$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

근래 들어 위성영상 기반의 한반도 지역 일사량 추정 연구가 활발히 진행되고 있으나 대부분의 연구들은 외국 위성영상을 이용하고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 정지궤도 위성영상을 활용하여 한반도 지역의 일사량을 추정하는 것을 목적으로 한다. 입력데이터로는 국내최초의 정지궤도 위성인 천리안 기상영상기의 레벨1 데이터 및 레벨2 구름 영상, 그리고 미국 NASA의 OMI 영상을 이용하고, 물리모델식은 동아시아지역 일사량 추정에 보다 적합하다고 알려진 Kawamura 모델식을 적용한다. 2011년 5월~2012년 4월에 이르는 기간의 15분 간격 데이터를 이용하여 일일 수평면 전일사량을 추정하였으며, 이를 대한민국의 18개지점의 관측소 실측치와 비교하였다. 일일 일사량 추정값과 관측값 간의 $R^2$값은 0.86로서 높은 상관성을 나타냈으며, 월평균 일사량의 오차는 대부분의 지점에서 ${\pm}15%$ 이내였고 연평균 수평면 전일사량의 오차는 서울을 제외하면 약 -5~+5%의 분포를 보였다. 본 연구결과를 통해 한반도 지역의 일사량을 추정하는데 있어 천리안 기상영상기 영상이 활용 될 수 있음을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, although many efforts have been made to estimate insolation over Korean Peninsula based on satellite imagery, most of them have utilized overseas satellite imagery. This paper aims to estimate insolation over the Korean Peninsula based on the Korean stationary orbit satellite imagery. It u...

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 본 논문에서는 국내 정지궤도 위성인 천리안 기상영상기 영상을 기반으로 한반도지역의 일사량을 추정하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 동아시아 지역에 적합한 것으로 알려진 Kawamura 물리모델식(Kawamura et al.
  • 본 논문은 국내 최초의 정지궤도 위성인 천리안 위성의 기상영상기 영상을 활용하여한반도 지역의 수평면 전일사량을 추정하고 이를 지상관측값과 비교하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지상 관측소에 의한 일사량 측정의 장단점은 무엇인가? 미국, 스위스와 같은 해외 선진국에서는 기초 일사 자원량 산정을 위하여 1950년대부터 지상관측 네트워크를 설치하여 일사량 관측이 이루어져 왔으며, 국내에서도 1982년부터 한국에너지기술연구원이 관측을 시작한 이래 현재 한국에너지기술연구원과 기상청에서 일사량 데이터를 제공하고 있다. 지상 관측소에 의한 일사량 측정은 높은 정확도의 관측값을 짧은 시간간격으로 제공할 수 있는 장점이 있으나, 관측소가 존재하지 않는 지역에 대해서는 값을 취득할 수 없어 주변값들을 이용한 일사량의 추정에의존해야 하는 단점이 있다.
태양 에너지가 인간 생활에 미치는 영향은? 태양 에너지는 지구 해양-대기 시스템의 에너지원으로서 육지, 해양, 대기의 온도를 조절하고, 농업, 환경, 기상 등 인간의 생활에 매우 중요한 역할을 한다. 최근 신재생에너지에 대한 사회적인 관심이 높아지고 실제적인 활용이 증대되면서 태양광과 태양열 설비의 성능예측이 중요하게 다루어지고 있으며, 이에 따라 시스템의 성능을 결정하는 일사량에 대해서도 정밀도와 정확도의 향상을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
본 논문에서 국내의 정지궤도 위성영상을 사용하여 일사량을 추정하는데 있어서 사용한 데이터는? 이에 본 연구에서는 국내 정지궤도 위성영상을 활용하여 한반도 지역의 일사량을 추정하는 것을 목적으로 한다. 입력데이터로는 국내최초의 정지궤도 위성인 천리안 기상영상기의 레벨1 데이터 및 레벨2 구름 영상, 그리고 미국 NASA의 OMI 영상을 이용하고, 물리모델식은 동아시아지역 일사량 추정에 보다 적합하다고 알려진 Kawamura 모델식을 적용한다. 2011년 5월~2012년 4월에 이르는 기간의 15분 간격 데이터를 이용하여 일일 수평면 전일사량을 추정하였으며, 이를 대한민국의 18개지점의 관측소 실측치와 비교하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (19)

