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Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)휴빌론 |
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연구책임자 | 이재용 |
참여연구자 | 이동인 , 김은종 , 변세환 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2021-04 |
과제시작연도 | 2020 |
주관부처 | 기상청 Korea Meteorological Administration(KMA) |
과제관리전문기관 | 한국기상산업기술원 The Korea Meterological Institute |
등록번호 | TRKO202200008239 |
과제고유번호 | 1365003304 |
사업명 | 스마트시티기상기후융합기술개발(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-08-13 |
키워드 | IoT 센서.스마트시티.기상관측망.도시기상정보.클라우드 플랫폼.IoT Sensors.Smart City.Weather observation network.Urban meteorological information.Cloud Platform. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO202200008239 |
□ 연구의 목적 및 내용
1. 도시기상에 최적화된 3차원 기상관측망 구축 방안 설계
2. IoT 기상관측자료 품질 검사 알고리즘 개발과 적용 결과 제시
3. 도시기상 관측 3차원 격자 자료를 생산하기 위한 방안 제시
4. 클라우드 기반 스마트시티 기상기후 플랫폼 설계
5. 플랫폼 간 연계된 기상관측자료 유통방안 제시
□ 연구개발성과
1. 스마트 고해상도 기상관측체계 설계
가. 국내외 IoT 센서 현황 조사 및 분석을 수행하고 가용관측망과 스마트시티에서 획득 가능한 관측자료로부터 활용
□ 연구의 목적 및 내용
1. 도시기상에 최적화된 3차원 기상관측망 구축 방안 설계
2. IoT 기상관측자료 품질 검사 알고리즘 개발과 적용 결과 제시
3. 도시기상 관측 3차원 격자 자료를 생산하기 위한 방안 제시
4. 클라우드 기반 스마트시티 기상기후 플랫폼 설계
5. 플랫폼 간 연계된 기상관측자료 유통방안 제시
□ 연구개발성과
1. 스마트 고해상도 기상관측체계 설계
가. 국내외 IoT 센서 현황 조사 및 분석을 수행하고 가용관측망과 스마트시티에서 획득 가능한 관측자료로부터 활용 가능한 기상요소를 산출
나. 프랙탈 기법, R/S 기법 및 신경망 네트워크 이론과 연직탐측장비 조사분석을 통한 최적의 관측 해상도 및 도시 환경에 최적화된 3차원 기상기상 관측체계 구축 방안 제시
다. 기상관측 자료의 과학적 검증 및 기법을 기반으로 거점관측소 위치 도출 및 활용.운용 방안 제시
2. IoT 기반 기상관측자료 품질검사 기술개발 및 활용 방안
가. IoT 기상 센서를 표준환경과 비교관측을 실시하여 정확도를 검증하고 다양한 도심환경에서 관측을 실시하여 스마트시티 도심 관측 특성 분석
나. 도심 관측 특성을 기반으로 한국형 IoT 센서 설치 기준과 환경 기본 가이드라인 방향 도출
다. 대량의 다양한 환경에서 관측되는 IoT 기상센서 관측 특성을 고려한 데이터 품질관리 기술 적용 및 향후 연구 방안 제시
라. 국내외 사례 및 기술 개발 방향을 고려한 메타데이터 표준화 방안 제시
마. 도시기상 관측자료를 격자자료로 변환.생산하는 방안을 제시
바. 생성된 격자화 기상요소와 기존 기상관측지점을 사용한 격자화된 기상 관측요소값을 비교하여 IoT기상관측자료를 통해 얻은 도심지의 특성에 따른 공간적 변동성을 파악
사. 기상관측데이터를 과학적 검증 및 근거를 기반으로 2차원 및 3차원 격자화 방안 도출
마. 원시데이터 및 단계별 생성 데이터에 대한 자료포맷, 저장방법 관리 방안정리
3. 클라우드 기반 스마트시티 기상기후 플랫폼 기본 설계
가. 기상기후 플랫폼 개발을 위한 요구사항 및 목표시스템 구성도 도출 및 관련 산출물 작성
나. 기상기후 플랫폼 개발을 위한 응용 소프트웨어, 데이터, 인프라 설계 및 관련 산출물 작성
다. 기상기후 플랫폼 기본 설계 안에 대한 단계별 연계 추진 방안 정의
라. 기상청 및 국내 스마트시티의 기상 자료 유통 방법 조사를 통한 통합 데이터 플랫폼 기반의 기상기후 데이터 유통 방안 제시
4. 정량적 주요연구성과
가. 특허출원 2건
- 인공지능 기반 IoT 기상 센서 관측 환경 분류
- 센서 데이터 융합 기반 IoT 기상센서기기 이상감지 방법 및 시스템
나. 기술보고서 5건
- 기존 기상 관측자료와 스마트시티 IoT 기상관측자료 간 처리기술 분석서
- IoT 센서 정확도 분석 및 산출물의 품질검사 알고리즘 기술설명서
- 기상관측자료 메타데이터 표준화 정의서
- 기상관측자료 메타데이터 정의 및 규격 표준화
- 스마트시티 기상기후 클라우드 플랫폼 구성 기술 보고서
다. S/W 등록 5건
- 박스 이론을 적용한 RS분석 기법을 통한 허스트 지수 산출 프로그램
- 보로노이 다이어그램 기법을 적용한 기상 요소별 2차원 격자화 자료생성 프로그램
- IoT 기상관측센서 품질관리 및 결과 표출 프로그램
- 스마트시티 기상관측자료 연계 검증 소프트웨어
- 기상기후 센서 이상 감지 프로그램
□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
1. 스마트 고해상도 기상관측체계 설계
가. 국내‧외 많은 지역의 스마트시티 선행사례와 구축 목표, 기상관측 요소들의 분석 결과들은 향후 국가시범도시에서 우선적으로 구축되어야 할 기상장비 및 요소들을 선정하는 가이드라인 제공
나. IoT 관측자료를 고려한 기상요소별 3차원 격자화자료 산출과 고도별 거리에 따른 오차가중치와 관측오차값 보정 및 정확도 검증결과는 향후 스마트시티 내 관측자료를 이용한 수치모델링 연구에 보다 정확한 기초정보로 제공
2. IoT 기반 기상관측자료 품질검사 기술개발 및 활용 방안
가. 스마트시티 내 IoT 관측 장비 설치 환경 가이드라인 구축 결과와 관측데이터 격자화 방안 등을 고려하여 향후 각 스마트시티 도시 설계에 참여
나. 스마트시티 별 IoT 관측 데이터에 대한 수집, 품질관리, 저장, 분석, 표출 솔루션 구축하여 스마트시티 사업 시 플랫폼 탑재 사업에 참여
다. 메타데이터 표준화 방안은 전체 플랫폼과 연계 가능한 기반 자료로 활용
3. 클라우드 기반 스마트시티 기상기후 플랫폼 기본 설계
가. 스마트시티 및 기상기후 플랫폼 구축과 서비스 개발을 데이터/응용/인프라 구성 컨설팅과 연구/개발에 참여
나. 동적 기상기후 정보, 크라우드 소싱 정보, 스마트시티 정보, 자율주행 정보 등의 데이터 수집과 빅 데이터 플랫폼 기반 데이터 분석 및 품질 관리기술 제고 통해 수요자 중심의 민간/공공 서비스 확대
(출처 : 요약문 4p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
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