2.1 배 경
고층기상관측은 대기의 입체적인(3차원) 분석과 예보작성에 필요한 기초자료를 얻기 위하여 실시하는 관측으로 상층 대기상태의 조기예측과 정확한 탐지를 위해 보다 조밀 한 관측망이 필요하다. 대기의 상태를 입체적으로 파악하는 관측으로 관측기기(라디오 존데)를 직접 관측 고도까지 운반하여 관측하기 때문에 가장 정확한 관측방법이다.
관측된 자료에 의해 고층일기도가 작성되면, 이를 기초로 여러가지 예측자료가 작성 되며, 현대적 일기예보에서 가장 중요한 수치예보 자료로도 사용된다. 따라서 전지구 기 상감시의 중요한 부분으로 고층기상관측을 들 수 있다.
2.2 관측장비
2.2.1 라디오존데
풍선에 매달려 직접 30Km의 고층까지 비양시켜 고층 대기의 상태를 관측하여 자료를 지상으로 전송해 주는 장비로 현재 MW - 15수신기에서는 RS - 90으로, W - 9000 수신기에서는 M arkⅡ 라디오존데를 사용하여 관측한다.
2.2.2 지상수신장비
라디오존데에서 관측하여 전송하는 신호를 받아 기상자료로 변환하여 기상전문화 (Code화) 해주는 장비로 현재 백령도고층기상대에서는 DigiCORA Ⅱ M W - 15 (Baisala사/
핀란드)를 사용하고 있으며, 포항과 제주고층기상대에서는 W - 9000(VIZ사/ 미국)을 사용 하여 관측한다.
2.3 현 황
현재 세계기상기구에 등록된 우리나라의 고층기상관측소는 1999년에 총 4소였으나, 2000년 6월부터 백령도기상대에서도 고층기상관측을 시작하여 총 5소가 되다.
기상청의 포항・제주・백령도기상대에서는 1일 2회 관측(00, 12UT C/ 제주는 방재기간 에 특별관측 실시 : 06, 18UT C), 공군의 오산・광주에서는 1일 4회 관측을 실시한다.
《백령도기상대 고층기상관측업무 추진 현황》
백령도기상대에 고층기상관측 장비 설치 : 2000. 1월 시험관측 : 2000. 3월
정규관측 : 2000. 6월
《속초기상대 고층기상관측업무 추진현황》
수신장비 계약 : 2000. 9월 비양타워 건축 계약 : 2000. 11월
장비 설치 및 시험관측 예정 : 2001. 3월 예정 정규관측 : 2001년 6월 예정
특히 속초기상대에 설치되는 고층기상관측 시설은 다른 기상대와는 달리 주위에 장애 물이 있어, 이를 극복하기 위해 5층 높이의 비양타워를 건설하여 업무를 수행하게 하였다
포항
제주 오산
광주
r adios onde 백령도
[그림 3 - 1] 고층기상관측망
2.4 고층기상관측자료 처리도
백령도
(4 7 10 2 ) 인천 (공) (4 7 1 13 )
포 항 (47 138 )
제 주 (47 185 )
오 산 (4 7 12 2 )
광 주 (4 7 15 8 ) 현장
AQC
현장 A QC
현장 A QC
기 상 청 소 속 공군소속
N R CLIMAT E gojunm un
A Q C 기 후 방 송
고층・상층월표원부 발송 및 고층기상월보 발간
2.4.1 고층기상관측자료 고품질화
고층기상자료의 고품질화를 위해 2000년에 각 관측지점별로 AQC프로그램을 설치하 여 관측자료를 A QC한 후 본청으로 전송케 함으로써 2001년 1월부터는 보다 정확한 자 료를 사용할 수 있게 되었다.
