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철도안전운행을 위한 기상정보를 활용한 레일온도예측 모델 개발
허모랑,심지한,오재호,오지원,이대성 한국재난정보학회 2019 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2019 No.09
가속되고 있는 기후변화에 대응하여 세계의 철도 운영기관들은 안전한 열차운행을 위한 적응 대책을 강구하고 있다. 특히 여름철 혹서기와 겨울철 혹한기등 극한 기상현상에 의한 레일온도의 변화로 인해 발생하는 선로의 좌굴 혹은 단절과 같은 현상 은 열차운행에 심각한 위험을 유발하므로 한국철도공사도 이에 대한 운영세칙을 수립하고 따르고 있다. 이에 더해 데이터 기반 의 기후변화에 적응 대책 수립을 위해서는 레일온도검지 관측과 이를 활용한 예측 정보의 활용 기술이 필요하다. 본 연구에서는 레일온도 변화의 직접적인 원인되는 기온과 습도, 일사량, 강수등 기상 변인들이 레일온도의 상승에 끼치는 상관성을 분석하고 이들 기상 자료로부터 레일의 온도를 예측하는 통계기반 모델을 개발하였다. 본 연구에서 개발하고자 하는 모델은 기상요소들 로 부터 레일온도 상승을 예측하여 위험 발생을 사전감시하고 선로안전 조치를 시행하는 정보를 제공하는데 목적이 있으므로 선로 온도의 상승에 대한 예측 정보를 최대 36시간 이전에 예보할 수 있는 체계로 개발되었다. 이 과정에서 개발된 다중 회귀 모델로 실제 레일온도 검지 장치의 관측자료와 가장 가까운 기상 관측점의 자료를 활용한 모델과 1km 격자의 가상기상 관측소 를 복원한 기상자료를 적용한 모델 결과를 비교하여 제시하였으며, 예측에 활용된 기상자료는 기상청의 동네예보 자료이다. 모델의 예측 성능은 2019년 여름철 김천, 대구, 경주, 포항 지점의 한국철도 선로에 설치된 레일온도 검지장치 실관측 자료로 검증하였다. 특히 여름철 폭염에 의한 잦은 열차지연에 대한 예방과 운행 안전 확보를 위해 이러한 예측 정보를 활용하는 스마 트 안전 감시 기능은 한국철도공사를 비롯한 철도 회사들의 데이터 기반의 안전관리 역량을 확보하는데 적절한 기술로 활용 될 수 있을 것으로 기대한다.
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오재호(Jai Ho Oh)(吳載鎬),우수민(Su Min Woo)(禹受旻),허모랑(Mo Rang Her)(許모랑) 위기관리 이론과 실천 2012 Crisisonomy Vol.8 No.2
2011년 11월 29일 기상청은 「新 기후변화 시나리오에 따른 미래 기후 전망 및 기후변화 영향」을 발표하였다. 전 세계적으로 탄소 배출 감축을 이행하지 않을 경우, 2050년 우리나라 기온 3.2도 상승하고, 강수량은 16%증가하며, 해수면은 27cm 상승할 것으로 전망하고 있다. 이렇게 되면, 현재보다 고온현상은 2~6배 증가하고, 호우일수도 60% 증가할 것으로 예상하고 있다. 이는 우리나라뿐만 아니라 계속되는 지구온난화로 아시아지역에서 히말라야 산의 빙하 융해로 홍수와 산사태, 수자원 파괴를 증가시킬 것이다. 특히 동남아시아의 빠른 경제 성장과 인구의 증가, 인구의 도시집중 등은 기후변화에 대해 더욱 취약하게 하여 남·동 아시아의 인구가 많은 해안지역은 바다와 강으로부터 위험에 직면하게 될 것이다. 기온 상승과 강수변화는 아시아 지역에서 농작물 생산 감소를 가져오고, 아시아 개도국 대부분 지역에서 수자원이 부족과 기근이 증가될 것으로 전망된다. 두 나라 이상의 영토에 하나의 강이 흐를 경우 물을 둘러싼 심각한 국제적 갈등문제로 부상할 것이다. 이러한 지구온난화와 수자원 부족은 전 세계적으로 국제 곡물 가격이 급등하는 애그플레이션 시대가 도래할 것이며, 세계적인 식량위기의 도화선이 될 수도 있다. 따라서 계속되는 지구온난화, 해수면 상승, 삼림파괴, 토양침식, 염분화, 침수, 사막화 등과 같이 장기간에 걸친 환경변화로 세계적으로 기후난민을 발생시키게 될 것이다. 궁극적으로는 이러한 기후위기는 전 세계적으로 기후전쟁으로 발전될 가능성을 무시할 수 없을 것이다. 우리나라도 기후변화에 따른 식량, 물, 에너지 위기에 대응하는 자구책을 마련하여 대처해야만 할 것이다. 그 대책의 하나로 지구온난화 및 기후변화에 따라 파생적으로 발생하는 이상기후 현상에 대한 실시간 감시하는 “기후변화에 관한 국가안보센터”를 운용할 것을 제안한다. November 29, 2011 KMA was released “Future climate projection and impact of climate change by new climate change scenarios”. Unless carbon emissions is implemented globally, it would be occurred rise in temperature by 3.2 degree, increase of precipitation by 16%, rise of sea level by 27cm over Korea in 2050. Then it is projected the twice or six times higher temperature and increase in number of rainfall days by 60%. Continuous global warming would be occurred the floods and landslides, destruction of water resources over the Asia region as well as in Korea. Especially, rapid economic growth, population increase and urban concentration of the population in Southeast Asia make vulnerable for climate change and population of many coastal areas in South East Asia would be faced in danger from the sea and the river side. The rise in temperature and precipitation would be reduced crop production and it is predicted the water shortages and famine in the most Asian developing countries. These global warming and water shortages around the world from rising international grain prices