기상레이더

5.1.1. 기상레이더 운영현황

기상청은 1969년 서울(관악산)에 아날로그형 S밴드 기상레이더를 설치하면서 관측을 시 작하였다. 1988년 기상장비 현대화 사업을 추진하면서 관악산 기상레이더를 C밴드 도플러 기상레이더로 교체하였으며, 1990년부터 1992년까지 제주, 부산, 동해, 군산에 동일 기종의 기상레이더를 추가로 설치하여 C밴드 기상레이더 관측망을 구성하였다. 1999년 7월 31일부 터 8월 6일까지 전국적인 수해가 발생하면서 1999년 8월 국가수해방지종합대책이 수립되어 수해지역 기상시설 보강사업의 일환으로 기상레이더 5개소(백령도, 진도, 강원 화천(광덕산), 경북 청송(면봉산), 제주(성산))를 신설하고, 노후레이더 교체 사업을 통해 내구연수가 경과

된 기존 5개소(관악산, 제주(고산), 부산(구덕산), 동해(강릉), 군산(오성산))를 교체하여 2010 년까지 총 10개소(S밴드 8개소, C밴드 2개소, 공항용･연구용 제외)의 단일편파 기상레이더 관측망을 구축하였다. 2012년부터는 기상레이더의 효율적 운영 및 균질한 레이더 자료 생산 을 위하여 기종과 제작사가 모두 동일한 11대의 S밴드 이중편파 기상레이더로 교체･설치를 진행 중이다. 2014년에는 백령도와 테스트베드(용인)에, 2015년에는 진도와 면봉산에, 2016 년에는 관악산과 구덕산에 이중편파레이더를 설치하여 정상적으로 운영 중이며, 연차적으로 이중편파레이더 관측망을 확대하고 있다.

그림 3-47 기상레이더 관측망

그림 3-48 이중편파레이더-관악산(좌) 및 구덕산(우)

5.1.2. 범정부적 레이더자료 공동 활용

—• 기상레이더센터 / 레이더분석과 / 기상연구관 / 남경엽

국가 레이더 자원의 효율적 활용을 위해 기상청, 국토교통부, 국방부 3개 부처는 2010년 6월 ‘범정부적 기상-강우레이더 공동 활용 업무협약’을 체결하였고, 기상청에서 개발한 레이 더 분석기술을 국토교통부, 국방부를 대상으로 이전하여 공유함으로써 국가 차원에서 레이 더 기술력 제고를 위한 협업행정을 지속적으로 추진해오고 있다.

2016년 6월 국토교통부, 국방부를 대상으로 기상청에서 개발한 레이더 분석기술(통합품질 관리기술, 레이더기반 강수량 추정기술 2개 분야 10종)의 제공, 프로그램 현장 설치, 시험운 영 및 교육을 실시하였다. 이와 같은 레이더 분석기술의 범부처 공유를 통한 국가 레이더 자원의 공동 활용으로 관측 사각지대의 해소는 물론 기술개발에 대한 예산의 중복투자를 방 지하고, 레이더 분석 기술 공유와 협업을 통해 범부처 기술 역량 및 서비스 향상에 기여할 수 있을 것이다.

기상청은 위험기상의 조기 탐지와 예측 능력 향상을 위해 2014년부터 2019년까지 연차적 으로 11대의 S밴드 이중편파레이더를 도입하고 있으며, 레이더를 운영하는 3개 부처(기상 청, 국방부, 국토교통부)의 융합 활용기반 기술을 개발하기 위해 2013년부터 ‘범부처 융합 이중편파레이더 활용기술 개발(R&D)’ 사업을 수행하고 있다. 그 일환으로 2016년은 범부처 융합 이중편파레이더 원천 및 기반기술 확보를 위한 연구단계인 본 사업을 통해 이중편파레 이더의 품질관리기술 개발, 강수량 추정값 정확도 향상, 눈･비분류 기술 개발 등에 관한 독

자 기술을 확보하고, 이중편파레이더 자료 활용성 증대를 위한 범부처 융합 활용기반 기술 을 개발 중에 있다.

