한반도의 과거 기후 데이터 구축을 위한 누락된 기록 추정
Estimation of Missing Records in Daily Climate Data over the Korean
Peninsula
노규호, 안국현
Gyu-Ho Noh, Kuk-Hyun Ahn
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요 지
우리나라의 기후 자료는 일반적으로 기상청에서 발표하는 종관기상관측(ASOS)과 방재기상관 측(AWS), 그리고 북한이 세계기상기구(WMO, World Meteorogical Organization)의 기상통신망 (GTS)을 통해 보낸 북한기상관측(NKO)을 사용 할 수 있다. 그러나 이 중 40년 이상의 완전한 관 측 자료를 얻을 수 있는 건 ASOS가 유일하지만 공간적인 표현에 한계를 갖고 있다. AWS는 관 측소가 많다는 장점이 있지만 관측 기간이 길지 않고 이용 가능한 기간에도 관측이 연속적이지 못한 경우가 많다. NKO는 비록 27개의 관측소가 있지만 많은 데이터가 누락되어 일별 기후자료 의 사용에 한계를 갖고 있다. 이러한 미관측 기간이나 관측 자료의 누락은 연속적인 시계열 자료 분석을 기반으로 하는 수자원 모델링에 있어서 문제를 야기한다. 본 연구는 1973년부터 2019년까지 47년의 신뢰도 높은 한반도 일일 기후 자료를 구축하기 위해 다양한 방법론을 비교하였다. 추정에 사용한 방법은 총 7개로 EM algorithm for probabilistic principal components (PPCA-EM), Inverse distance weight method (IDWM), Nearest neighbor method (NNM), Multivariate normal copulas (Copula), Elastic net model (Elastic), Ordinary kriging (OK), Regularized principal components with EM algorithm (RPCA-EM)를 살펴보았다. 다양한 형태의 결측치를 가정하여 그 결과값을 비교하였고 이는 Root mean squared error(RMSE), Kling-Gupta efficiency(KGE), Nash-Sutcliffe efficiency(NSE)를 통해 평가하였다. 최종 선택된 방법론을 통하여 한반도 전역을 그리드 기반의 강수 및 최저온도/최고온도의 일별 자료로 생성하였다. 핵심용어 : 한반도 기후 테이타 구축, 결측치 보완 노규호 : 공주대학교 건설환경공학부 수자원 연구실 연구원, 공학학사(석사과정) (E-mail : [email protected]) - 발표자 안국현 : 정회원. 공주대학교 건설환경공학부 수자원 연구실 조교수, 공학박사 (E-mail : [email protected]) 2020 한국수자원학회 학술발표회 135
