| [유럽연합] 고효율-저비용의 강우 계측을 위한 레이더 시스템 개발
정확한 강우계측을 위해서는 다목적 레이더를 이용하는 경우가 많이 있지만, 지역 수준에서 사용하기에는 복잡하고 비싼 단점이 있다. 유럽연합은 지역 수준에서 보다 정확하고, 사용하기 편리하고, 실시간으로 강우량 및 공간분포를 모니터링하는 시스템을 개발하고 있다.
MARG라고 불리는 본 프로젝트는 상업기상 데이터를 수집하기 위한 다양한 신기술들을 사용한다. 여기에는 마이크로파기술, 디지털 신호처리, 지리정보시스템이 포함되며 강수량 측정을 위한 새로운 알고리즘을 함께 사용한다.
강우데이터는 농업에서 홍수예방까지 다양한 영역에 널리 활용된다. MARG의 프로젝트 코디네이터이자 부다페스트의 기술회사인 Ateknea Solutions에서 근무하는 Miklos Budai는 “강수량을 예측하는 것은 하수 시스템, 수처리 플랜트, 관개사업 및 홍수예방에 중요한 역할을 한다”고 말했다. 최근 기후변화로 인해 갑작스러운 홍수가 증가하면서 지역규모의 강우측정이 더욱 중요해지고 있다. 이에 MARG는 향후 분산형 수처리 시스템, 하수 시스템 등 물 관련 사업을 하는 기업과 지방자치단체에 믿을 수 있는 데이터를 제공하고 있다.
MARG 프로젝트는 도플러 스펙트럼 데이터와 레이더 강우 지도를 통해 얻은 형태학적 정보를 사용하여 강우타입을 결정한다. 프로젝트 파트너는 이미 새로운 라디오 주파수 전기 부품을 개발하여 C band (5.6 GHz)의 타원형 안테나에 사용하고 있으며. 이는 보다 정확한 강우 데이터를 제공할 수 있을 것이다.
개개의 강우계측기를 소유하고 운용하는데에는 매월 1,100유로가 소비되고, 50개의 계측기 네트워크를 운용하면 매년 평균 약 300,000 유로가 소요될 것이고, 원거리 기상 레이더는 강우 측정을 보다 촘촘하게 하기 때문에 5,000 유로 이상이 소요될 것이지만, MARG 레이더는 약 30,000유로에 강우 데이터를 제공할 것을 목표로 하고 있다.
Budai는 프로젝트의 경제적 중요성을 강조한다. 현재 유럽에서만 한 해 기상데이터 수집에 95억이 투자되어 680억의 경제적 효과를 가져온다고 한다. 영국의 경우에도 강수로 인해 매년 5,000개의 하수 시스템이 손상되고, 경제적 피해를 가져온다.
MARG 프로젝트를 통해 잠재적 이익을 얻을 수 있는 사업의 하나는 농업으로, 농업에서 관개에 사용되는 불필요한 물을 절약하여 운용비용을 절약할 수 있을 것으로 기대된다. 뿐만 아니라 향후 수력발전회사의 최적화나 보험회사의 기상데이터 운용이나, 레저회사가 기상현상으로 인한 사람과 상품의 손상을 막는 등에 활용될 것으로 기대된다.
<프로젝트 개요>
- 프로젝트 약칭: MARG
- 프로젝트 참가국: 헝가리, 스페인, 오스트리아, 이탈리아
- 전체 투자 금액: 1,463,186 유로
- EU 투자 금액: 1,028,000
- 연구기관: 2012년 11월 ~ 2014년 10월
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 / 2014년 8월 8일]
[원문보기]
Building high performance, low cost radar system
Since the ancient Greeks first began collecting rainwater in pots in about 500 BC, little has changed in how basic rainfall records are made. While there are more precise measurement methods, for example by using parts of multi-purpose radars operated by large weather services, they are complex and expensive for local users. Now, an alternative is possible thanks to a European Union (EU)-funded research project developing an accurate, affordable, real time, and user-friendly system to monitor both the spatial distribution and the intensity of rain.
The project, called MARG, uses a variety of new technologies to collect commercial weather data. It combines state-of-the-art microwave technology, digital signal processing, and geographic information systems (technology used to capture, analyze, and manage all types of geographical data) with novel algorithms to measure precipitation.
A range of areas, from agriculture to flood defense, depend on reliable rainfall data. “Estimates of rainfall play a vital role in the performance of sewer systems, water treatment plants, irrigation requirements, and advanced warnings of developing flood threats,” says MARG’s project coordinator Miklós Budai, who also works at the Budapest office of engineering group, Ateknea Solutions.
Climate change, especially the increasingly frequent flash floods, has made accurate local rainfall measurements even more important. “We know, of course, that heavy rain frequently overwhelms urban sewage systems, which can cause rapid flooding in cities,” says Budai. MARG can thus provide reliable data for the private water sector operators and municipalities responsible for distributed water systems, sewages, and treatment plants that cost billions of Euros, he says.
MARG identifies rain types using Doppler spectrum data and morphological information from radar rainfall maps. The project partners have already developed the novel radio frequency electronic parts and are using parabolic antennas in C band (5.6 GHz), which can provide high accuracy even in heavy rainfall.
It can cost as much as €1,100 a month to own and operate an individual rain gauge, so a network of 50 gauges means annual costs of around €300,000. While long range weather radars work as very densely situated rain gauges, costs start around €500,000. By contrast, the target price range of the MARG radar is around €30,000.
Budai stresses the economic importance of the project: in Europe alone, annual investments of €9.5 billion in meteorological data lead to €68 billion return in economic value. In the United Kingdom alone, precipitation is responsible for the collapse of up to 5,000 sewage systems each year.
One potential beneficiary of MARG is agriculture, where unnecessary use of water for irrigation on farms increases costs significantly. Budai says that improving the scheduling of watering and applying fertilizers could save up 25% for agricultural holdings in farming costs. “The system can further support hydropower companies to optimize production capacity, insurance companies in investigating weather claims, and leisure planners to protect people and goods from damage,” he says.
Budai says MARG is progressing on schedule: the mechanical design is almost finalised, the integration of the system began in February 2014, and the product is set to be launched by the end of 2015. “Accurate, local level rainfall data is critical for customers of weather data service providers, as they can save millions of Euros on rainfall related investment for improving these systems,” Budai adds.
Project details
Project acronym: MARG
Participants: Hungary (Coordinator), Spain, Austria, Italy
Project FP7 315296
Total costs: € 1 463 186
EU contribution: € 1 028 000
Duration: November 2012 - October 2014
|
즐겨찾기 추가 
시작페이지로 설정
