생들이 동시 접속하여도 원활하게 작동하도록 할 예정이다. 둘째, 웹 컨텐츠를 보다 다양하게 구성하고 자료실을 꾸며서 풍부한 수업자료와 학생, 교사의 상호작용을 이끌어 낼 수 있는 웹 페이지로 업그레이드 할 예정이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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