전국 확률강수량 산정을 위한 비정상성 빈도해석 기법의 적용

김광섭,이기춘,Kim, Gwang-Seob,Lee, Gi-Chun 한국농공학회 2012 한국농공학회논문집 Vol.54 No.5

In this study, we estimated probable precipitation amounts at the target year (2020, 2030, 2040) of 55 weather stations in Korea using the 24 hour annual maximum precipitation data from 1973 through 2009 which should be useful for management of agricultural reservoirs. Not only trend tests but also non-stationary tests were performed and non-stationary frequency analysis were conducted to all of 55 sites. Gumbel distribution was chosen and probability weighted moment method was used to estimate model parameters. The behavior of the mean of extreme precipitation data, scale parameter, and location parameter were analyzed. The probable precipitation amount at the target year was estimated by a non-stationary frequency analysis using the linear regression analysis for the mean of extreme precipitation data, scale parameter, and location parameter. Overall results demonstrated that the probable precipitation amounts using the non-stationary frequency analysis were overestimated. There were large increase of the probable precipitation amounts of middle part of Korea and decrease at several sites in Southern part. The non-stationary frequency analysis using a linear model should be applicable to relatively short projection periods.

지역특성별 연강수특성 변화분석

김광섭,김종필,이기춘,Kim,Gwang-Seob,Kim,Jong-Pil,Lee,Gi-Chun 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.2

본 연구에서는 1973년부터 2009년까지 전국 기상관측소 59개 지점에 대한 연강수량, 지속시간별 연최대강수량, 그리고 한계치별(threshold) 강수일수 등 극한지수를 이용하여 지역특성에 따른 추세특성을 분석하였다. 그리고 59개 지점에 대한 위치적 특성을 구분하기 위하여 고도, 위도, 경도, 유역, 내륙 및 해안(동해, 서해, 남해), 도시화 및 비도시화 등으로 분류하여 지역특성에 따른 추세분석을 실시하였다. 강수량 자료에 대한 추세분석 결과, 강수일수를 제외한 대부분의 변수들은 증가하는 경향성이 나타났다. 지역특성별 증가특성의 경우 고도가 높아질수록 증가추세가 뚜렷하였고, 유역별로는 한강유역의 증가추세가 가장 크고 영산강유역의 증가추세가 가장 작았으며, 위도별로는 위도가 높아질수록 증가추세가 커졌다. 해안별 특성은 동해안의 증가 추세가 가장 크고 남해안의 증가 추세가 가장 작았으며 이는 해안의 고도차에 따른 영향으로 판단된다. 위도증가에 따라 내륙의 평균 증가폭은 해안 전체의 평균 증가폭과 비슷했다. 경도별로는 내륙에서 태백산맥에 해당하는 부분이 가장 큰 증가추세를 보였다. 도시화 지역이 비도시화 지역에 비하여 상대적으로 큰 증가추세를 보였다. 증가추세는 전반적으로 고도와 위도가 증가할수록 증가추세가 뚜렷하고 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. In this study, recent trends of the annual precipitation, the annual maximum precipitation of different durations and the rain days over several thresholds(i.e. 0, 10, 20, 40, 60 and 80 mm/day) according to the different local features were analyzed using daily precipitation data of 59 weather stations between 1973 and 2009. To analyze the variability according to the regional characteristics, 59 weather stations were classified by elevations, latitudes, longitudes, river basins, inland or shore(east sea, south sea, west sea) area and the level of urbanization. Results demonstrated that overall trend of variables increases except rain day. Results according to the regional characteristics showed that the increase trend becomes stronger with elevation increase. The increase trend of Han river basin is largest and that of Youngsan river basin is smallest. Also the increase trend becomes stronger with latitude increase and that of East coast is larger than that of South coast since it may be caused by the regional difference of elevation. The increase trend of urban area is larger than that of rural area. Overall trend showed that increase trend becomes stronger with elevation and latitude increase.

