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요약문
목차
제1장 과업의 개요 20
1. 과업 목적 20
2. 사업기간 및 과업범위 20
(1) 사업기간 20
(2) 과업범위 20
3. 품질관리 정의 22
(1) 품질의 정의 22
(2) 품질관리의 정의 22
(3) 위성분야의 품질관리 23
(4) WMO 품질관리 기법 26
(5) 결론 26
제2장 해양위성자료 품질관리 로드맵 수립 28
1. 개요 28
2. 위성관련 기관의 품질관리 현황 및 기술 트렌드 29
(1) 품질관리 목적 29
(2) 품질관리 대상 30
(3) 현장관측 31
(4) 품질관리 방안 마련 32
(5) 품질관련 정보 제공 주기 35
(6) 품질관련 정보 제공 39
(7) 매뉴얼 작성 40
3. 품질관리 대상 41
4. 현장관측 43
(1) 복사계 43
(2) 태양광도계 44
(3) 탁도계 44
(4) 수온염분계 45
(5) 유향유속계 45
(6) 해양환경공정시험기준 46
(7) 법, 규정, 매뉴얼 작성 46
(8) 현장관측 수행 시 고려사항 49
5. 로드맵 67
(1) 개요 67
(2) 품질관리 업무 체계 방향성 67
(3) 품질관리 업무 대국민 서비스 방향성 68
(4) 품질관리 기반자료 확보 방향성 69
(5) 위성정보 품질관리 로드맵 수립 70
제3장 해양위성자료 품질관리 방안 제시 84
1. 품질관리 기반자료 84
(1) 품질관리 대상 84
(2) 기반자료 현황 및 산출물별 기반자료 선정 85
2. 기반자료 관리 방안 92
(1) 기반자료 구성 방안 92
3. 품질관리 고도화를 위한 기반자료 요건 94
4. 품질관리 성과 시각화 방안 95
(1) 품질관리 대상자료 현황 95
(2) 기반자료 수집 현황 96
(3) 기반자료 관리 현황 97
(4) 품질관리 결과 표출 98
5. 품질관리 분석코드 103
(1) 분석코드 고려 요소 검토 103
(2) 품질관리 분석코드 수립 114
6. 품질관리 결과보고서 표준양식 122
(1) 관련 기관 사례 122
(2) 표준양식 기준 125
(3) 결과보고서 표준양식 125
제4장 품질관리 시범수행 및 분석코드 진단 130
1. 품질관리 시범수행 및 분석코드 진단 130
(1) 분석코드 시범수행 130
2. 분석코드 시범수행을 통한 진단 결과 196
(1) 진단 결과 196
(2) 분석코드 최적 방안 196
제5장 위성자료 품질 보조정보 분류기준 199
1. 개요 199
2. 품질 보조정보 현황 조사 201
(1) 위성정보 활용지원 서비스 201
(2) 우주전파센터 201
(3) 기상청 국가기상위성센터 204
(4) 한국해양과학기술원 해양위성센터 206
(5) 미 항공우주국 해양 생물학 처리 그룹 209
3. 품질 보조정보 제공 방안 211
(1) 품질 보조정보 제공 항목 211
(2) 품질 보조정보 분류기준 212
(3) 시각화 방안 213
4. 결론 및 제언 214
(1) 결론 214
(2) 제언(로드맵) 214
제6장 요약 및 결론 217
1. 과업별 요약 217
(1) 해양위성자료 품질관리 로드맵 수립 217
(2) 해양위성자료 품질관리 방안 제시 221
(3) 품질관리 시범수행 및 분석코드 검증 225
(4) 위성자료 품질 저하요소 분류기준 마련 226
2. 결론 227
참고문헌 229
약어표 235
부록 238
부록 A. 위성관련 기관 품질관리 현황 분석 239
부록 B. 국내·외 기술 트렌드 280
부록 C. 산출물별 기반자료 분석 302
부록 D. 자문 결과 350
부록 E. 품질관리 업무 절차 매뉴얼 385
판권기 406
〈표 1-1〉 과업 개요 21
