초록 ▼

▣ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
IoT 기상관측자료를 활용하여 도시 규모에 적용 가능한 IoT 기상 관측자료 품질검사 알고리즘 개발·개선

◼ 전체 내용
□ ’20년도 스마트시티 사업결과 분석 및 IoT 기상관측자료 알고리즘 개선 방안(TRL 4-5단계 수준, 알고리즘 산출 결과 시험/검증) 제시
- ‘20년도 스마트시티 사업 결과 분석
- 센서 주변 환경과 관측 환경을 고려한 품질검사 개선 방안 제시
- 조밀한 관측망과 관측 환경을 고려한 공간일치성 검사 방안 제시
□ Io

▣ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
IoT 기상관측자료를 활용하여 도시 규모에 적용 가능한 IoT 기상 관측자료 품질검사 알고리즘 개발·개선

◼ 전체 내용
□ ’20년도 스마트시티 사업결과 분석 및 IoT 기상관측자료 알고리즘 개선 방안(TRL 4-5단계 수준, 알고리즘 산출 결과 시험/검증) 제시
- ‘20년도 스마트시티 사업 결과 분석
- 센서 주변 환경과 관측 환경을 고려한 품질검사 개선 방안 제시
- 조밀한 관측망과 관측 환경을 고려한 공간일치성 검사 방안 제시
□ IoT 기상관측자료에 대한 품질검사 알고리즘 제시(TRL 7단계 수준, 알고리즘 검증 및 개선)
- 기상청 종관기상관측자료 품질검사 기준 동일 적용 타당성 검토
- 극한값 발생사례에 대해 기상청 품질검사 기준 동일 적용 가능 여부 검토
- IoT 기상관측자료에 적용 가능한 최적의 품질검사 기준값 설정 및 근거 제시
- 결측 자료 복원 방법 제시
- 공간 일치성 품질검사 방법 제시
- 실시간 품질관리와 비실시간 품질관리 알고리즘 제시
□ 개선된 IoT 기상관측자료 품질검사 알고리즘 개발과 적용 결과 제시(TRL 8단계 수준, 플랫폼을 통한 시험 운영 및 인증)
□ 학술지 출판 등으로 IoT 기상관측자료 품질검사 방법 신뢰도 확보(TRL 8단계 수준, 알고리즘 인증)
- 특허 및 논문 발표로 객관적이고 과학적인 품질검사 방법론 제시
□ 기상관측자료의 메타데이터 개선과 표준화 방안 제시(TRL 8단계 수준, 개선된 메타데이터 생성 인증)
- 국내‧외 스마트시티 기상관측자료 메타데이터 사례 조사
- 기상관측자료의 메타데이터 표준화 방안 제시

▣ 연구개발성과
□ 정량적 연구성과
- 특허 출원 1건
• IoT 기상 센서 관측망 품질 관리 시스템
- S/W 등록 6건
• 스마트시티 서울 S-DoT 기상관측 지점별 기상관측자료 추출
• 기상관측 자료의 격자 크기 별 평균자료 생성 프로그램
• 에스닷(S-DoT) 품질관리를 위한 메타 정보를 적용한 원시자료 시계열 정리
• 스타인만(Stineman) 방법을 적용한 에스닷(S-DoT) 시계열 결측자료의보간 자료 및 플래그 자료 생성
• 에스닷(S-DoT) 관측자료의 문턱값을 적용하여 품질관리가 수행된 시계열 자료 및 플래그 자료 생성
• 에스닷(S-DoT) 기상관측자료의 공간적 분포를 고려한 품질관리 자료 생성
- 기술보고서(기술요약정보) 2건: 국가기술은행(NTB) 등록
• IoT 기상관측자료에 대한 품질관리 방법
• IoT 기상관측자료에 대한 메타데이터 표준화
- 기술이전 1건
• 공간적 분포가 고려된 품질관리를 적용한 IoT 기상관측자료

□ 정성적 연구성과
- ‘20년도 스마트시티 사업결과 분석 및 IoT 기상관측자료 알고리즘 개선방안 제시
• ‘20년도 스마트시티 사업 결과 분석
• IoT 기상 센서 주변 관측 환경을 고려한 품질검사 개선 방안 제시
• 조밀한 관측망을 고려한 공간일치성 검사 방안 제시
- IoT 기상관측자료에 대한 품질검사 알고리즘 제시
• 기상청 종관기상관측자료 품질검사 기준 타당성 제시
• 극한값 발생사례에 대해 기상청 품질검사 기준 동일 적용 검토
• IoT 기상관측자료에 적용 가능한 최적의 품질검사 기준값 설정 및 근거 제시
• 시간적 연속성 검사에서 오류 또는 누락 자료에 대한 품질검사 보완 방법론 제시
• 공간적 품질검사 방법 제시
• 실시간 품질관리와 비실시간 품질관리 알고리즘 제시
- 개선된 IoT 기상관측자료 품질검사 알고리즘 개발과 적용 결과 제시
• IoT 기상관측자료 품질검사 알고리즘 개발 및 스마트시티 기상기후 플랫폼 적용 완료
- 학술지 출판 등으로 IoT 기상관측자료 품질검사 방법 신뢰도 확보
• 논문 투고: Quality Management System for an IoT Meteorological Sensor Network- Application to Smart Seoul Data of Things(S-DoT), Sensors, 2023
- 기상관측자료의 메타데이터 구축과 표준화 방안 제시

▣ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
□ 활용계획
- 저비용 고효율 IoT 기상관측기술의 활용 및 개선
- 고품질 IoT 기반 기상 자료 산출
□ 기대효과
- 설치환경을 고려한 기상관측자료 품질검사기준 제공으로 IoT 기반 기상관측 자료 활용성 확대
- IoT 도시기상관측자료 메타데이터 표준화를 통한 스마트시티 기상정보 유통환경 지원

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 10
• 1) 연구수행 결과 ... 10
• 2) 목표 달성 수준 ... 78
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 79
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 79
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 80
• 7. 참고문헌 ... 81
• 끝페이지 ... 82