봄철 강수량 및 강수효율의 지역적 특성별 변화분석

김광섭,김종필,이기춘,Kim, Gwang-Seob,Kim, Jong-Pil,Lee, Gi-Chun 한국농공학회 2011 한국농공학회논문집 Vol.53 No.3

The temporal variability of spring (March, April, May) monthly precipitation, precipitation effectiveness, monthly maximum precipitation, monthly precipitation of different durations, and the precipitation days over several threshold (i.e. 0, 10, 20, 30, 40, and 50 mm/day) of 59 weather stations between 1973 and 2009 were analyzed. Also to analyze the regional characteristics of temporal variability, 59 weather stations were classified by elevations, latitudes, longitudes, river basins, inland or shore (east sea, south sea, west sea) area and the level of urbanization. Results demonstrated that trends of variables increase in April and decrease in May except precipitation day. Overall trend of precipitation amount and precipitation effectiveness is same but precipitation effectiveness of several sites decrease despite the trend of precipitation amount increases which may be caused by the air temperature increase. Therefore more effective water supply strategy is essential for Spring season. Regional characteristics of Spring precipitation variability can be summarized that increase trend during May become stronger with the increase of latitude and elevation which is similar to that of Summer season. The temporal variability of variables showed different behaviors according to river basins, inland or shore (east sea, south sea, west sea) area and the level of urbanization.

광역 위성 영상과 수치예보자료를 이용한 여름철 강수량 예측

김광섭,조소현,Kim, Gwang-Seob,Cho, So-Hyun 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.7

본 연구에서는 지상의 관측 자료와 광역의 정보를 제공하는 수치 예보 모형 자료 및 인공위성 자료를 이용하고 자료와 강수예측치의 물리적 상관 특성을 나타내기 위하여 자료 사이의 비선형 거동을 잘 나타내는 신경망 모형에 적용시켜 단시간 강수 예측을 수행하였다. 이를 위하여 서울지점에 대하여 현재로부터 3시간, 6시간, 9시간, 12시간의 선행시간을 가지는 인공위성자료(MTSAT-1R) 및 수치 예보 모형 자료(RDAPS, Regional Data Assimilation and Prediction System)와 실시간 전송되는 자동 기상 관측 시스템(AWS, Automatic Weather System)의 관측치를 신경망 모형의 입력 자료로 하여 3시간, 6시간, 9시간, 12시간의 선행시간을 가지는 자료로 강수를 예측 할 수 있는 강수 예측 모형을 개발하였다. 장마와 태풍과 같이 전선형강수와 선풍형강수 등 강수 양상의 차이를 고려하기 위하여 6월, 7월과 8월, 9월 자료를 구분하여 신경망을 구축하였으며, 자료가용성에 기초하여 2006년에서 2008년 기간 동안에 대하여 모형을 학습하고 2009년에 대하여 모형의 적용성을 검증한 결과, 단시간 강수예측에 대한 모형의 적용 가능성을 보여주었으나 다양한 광역 자료와 인공신경망을 사용함에도 불구하고 단시간 강수예측의 정량적 정도향상을 위한 여지가 많음을 보여준다. In this study, satellite data (MTSAT-1R), a numerical weather prediction model, RDAPS (Regional Data Assimilation and Prediction System) output, ground weather station data, and artificial neural networks were used to improve the accuracy of summer rainfall forecasts. The developed model was applied to the Seoul station to forecast the rainfall at 3, 6, 9, and 12-hour lead times. Also to reflect the different weather conditions during the summer season which is related to the frontal precipitation and the cyclonic precipitation such as Jangma and Typhoon, the neural network models were formed for two different periods of June-July and August-September respectively. The rainfall forecast model was trained during the summer season of 2006 and 2008 and was verified for that of 2009 based on the data availability. The results demonstrated that the model allows us to get the improved rainfall forecasts until lead time of 6 hour, but there is still a large room to improve the rainfall forecast skill.

