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기상관측장비 연구 및 실험시설 구축

가. 목적

○ 첨단원격 자동기상관측장비의 최적관측 운영조건 선정과 성능시험을 할 수 있는 기상관측장비 연구 및 실험시설 신축

나. 현재까지 주요 내용 및 연구성과

○ 기상관측장비 연구 및 실험시설 신축부지에 대한 국유재산 사용승인(’16.9.)

○ 기상관측장비 연구 및 실험시설 구축․운영을 위한 기획연구 완료(’16.12.)

○ 기상관측장비 연구 및 실험시설 설계 완료(’17.12.) 다. 투자현황

(단위: 백만원)

내역사업명 합계 연도별 투자실적 및 계획

'16결산 '17예산 '18예산 '19예산 ‘20예산 기상관측장비 연구 및

실험시설 구축 7,994 - 294 2,312 3,466 1,922

라. 2018년 추진 연구(용역)과제 목록

※ 과제연구비: 관련용역비를 포함한 예산액으로 작성

※ 과제담당관: 연구개발과제와 관련된 부서의 전문가 또는 사무관(연구관) 이상

마. 과제담당관 및 참여연구원 현황

바. 연구과제별 추진계획

1 기상관측장비 연구 및 실험시설 신축 연구기획운영과

1. 해당년도 추진계획 (1) 목 적

○ 첨단원격 자동기상관측장비의 최적관측 운영조건 선정과 성능시험을 할 수 있는 기상관측장비 연구 및 실험시설 신축

(2) 현재까지 주요 내용 및 연구성과(과제시작~‘17년까지)

○ 기상관측장비 연구 및 실험시설 구축을 위한 기본․실시설계 완료('17)

(3) 2018년 추진할 연구내용

○ 기상관측장비 연구 및 실험시설 신축 : 2,312백만원

<연구비산정 기준>

- 건축비(2,274백만원) : 1,960㎡×2.9백만원×40%(건축공정율) - 감리비(33백만원) : 2,274백만원×1.45%

- 시설부대비(5백만원) : 2,274백만원×0.2%

(4) 2018년 예상성과 및 활용방안

○ 첨단 기상관측장비 연구 및 실험시설 신축(공정률40%)

(5) 월별 연구추진일정

(단위: 백만원

예산액 추진상황 및 향후계획(월별로 작성)

연구기간 비고

계획수립 조달계약 요청 공사 착공 신축공사

2,312 4월 5월 7월 7~12월 1월~12월

2. 연차별 투자실적 및 계획

(1) 총 연구과제 기간: 2017년~2020년 (2) 총 연구과제비: 7,994백만원

(3) 연도별 투자실적 및 계획

(단위: 백만원)

연구과제명 합계 연도별 투자실적 및 계획

'16결산 '17예산 '18예산 '19예산 ‘20예산 기상관측장비 연구 및

실험시설 신축 7,994 - 294 2,312 3,466 1,922

3 수치예보·지진업무 지원 및 활용 연구

 사업 개요

구분 내용

총사업기간 ․’05∼계속

총사업비 ․총 45,248백만원

지원근거

․자연재해대책법 제58조(자여재해예방 등을 위한 연구개발사업의 육성)

․지진․지진해일․화산의 관측 및 경보에 관한 법률 제21조(지진․지진 해일․화산의 관측 및 경보에 관한 연구개발사업의 추진)

․기상법 제32조(기상업무에 관한 연구개발사업의 추진)

․기상법 제13조2항(기상영향에 관한 예보) 지원형태 ․직접수행/전액국고지원

시행주체 ․기상청 수치모델링센터

 정책 연계성

○ 국정과제 55-6 : 맞춤형 스마트 기상정보 제공

○ 기상업무발전 기본계획(‘17~’21)

­-1-1 예보기술력 향상 및 예보시스템 개선

­ -1-2 핵심 기상관측망 구축 및 기상장비 관리 강화 ­ -2-1 의사결정 지원 공공기상서비스 확대

○ 기상R&D 중장기 로드맵(2016)의 전략기술명:

­이음새 없는 고해상도 수치예보시스템 구축

­인공지능(AI) 기반 최적화 기법을 적용한 현업 수치예보모델 고도화 ­이음새 없는 앙상블 예측시스템의 성능 고도화

­연구개발 현업화 테스트베드 구축 및 사용자 수요 중심의 진단․

검증 및 후처리․표출 기술 개발 ­실황 ․ 초단기예측 기술 고도화

- [전략과제 1] 한반도 극한 기상⋅기후현상 예측 기술개발

[실천과제 5] 극한 기상⋅기후 현상의 사회⋅경제적 영향 평가 및 영향예보 기술

○ 기타 법정계획 등

­자연재해대책법 제58조(자연재해예방 등을 위한 연구개발사업의 육성) ­지진․지진해일․화산의 관측 및 경보에 관한 법률 제21조(지진․지진

해일․화산의 관측 및 경보에 관한 연구개발사업의 추진) ­기상법 제32조(기상업무에 관한 연구개발사업의 추진)