〈표 1-2〉 정형 데이터에 대한 일반적인 데이터 품질기준 24
〈표 1-3〉 국내 위성관련 기관들에서 시행하는 데이터 품질관리 규정 25
〈표 1-4〉 국내 위성관련 기관들에서 수행하는 품질관리 25
〈표 2-1〉 위성관련 주요기관 품질관리 현황 29
〈표 2-2〉 품질관리 기반자료 구분 34
〈표 2-3〉 위성관련 주요기관 품질정보 제공 현황 36
〈표 2-4〉 기반자료 별 가용 시기 37
〈표 2-5〉 산출물 검증 방법(KOSC) 및 검증자료 현황 41
〈표 2-6〉 품질관리 대상항목 42
〈표 2-7〉 국가해양위성센터의 업무 47
〈표 2-8〉 위성정보 품질검증 대상 및 품질검증 체계 구축 시기 71
〈표 2-9〉 2019년 한국연안 해류조사 관측 개요 74
〈표 2-10〉 품질관리 기반마련 로드맵 82
〈표 3-1〉 산출물 검증 방법(KOSC) 및 검증자료 현황 84
〈표 3-2〉 품질관리 대상항목 85
〈표 3-3〉 산출물별 기반자료(표층수온) 88
〈표 3-4〉 산출물별 기반자료(표층해류) 88
〈표 3-5〉 산출물별 기반자료(엽록소 농도) 89
〈표 3-6〉 산출물별 기반자료(저염분수) 89
〈표 3-7〉 품질관리 대상자료 현황 시각화 설명 96
〈표 3-8〉 기반자료 수집 현황 시각화 설명 97
〈표 3-9〉 기반자료 관리 현황 시각화 설명 98
〈표 3-10〉 품질관리 결과 표출 메인 화면 설명 99
〈표 3-11〉 기반자료(공간자료)와 비교 결과 표출 설명 100
〈표 3-12〉 기반자료(정점자료, 주별)와 비교 결과 표출 설명 101
〈표 3-13〉 기반자료(정점자료, 월별)와 비교 결과 표출 설명 102
〈표 3-14〉 검증 자료 및 방법 103
〈표 3-15〉 시공간일치 및 검증자료 품질검사 방법(표층수온) 103
〈표 3-16〉 시공간일치 및 검증자료 품질검사 방법(표층해류) 103
〈표 3-17〉 검증지수 산정 105
〈표 3-18〉 해역별로 차별화된 검증 절차(엽록소 농도 포함) 106
〈표 3-19〉 검증 대상 자료의 특성에 따른 성능평가 지표 107
〈표 3-20〉 SST 품질 플래그 109
〈표 3-21〉 관련 연구 내용(국내문헌) 110
〈표 3-22〉 관련 연구 내용(국외문헌) 111
〈표 3-23〉 물리형 산출물 품질 평가 지표 113
〈표 3-24〉 탐지형 산출물 품질 평가 요소 113
〈표 3-25〉 물리형 산출물 품질 평가 지표 113
〈표 3-26〉 분석코드 모식도 상세 115
〈표 3-27〉 해양 관측자료 별 범위 검사(Range check) 기준 116
〈표 3-28〉 품질관리 대상별 공간해상도 117
〈표 3-29〉 품질관리 대상별 공간 일치점 산출 기준 117
〈표 3-30〉 품질관리 대상별 산출주기 118
〈표 3-31〉 품질관리 대상별 시간 일치점 산출 기준 118
〈표 4-1〉 표층수온 대상자료 개요 132
〈표 4-2〉 표층수온 기반자료 개요 132
〈표 4-3〉 표층수온 관측정점(국립해양조사원 조위관측소) 개요 134
〈표 4-4〉 표층수온 관측정점(국립해양조사원 해양과학기지) 개요 135
〈표 4-5〉 표층수온 관측정점(국립해양조사원 해양관측부이) 개요 135
〈표 4-6〉 표충수온 관측정점(기상청 파고부이) 개요 136
〈표 4-7〉 표층수온 관측정점(기상청 해양기상부이) 개요 137
〈표 4-8〉 표층수온 관측정점(해양환경공단 해양수질자동측정망) 개요 137
〈표 4-9〉 표층수온 관측정점(국립수산과학원 실시간어장환경정보) 개요(1) 138
〈표 4-10〉 표층수온 관측정점(국립수산과학원 실시간어장환경정보) 개요(2) 139