위성관측 토양수분과 지상관측망 자료의 상관성 분석

김광섭 ( Gwang Seob Kim ),김종필 ( Jong Pil Kim ) 한국지리정보학회 2011 한국지리정보학회지 Vol.14 No.2

원격탐사자료로부터 추정된 토양수분자료의 우리나라 지역에 대한 적용성을 평가하기 위하여 NASA와 VUA-NASA의 AMSR-E 토양수분자료를 수집하여, 2008년 5월 16일부터 8월 19일까지 용담댐 유역내 6개 지상관측지점의 토양수분자료와 비교분석을 수행하였다. 시계열 분석결과, 지상관측 토양수분자료의 평균은 약 0.218㎥/㎥, NASA 자료의 평균은 약 0.119㎥/㎥, VUA-NASA 자료의 평균은 약 0.402㎥/㎥으로 나타나, NASA의 토양수분자료는 용담댐 유역에 있어서 과소 추정되었으며, VUA-NASA 자료는 과대 추정되었다는 것을 알 수 있었다. 지상관측자료와의 상관성 분석결과, NASA 알고리듬을 이용한 토양수분자료보다 VUA-NASA의 토양수분자료가 지상관측자료와 더 높은 상관성을 보여주었다. 그러나 C-band 원격탐사 토양수분자료가 가지는 한계가 존재함을 알 수 있으며, 원격탐사 토양수분 자료의 활용성을 높이기 위하여 다양한 토지피복, 식생 등에 대한 지상관측 토양수분을 활용한 편의보정 등 후처리가 필요한 실정이다. The soil moisture data of the National Aeronautics and Space Administration(NASA) and the Vrije Universiteit Amsterdam(VUA) in collaboration with NASA, retrieved from Advanced Microwave Scanning Radiometer-Earth observing system(AMSR-E) brightness temperature, were collected to evaluate the applicability of the remote sensed soil moisture in South Korea. The averages of the soil moisture by in-situ sensors, by NASA and by VUA-NASA are approximately 0.218, 0.119, and 0.402 ㎥/㎥, respectively. This indicates that the soil moisture of NASA was underestimated and that of VUA-NASA was overestimated. The soil moisture products of VUA-NASA showed a better relationship with the in-situ data than that of NASA data. However, there are still limitations of C-band soil moisture measurements. To improve the applicability of satellite soil moisture measurements, bias correction and other post processings are essential using in-situ soil moisture measurements at various surface conditions.