 사업 최종목표

○ 위험기상, 태풍, 지진, 지진해일, 화산활동에 대한 정확한 감시 및 예측 정보 생산을 위한 감시·분석·예측·수치예보시스템 개발 및 개선

○ 수치예보지원 및 활용기술개발

- 현업 수치예측시스템의 성능개선을 통한 국민 체감 예보 정확도 향상 - 태풍 예측성 향상을 위한 분석 및 예측 기술 개발

- 날씨로 인한 사회⋅경제적 기상영향 분석과 위험기상 발생확률 예측 기술 개발을 통한 영향예보 서비스 기반기술 개발

○ 지진화산업무지원 및 활용연구

- 지진, 지진해일 및 화산활동 감시 및 예측 정보 생산을 통한 자연재해 대응 능력 강화

 그동안 성과

○ 수치예보 지원 및 활용기술개발

­이음새 없는 통합예측체계 구축을 위한 기술 개발

· 고해상도(3km) 지역확률예측시스템( ’15) 및 32km 전지구 확률예측시 스템 개발( ’16)

· 영역확장(한반도 > 동아시아) 국지예측시스템 개발( ’16)

· 현업 전지구예보모델의 계통적 오차 분석 및 중기예측성 평가 (’17) · 위험기상 대응을 위한 초단기 수치예보시스템 개선( ’17)

­평창동계올림픽 기상지원을 위한 국제공동연구 추진 ­태풍 분석 및 예측기술 개발

· 통계-역학 융합기반 태풍계절예측모델 개발 (’14)

· 객관적 태풍 재분석 알고리즘 개발과 재분석시스템 구축 (’14)

· 역학모델 기반의 태풍초기화 기법 개발과 활용 (’15)

· 역학모델과 통계모델을 융합한 태풍 계절 전망 기술개발 (’16) · 선택과 가중방법을 결합한 다중모델앙상블 태풍예측기술 개발과 운영 (’16) ­영향예보기술개발

· 과거 기후자료 및 유관기관⋅언론자료 조사를 통한 기상재해 정보 수집

※ ~ ‘17년: 호우, 대설, 강풍, 태풍

· 위험기상에 따른 권역별 위험발생 수준 임계값 산정 방안 연구 · 앙상블모델 상세화 및 위험기상발생확률 산출을 위한 검⋅보정 연구

※ ‘16년: ECMWF 앙상블자료 활용, 5km 해상도 상세화

※ ‘17년: ECMWF 및 UM 앙상블자료(전지구, 국지) 활용, 3km 해상도 상세화

· 면적단위 위험기상 발생확률 산정기법 개발

○ 지진・화산업무 지원 및 활용연구

­지진관측환경 표준화 및 지진정보 생산 개선 연구

· 지진목록 공백기간(1905~1977)에 대한 지진발생 목록 작성( ’12) · 인공지진 판별 가이던스 개발( ’13)

· 기상청 지진관측소 관측환경 분석서 발간( ’14)

· 지진조기분석시스템의 분석결과 성능검증 및 개선요소 발굴( ’14) · 인공지진 식별체계 자동화 분석 시스템 개발( ’14~’15)

· 파형역산 프로그램 구축 및 한반도 주요지진 단층면 분석( ’15) · 한반도 표준 배경잡음 모델 개선(내륙 지역) 및 가속도센서 관

측자료 분석 연구( ’16)

· 한반도 발생 지진 규모 및 위치 정확도 향상 기술 개발( ’17) · 한반도 발생 특이지진의 지진원 특성 분석 연구( ’17)

­ 전지구 지진해일 예측시스템 개발 및 개선 연구

· 대규모지진 분석 알고리즘을 적용한 전지구 지진해일 수치모의 프로그램 개발( ’13)

· 구역별 지진해일 예측정보 표출시스템 개발( ’14)

· 한반도 지진해일 예측을 위한 차세대 전지구 지진해일 예측시 스템 개발( ’15)

· 해수면변화 관측자료를 이용한 지진해일 검출알고리즘 개발( ’15)

· 전지구 지진해일 예측시스템 성능검증 및 지진해일 검출시스템 구축( ’16)

· 전지구 지진해일 예측시스템 실시간 운영상태 검증( ’17)

· 지진해일 검출시스템 성능검증 및 현업화 기반 구축( ’17) ­ 화산활동 원격감시 및 한반도 지각활동 진단정보 생산

· 백두산 화산감시를 위한 위성영상 시계열 분석기법 개발( ’13) · 지구자기 활동지수 표출시스템 개발( ’12) 및 국가지진종합정보

시스템에 대한 활용( ’13)

· 백두산화산 정밀 지표변위 산출시스템 개발( ’14) 및 분석결과 산출( ’14~’15)

· GPS활용 지표변위량 산출시스템 개발( ’14) 및 국가지진종합정보 시스템에 대한 활용( ’15)

