Change Point Detection을 이용한 대한민국 기온 변화 분석

• 영문명: Analysis of Temperature Changes in Korea via Change Point Detection Algorithm
• 발행기관: 한국자료분석학회
• 저자명: 박현우(Hyunwoo Park) 신승준(Seung Jun Shin) 윤견수(Gyun-Soo Yoon)
• 간행물 정보: 『Journal of The Korean Data Analysis Society (JKDAS)』Vol.26 No.6, 1777~1787쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 자연과학 > 통계학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.12.31

국문 초록

전 세계적으로 지구 온난화는 가장 중요한 환경 문제 중 하나로 대두되고 있으며 특히 대한 민국은 전 세계 평균보다 빠른 온도 상승을 겪고 있다. 이러한 기후 변화는 다양한 분야에 심각한 악영향을 미치고 있어 기후 변화에 적절히 대응하기 위한 연구의 필요성이 더욱 커지고 있다. 본 연구는 장기적인 온도 변화를 분석하고, 기온 변화가 어느 시점에서 어떤 양상으로 발생했는지 파악하기 위해 변화점 탐지 기법을 적용하였다. 이를 통해 대한민국의 장기적인 기온 변동 추세와 최근 기후 변화 경향을 파악하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구를 위해 1969년부터 2023년까지의 한국 주요 8개 도시의 일일평균 기온 데이터를 사용하였으며 binary segmentation, PELT, window sliding, bottom-up segmentation 알고리즘을 적용하여 시계열 자료 내 변화점을 탐지 한 뒤 비교 분석하였다. 분석 결과, 1987년과 2014년에 중요한 변화점이 식별되었으며 기온상승으로 인한 변화점이 다수 탐지 되었다. 특히 2014년은 최근의 기온 상승으로 인한 변화점으로 이는 우리나라의 기후 변화가 급속히 진행되고 있음을 보여준다. 본 논문은 이러한 분석 결과를 바탕으로 한국의 기후 변화 양상에 대한 중요한 통찰을 제공하며, 지역 및 국가 차원의 적응 전략 수립의 필요성을 강조한다.

영문 초록

Global warming is increasingly recognized as a pressing global issue, with South Korea experiencing a rate of temperature increase exceeding the global average. The impacts of these climatic changes span various sectors, emphasizing the need for a deeper understanding of temperature trends and their implications. This study investigates long-term temperature trends in South Korea by applying popular change point detection (CPD) algorithms to identify when significant temperature changes occurred. Using daily average temperature data from eight major cities from 1969-2023, we employ CPD methods such as binary segmentation, PELT, window sliding, and bottom-up segmentation to pinpoint and compare temperature change points in time-series data. Consequntly, significant change points were detected in 1987 and 2014. Our findings underscore the presence of critical temperature shifts and the growing urgency for South Korea to implement nationwide strategies in response to this accelerating climate change.

목차

1. 서론

2. 방법론

3. 실험 및 분석 결과

4. 결론

Reference

키워드

지구 온난화 변화점 탐지 시계열 자료 Global warming Change point detection Time-series data

참고문헌

• Biometrika
• Biometrika
• Signal Processing
• The Annals of Statistics
• Journal of the American Statistical Association
• Signal Processing
• American Journal of Theoretical and Applied Statistics
• 2017 25th European Signal Processing Conference (EUSIPCO)
• Journal of the Korean Data Analysis Society
• Journal of the Korean Data Analysis Society
• The Korean Journal of Applied Statistics
• Journal of the Korean Data Analysis Society
• Journal of the Korean Data Analysis Society