조화분석과 로지스틱 회귀분석을 이용한 해수온도차 연중 출현확률 산정 기법

Abstract

해양온도차에너지(Ocean Thermal Energy : OTE) 부존량을 평가하기 위해서는 대상해역 수괴(water mass)의 표층과 심층 간의 수온차이(ΔT)가 필요하다. OTE 부존량 산정은 수층별 기준 ΔT 이상의 연중 발생빈도를 계산함으로써 가능하다. 이를 위해 일반적인 빈도분석 방법(frequency analysis)을 적용하면 다양한 ΔT 와 수심 조건에 따라 반복적인 계산을 해야 하는 어려움이 따른다. 따라서 방법의 단점을 극복하고자 다양한 ΔT 조건과 수심 조건으로 연중출현확률을 산정하는 방법을 고안하였다. 먼저 장기간 격월로 관측된 ΔT 의 시계열 자료에 대해 일년주기의 파형으로 만들 수 있는 조화분석 방법(harmonic analysis)을 적용하였다. 또한, 수심에 따라 기준 ΔT 이상의 출현유무를 통계식으로 추정할 수 있는 로지스틱 회귀분석 방법(logistic regression analysis)을 고안하였다. 이러한 두 방법을 이용하여 수심층은 4가지 조건(50, 100, 150, 200m), ΔT 는 3가지 조건(≥10℃, ≥15℃, ≥20℃)으로 ΔT 의 연중출현확률을 산정하였다. 또한 조화분석 및 로지스틱 회귀분석 방법의 정확도를 검증하기 위해 빈도분석 방법의 결과와 상관분석을 수행하였다. 그 결과 두 방법 모두 빈도분석 결과와 높은 상관성을 보였다. 따라서 ΔT 의 연중 출현확률을 산정하는데 있어서 본 연구에서 시도한 두 방법의 유용성을 확인하였다.인 빈도분석 방법(frequency analysis)을 적용하면 다양한 ΔT 와 수심 조건에 따라 반복적인 계산을 해야 하는 어려움이 따른다. 따라서 방법의 단점을 극복하고자 다양한 ΔT 조건과 수심 조건으로 연중출현확률을 산정하는 방법을 고안하였다. 먼저 장기간 격월로 관측된 ΔT 의 시계열 자료에 대해 일년주기의 파형으로 만들 수 있는 조화분석 방법(harmonic analysis)을 적용하였다. 또한, 수심에 따라 기준 ΔT 이상의 출현유무를 통계식으로 추정할 수 있는 로지스틱 회귀분석 방법(logistic regression analysis)을 고안하였다. 이러한 두 방법을 이용하여 수심층은 4가지 조건(50, 100, 150, 200m), ΔT 는 3가지 조건(≥10℃, ≥15℃, ≥20℃)으로 ΔT 의 연중출현확률을 산정하였다. 또한 조화분석 및 로지스틱 회귀분석 방법의 정확도를 검증하기 위해 빈도분석 방법의 결과와 상관분석을 수행하였다. 그 결과 두 방법 모두 빈도분석 결과와 높은 상관성을 보였다. 따라서 ΔT 의 연중 출현확률을 산정하는데 있어서 본 연구에서 시도한 두 방법의 유용성을 확인하였다.