초록 ▼

□ 연구개요
● 딥러닝 알고리즘을 활용한 기후 예측 시스템을 개발하여 기후 예측성을 향상 시킨다.
● 딥러닝 알고리즘을 활용하여 기후 변동의 비선형 메커니즘을 이해한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 딥러닝 기반의 경년 기후 지수 예측 시스템 개발 및 고도화
- 합성곱 신경망 (Convolutional Neural Network) 기반 엘니뇨 및 인도양 다이폴 지수 예측 시스템 개발 및 고도화 및 딥러닝 기법에 기반한 월별 엘니뇨 지수 상세 예측 시스템 개발
● 딥러닝 기법을 활용한 10년이상

□ 연구개요
● 딥러닝 알고리즘을 활용한 기후 예측 시스템을 개발하여 기후 예측성을 향상 시킨다.
● 딥러닝 알고리즘을 활용하여 기후 변동의 비선형 메커니즘을 이해한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 딥러닝 기반의 경년 기후 지수 예측 시스템 개발 및 고도화
- 합성곱 신경망 (Convolutional Neural Network) 기반 엘니뇨 및 인도양 다이폴 지수 예측 시스템 개발 및 고도화 및 딥러닝 기법에 기반한 월별 엘니뇨 지수 상세 예측 시스템 개발
● 딥러닝 기법을 활용한 10년이상 장주기 변동 지수 예측
- 합성곱 신경망 (Convolutional Neural Network) 기법과 순환 신경망 (Recurrent Neural Network) 기법을 결합한 북대서양 및 북태평양 장주기 변동 지수 예측 시스템 개발 및히트맵 분석, Optimal Input 기법을 통한 비선형 장주기 변동 메커니즘 연구
● Few-shot learning 기법 기반의 중위도 계절 예측 시스템 개발
- 거리 학습 기반 방식을 활용한 중위도 강수 카테고리 예측 시스템 개발 및 중위도 강수 예측을 위한 메타 러닝 기법 적용, Focal loss, Inception module, Residual network 등 다양한 최신의 딥러닝 기법을 활용한 엘니뇨 지수 예측 시스템 최적화 및 고도화
● 전지구 S2D (Seasonal-to-Decadal) Seamless 예측 시스템 개발
- 지역별, 위도별 특징에 기반한 전지구 앙상블 딥러닝 기후 예측 시스템 개발 및 딥러닝에 기반한 전지구 역학 모형 예측 시스템 앙상블 기법 개발. Temporal Convolution 에 기반한 Multi time-scale 예측 시스템 개발

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 딥러닝 기법을 기후 예측 분야에 도입함으로서, 최근 정체되고 있는 기후 예측 성능의 혁신적 향상 기대
● 현재 기후 평균장의 오차를 제거한 미래 기후 변화장 산출을 통해 기후 변화 불확실성 감소
● 딥러닝 활용 분석 기법 개발을 통한 기후 분석 기법의 새로운 패러다임 제시
● 비선형 원격 상관성 연구를 통한 기후 변동 메커니즘 이해도 향상, 이를 통한 관련 분야 국제 연구 주도
● 공학 분야의 최신 기법을 기후 분야에 적용함으로서 새로운 연구 페러다임 제시
● 기존의 기후 연구 패러다임을 넘어선 자연과학-공학 분야가 융합된 새로운 연구 인재 양성

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 가. 딥러닝 기반 엘니뇨 통합 예측 모형 개발 ... 4
• 나. 딥러닝을 이용한 해양자료동화 시스템 개발 ... 5
• 다. 딥러닝 기반 기후 변화 탐지 연구 ... 5
• 라. Few-shot 러닝 기반 계절별 미세먼지 예측 모형 개발 ... 6
• 마. 미래 지구온난화 시나리오 하에서 대양 간 상호작용 변화 연구 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 자체점검표 ... 16
• 7. 참고문헌 ... 16
• 끝페이지 ... 35