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중금속 농도 예측 장치에 의해 수행되는, 예측 모델을 이용한 대기 내 중금속 농도 예측 방법에 있어서,중금속 농도를 예측하고자 하는 측정 위치를 포함하는 지역 또는 상기 지역의 인근 지역에서 측정된 시간별 미세먼지 데이터를 획득하는 단계;상기 지역 또는 상기 인근 지역의 시간별 기상 데이터를 획득하는 단계;상기 시간별 미세먼지 데이터 및 상기 시간별 기상 데이터의 전처리를 수행하는 단계; 및상기 전처리된 시간별 기상 데이터, 상기 전처리된 시간별 미세먼지 데이터 및 오염물질 예측 모델을 이용하여 상기 측정 위치에서의 대기 내 중금속 농도를 추정하는 단계를 포함하고,상기 전처리를 수행하는 단계는,상기 시간별 미세먼지 데이터 및 상기 시간별 기상 데이터 중 적어도 하나를 3차원의 멀티채널 데이터로 변환하는 단계; 및 상기 3차원의 멀티채널 데이터의 데이터 차원을 축소하여 데이터 차원이 축소된 멀티채널 데이터를 획득하는 단계를 포함하고,상기 대기 내 중금속 농도를 추정하는 단계는,상기 오염물질 예측 모델에 상기 데이터 차원이 축소된 멀티채널 데이터를 입력시키는 것에 의해 상기 오염물질 예측 모델로부터 상기 대기 내 중금속 농도에 관한 추정 값을 획득하는 단계를 포함하는 중금속 농도 예측 방법.

제1항에 있어서,상기 오염물질 예측 모델은,상기 시간별 기상 데이터 및 상기 시간별 미세먼지 데이터에 기초하여 이온 물질 농도, 탄소 화합물 농도 및 중금속 농도를 출력하는 모델인,중금속 농도 예측 방법.

제2항에 있어서,상기 오염물질 예측 모델은,확률적 경사하강법 회귀(stochastic gradient descent regressor, SGDRegressor)에 기반한 회귀식 모델인,중금속 농도 예측 방법.

제3항에 있어서,상기 오염물질 예측 모델은,상기 시간별 기상 데이터의 각 기상 요소 값 및 상기 시간별 미세먼지 데이터의 미세먼지 농도 값 각각에 가중치가 적용한 결과 값에 기초하여 상기 중금속 농도를 결정하는 회귀식 모델에 대응하는,중금속 농도 예측 방법.

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제4항에 있어서,상기 변환하는 단계는,상기 오염물질 예측 모델에 대응하는 회귀식의 계수들을 제1 매트릭스로 변환하는 단계;상기 시간별 미세먼지 데이터 및 상기 시간별 기상 데이터를 시계열의 제2 매트릭스들로 변환하는 단계; 및상기 제2 매트릭스들을 3차원의 멀티채널 매트릭스로 변환하는 단계를 포함하고,상기 대기 내 중금속 농도를 추정하는 단계는,상기 3차원의 멀티채널 매트릭스에 상기 제1 매트릭스를 적용하는 것에 의해 상기 대기 내 중금속 농도를 결정하는 단계를 포함하는, 중금속 농도 예측 방법.

제6항에 있어서,상기 3차원의 멀티채널 매트릭스를 구성하는 각 제2 매트릭스들에 가중치가 적용되고,상기 가중치는,제2 매트릭스가 실제로 측정된 기상 요소 값 및 실제로 측정된 미세먼지 값에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는,중금속 농도 예측 방법.

제1항에 있어서,상기 오염물질 예측 모델은,상기 측정 위치에서 대기 중에 Al, Ti, V, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, As, Sr, Mo, Cd, Ba, Pb, P, S, Cr 및 Si 각각의 중금속이 얼마나 포함되었는지를 예측한 중금속 농도 데이터를 출력하는,중금속 농도 예측 방법.

제1항에 있어서,상기 시간별 기상 데이터는,시간별 기온, 풍향, 풍속, 강수량 및 상대습도에 관한 데이터를 포함하는,중금속 농도 예측 방법.

하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.

중금속 농도 예측 장치에 있어서,적어도 하나의 프로세서; 및상기 적어도 하나의 프로세서에 통신적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 인스트럭션들을 저장하는 메모리를 포함하고,상기 메모리에 저장된 인스트럭션들이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 인스트럭션들은 상기 중금속 농도 예측 장치로 하여금,중금속 농도를 예측하고자 하는 측정 위치를 포함하는 지역 또는 상기 지역의 인근 지역에서 측정된 시간별 미세먼지 데이터를 획득하는 동작;상기 지역 또는 상기 인근 지역의 시간별 기상 데이터를 획득하는 동작;상기 시간별 미세먼지 데이터 및 상기 시간별 기상 데이터의 전처리를 수행하는 동작; 및상기 전처리된 시간별 기상 데이터, 상기 전처리된 시간별 미세먼지 데이터 및 오염물질 예측 모델을 이용하여 상기 측정 위치에서의 대기 내 중금속 농도를 추정하는 동작을 수행하도록 하고,상기 전처리를 수행하는 동작은,상기 시간별 미세먼지 데이터 및 상기 시간별 기상 데이터 중 적어도 하나를 3차원의 멀티채널 데이터로 변환하는 동작; 및 상기 3차원의 멀티채널 데이터의 데이터 차원을 축소하여 데이터 차원이 축소된 멀티채널 데이터를 획득하는 동작을 포함하고,상기 대기 내 중금속 농도를 추정하는 동작은,상기 오염물질 예측 모델에 상기 데이터 차원이 축소된 멀티채널 데이터를 입력시키는 것에 의해 상기 오염물질 예측 모델로부터 상기 대기 내 중금속 농도에 관한 추정 값을 획득하는 동작을 포함하는 중금속 농도 예측 장치.