금릉(金陵) 남공철(南公轍)의 만명소품(晩明小品) 수용 양상과 그 의미 : 척독제발(尺牘題跋)을 중심으로

김광섭 ( Gwang Seob Kim ) 한국한문교육학회 2008 한문교육논집 Vol.31 No.-

본고는 金陵 南公轍(1760~1840)의 척독에 나타난 徐渭(1521~1593)·袁宏道(1598~1610) 척독의 변용 양상을 살펴보고자 하였다. 금릉은 조선후기 대표적 관각문인면서 고문가이지만, 만명 소품문을 일정 부분 수용하고 있다. 그가 읽은 명청서적에 대한 독서록은 王世貞(1526~1590)과 錢謙益(1582~1664)에 관한 것 밖에 남아 있지 않지만, 척독문에서 서위, 원굉도의 글을 차용한 것들이 여러 개 보인다. 이러한 현상은 고문가들처럼 道나 理로서 사물을 보는 것이 아니라, 情으로 사물을 보아 그 興趣를 즐기는 것을 수용한 것이다. 개인의 진실한 정감 표현과 심미취미의 측면에서 淸新奇絶한 풍격과 纖細斷續의 작법을 제시하고, 莊重한 立論의 글쓰기에서 벗어나, 遊戱的 태도로 非莊語의 사용을 인정하였다. 그 예로 산수를 묘사할 때, 산수의 아름다움을 여인의 미려한 모습에 비유하는 것을 들 수 있다. 그런데, 금릉은 六經과 史漢八家를 문장의 正宗으로 삼은 인물이다. 이러한 문학관은 고문을 학습하기 시작한 16세부터 말년에 이르기까지 근간을 이루고 있다. 반면, 본고에서 밝히고자 하는 금릉 척독의 만명 소품적 특징은 박지원, 이덕무, 유득공 등과 교유하기 시작한 20세 경부터 전시병과에 급제한 33세 이전까지에서 주로 나타난다. 금릉은 博學을 통해 자신의 문장을 짓고자 하였으므로, 博學의 과정속에 당송팔가 이외에 명청제자, 특히 晩明 작가들의 글을 읽고 탐닉한 측면이 있다. 특히 산수나 이별에 관련된 척독에서 공안파의 영향을 쉽사리 확인할 수 있다. 또한 金聖歎(1610경~1661)의 평비본 『西廂記』에서 산수를 잘 유람하는 방법에 논한 것이 있는데, 금릉은 이러한 글을 차용하여 자신의 유람방법을 제시하고 있다. 산수를 유람하는 방법으로 金聖歎(1610경~1661)이 『西廂記』를 평할 때 이용한 `洞天福地之法`을 제안하였는데, 명승지와 또 다른 명승지 사이에서 만나는 작고 평범한 사물에 주위를 기울이고 그 興趣를 즐겼다. 문학관에서도 자기의 마음속에 형성된 자신의 견해를 표출할 것을 내세웠다. 이러한 과정을 통해 지어진 문장은 성인과 현자의 문장이 그렇듯, 이치는 진부한 듯 하지만 뜻은 항상 새로운 글이 되기 때문이다. 그 한 예로, 당시에 모방과 표절로 비판받던 時文에 대해, 원굉도의 견해를 받아들여 事實에 절실하고 道에 가까운 時文의 본래 의의를 강조하고, `眞`과 `變`의 방법을 통해 오늘날의 道를 오늘날의 언어로 표현할 것을 주장하였다. 이를 통해, 공안파 산문에 대한 독서의 흔적과 그들의 심미취미를 수용한 일면을 알아볼 수 있었다. 이것은 政治현실과 탈속의 공간에서 이중적 가치관을 지녔던 경화세족의 문화의식으로 확대해석할 수 있고, 個人趣味의 영역이 점차 확대되어 가는 과정으로 볼 수 있다. 그리고 眞情에 기초한 趣味의 향유는 道와 理라는 거대 담론에서 벗어나 일상적이고 평범한 것에서 즐거움을 찾거나, 書畵나 古董속에서 옛 작가의 風神을 만나 즐기는 문화 현상의 밑바탕이 되었다고 할 수 있다. This essay was studied laying stress on a transformation aspects of Manmyong sopum that appeared in Nam Gongcheol`s chukdog. He was a typical Gwangakmunin and Gomunga, but he borrowed Seo Wi·Yuan Hongdao`s writing in chukdogmun. They saw things as emotion and enjoy the fun, not as Do(道) or Li(理)like Gomunga. As a real feeling expression of individual and aspect of appreciation of the beautiful hobby, he prssented a Chongsingijeol(淸新奇絶)`s style and Seomsedansok(纖細斷續)`s composition method, and free from in solemn argument`s writing, and recognized Bijaneo(非莊語)`s use by play instinct attitude. For example, when described landscape, he compared beauty of landscape in beautiful state of woman. Specially, we can find Gongan School` effaction from chukdog about landscape and separation. Also, there was discuss about method of landscape sightseeing. Nam Gongcheol inclined surroundings to small and plain thing that met between scenic part and another scenic part as `Doncheon Bokji(洞天福地)`. It was presented by Kim seongtan(金聖歎). Nam Gongcheol advocated to express own opinion which is formed from own heart. Sentence that is indited through these process looks stale, but becomes always new writing. He adopted the Won goendo`s opinon about criticized Simun(時文) by emulation and plagiarism at that time. And he asserted to express nowaday Do(道) through method of truth and change in nowaday language. We can recognize that accepted vestiges of reading and their appreciation of the beautiful hobby.