〈표 4-11〉 표층수온 분석 방법 140
〈표 4-12〉 표층수온 유효화소 비율 141
〈표 4-13〉 표층수온 관측자료와 비교 143
〈표 4-14〉 표층수온 일치점 산정 결과 144
〈표 4-15〉 표층해류 대체자료 생산 개요 154
〈표 4-16〉 표층해류 기반자료 개요 155
〈표 4-17〉 표층해류 관측정점(국립해양조사원 해양관측부이) 개요 156
〈표 4-18〉 표층해류 분석 방법 157
〈표 4-19〉 표층해류 관측자료와 비교 159
〈표 4-20〉 표층해류 일치점 산정 결과 159
〈표 4-21〉 엽록소 농도 대제자료 생산 개요 169
〈표 4-22〉 엽록소 농도 기반자료 개요 170
〈표 4-23〉 엽록소 농도 관측정점(해양환경공단 해양수질자동측정망) 개요 170
〈표 4-24〉 엽록소 농도 분석 방법 171
〈표 4-25〉 엽록소 농도 일치점 산정 결과 172
〈표 4-26〉 저염분수 대체자료 생산 개요 177
〈표 4-27〉 저염분수 기반자료 개요 178
〈표 4-28〉 염분 관측정점(국립해양조사원 조위관측소) 개요 180
〈표 4-29〉 염분 관측정점(국립해양조사원 해양과학기지) 개요 180
〈표 4-30〉 염분 관측정점(국립해양조사원 해양관측부이) 개요 181
〈표 4-31〉 염분 관측정점(해양환경공단 해양수질자동측정망) 개요 181
〈표 4-32〉 염분 관측정점(국립수산과학원 실시간어장환경정보) 개요(1) 182
〈표 4-33〉 염분 관측정점(국립수산과학원 실시간어장환경정보) 개요(2) 183
〈표 4-34〉 저염분수 분석 방법 184
〈표 4-35〉 저염분수 관측자료와 비교 184
〈표 4-36〉 저염분수 일치점 산정 결과(2019년 8월) 185
〈표 4-37〉 저염분수 일치점 산정 결과(2019년 11월) 186
〈표 4-38〉 저염분수 일치점 산정 결과(2020년 2월) 187
〈표 4-39〉 저염분수 일치점 산정 결과(2020년 5월) 188
〈표 5-1〉 GOCI-II 산출물 목록 206
〈표 5-2〉 GOCI-II 산출물 AC file의 Flag 정보 207
〈표 5-3〉 GOCI-II 산출물 IOP file의 엽록소 Flag 정보 208
〈표 5-4〉 GOCI-II 산출물 IOP file의 총 부유물 Flag 정보 208
〈표 5-5〉 SeaBASS 자료 검증 시 검증 제외 옵션 209
〈표 5-6〉 품질 보조정보 제공 방안 213
〈표 5-7〉 품질 보조정보 제공 방안 214
〈표 6-1〉 산출물 품질관리 대상(안) 218
〈표 6-2〉 품질관리 기반마련 로드맵 220
〈표 6-3〉 산출물별 기반자료(표층수온) 221
〈표 6-4〉 산출물별 기반자료(표층해류) 222
〈표 6-5〉 산출물별 기반자료(엽록소 농도) 222
〈표 6-6〉 산출물별 기반자료(저염분수) 222
〈표 6-7〉 분석코드 모식도 상세 224
〈표 6-8〉 품질 보조정보 제공 방안 226
〈그림 1-1〉 과업의 범위 20
〈그림 1-2〉 데밍의 PDCA 사이클 23
〈그림 2-1〉 국가해양위성센터 개념도 28
〈그림 2-2〉 천리안 2B호 해양산출물 구분 및 생산 구조 30
〈그림 2-3〉 위성관련 주요기관의 현장관측 31
〈그림 2-4〉 정점 연속 자료의 일치 정보 선정 방안 예시 34
〈그림 2-5〉 정점 불연속 자료의 일치 정보 선정 방안 예시 35
〈그림 2-6〉 공간자료의 일치 정보 선정 방안 예시 35
〈그림 2-7〉 품질정보 및 자료분석 발간물 예시 37
〈그림 2-8〉 BOUSSOLE 고정관측소 및 현장관측 보고서 예시 38
〈그림 2-9〉 SeaBASS 자료 검증 화면 예시 39