제11항에 있어서,상기 오염물질 예측 모델은,상기 시간별 기상 데이터 및 상기 시간별 미세먼지 데이터에 기초하여 이온 물질 농도, 탄소 화합물 농도 및 중금속 농도를 출력하는 모델인,중금속 농도 예측 장치.

제12항에 있어서,상기 오염물질 예측 모델은,확률적 경사하강법 회귀에 기반한 회귀식 모델인,중금속 농도 예측 장치.

제13항에 있어서,상기 오염물질 예측 모델은,상기 시간별 기상 데이터의 각 기상 요소 값 및 상기 시간별 미세먼지 데이터의 미세먼지 농도 값 각각에 가중치가 적용한 결과 값에 기초하여 상기 중금속 농도를 결정하는 회귀식 모델에 대응하는,중금속 농도 예측 장치.

제14항에 있어서,상기 변환하는 동작은,상기 오염물질 예측 모델에 대응하는 회귀식의 계수들을 제1 매트릭스로 변환하는 동작;상기 시간별 미세먼지 데이터 및 상기 시간별 기상 데이터를 시계열의 제2 매트릭스들로 변환하는 동작; 및상기 제2 매트릭스들을 3차원의 멀티채널 매트릭스로 변환하는 단계을 포함하고,상기 대기 내 중금속 농도를 추정하는 동작은,상기 3차원의 멀티채널 매트릭스에 상기 제1 매트릭스를 적용하는 것에 의해 상기 대기 내 중금속 농도를 결정하는 동작을 포함하는, 중금속 농도 예측 장치.

제16항에 있어서,상기 3차원의 멀티채널 매트릭스를 구성하는 각 제2 매트릭스들에 가중치가 적용되고,상기 가중치는,제2 매트릭스가 실제로 측정된 기상 요소 값 및 실제로 측정된 미세먼지 값 에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는,중금속 농도 예측 장치.

제11항에 있어서,상기 오염물질 예측 모델은상기 측정 위치에서 대기 중에 Al, Ti, V, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, As, Sr, Mo, Cd, Ba, Pb, P, S, Cr 및 Si 각각의 중금속이 얼마나 포함되었는지를 예측한 중금속 농도 데이터를 출력하는,중금속 농도 예측 장치.

제11항에 있어서,상기 시간별 기상 데이터는,시간별 기온, 풍향, 풍속, 강수량 및 상대습도에 관한 데이터를 포함하는,중금속 농도 예측 장치.

중금속 농도 예측 장치에 있어서,적어도 하나의 프로세서; 및상기 적어도 하나의 프로세서에 통신적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 인스트럭션들을 저장하는 메모리를 포함하고,상기 메모리에 저장된 인스트럭션들이 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 인스트럭션들은 상기 중금속 농도 예측 장치로 하여금,중금속 농도를 예측하고자 하는 측정 위치를 포함하는 지역 또는 상기 지역의 인근 지역에서 측정된 시간별 미세먼지 데이터를 획득하는 동작;상기 지역 또는 상기 인근 지역의 시간별 기상 데이터를 획득하는 동작;상기 시간별 미세먼지 데이터 및 상기 시간별 기상 데이터의 전처리를 수행하는 동작;상기 전처리가 수행된 시간별 기상 데이터 및 상기 전처리가 수행된 시간별 미세먼지 데이터에 기초하는 확률적 경사하강법 회귀 기반의 오염물질 예측 모델을 이용하여 상기 측정 위치에서의 대기 내 중금속 농도를 추정하는 동작을 수행하도록 하고,상기 전처리를 수행하는 동작은,상기 시간별 미세먼지 데이터 및 상기 시간별 기상 데이터 중 적어도 하나를 3차원의 멀티채널 데이터로 변환하는 동작; 및 상기 3차원의 멀티채널 데이터의 데이터 차원을 축소하여 데이터 차원이 축소된 멀티채널 데이터를 획득하는 동작을 포함하고,상기 대기 내 중금속 농도를 추정하는 동작은,상기 오염물질 예측 모델에 상기 데이터 차원이 축소된 멀티채널 데이터를 입력시키는 것에 의해 상기 오염물질 예측 모델로부터 상기 대기 내 중금속 농도에 관한 추정 값을 획득하는 동작을 포함하는 중금속 농도 예측 장치.