물 자연 그리고 사람 - 물로 더 행복한 세상을 만들어가겠습니다.
HOMER&D성과논문실적

논문실적

저수지 녹조 관련 시계열자료에 대한 이상 탐지 기법 비교 분석 게시글의 제목, 학술지명, 저자, 발행일, 작성내용을 보여줌
저수지 녹조 관련 시계열자료에 대한 이상 탐지 기법 비교 분석
학술지명 한국수자원학회 저자 김성훈,이충성,류제완
발표일 2025-05-23

저수지의 녹조 발생은 수자원의 안정적 관리에 중대한 위협으로 이를 효과적으로 예측하기 위해서는 수질, 수리?수문, 기상 등 다양한 시계열자료 활용이 필수적이나 시간의 흐름에 따라 수집되는 특성상 계측?처리 단계에서의 오류 등 비자연적 요인과 극한사상 같은 자연적 요인 등으로 이상(anomaly)이 발생하기 쉽다. 이렇게 재현성이 매우 작은 값들은 예측 모형의 일반화 성능을 저하하고 과적합의 원인이 될 수 있으므로 사전에 적절한 탐지 및 처리 과정이 필수적이다. 
   수질과 같은 시계열자료의 이상 탐지 기법으로는 통계적 접근법, 기계학습 기반 방법, 신호 처리 기법 등이 다양하게 이용되었으나 자료의 시계열적 특성에 따라 탐지 성능은 상이할 수 있다. 그러나 성능 평가를 위한 참값(ground truth)을 얻기가 어렵고, 전문가의 도메인 지식에 의존하는 경우가 많아 자료의 특성별로 적합한 탐지 기법을 판별하기란 쉽지 않다. 본 연구는 합성 이상값 주입(Synthetic Anomaly Injection), 합의 기반 평가(Consensus based Evaluation), 이상값 제거 전후 모델 예측성능 평가(Relative Performance Evaluation) 등의 비교분석법을 통해 다양한 이상값 탐지 기법의 성능을 비교?평가하였다.
   본 연구의 적용 대상은 대청댐으로 약 20년간(2005~2023년)의 환경부 조류경보제 및 국가수질측정망 자료, 수자원공사 댐 운영 자료, 기상청 자료 등에서 총 27종(남조류, 클로로필-a, 수온, pH, DO, BOD, COD, TN, TP, TOC, pH, EC, SS, 강우량, 유입량, 최대유입량, 최대방류량, 저수량, 저수위, 평균기온, 최고기온, 평균풍속, 상대습도, 일조시간, 최다일사량, 일사량, 증발량), 84개의 시계열자료를 수집하였다. 이상값 탐지 기법으로는 Z-score, 수정 Z-sco

목록