〈그림 2-10〉 위성정보 품질관리 매뉴얼 예시 40
〈그림 2-11〉 한국해양과학기술원 해양위성센터의 현장조사 예시 43
〈그림 2-12〉 기상청 기후변화감시망(좌) 및 대기 특성 정보 관측 장비(우) 44
〈그림 2-13〉 탁도계 예시 44
〈그림 2-14〉 국립해양조사원 국가해양관측망 및 제주특별자치도 해양수산연구원 수온염분계 활용 사례 45
〈그림 2-15〉 국립해양조사원의 광역해수유동관측(HF-radar) 및 서비스 예시 46
〈그림 2-16〉 미 항공우주국의 위성정보 품질관리 관련 기술문서 예시 47
〈그림 2-17〉 기상청(국가기상위성센터)의 교육자료 및 소개자료 48
〈그림 2-18〉 예보업무규정(기상청) 49
〈그림 2-19〉 관측업무규정(기상청) 49
〈그림 2-20〉 수심에 따른 특성 변화 예시 50
〈그림 2-21〉 월별 엽록소-a 농도 변화(MODIS; 2001~2010) 51
〈그림 2-22〉 춘계(3~5월) 엽록소-a 농도 변화(OCTS; 1997, SeaWiFS; 1999) 51
〈그림 2-23〉 월별 엽록소-a 농도 변화(MODIS; 2003~2010, SeaWiFS; 1998~2004)(1) 52
〈그림 2-24〉 월별 엽록소-a 농도 변화(MODIS; 2003~2010, SeaWiFS; 1998~2004)(2) 52
〈그림 2-25〉 월별 평균 엽록소-a 농도(MODIS; 2003~2015 평균) 54
〈그림 2-26〉 제주 주변해역의 저염분수 출현(2003년 8월 및 2004년 8월) 55
〈그림 2-27〉 제주도 서부해역 염분 분포(2010년 8월) 56
〈그림 2-28〉 표층 염분 공간분포 분석 결과(2010, 2011, 2012년) 56
〈그림 2-29〉 저염분수 선행 연구 및 유관 기관의 현장조사 지역 58
〈그림 2-30〉 중등교과서에 게재된 해류모식도 예시 59
〈그림 2-31〉 쿠로시오 강화 현상을 확인한 선행 연구 결과 60
〈그림 2-32〉 쿠로시오 강화 원인 분석 선행 연구 결과 예시 60
〈그림 2-33〉 쿠로시오 강화 선행 연구 분석을 통해 선정한 현장 관측 지역(안) 61
〈그림 2-34〉 현장관측 여건을 고려한 수정된 현장관측 지역(안) 62
〈그림 2-35〉 울릉 난수성 소용돌이 발생 영역 63
〈그림 2-36〉 울릉 난수성 소용돌이 발생 영역 64
〈그림 2-37〉 동해 와류의 이동 양상 연구 결과 64
〈그림 2-38〉 울릉 난수성 소용돌이 발생 영역 65
〈그림 2-39〉 동해 소용돌이 관련 현장관측 방안 66
〈그림 2-40〉 위성정보 품질관리 방향성 67
〈그림 2-41〉 위성정보 품질관리 로드맵 70
〈그림 2-42〉 위성정보 품질검증 발간물 예시 72
〈그림 2-43〉 국립해양조사원 관측망 현황 73
〈그림 2-44〉 선박을 이용한 정기적 해양관측 현황 74
〈그림 2-45〉 엽록소-a 및 소용돌이 현장관측 방안 75
〈그림 2-46〉 저염분수 현장관측 방안 76
〈그림 2-47〉 쿠로시오 강화 현장관측 방안 77
〈그림 2-48〉 쿠로시오 강화 해외 관측 영역 77
〈그림 2-49〉 품질검증 대상자료 현황(목록) 화면 예시 78
〈그림 2-50〉 품질검증 대상자료 자료 수집 현황 화면 예시 79
〈그림 3-1〉 Himawari-8 관측 bands 86
〈그림 3-2〉 Himawari-8 관측영역 및 주기 87
〈그림 3-3〉 현장관측 기반자료 서비스 화면 예시 90
〈그림 3-4〉 타 위성 정보 및 모델 정보 기반자료 서비스 화면 예시 91
〈그림 3-5〉 기존 해역 구분 체계 예시 93
〈그림 3-6〉 품질관리 대상자료 현황 시각화 예시 95
