초록 ▼

II. 연구목적 및 필요성
O GK2B GEMS L2 product 알고리즘 소스 최적화, 병렬화
- 지표반사, 구름, 에어로졸, 자외선지수, 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 글리옥살, 오존 프로파일, 오존총량
O GEMS L2 product 알고리즘 소스 현업화
- “정지궤도 환경위성 통합 자료처리 시스템 구축” 사업의 과학자료처리시스템과의 인터페이스 연동
- 알고리즘 실행순서에 따라 알고리즘 소스 구동
O 개발된 알고리즘의 관리 방안 마련
- 알고리즘 버전관리를 위한 업데이트 체계 마련

II. 연구목적 및 필요성
O GK2B GEMS L2 product 알고리즘 소스 최적화, 병렬화
- 지표반사, 구름, 에어로졸, 자외선지수, 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드, 글리옥살, 오존 프로파일, 오존총량
O GEMS L2 product 알고리즘 소스 현업화
- “정지궤도 환경위성 통합 자료처리 시스템 구축” 사업의 과학자료처리시스템과의 인터페이스 연동
- 알고리즘 실행순서에 따라 알고리즘 소스 구동
O 개발된 알고리즘의 관리 방안 마련
- 알고리즘 버전관리를 위한 업데이트 체계 마련
O 입출력을 NetCDF 포맷으로 전환
O OMI 위성자료를 통한 성능 테스트
O GEMS 모의자료 테스트
- 알고리즘 소스 중 가장 수행시간을 많이 차지하는 O3P의 경우 실제 GEMS resolution 크기의 모의자료에 대해 성능 테스트를 수행하여 GEMS 알고리즘 소스 실행 시 소요되는 시간을 예측해본다.

O 국외 연구동향
- GK2B에 탑재될 GEMS 탑재체의 취득정보를 정지궤도 환경위성 지상국에서 수신/전처리/ 처리/저장/배포를 수행
- 자료처리 알고리즘은 전처리된 GEMS 영상(L1B)를 기반으로 L2 산출물을 생성하는 알고리즘으로 이는 “환경위성탑재체 알고리즘 개발 연구단에서 개발 중”
- “알고리즘 개발연구단”에서 개발한 자료처리 알고리즘을 정지궤도 환경위성 지상국에 적용하여 현업화하기 위한 알고리즘 최적화 및 현업운용 체계마련 필요
- GEMS와 더불어 전지구 정지궤도 환경 감시망을 구성하게 될 TEMPO와 SENTINEL-4가 개발되고 있음
- TEMPO는 북아메리카 지역을 관측하는 정지궤도 환경위성으로 2020년부터 미션수행예정
- SENTINEL-4는 유럽일대를 관측하는 정지궤도 환경위성으로 2023년부터 미션수행예정

III. 연구개발의 내용 및 범위
O 자료처리 알고리즘(Level-2)현업화 코드개발
- 알고리즘 특성 파악을 위한 항목별․모듈별 구조 분석
- 항목별․모듈별 비효율 코드 제거를 통한 최적의 현업 코드 개발
- 입․출력 변수 포맷 표준화를 위한 모듈 개발
- 알고리즘 최적의 병렬화를 통한 처리시간 단축
O 개발된 자료처리 알고리즘의 성능 테스트
- 모의 위성자료를 이용한 알고리즘 기능 및 성능 테스트
- 타 위성 및 지상․항공 관측자료를 이용한 산출 정확도 검증
O 개발된 자료처리 알고리즘 관리 방안 마련
- 개발 가이드라인 교육 및 운영 매뉴얼 작성
- 알고리즘 버전 관리를 통한 향후 업데이트 체계 마련

IV. 연구 결과
O OMI Level-1B 알고리즘 처리시간

O GEMS(700x2048) 알고리즘 처리시간

O 연구 결론
- QDOAS, VLIDORT 병렬화 검토가 2차 사업을 통해 진행되어야 최종 현업화 단계에서 적용 가능할 것으로 판단됨
- 변수 정확도와 함수 정확도 재검증이 필요함
- fortran 코드로 개발을 시작하기 전에 병렬화를 고려한 변수 설계가 필요함
- 과다하게 메모리를 반복 사용하는 경우는 병렬화 할 경우 성능상의 문제를 발생시킴
- 현업화를 진행하기 위해서는 메모리 문제(segmentaion fault, memory leak)가 발생하지 않는 코드로 작성되어야 함
- OMI L1B에서 생성된 변수가 GEMS 의 실제 L1B 자료에서 제공되지 않을 시 소스 변경을 해야 하는 경우가 발생될 것으로 예상됨
- 병렬화도 중요한 이슈지만 원본 소스의 정확도 검증이 더 우선시 되어야 함
- 공통적으로 입력자료를 읽어서 변수를 생성시키는 과정에 대한 최적화를 통해 시간을 단축시켜야 함
- GEMS 표준이 정해지면 GEMS 표준에 맞는 보조자료를 정의하고 기존 코드를 변경해야 함.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2요 약 문 ... 3목차 ... 7표목차 ... 8그림목차 ... 9I. 서론 ... 13 1. 연구목적 ... 13II. 본론 ... 14 1. 사업경과보고 ... 14 1.1 사업 수행 일정 ... 14 1.2 사업 수행 내역 ... 15 1.3 진행상황 ... 16 2. 연구방법 ... 16 2.1 알고리즘 분석 ... 16 2.2 개발 환경 구축 ... 17 2.3 소스 구조 변경 ... 19 2.4 최적화 ... 26 2.5 병렬화 ... 28 2.6 GEMS(700x2048) 테스트 ... 33 3. 알고리즘별 연구결과 ... 35 3.1 ALH (AEH) ... 35 3.2 AOD ... 35 3.3 CLD ... 42 3.4 HCHO, CHOCHO ... 47 3.5 NO2 ... 53 3.6 O3P ... 56 3.7 O3T ... 72 3.8 PRESFC, SFC ... 78 3.9 SO2 ... 82 3.10 UVI ... 86 3.11 주요 이슈 정리 ... 90III. 결론 ... 99 1. 연구 결론 ... 99끝페이지 ... 100