관광지 기후 추정에서 양력과 한국 음력 기준의 비교: 1,500개 관광지의 5년 보류 검증
초록
이번 검증에서는 SOLAR가 LUNA보다 전체 평균 오차가 작았다. 1,500개 관광지의 1991~2020년 일별 자료 중 1991~2015년만 학습하고 2016~2020년을 평가하였다. 동일 관광지·동일 날짜의 평달 2,653,500건을 짝지어 비교한 결과, 기온·강수의 모든 평가 오차 지표에서 SOLAR가 우세했다. 운량 자료가 있는 274곳의 맑음 대리지표에서도 SOLAR의 확률 오차가 작았다. 일부 지역에서는 LUNA의 오차가 작았으나, 그 우위가 다른 기간에도 지속되는지는 추가 검증이 필요하다.
키워드: 기후평균, 양력, 한국 음력, 보류 검증, 관광 날씨
1. 서론
동일한 과거 날씨라도 어느 달력의 월일을 기준으로 묶는지에 따라 기후평균이 달라진다. 본 연구는 양력 월일을 사용하는 SOLAR와 한국 태음태양력 월일을 사용하는 LUNA의 오차를 비교한다. LUNA는 달의 위상만을 뜻하지 않는다. 검증 대상은 하루 기후평균 방식이며 앱 전체 추천 기능이나 단기 수치예보가 아니다.
2. 자료
프로젝트에 일별 자료가 존재하는 1,500개 관광지를 포함하였다. 30년 자료 중 앞선 25년을 학습, 마지막 5년을 평가에 사용하였다. 자료는 ERA5 계열 재분석이며 독립 관측소 실측이 아니다 [1]. 일별 기온·강수는 프로젝트의 현지 날짜 집계를 사용하였다. 운량 평가가 가능한 관광지는 274곳으로 제한되었다. 두 방식은 같은 자료와 평가 날짜를 사용하였다.
3. 연구 방법
SOLAR는 같은 양력 월일, LUNA는 같은 한국 음력 월일과 윤달 여부에 해당하는 학습 표본의 평균을 계산하였다 [3]. 유효 학습 표본이 최소 5개일 때만 추정하였다. 모든 학습 날짜는 2016-01-01 이전이다. 날짜 주변 창은 ±0일이며 보간이나 윤달 대체를 하지 않았다. 기온·강수량은 평균, 강수 확률은 하루 강수량 1mm 이상인 표본 비율이다. 맑음은 일평균 운량 20% 이하의 탐색적 대리지표이며 무강수와 구분하였다.
4. 평가 지표
연속값은 MAE와 RMSE, 확률은 Brier 점수로 평가하였다 [2]. 적중률은 예측 확률 0.5 이상을 사건 발생으로 판정하였다. 아래 식에서 N은 같은 관광지·날짜의 비교 건수, y는 평가값, ŷ는 추정값, p는 예측 확률, o는 사건 발생 여부(0 또는 1)이다. 관광지·날짜 표본을 합산하였으며 국가별 균등 가중은 적용하지 않았다.
MAE = (1/N) Σ |ŷᵢ − yᵢ|
RMSE = √[(1/N) Σ (ŷᵢ − yᵢ)²]
Brier = (1/N) Σ (pᵢ − oᵢ)²
5. 결과
평달 전체에서 SOLAR의 최저·최고기온 MAE는 각각 1.9131℃, 2.3390℃였고 LUNA는 1.9959℃, 2.4165℃였다. LUNA의 MAE는 각각 4.33%, 3.31% 컸다. 강수량 MAE는 0.87%, 강수 Brier 점수는 1.21% 컸다. 맑음 대리지표는 평달 484,706건에서 평가되었으며 LUNA의 Brier 점수가 0.80% 컸다. 각 평가 연도의 전체 평균에서도 다섯 오차 지표 모두 SOLAR가 작았다.
| 지표 | SOLAR | LUNA |
|---|---|---|
| 최저기온 MAE (℃) | 1.9131 | 1.9959 |
| 최고기온 MAE (℃) | 2.3390 | 2.4165 |
| 강수량 MAE (mm) | 3.1692 | 3.1966 |
| 강수 Brier | 0.1672 | 0.1692 |
| 강수 적중률 (%) | 74.3329 | 73.9533 |
| 맑음 대리지표 Brier | 0.1223 | 0.1233 |
| 맑음 대리지표 적중률 (%) | 83.2459 | 83.1306 |
6. 윤달과 계절 이동
윤달의 같은 월일을 평달로 대체하지 않았다. 최소 5개 학습 표본 조건을 충족하지 못하여 윤달의 짝지은 비교는 0건이었다. 따라서 윤달 성능은 판단할 수 없다. 계절 이동은 대상 날짜의 양력 월별·DJF/MAM/JJA/SON별로 분리하고 달력 거리도 기록하였다. 계절 표기는 남반구에서도 같은 달 묶음이며 현지 계절명을 뜻하지 않는다.
7. 지역별 탐색
LUNA가 우세한 관광지는 최저기온 169곳, 최고기온 170곳, 강수량 481곳, 강수 확률 407곳이었다. 운량 자료가 있는 274곳 중 맑음 대리지표에서는 100곳이 LUNA 우세였다. 연도별 관광지 10곳 이상인 국가·계절·지표 조합 중 32개에서 5년 연속 LUNA의 오차가 작았다. 이는 여러 조합을 탐색한 결과이며, 같은 평가기간으로 지역을 선택하고 성능을 확정할 수는 없다.
8. 한계
고정된 5년의 결과만으로 미래 예측력을 확정할 수 없다. 재분석 자료의 격자·지형 대표성, 관광지 선택, 기후 변화와 자료 결측이 결과에 영향을 줄 수 있다. 인접 지역과 연속 날짜가 상관되므로 표본 수를 독립 시행 수로 보지 않았으며 신뢰구간·유의확률을 제시하지 않았다. ±3/±7일 창, 여행기간 점수, 추천 순위와 윤달 성능은 검증 범위 밖이다. 맑음 기준은 탐색적이며 사전등록된 연구가 아니다.
9. 결론
이번 하루 기후평균 검증에서는 SOLAR가 LUNA보다 전체 평균 오차가 작았다. 다만 일부 지역에서는 LUNA의 오차가 더 작았으며, 해당 지역의 우위가 지속되는지는 여러 시점의 순차 보류 검증과 독립 관측소 자료로 추가 확인해야 한다. 이 결과는 이번 평가 범위에 한정되며, 음력의 인과 효과나 미래 특정 날짜의 날씨를 입증하지 않는다.
자료 이용 및 이해관계
평가 집계와 달력 이동 진단을 부록 CSV로 제공한다. 원시 기상자료와 실행 코드는 이 페이지에 배포하지 않는다. 발행처 DILEMMALESS는 비교 대상 앱을 소개하는 사이트를 운영하므로 결과를 독립 제3자 검증으로 간주할 수 없다.
참고문헌
- Hersbach H, Bell B, Berrisford P, et al. (2020). The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 146, 1999–2049.
- ECMWF. Forecast User Guide, 12.B: Statistical Concepts — Probabilistic Data.
- Microsoft. KoreanLunisolarCalendar, System.Globalization.