〈그림 3-7〉 기반자료 수집 현황 시각화 예시 96
〈그림 3-8〉 기반자료 관리 현황 시각화 예시 97
〈그림 3-9〉 품질관리 결과 표출 메인 화면 예시 98
〈그림 3-10〉 기반자료(공간자료)와 비교 결과 표출 예시 99
〈그림 3-11〉 기반자료(정점자료, 주별)와 비교 결과 표출 예시 100
〈그림 3-12〉 기반자료(정점자료, 월별)와 비교 결과 표출 예시 101
〈그림 3-13〉 SST 알고리즘 흐름도(품질검증 포함) 104
〈그림 3-14〉 SST 검증 결과(RMSE, Bias) 104
〈그림 3-15〉 GOCI 자료 품질관리 로드맵 105
〈그림 3-16〉 엽록소 농도 검증 결과(Case-1 해역(좌), Case-2 해역(우)) 106
〈그림 3-17〉 reference standard SST 108
〈그림 3-18〉 분석코드 모식도 114
〈그림 3-19〉 관측항목별 1차 자동 품질처리 규격(국립해양조사원) 116
〈그림 3-20〉 검증 결과 예시(주 단위) 120
〈그림 3-21〉 검증 결과 예시(월 단위) 121
〈그림 3-22〉 천리안 위성 2A호의 품질관리 보고서 122
〈그림 3-23〉 월별 영상품질 보고서(아리랑 2호/3호/3A호) 123
〈그림 3-24〉 월별 영상품질 보고서(아리랑 5호) 123
〈그림 3-25〉 Jason-3 품질 보고서 124
〈그림 3-26〉 ALOS-2 품질 보고서 124
〈그림 3-27〉 산출물 품질관리 보고서 표준(안)(물리형 산출물, 주단위) 125
〈그림 3-28〉 산출물 품질관리 보고서 표준(안)(탐지형 산출물, 주단위) 126
〈그림 3-29〉 산출물 품질관리 보고서 표준(안)(월단위 표지) 126
〈그림 3-30〉 산출물 품질관리 보고서 표준(안)(물리형 산출물, 월단위 성과) 127
〈그림 3-31〉 산출물 품질관리 보고서 표준(안)(탐지형 산출물, 월단위 성과) 127
〈그림 3-32〉 산출물 품질관리 보고서 표준(안)(월단위 특이사항) 128
〈그림 4-1〉 표층수온 합성장 영역 130
〈그림 4-2〉 표층수온 일 합성장 결과(2020년 6월 28일) 131
〈그림 4-3〉 표층수온 월 합성장 결과(2020년 6월) 131
〈그림 4-4〉 표층수온 관측정점 위치 133
〈그림 4-5〉 Hamawari-8 SST 139
〈그림 4-6〉 MUR L4 SST 139
〈그림 4-7〉 YES3K 수치모델 140
〈그림 4-8〉 주별 합성장 수온분포 141
〈그림 4-9〉 주별 합성 자료 비율 142
〈그림 4-10〉 입별 합성장 월평균 수온과 월별 합성장 수온 142
〈그림 4-11〉 표층수온 관측자료와 비교(국립해양조사원, 조위관측소) 145
〈그림 4-12〉 표층수온 관측자료와 비교(국립해양조사원, 해양관측부이) 146
〈그림 4-13〉 표충수온 관측자료와 비교(국립해양조사원, 해양과학기지) 147
〈그림 4-14〉 표층수온 관측자료와 비교(기상청, 파고부이) 148
〈그림 4-15〉 표층수온 관측자료와 비교(기상청, 해양기상부이) 149
〈그림 4-16〉 표층수온 관측자료와 비교(해양환경공단, 해양수질자동측정망) 150
〈그림 4-17〉 표층수온 관측자료와 비교(국립수산과학원, 실시간어장환경정보) 151
〈그림 4-18〉 표층수온 타 위성자료와 비교 152
〈그림 4-19〉 표층수온 수치모델자료와 비교 153
〈그림 4-20〉 GDPS 예시 154
〈그림 4-21〉 GOCI-II slot 7번 영역 155
〈그림 4-22〉 표층해류 관측정점 위치 156
〈그림 4-23〉 표층해류 관측자료(해수유동관측소)와 비교 158