CART기법과 위성자료를 이용한 향상된 공간가뭄지수 산정

김광섭 ( Gwang Seob Kim ),박한균 ( Han Gyun Park ) 한국지리정보학회 2010 한국지리정보학회지 Vol.13 No.1

지상관측망 자료를 이용하여 산정한 표준강수지수(SPI)와 파머가뭄지수(PDSI)는 가뭄의 시기와 심도를 설명하는 지수이지만, 가뭄의 공간적인 상세분포를 설명하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 데이터마이닝 기법의 하나인 CART기법과 MODIS NDVI, MODIS LST, 토지피복, 강우량, 평균기온 및 지상관측망 자료로부터 산정한 표준강수지수 및 파머가뭄지수자료를 이용하여 기존 가뭄지수보다 향상된 공간해상도를 가진 가뭄지수를 산정하였다. 2008년 남부지방에 발생한 가뭄에 대한 공간분포를 파악하기 위하여 제안된 방법에 따라 계산된 상세가뭄지수는 기존 가뭄지수보다 공간분포를 잘 나타내는 것으로 판단된다. 원격탐사와 같은 광역 상세 정보에 대한 관측기술의 발달과 다양한 자료가 가용해진 시점에서 데이터마이닝 기법을 활용한 상세 가뭄정보 생산은 가뭄현황파악과 예측개선에 도움을 줄 것으로 판단된다. Drought indices such as SPI(Standard Precipitation Index) and PDSI(Palmer Drought Severity Index) estimated using ground observations are not enough to describe detail spatial distribution of drought condition. In this study, the drought index with improved spatial resolution was estimated by using the CART algorithm and ancillary data such as MODIS NDVI, MODIS LST, land cover, rainfall, average air temperature, SPI, and PDSI data. Estimated drought index using the proposed approach for the year 2008 demonstrates better spatial information than that of traditional approaches. Results show that the availability of satellite imageries and various associated data allows us to get improved spatial drought information using a data mining technique and ancillary data and get better understanding of drought condition and prediction.

일반논문 : 금릉(金陵) 남공철(南公轍)의 미식인식 과정과 문체적 특질에 대하여 -기문(記文)을 중심으로-

김광섭 ( Gwang Seob Kim ) 한국실학학회 2007 한국실학연구 Vol.14 No.-

계통연계형 인버터에서 직류단 전압 센서의 고장 허용 제어

김광섭(Gwang-Seob Kim),이교범(Kyo-Beum Lee),이동춘(Dong-Choon Lee),김장목(Jang-Mok Kim) 전력전자학회 2011 전력전자학술대회 논문집 Vol.2011 No.11

무강수일수와 강우효과를 고려한 개선된 표준강수지수 개발

이준원,김광섭,Lee, Jun-Won,Kim, Gwang-Seob 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.4

본 연구에서는 가뭄의 심도에 직접적으로 영향을 주는 무강수일수를 고려하고, 강수에서 기인하는 지표면유출 효과를 반영한 가뭄해갈에 유효한 강수를 산정하여 기존의 SPI3을 개선한 Modified SPI를 제시하였다. 1973년부터 2009년까지 각종 보고서 및 문헌자료를 통해 실제 발생한 가뭄사례를 수집하여 행정구역별 가뭄공간정보를 생산하고, 동일기간 전국 69개지점에서산정된 가뭄지수를 우리나라 전체 공간으로표현하여각종 지수의 적합성을 평가하기 위하여ROC 분석을 수행하였다. 개선된 가뭄지수 제시를 위하여 총 강우량 중단기적인 유출에 기여할 것으로 판단되는 부분을 절삭하여 유효강우를 산정하였으며, 월단위의 무강수일수를 십분위, 누적분포함수로 변형하여 기존의 지수에 가중치를 부여하였다. 분석결과 유출량을 고려한 강우의 절삭은 기존의 SPI3에 비하여 상대적으로 높은 가뭄감지능력을 보여주었으며, 무강수일수를 고려한 가뭄지수의 개선은 누적분포함수의 수치를 고려함으로서 상당히 개선된 가뭄감지 능력을 보여주었다. A modified standardized precipitation index was developed by considering the length of dry period and surface run-off effect. The official reports and newspapers on drought from 1973 to 2009 were quantified to evaluate drought indices. The developed index was evaluated using the receiver operating characteristic analysis. In order to suggest improved drought index, we cut the precipitation amount that may do not contribute the mitigation of drought and weight dry period by considering cumulative distribution, decile distribution of dry periods. Drought detection capability of the suggested index has improved by weighting of dry period effects and considering precipitation amounts contributing drought mitigation.