강우량계는 기상관측 장비중 비가 온 양을 측정하기 위한 장비로 전도형, 저수형, 중량형, 로드셀형 등 다양한 종류의 강우량계가 있다. 전도형 우량계의 경우 단순한 측정방법 및 유지보수의 용이성, 접점방식에 의한 신호의 디지털화 적용성이 우수하기 때문에 가장 널리 사용되고 있다. 전도형 우량계는 분해능에 따라 0.1mm, 0.2mm, 0.5mm, 그리고 1.0mm급으로 분류며, 저수지 관리를 위해 사용되고 있는 우량계는 1.0mm 급을 주로 사용하고 있으며, 보다 정밀하게 측정하기 위하여 0.5mm 급 우량계도 사용하고 있다. 이러한 전도형 우량계의 정확도를 검정하기 위한 방법으로 수자원연구원에 질량측정에 의한 검 교정을 할 수 있는 표준교정시스템이 구축되어 있으며, 이 시스템을 이용하여 0.5mm 및 1.0mm 전도형 우량계에 대하여 강우강도를 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200 mm/h로 가변하면서 강우강도의 변화에 따른 분해능이 다른 우량계의 오차특성을 비교 분석하고자 한다.
강우량계는 기상관측 장비중 비가 온 양을 측정하기 위한 장비로 전도형, 저수형, 중량형, 로드셀형 등 다양한 종류의 강우량계가 있다. 전도형 우량계의 경우 단순한 측정방법 및 유지보수의 용이성, 접점방식에 의한 신호의 디지털화 적용성이 우수하기 때문에 가장 널리 사용되고 있다. 전도형 우량계는 분해능에 따라 0.1mm, 0.2mm, 0.5mm, 그리고 1.0mm급으로 분류며, 저수지 관리를 위해 사용되고 있는 우량계는 1.0mm 급을 주로 사용하고 있으며, 보다 정밀하게 측정하기 위하여 0.5mm 급 우량계도 사용하고 있다. 이러한 전도형 우량계의 정확도를 검정하기 위한 방법으로 수자원연구원에 질량측정에 의한 검 교정을 할 수 있는 표준교정시스템이 구축되어 있으며, 이 시스템을 이용하여 0.5mm 및 1.0mm 전도형 우량계에 대하여 강우강도를 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200 mm/h로 가변하면서 강우강도의 변화에 따른 분해능이 다른 우량계의 오차특성을 비교 분석하고자 한다.
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문제 정의
본 연구에서 우량계 표준교정시스템을 이용하여 우량계의 특성 분석, 기상 및 수문 관측분야의 기초자료의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 계기를 마련하였다.
방법 등이 있다. 본 연구에서는 한국수자원공사 수자원연구원에서 개발하여 국가교정기관으로 인정받은 질량에 의한 검 . 교정을 하는 표준 교정 장치를 이용하여 강우강도를 20 ~ 200 mm/h로 가변하면서 0.
제안 방법
0.5 mm 및 1 mm 우량계의 특성을 분석하기 위하여 한국수자원공사 수자원연구원에서 개발한 전도형 우량계 표준교정시스템을 이용하여 강우 강도를 20 ' 200 mm/h까지 20 mnvh 로 가변하면서 강우량을 측정하였다.
강우강도에 따른 우량계의 특성시험을 위하여 앞 절에서 설명한 표준교정시스템을 이용하여 시험조건을 강우강도 20 ~ 200 mnVh 까지 20 mm/h 단위로 변경하면서 각각 10번을 측정하였으며, 데이터의 저장 형태는 그림 3과 같으며, 전체적인 시험 결과는 표 2와 같다.
본 연구에서는 한국수자원공사 수자원연구원에서 개발하여 국가교정기관으로 인정받은 질량에 의한 검 . 교정을 하는 표준 교정 장치를 이용하여 강우강도를 20 ~ 200 mm/h로 가변하면서 0.5 mm, 1 mm 우량게에 대한 특성을 분석하고자 한다.
그림 2는 표준교정절차에 따른 교정시스템의 운영, 데이터 분석 및 저장이 가능하도록 설계된 소프트웨어의 초기화면이며, 기능은 첫째, 자동으로 교정 절차에 따라 데이터를 취득하는 기능과 둘째, 표준교정장치로부터 불확도 계산에 필요한 요소인 질량, 수온, 정속모터의 동작시간, 측정반복 횟수 및 실내의 온도, 습도, 기압 등을 읽어들여 불확도를 계산하는 기능, 그리고 불확도의계산이 완료되면 출력양식에 맞추어 결과를 출력하는 기능, 그리고 교정이 진행 중이거나 끝난 후 또는 불확도 계산 후에 취득된 데이터를 저장하며 자동으로 파일을 생성시키는 기능이 있으며, 피교정 우량계의 펄스 입력값과 분동을 포함한 정속펌프를 제어하기 위한 PLC의 운영 프로그램을 Ladder 로 개발하였다.
전도형 우량계 표준교정시스템은 우량계의 단위 강우 및 강우강도에 따른강우량계의 특성을 측정하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어로 구성되어 있으며, 전체 및 버켓당 질량을 측정하여 전도량과 비교함으로써 강우량의 오차를 산출하고, 강우강도에 따른 강우량계의 특성을 분석할 수 있도록 하며, 즉정데이터에 대한 측정불확도를 자동으로 산출하도록 하였다.
성능/효과
0.5 mm 우량계 및 1 mm 우량계 모두 강우강도가 강할수록 측정되는 강우량이 많아짐을 알 수 있었으며, 0.5 mm 우량계는 0.5 mm 강우를 약간 상회하는 특성을 나타내었고, 1 mm 우량계의 측정값은 1 mm 강우에 약간 못 미치는 특성을 보였다. 따라서 05 mm 우량계에 대해서는 물이 약간 덜 담길 수 있도록 조절나사를 약간 위로 올릴 필요가 있으며, 1 mm 우량계는 이와 반대로 물이 약간 더 담기도록 조절나사르 약간 아래로 내릴 필요가 있다.
5 mm 우량계 및 1 mm 우량계 모두 강우강도가 강할수록 측정되는 강우량이 많아짐을 알 수 있다. 또한 0.5 mm 우량계는 0.5 mm 강우를 약간 상회하는 특성을 나타내었고, 1 mm 우량계의 측정값은 1 mm 강우에 약간 못 미치는 특성을 보였다. 따라서 0.
따라서 05 mm 우량계에 대해서는 물이 약간 덜 담길 수 있도록 조절나사를 약간 위로 올릴 필요가 있으며, 1 mm 우량계는 이와 반대로 물이 약간 더 담기도록 조절나사르 약간 아래로 내릴 필요가 있다. 또한 강우강도가 셀수록 측정오차는 마이너스 방향으로 증가하는 것으로 나타났다.
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