  1. Chen, L., Y. Gao, L. Yang, Q. Liu, X. Gu, and G. Tian, 2008. MODIS-derived daily PAR simulation from cloud-free images and its validation, Solar Energy, 82(6): 528-534. 

    상세보기 crossref
    인용구절

    인용 구절

    Chen et al.(2008)은 Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 영상 데이터를 사용하여 청명한 날씨의 일사량을 예측하였고, Polo and Zarzalejo(2011)는 인도 6개 지역에 대한 5×5 km의 공간해상도를 지닌 Meteosat 위성 데이터를 사용하여 태양 복사량을 추정하였다.

  2. Chester, D., W.D. Robmson, and L.W. Uccellini, 1987. Optimized retrievals of precipitable water from the VAS "Split windows", Journal of Climate and Applied Meteorology, 26: 1059-1066. 

    crossref
    인용구절

    인용 구절

    여기서 T1과T2는 각각 적외선 채널1과 2의 밝기온도이고 대기온도 Ta는 Ta = T2 - 2.2이다(Chester et al., 1987).

  3. Choi, M.H. and J.I. Yun, 2011. A sub-grid scale estimation of solar irradiance in north korea, Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, 13(1): 41-46(in Korean with English abstract). 

    원문보기 상세보기 crossref 타임라인에서 보기
    인용구절

    인용 구절

    Cho et al.(2012)은 일사량을 측정하지 못하는 지역에 대하여 미국 National Aeronautics and Space Administration(NASA)의 지상관측시스템 Goddard Earth Observing System(GEOS)-4 등을 이용한 일사량 예측기법을 적용하여 국내에서의 전반적인 태양광 에너지 이용가능성에 대한 정밀분석을 시도하였다. 한편, 위성영상의 장점을 살려 접근이 불가능한 북한지역이나 해외지역의 일사량을 추정하는 연구도 진행되었다(Choi and Yun, 2011; Jee et al., 2012).

  4. Janjai, S., 2010. A method for estimating direct normal solar irradiation from satellite data for a tropical environment, Solar Energy, 84(9): 1685-1695. 

    상세보기 crossref
    인용구절

    인용 구절

    Janjai(2010)는 열대환경에서 인공위성과 물리모델을 이용하여 직달법선 일사량을 추정하는 방법을 제안하였는데, Multifunctional Transport Satellites(MTSAT)-1R에서 획득한 영상을 이용하여 직달 태양 복사 에너지를 예측하고, 이를 지상에서 획득한 레퍼런스 자료와 비교하여 정확성을 평가하였다.

  5. Jo, D.K., C.Y. Yun, K.D. Kim, and Y.H. Kang, 2012. A detailed analysis of solar energy resources in korean peninsula using a satellite, Journal of the Korean Solar Energy Society, 32(3): 68-76(in Korean with English abstract). 

  6. Jee, J.B., S.H. Jeon, Y.J. Choi, S.W. Lee, Y.S. Park, and K.T. Lee, 2012. The character of distribution of solar radiation in mongolia based on meteorological satellite data, Journal of Korean Earth Science Society, 33(2): 139-147(in Korean with English abstract). 