〈그림 4-24〉 표층해류 관측자료(해양관측부이)와 비교(2019년 8월, U comp.) 160
〈그림 4-25〉 표층해류 관측자료(해양관측부이)와 비교(2019년 8월, V comp.) 161
〈그림 4-26〉 표층해류 관측자료(해양관측부이)와 비교(2019년 11월, U comp.) 162
〈그림 4-27〉 표층해류 관측자료(해양관측부이)와 비교(2019년 11월, V comp.) 163
〈그림 4-28〉 표충해류 관측자료(해양관측부이)와 비교(2020년 2월, U comp.) 164
〈그림 4-29〉 표층해류 관측자료(해양관측부이)와 비교(2020년 2월, V comp.) 165
〈그림 4-30〉 표층해류 관측자료(해양관측부이)와 비교(2020년 5월, U comp.) 166
〈그림 4-31〉 표층해류 관측자료(해양관측부이)와 비교(2020년 5월, V comp.) 167
〈그림 4-32〉 표층해류 수치모델자료와 비교 168
〈그림 4-33〉 GOCI-II slot 3번~11번 영역 169
〈그림 4-34〉 엽록소 농도 관측정점 위치 170
〈그림 4-35〉 Himawari-8 엽록소 농도 171
〈그림 4-36〉 엽록소 농도 관측자료와 비교(2019년 8월) 173
〈그림 4-37〉 엽록소 농도 관측자료와 비교(2019년 11월) 174
〈그림 4-38〉 엽록소 농도 관측자료와 비교(2020년 2월) 175
〈그림 4-39〉 엽록소 농도 관측자료와 비교(2020년 2월) 176
〈그림 4-40〉 국립수산과학원 오늘의 천리안 염분분포 영상 177
〈그림 4-41〉 GOCI-II slot 7번, 10번 영역 178
〈그림 4-42〉 염분 관측정점 위치 179
〈그림 4-43〉 SMAP swath 자료 형태 183
〈그림 4-44〉 HYCOM 수치모델 183
〈그림 4-45〉 저염분수 관측자료와 비교 189
〈그림 4-46〉 저염분수 관측자료와 비교 190
〈그림 4-47〉 저염분수 관측자료와 비교 191
〈그림 4-48〉 저염분수 관측자료와 비교 192
〈그림 4-49〉 저염분수 관측자료와 비교 193
〈그림 4-50〉 저염분수 타 위성자료와 비교 194
〈그림 4-51〉 저염분수 수치모델자료와 비교 195
〈그림 5-1〉 GOCI-II 임무 관측 시간 200
〈그림 5-2〉 GOCI-II 모드별 관측 슬롯 200
〈그림 5-3〉 위성정보 활용지원 서비스의 영상검색 화면 예시 201
〈그림 5-4〉 위성과 관련된 우주전파환경(태양입자 유입) 경보 등급표 202
〈그림 5-5〉 위성과 관련된 우주전파환경(지자기 교란) 경보 등급표 203
〈그림 5-6〉 위성과 관련된 우주전파환경(지자기 교란) 경보 등급표 203
〈그림 5-7〉 국가기상위성 센터 우주기상 예특보 기준 및 예상피해 204
〈그림 5-8〉 국가기상위성센터 우주기상 예특보 게시판 및 예시 205
〈그림 5-9〉 국가기상위성센터의 품질공지 예시 206
〈그림 5-10〉 GOCI-II AC file(slot 7번)의 Flag 정보 예시 208
〈그림 5-11〉 SeaBASS 위성정보 품질검증 서비스 화면 예시 209
〈그림 5-12〉 SeaBASS 자료 검증 결과 예시(공간, 하향 확산 감쇠 계수) 210
〈그림 5-13〉 GOCI-II의 천정각 관련 정보 예시 211
〈그림 5-14〉 유효화소수 산정 예시 212
〈그림 5-15〉 품질 보조정보 제공 시각화 방안 213
〈그림 5-16〉 구역별 유효화소수 산정 예시 215
〈그림 5-17〉 산출물별 플래그 가시화 예시 215
〈그림 6-1〉 천리안 2B호 해양산출물 구분 및 생산 구조 217
〈그림 6-2〉 분석코드 모식도 224