경도풍 높이 풍속자료에 근거한 최대순간풍속 예측에 관한 연구
Estimation of Extreme Instantaneous Wind Speeds Based on Wind Speed Data of Gradient Height
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초록
본 연구에서는 오산, 백령도에서 실시하는 고도 기상관측 자료 중 경도풍 높이에 해당하는 해발 약 500m 높이에서의 순간풍속자료를 사용하여 발생 가능한 순간최대풍속을 예측하여 인접지역인 인천 수원의 10m 높이에서의 일최대순간풍속자료를 경도풍 높이로 전환한 결과와 비교하였다. 풍속자료의 풍향은 고려하지 않으며, 연구는 다음과 같은 단계로 진행되었다. 첫 번째로 확률밀도함수(probability density function)를 정의하는 단계로서, 백령도와 오산에서 실시한 고도관측 자료를 적용하였다. 고도관측은 하루 중 0시와 12시 2회 수행되는데, 이 중 해발 약 500m(925hPa)에 해당하는 높이에서의 순간풍속 자료를 적용하였으며, 풍향은 고려하지 않았다. 확률밀도함수로는 와이블(Weibull) 확률밀도함수를 적용하였으며, 와이블계수 중 C, K 값은 확률플롯(probability plotting) 기법을 이용하여 구하였다. 두 번째로 첫 번째 단계에서 정의된 확률밀도함수를 적용하여 재현 기간 내에서 발생 가능한 풍속을 추정하고 추정된 결과의 정확성을 분석하는 단계로서 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation) 기법을 적용하였다. 발생 가능한 가능성을 충분히 고려하기 위해 320만개의 균등난수(uniform random number)를 100회 발생시켜 최대풍속을 추정하였다.
Abstract
Extreme instantaneous wind speeds based on wind speed data of gradient height(about 500 m above sea level) at Paeklyung-Do, Osan were estimated. Wind speed data of gradient height were collected twice a day and have an interval of 12 hours. The estimated extreme instantaneous wind speeds were compared with instantaneous wind speed data taken at weather bureau of neighboring area, Inchon, Suwon. Wind azimuth was not considered. Weibull probability density function was used. Weibull parameters were calculated by probability plotting method. To estimate extreme instantaneous wind speeds were used monte carlo simulation technique. To assure reliability, adequate uniform random numbers of 100 times 3,200,000 were used.