2.5 고층기상관측망 추진 연혁
1963. 9. 포항기상대에 GMD- 1(미국) 도입 - 고층기상관측 시작
- 지상수신장비 : GMD - 1(미국), VIZ사의 존데 사용 - 바람관측 방법 : 경위위 방식
1964. 4. 1 포항기상대 고층 정규관측 시작 1971. 9. D - 55B (일본, M eisei Denki)장비 도입 - 지상수신장비 : D - 55B (일본, M eisei Denki) - 라디오존데 : JY - 1392(한국, (주)진양공업) - 바람관측 방법 : 경위위 방식
- 사용주파수 : 1680M H z
1987. 4. W O - 2000A (미국, VIZ) 장비 도입 - 지상수신장비 : W O - 2000A (미국, VIZ)
- 라디오존데 : JY - 1392(한국, (주)진양공업) - 바람관측 방법 : 무선항법 방식 (Om eg a 신호) - 사용주파수 : 403M H z
1988. 5. 1 제주기상대 고층 정규관측 시작
1994. 12. W O - 2000A → W - 9000장비로 Upgr ade - 지상수신장비 : W - 9000(미국, VIZ )
- 라디오존데 : JY - 1524 (한국, (주)진양공업) - 바람관측 방법 : 무선항법 방식 (Om eg a 신호) - 사용주파수 : 403M H z
1997. 10. 바람관측 방식 변경 Om ega → Lor an - C - 지상수신장비 : W - 9000(미국, VIZ)
- 라디오존데 : JY - 1524L (한국, (주)진양공업)
1997. 11. DigiCORA - Ⅱ M W 15 (핀란드, V aisala ) 장비 도입 - 지상수신장비 : DigiCORA - Ⅱ M W 15 (핀란드, V aisala )
- 라디오존데 : RS - 80L (핀란드, V aisala )
1999. 1. 라디오존데 교체 RS - 80L (Vaisala사) → M ark - Ⅱ(VIZ사) - 지상수신장비 : W - 9000(미국, VIZ )
- 라디오존데 : M ark - Ⅱ(미국, VIZ)
2000. 1. 라디오존데 교체 M ark - Ⅱ(VIZ사) → RS - 90(V aisala ) - 지상수신장비 : DigiCORA - Ⅱ M W 15 (핀란드, V aisala )
2000. 6. 1. 백령도 고층 정규관측 시작
《바람관측 방법》
경위위 방법 : 존데의 고도각과 높이를 이용하여 수평거리를 계산하고 1분간 이동거리를 벡터값으로 계산하여 풍향, 풍속을 산출
무선항법(Om eg a )방식 : 전세계 8개의 Om eg a St ation에서 일정한 주기를 갖고 발사하는 신호를 라디오존데가 수신하면 이중 3개의 신호를 이용한 삼각법으로 위치 를 계산하여 풍향 풍속을 산출하는 방식인데, 현재는 Omega 신호를 발사하지 않음
무선항법(Loran - C)방식 : 관측방법은 Om ega신호 방식과 동일하나, Lor an - C 전파를 사용하여 관측
<표 3 - 3 4 > WMO에 등록된 고층기상관측 현황
2000년 12월 현재 지점명 북위 (N ) 동경 (E ) 해발고도 고층기상관측장비 관측횟수 비 고 포 항 36°02′ 129°23′ 6m W - 9000 2회/ 일 기상청
제 주 33°17′ 126°10′ 72m " 2회/ 일 〃
오 산 37°06′ 127°02′ 52m " 4회/ 일 공 군
광 주 35°07′ 126°49′ 13m " 4회/ 일 〃
2.5.1 세계 각국의 현황
현재 세계 각국에서는 지상수신 및 풍선의 충전・비양을 정해진 시간에 맞춰 자동으 로 하는 첨단형 오토존데를 40여 개소에 설치・운영하고 있다. 이 장비는 무인으로 일 24회까지 관측이 가능하므로 특히, 오지에서의 고층관측에 용이하고 관측의 정시성, 정 확성, 안전성이 뛰어나다. 라디오존데 이외의 고층기상관측 장비로는 윈드프로파일러, 에어로존데, 라이더 등이 있다.
항 목 규 격 비 고
제작사 핀란드 Vaisala
비양 횟수 24회 60회 이상
권장 기구 크기 100g 또는 800g
비양가능 최대풍속 20m/ s 작동 온도 범위 - 40℃～+55℃
크기(길이×넓이×높이) 7.0m×2.5m×2.5m
무게 2000Kg
구조물 재질 0.75㎜ 금속판
100m 석면
비양작동 방법 기계식
통신 모뎀, LAN, ISDN
전력소모 230V , A C 10A [그림 3 - 2 ] 오토존데
2.6 확충계획
세계기상기구(W MO)는 회원국들에게 고층관측망 고밀도화와 관측공백 지역 최소화를 계속 권장하고 있으며, 현재는 고층기상관측소의 간격을 180킬로미터 이내로 운영하여 줄일 것을 권고하고 있다.
우리나라는 현재 포항, 제주, 백령도(기상청), 오산, 광주(공군)로 5개소의 고층기상관 측소를 운영하고 있으며, 평균해상도는 약 230km 로 재해를 유발하는 국지 악기상의 예 측을 위한 수치예보 입력 자료로는 부족한 실정이다.
이에 부족한 고층기상관측 자료를 얻기 위하여 2001년에 영동지방의 속초, 2003년에 서해남부의 흑산도, 2005년에 동해중부의 울릉도에 각각 고층기상관측망을 확충하여 관 측망을 보강할 계획이며, 또한 신뢰성이 확보된 연속적인 고층기상자료 생산을 위해 윈 드 프로파일러, 라이더 등을 설치하여 운용할 계획이다.
2.7 기대효과
양질의 고층관측자료 수집으로 악기상 현상을 조기에 탐지하여 악기상으로 인한 재해 최소화와 기상정보 정확도 향상에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.