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Kafe 바로가기주관연구기관 | 나노웨더 |
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연구책임자 | 오재호 |
참여연구자 | 방기석 , 허병도 , 신하얀 , 이양원 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2021-04 |
과제시작연도 | 2020 |
주관부처 | 기상청 Korea Meteorological Administration(KMA) |
과제관리전문기관 | 한국기상산업기술원 The Korea Meterological Institute |
등록번호 | TRKO202200008238 |
과제고유번호 | 1365003305 |
사업명 | 스마트시티기상기후융합기술개발(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-08-13 |
키워드 | 기상분석장.도시기상.디지털 트윈.스마트시티.영상처리.Weather analysis.urban meteorology.Digital Twin.Smart city.Image Processing. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO202200008238 |
□ 연구의 목적 및 내용
○ 도시규모 3차원 기상분석장과 예측장 생산 기술 프로토타입 개발
○ 공간정보 데이터와 다양한 기상현상의 데이터의 융복합을 통한 예측기술의 개발, 기상기후 서비스의 사전 검증 등이 가능한 기상연구용 디지털 트윈의 기본설계
□ 연구개발성과
○ IoT 및 UM 모델 연동을 포함한 3차원 고해상도 기상분석장 및 예측장 생산기술개발
○ 고해상도 3차원 기상분석장 생산 (기온, 강수, 바람) 수평해상도 최소 10m, 연직층 1000m
○ 인공지능과 시뮬레이션을 결합한 신기술 제
□ 연구의 목적 및 내용
○ 도시규모 3차원 기상분석장과 예측장 생산 기술 프로토타입 개발
○ 공간정보 데이터와 다양한 기상현상의 데이터의 융복합을 통한 예측기술의 개발, 기상기후 서비스의 사전 검증 등이 가능한 기상연구용 디지털 트윈의 기본설계
□ 연구개발성과
○ IoT 및 UM 모델 연동을 포함한 3차원 고해상도 기상분석장 및 예측장 생산기술개발
○ 고해상도 3차원 기상분석장 생산 (기온, 강수, 바람) 수평해상도 최소 10m, 연직층 1000m
○ 인공지능과 시뮬레이션을 결합한 신기술 제시 (BAS 기반 바람장 모델)
○ 스마트시티에 특화된 실시간 기상분석장 및 예측장 생산 방안과 구현 가능성 검토, 로드맵 제시
○ 인공지능 기술을 접목한 도시기상 예측기술 (논문, 보고서, 특허) 조사
○ 각종 데이터 연계를 위한 표준화 방안 마련
○ 각종 기상 데이터 시각화를 위한 변환기술 제시
○ 공간정보 및 기상 데이터의 통합 가시화 방안 제시
○ 기상 현상에 따른 영향분석을 위한 시뮬레이션 도구의 연구
○ 각종 기상 데이터 비교 검증을 위한 기상연구용 디지털 트윈 플랫폼 기본 설계
○ 컴퓨터 비전 기반의 인공지능 기법을 이용한 레이더영상 시계열 예측을 위한 라이브러리 개발, PredRNN++ 예측 모델 개발 및 시험평가
□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
○ 활용계획
- 국가 스마트시티 시범도시의 기상 분석 및 예측장 생산 플랫폼으로 활용
- 레이더 영상을 활용한 AI 기반 예측장 생산에 고해상도 기상 분석장을 인공지능 학습자료로 활용하여 예측정확도를 향상
- 실시간 기상 분석장이 필요한 각 응용산업분야와 결합 및 활용
- 스마트시티 디지털트윈 플랫폼으로써의 BAS 모델 개발에 활용
- 3차원 운송 서비스 및 다른 기상 인자와 응용변수들의 고해상도 상세화
- 실시간 분석데이터를 통한 기상현상의 모니터링
- 기상 연구 및 기상 데이터 비교 검증에 활용
- 기상현상에 따른 생활환경 변화의 예측 및 대처방안 수립에 활용
- 국가 스마트시티 시범도시(세종 5-1 생활권, 부산 에코델타시티)에 적용예정
○ 기대효과
- 디지털트윈에서의 기상 분석 및 예측장 생산 기술 확보
- 실시간 저비용 고해상도 기상 분석장 생산 가능
- 인공지능과 시뮬레이션의 장점을 융합한 신기술 발판 마련
- 스마트시티에서의 기상산업 활성화 및 기술선점 가능성 마련
- 고비용 자료(레이더 및 수치모델)의 2차 활용성 개선 및 시장 활성화
- 디지털 트윈을 활용한 기상/기후 연구 분야 기술력의 확보
- 기상기술과 스마트시티 IoT 관측자료, 각 분야별 도시 데이터의 융복합을 통한 스마트시티 기상/기후관련 서비스를 제공
- 기상현상 모니터링을 통해 생활환경 변화의 범위를 예측하고 신속한 대책수립으로 생활환경 변화에 따른 불필요한 사회적 비용 및 갈등의 저감
- 본 연구 개발의 성과를 바탕으로 향후 타 분야의 디지털 트윈이 활용되는 시장에서 수요 증가
- 본 연구에서 개발한 PredRNN++ 기반의 레이더 강수영상 예측모델을 개선하여, AlphaMet 강수영상의 시계열 예측으로 확장하여 스마트시티에 최적화된 강수정보를 제공하도록 함
(출처 : 요약문 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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