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연구보고서 기본정보

기계학습 기반 수치모델 학습모델 모듈화 및 비관측지점 기상기후데이터 생산체계 구축

연구보고서 개요

기관명, 공개여부, 사업명, 과제명, 과제고유번호, 보고서유형, 발행국가, 언어, 발행년월, 과제시작년도 순으로 구성된 표입니다.
기관명 NDSL
공개여부
사업명
과제명(한글)
과제명(영어)
과제고유번호
보고서유형 report
발행국가
언어
발행년월 2022-04-01
과제시작년도

연구보고서 개요

주관연구기관, 연구책임자, 주관부처, 사업관리기관, 내용, 목차, 초록, 원문URL, 첨부파일 순으로 구성된 표입니다.
주관연구기관 한국해양기상기술
연구책임자 임효혁
주관부처
사업관리기관
내용
목차
초록 □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 기계학습 기반 기상수치모델 편차보정 학습모델을 이용한 비관측지점 기상기후 데이터 생산/지원 서비스 기술에 대한 BM구축 및 상용화 ▪ 기상기후데이터 생산의 기반이되는 수치예보모델 데이터의 편차를 보정하는 인공지능 기계학습 모델을 최적화/모듈화하여 비관측지점에 대한 기상기후데이터 생산 ▪ 비관측지점에 대한 기상기후데이터 생산/제공 서비스에 대한 BM모델 구축 및 상용화 ○ 전체 내용 ○ 수치모델데이터 수집 및 전처리 - 모델격자별 지형격자 분석 - 지형격자 내 자동기상관측장비 확인 및 대표성 검증 - 기온, 습도, 강수 등 격자 기반의 수치모델 데이터 추출 ○ 수치모델 격자기반 기상데이터와 검증을 위한 AWS 1:1 매칭 분석 - 모델 편차 분석을 위한 격자별 기상관측데이터 정합성 분석 ○ 수치모델 예측자료와 결과값 비교분석을 통한 편차 분석 - 단위 시간에 대한 기상예측에 대한 실제 관측값 비교분석을 통한 편차분석 ○ 기계학습 수행을 위한 자료수집, 분석 및 학습 시스템 구축 - 수치모델 데이터 처리, 인공지능 기계학습을 수행할 수집/관리/학습시스템구축 ○ 기계학습 수행을 위한 자료수집, 분석 및 학습 시스템 구축 - 기상청 수치모델 데이터 처리를 데이터베이스 구축 - 자료수집 및 분석기능을 수행하는 프로그램 모듈 개발 - 고속의 기계학습 수행을 위한 시스템 인프라 구축 ○ 수치모델 예측값, 결과값, 편차분석을 기반으로 한 인공지능 기계학습 수행 - 기상정보 학습에 최적화된 기계학습 기법 연구 - 최적의 기계학습 알고리즘을 이용한 기계학습 수행 - 추론모델의 검증결과에 대한 보정기법 연구 ○ 생산된 학습모델에 대한 검증 - 기계학습 추론모델에 적용한 수치모델 편차보정 결과와 기존 모델데이터간의 정확도 분석 ○ 다양한 비관측지점에 대한 기상기후데이터 생산 검증 - 산간지역, 해양지역 등 비관측지점에 대한 수치모델과 AI학습 모델을 이용한 기상기후 데이터 생산 - 생산된 데이터에 대한 정확도 검증 및 최적화 수행 ○ 민간 대상 기상기후데이터 생산 지원 시범 서비스 체계 구축 - 웹 및 모바일 기반의 기상기후데이터 지원 서비스 시범 운영 - 자동차 빅데이터 플랫폼에 대한 격자기반의 기상빅데이터 제공 □ 연구개발성과 [정성] ① 비관측지점 기상기후데이터 생산을 위한 1km고해상도 AI모델 개발 ② 사업화를 위한 Web GIS 사이트 및 Open API 서비스 구축 ③ 성과 확산을 위한 관계 기관 대상 MOU 체결 ④ 성과 검증을 위한 설문조사 수행 후 보완 (기상감정사협회, 한국기상산업협회) ⑤ 연구개발을 위한 신규 고용 창출 (직접 : 2명, 간접 : 12명, 총 14명) ⑥ 2차년도 사업화 실적 달성(풍력발전, 해양레저 분야) ⑦ 기 타 - 인공지능 기상 가공 관련 정부지원 사업 참여로 수익 증대 (3년간 13억) (19년 : 5건-4억, 20년 : 6건-5억, 21년 AI데이터 구축사업 참여-5억) [정량] - 수치예측오차개선률 9% 달성 - 목표기한 내 BM특허출원 1건 달성 - 목표기한 내 기술특허 출원 4건, 등록 3건 달성 - SW등록 3건 달성 - SMART3 특허평가등급 BBB 달성 - 시범서비스 만족도 향상도 1차 대비 20% 향상 달성 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 1. 비관측지점 기상데이터 생산기술 확보 • 비관측지점 기상데이터 생산 시 단순 내삽이 아닌 AWS, 기상청LDAPS 등을 활용하여 고해상도 기상기후데이터 생산기술 확보 2. 사업화 전략 구상 및 실질적 산업분야 적용 실적 달성 • 풍력발전 분야 : 산간, 해상 등 대표적인 비관측지점 기후데이터 수요처로서 ㈜건화등 관련 기업과 데이터 제공협의 수행(2020년 1년간 사업화 실적 달성) • 해양레저 분야 : 낚시, 요트 등 연안 및 해상의 날씨 정보를 고해상도화하여 서비스하기 위한 플랫폼 구축 및 사업화 실적 달성((주)네모, 내바다 서비스) • 커넥티드 카 분야 : 향후 전기차 기반으로 자동차와 서버가 실시간 연동하여 자동차 온도센서, 우적감지 센서 등과 연동하여 IoT단말기의 역할을 하며, 운전자는 산간, 해안에서 빠른 속도로 이동하여 고해상도 격자 기반의 기상정보 획득 기반 구축 • 기상감정분야 : 주요 기상관련 자연재해, 사건/사고 발생시 대부분이 기상측기가 없는 곳에서 발생하며, 특정지점/시간에 기상분석에 유용하게 활용 (출처 : 요약문 4p)
원문URL http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=REPORT&cn=TRKO202200008460
첨부파일

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ICT 기술분류
주제어 (키워드)