will be coming ‘agflation era’, the global food crisis could be the fuse. Thus, long-term environmental changes such as continued global warming, rising sea levels, destroy of forests, soil erosion, salinity, flooding, desertification would be occurred the climate refugees. Ultimately, these climate crises around the world cannot ignore the possibility of climate war. So we have to develop the plan to manage the crisis of food, water and energy due to the climate change. One of those measures, "National security center on climate change" is proposed to operate for monitoring the abnormal climate phenomena in real time in accordance with global warming and climate change.
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공간 종속성을 고려한 미국 옥수수 수율 예측에 관한 연구
이서진,허모랑,조성일,김재오 한국데이터정보과학회 2023 한국데이터정보과학회지 Vol.34 No.6
Corn, alongside rice and wheat, is a crucial food resource that substantially contributes to human sustenance. The United States stands as the global leader in its production and exportation. It is noteworthy that advancements in biotechnology and agricultural science have bolstered U.S. corn productivity. Although data analysis does not directly enhance agricultural technology, previous studies have underscored its considerable potential in augmenting yield. Nonetheless, limited studies have examined a spatial regression model that integrates diverse satellite and meteorological data with spatial dependency to predict U.S. corn yield. This study aims to fill this gap by constructing a spatial regression model that incorporates 2020 U.S. corn yield data, satellite information, and assorted weather data. The resultant predictive model can potentially enhance corn yield and inspire the creation of similar yield prediction models for other crops like soybeans. Moreover, this study provides a simplified approach to include temporally-measured satellite information in the spatial regression model, thereby extending the scope for future studies. The effectiveness of the spatial regression model was validated against the linear regression model. Our study also confirmed spatial autocorrelation through the spatial lag regression mode and spatial error regression model, subsequently leading to the establishment of a prediction model. Among these models, the spatial lag regression model demonstrated superior performance.
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20세기 이후 발생한 재난 특성 분석을 통한 미래 변동 추이 전망
오재호,허모랑,우수민 위기관리 이론과 실천 2013 Crisisonomy Vol.9 No.1
현재 우리는 과거에 비해 발달된 문명과 산업사회의 편의를 누리고 있지만, 여전히 인간의 예측 범위를 벗어나는 자연 재해와 재난으로 인해 인적, 물적 피해를 경험하고 있으며 더욱이 날로 심각성을 더해가고 있는 기후변화의 위기에 직면하여 자연재해와 재난으로 인한 현대 사회의 불안감도 증폭되고 있다. 우리나라는 2008년 자연재해대책법에서 ‘재해’와 ‘재난’의 범위를 정의하고 이를 제도적으로 관리하고 있다. 본 연구는 20세기 이후 발생한 자연재해·재난의 통계자료와 사례들을 중심으로 이들의 특성을 분석하고, 이를 통해 미래 자연 재해·재난의 변동 추이를 전망하였다. 최근의 자연환경 변화가 가장 큰 요인으로 지적되고 있는 기후변화에 기인하는 것으로 볼 때, 미래의 기후변화 경향과 이의 결과로 발생되는 여러 가지 재해·재난의 모습들도 현재와는 차이가 있을 것으로 예상된다. 특히 지구 온난화가 단지 지구 평균기온의 상승을 의미하는 것이 아니라 이상기상의 출몰로 재해와 재난의 발생 가능성을 증가시키는 것으로 IPCC 보고서를 비롯한 여러 연구에서도 지적한 바 있다. 자연재해·재난의 특성 분석과 미래 전망은 과학자들이 국가 정책을 수립하는 사람들을 비롯한 사회 구성원들에게 위협이나 경고를 던지기 위한 것이 아니라 이를 이해하고 극복하기 위해 인류 전체가 가져야할 책임의식의 고취와 장기적인 정책 거버넌스의 수립을 위한 기초 자료로 효용 가치가 있을 것이다.
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