    원문보기 상세보기 crossref 타임라인에서 보기
    인용구절

    인용 구절

    Cho et al.(2012)은 일사량을 측정하지 못하는 지역에 대하여 미국 National Aeronautics and Space Administration(NASA)의 지상관측시스템 Goddard Earth Observing System(GEOS)-4 등을 이용한 일사량 예측기법을 적용하여 국내에서의 전반적인 태양광 에너지 이용가능성에 대한 정밀분석을 시도하였다. 한편, 위성영상의 장점을 살려 접근이 불가능한 북한지역이나 해외지역의 일사량을 추정하는 연구도 진행되었다(Choi and Yun, 2011; Jee et al., 2012).

  7. Kawai, Y. and H. Kawamura, 2005. Validation and improvement of satellite derived surface solar radiation over the northwestern pacific ocean, Journal of Oceanography, 61: 79-89. 

    상세보기 crossref
    인용구절

    인용 구절

    Kawai and Kawamura(2005)는 Kawamura 물리모델을 기반으로 GMS-5 데이터와 지상관측 데이터를 이용하여 구름에 의한 감쇠 조견표(lookup table)를 작성하고 일본 지역의 일사량을 산출하였다.

  8. Kawamura, H., S. Tanahashi, and T. Takahashi, 1998. Estimation of insolation over the pacific ocean off the sanriku coast, Journal of Oceanography, 54: 457-464. 

    상세보기 crossref
    인용구절

    인용 구절

    국내의 경우, Yeom et al.(2008)은 MTSAT-1R 위성영상 기반의 일사량 추정값과 지상관측값 간의 시간불일치를 조정하여 표면도달일사량 검증 기법을 향상시켰고, Yeom(2009)은 Kawamura 물리모델(Kawamura et al., 1998)을 기본으로 하여 한반도 특성에 맞게 개선한 방법을 제시하였다.

    이를 위하여 동아시아 지역에 적합한 것으로 알려진 Kawamura 물리모델식(Kawamura et al., 1998; Yeom et al., 2006)을 적용한다.

    위성영상을 이용하여 일사량을 추정하는 연구들은 주로 물리모델식을 이용하며, 본 연구에서는 Kawamura 물리모델(Kawamura et al., 1998)을 적용한다.

    알베도는 천리안 기상영상기 가시광 채널 영상으로부터 산출할 수 있고, 구름에 의한 감쇠계수는 Table 1과 같이 태양 천정각과 알베도에 의하여 결정된다(Kawai and Kawamura, 2005).

    Table 1. Cloud attenuation coefficient determined from the land in situ data(Kawai and Kawamura, 2005)

  9. Kim, I.H., K.S. Han, and J.M. Yeom, 2012. An adjustment of cloud factors for continuity and consistency of insolation estimations between GOES-9 and MTSAT-1R, Korean Journal of Remote Sensing, 28(1): 69-77(in Korean with English abstract). 

    원문보기 상세보기 crossref 타임라인에서 보기
    인용구절

    인용 구절

    Kim et al.(2012)은 연속된 시기의 GOES-9과 MTSAT-1R 위성데이터를 함께 이용할 경우 발생하는 불연속성을 해결하여 일사량 산출 정확도를 향상시키는 연구를 수행하였다.

  10. Kizu, S., 1995. A study on thermal response of ocean surface layer to solar radiation using satellite sensing, Tohoku University, Doctoral Thesis, Japan. 

    인용구절

    인용 구절

    이에 대하여 보다 자세한 설명은 각각 Lacis and Hansen(1974), Kizu(1995), Macher (1983), Robinson(1962)의 연구를 참고한다.

  11. Lacis, A.A. and J.E. Hansen, 1974. A parameterization for the absorption of solar radiation in the earth's atmosphere, Journal of the Atmospheric Sciences, 31: 118-133. 

    상세보기 crossref
    인용구절

    인용 구절

    이에 대하여 보다 자세한 설명은 각각 Lacis and Hansen(1974), Kizu(1995), Macher (1983), Robinson(1962)의 연구를 참고한다.

    ω0는 단일 산란 알베도이고 αW는 수증기 흡수율을 의미하며, 수증기 흡수율은 식(5)와 같이 계산된다(Lacis and Hansen, 1974).