· 화산활동 원격감시를 위한 아리랑위성자료 활용체계 구축( ’16) · 연도별( ’04~’15년) 한반도 지각변동 속도 및 방향 분석 결과 산출(’16) · 백두산지역 상대지표온도변화 산출시스템 개발( ’17)

· GNSS를 이용한 한반도 지각변동 정기산출 및 ’04~’16년 응력 변형률 산출( ’17)

· 지구자기, 중력 등 지구물리관측자료를 활용한 지진․화산활동

검출기술 활용연구( ’17)

 연차별 투자실적 및 계획

(단위: 백만원)

구분 '16결산 '17예산 '18예산 '19예산 ‘20예산

ㅇ 수치예보·지진업무 지원 및 활용 연구 5,620 7,266 8,207 11,927 12,437

 내·외부 지적사항

○ 심상정의원 보도자료(2015.9.14.)

­태풍진로에 비해 강도와 크기에 대한 기술 개발 필요

­현업 기술개발 외에도 장기적인 관점에서의 기초연구 필요

○ 국정감사(2015년)

­고령인구 등을 고려한 폭염피해 증가 모델링을 전국으로 확대 시행하고 관련 보고서를 관계기관과 공유할 것 (장하나 위원)

­폭염 시 실외작업 노동자가 휴식할 수 있도록 폭염특보 정보를 사업장 관리자에게 제공 등 필요 (장하나 위원)

­폭염으로 인한 온열질환자까지 고려한 맞춤형 지수 개발 필요 (민현주 위원) ­태풍 예보능력향상을 위한 제도개선과 예산확보노력 필요(주영순, 심상정 의원)

○ 국정감사(2017년)

- 천리안 2호 관측자료 등이 수치모델에 활용될 수 있도록 하고, 수치모델 업그레이드 및 운영을 위한 인력을 확보할 것 (김삼화)

- 국민들에게 직접적인 도움이 되는 영향예보를 위해, 영향예보 질적 발전 및 인력 확보 등 공격적 계획 잡아야 할 것 (하태경 의원)

 2017년도 추진 실적 1. 2017년도 대표 성과

○ 수치예보 지원 및 활용기술개발

- 초단기·중기 예측성 향상을 통한 이음새 없는 수치예보체계 개선 · 통합모델 기반의 1시간 순환체계의 초단기예보시스템의 개발 및 현업 운영 · 실황 -초단기 융합 초단기예측시스템 구축 및 한반도 강수특성 반영

등을 통한 강수예측성능 향상

· 위성관측자료 활용 채널의 증대 및 활용 기법의 개선과 현업시스템 적용 · 지면의 수분과 온도에 대한 섭동을 추가하여 앙상블전지구예보모델의

스프레드(다양성) 향상 효과

· 전지구모델 개선 및 중기예측 성능에 대한 진단 기술 고도화

- 역학-통계기반의 태풍강도예측모델에 상륙전용 모듈을 추가하여 상륙 태풍 사례에서 강도 예측 오차가 90시간예측에서 20%이상 향상되었음

○ 지진·화산업무 지원 및 활용연구 - 북한 인공지진 규모식 개선

· 6차 북한 핵실험의 경우는 상대적으로 저주파 에너지가 크게 발생함에 따라 인공지진 규모식에 적용할 자료의 주파수 대역별 특성 도출 : 규모식 계수의 재산정을 통한 규모식 개선함으로써 규모 일관성 유지 - 위성 레이더영상을 이용한 원거리 지표변위 관측 기술 고도화

· 위성 레이더 영상의 화소기반 상호상관기법을 이용한 대규모 인공지진 지 표변위 관측 : 6차 북핵실험 전․후 풍계리 지역 최대 3m의 지표변위 관측 · Sentinel-1 위성 레이더영상의 전처리 프로세스 개선 및 백두산 모니터링 활용

: 화산활동 변화를 지시하는 지표변위는 없음 2. 2017년도 실적 자체 평가

○ 2017년도 목표 및 달성정도

- 실황-초단기 융합 초단기 예측시스템 구축 등을 통한 강수정량예보를 위한 관측 ·분석·수치모델의 융합 기반기술 개발 달성

- 위성관측자료 활용 채널의 증대 및 활용 기법의 개선과 중기예측 성능에 대한 진단 기술 고도화 목표 달성

- 태풍 단장기 예측방법과 진로․강도예측 능력 향상을 위한 기술 개선 - 지역 맞춤형 영향예보 연구개발 개선 및 지자체 협력체계 강화

- 다중 앙상블모델

(ECMWF 앙상블, UM 앙상블(전구, 국지))

병합 및 상세화

(3km)

를 통한 권역별 위험기상 발생확률 예측 기술 개선

- 권역별 위험수준 산정을 위한 기상영향자료 수집 확대

- 지진 분석자료를 활용한 지진정보 생산 및 지진관측환경 표준화 연구