  12. Macher, M., 1983. Parameterization of solar irradiation under clear skies, University of British Columbia, MS Thesis, Canada. 

    인용구절

    인용 구절

    이에 대하여 보다 자세한 설명은 각각 Lacis and Hansen(1974), Kizu(1995), Macher (1983), Robinson(1962)의 연구를 참고한다.

  13. Paltridge, W.G. and C.M. Platt, 1976. Radiative Processes in Meteorology and Climatorogy, Elsevier, Amsterdam, 318. 

  14. Polo, J., L.F. Zarzalejo, M. Cony, A.A. Navarro, R. Marchante, L. Martin, and M. Romero, 2011. Solar radiation estimations over India using Meteosat satellite images, Solar Energy, 85(9): 2395-2406. 

  15. Robinson, G.D., 1962. Absorption of solar radiation by atmospheric aerosol as revealed by measurements from ground, Archiv fur Meteorologie, Geophysik und Bioklimatologie, Serie B, 12: 19-40. 

    상세보기 crossref
    인용구절

    인용 구절

    이에 대하여 보다 자세한 설명은 각각 Lacis and Hansen(1974), Kizu(1995), Macher (1983), Robinson(1962)의 연구를 참고한다.

  16. Yeom, J., K. Han, Y. Park, and Y. Kim, 2006. A representativity test on the pyranometer measurement of surface solar insolation through satellite observation, Korean Journal of Remote Sensing, 22(5): 389-396(in Korean with English abstract). 

  17. Yeom, J.M., K.S. Han, C.S. Lee, and D.Y. Kim, 2008. An improved validation tcchique for the temporal discrepancy when estimated solar surface insolation compare with ground-based pyranometer: MTSAT-1R data use, Korean Journal of Remote Sensing, 24(6): 605-621(in Korean with English abstract). 

    인용구절

    인용 구절

    국내의 경우, Yeom et al.(2008)은 MTSAT-1R 위성영상 기반의 일사량 추정값과 지상관측값 간의 시간불일치를 조정하여 표면도달일사량 검증 기법을 향상시켰고, Yeom(2009)은 Kawamura 물리모델(Kawamura et al., 1998)을 기본으로 하여 한반도 특성에 맞게 개선한 방법을 제시하였다.

  18. Yeom, J., 2009. An improved design of solar surface radiation parametrization using satellite, Pukyoung National University, Doctoral Thesis, Korea. 

    인용구절

    인용 구절

    국내의 경우, Yeom et al.(2008)은 MTSAT-1R 위성영상 기반의 일사량 추정값과 지상관측값 간의 시간불일치를 조정하여 표면도달일사량 검증 기법을 향상시켰고, Yeom(2009)은 Kawamura 물리모델(Kawamura et al., 1998)을 기본으로 하여 한반도 특성에 맞게 개선한 방법을 제시하였다.

    또한 Yeom(2009)은 이 모델을 기반으로 MTSAT 데이터를 한반도에 적용하여 일사량을 추정하였는데, 본 연구에서 사용하는 천리안 기상영상기 센서는 MTSAT 위성 센서와 거의 동일한 스펙 및 특성을 나타낸다.

  19. Zarzalejo, L.F., J. Polo, L. Martin, L. Ramirez, and B. Espinar, 2009. A new statistical approach for deriving global solar radiation from satellite images, Solar Energy, 83(4): 480-484. 

    상세보기 crossref
    인용구절

    인용 구절

    Zarzalejo et al.(2009)는 Meteosat 위성영상 데이터와 지상에서 획득한 청명지수와 구름지수를 이용하여 위성영상으로부터 전일사량을 추출하는 새로운 통계적 모델을 개발하였다.

저자의 다른 논문 :

LOADING...

활용도 분석정보

상세보기
다운로드
내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

유발과제정보 저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로