그림 3-49 범부처 레이더 분석기술 이전 교육(’16.6.21~6.22)

2016년에는 크게 4가지 세부과제로 이중편파레이더 자료처리 기술 개발, 예보지원을 위 한 이중편파레이더 활용기술 개발, 범부처 레이더 융합 활용기술 개발과 연구용레이더 신기 술 선행연구 및 현업활용기술 개발을 추진하였다. 첫째, 이중편파레이더 자료처리 기술 개 발을 위해 퍼지품질관리 기법을 이용하여 레이더 사이트별 자료처리 최적화 기술 개발, 이 중편파레이더 보정오차 산출기법 개선, 레이더 자료 품질정보 산출 및 모니터링 기술 개발, 이중편파변수를 이용한 밝은 띠 탐지 기술 개발, 눈･비분류 온도적용 개선 및 검증기술 개 발 등의 연구를 수행하였다.

[그림 3-50]과 [그림 3-51]은 각각 진도 레이더의 반사도(DZ)와 강수･비강수에코 정보를 나타낸 것으로 그림에서 보는 바와 같이 지형에코, 강수에코, 채프에코 등으로 분류하여 비 강수에코 정보를 현업 제공함으로써 레이더 영상 분석 능력 향상에 기여 하였다. 또한 한국 형 눈･비분류 기술을 개발하여 기존의 14종 소속함수를 통합･추가한 7종의 한국형 눈･비 분류 영상을 현업 제공함으로써 위험기상 감시･예측능력 향상 및 이중편파레이더 활용 독 자기술을 확보하였다[그림 3-52, 3-53].

둘째, 예보지원을 위한 이중편파레이더 활용기술 개발을 위해 이중편파레이더 강수량 추 정값 산출 기술 개발･평가･검증, 다중 도플러 레이더 바람장 정확도 평가, 이중편파레이더 강수량 예측 현업 활용 기반기술 개발을 수행하였다.

셋째, 범부처 레이더 융합 활용기술 개발 과제는 용인테스트베드레이더 집중관측, 레이더 기반 격자 강수량 산출기술 개발에 관한 연구를 수행하였다.

마지막으로 연구용레이더 신기술 선행연구 및 현업활용기술 개발을 위해 연구용레이더 운영기술 개발, 레이더 강설강도 추정기술 개발 등을 수행하였다. 또한 국가 레이더자원의 공동 활용 효과를 높이기 위해 기상청에서 개발한 레이더자료 분석기술(레이더자료 통합품 질관리 분야 8개 기술, 하이브리드기법의 레이더 강수량 추정값 분야 2개 기술)을 국토교통 부와 국방부로 이전하였으며, 기상청 예보관을 대상으로 레이더영상 분석에 대한 현장맞춤 형 교육을 실시하여 이중편파레이더 도입에 따른 위험기상 예측능력 향상에 기여하였다.

그림 3-50 진도레이더 반사도(DZ) 영상 ^{그림 3-51} 진도레이더 강수, 비강수에코 영상

그림 3-52 한국형 눈･비분류(7종) 소속함수 조정 ^{그림 3-53} 진도 레이더 한국형 눈･비분류(7종) 영상

기상청은 레이더에 대한 국내･외 전문가들의 연구결과 공유 및 레이더 분석 기술 향상을 위해 2016년 11월 24일~25일 서울에서 200여명이 참석한 가운데 ‘국제 기상-강우레이더 컨 퍼런스’를 국토교통부와 공동개최하였다[그림 3-54]. 본 컨퍼런스는 이중편파레이더 활용연 구에 관한 초청강연과 국내외 현업용 레이더의 자료품질관리 및 강수추정, 레이더 관련 산･

학･연 연구 및 기술개발 현황 등에 대한 발표로 구성되었다. 국제 컨퍼런스를 통해 레이더 분야에 대한 국가적 위상을 강화하고 국제적인 인적 네트워크를 확대하였으며, 이러한 국제 적 레이더 기술개발과 운영기술의 공유로 기상청의 이중편파레이더 기술 추진 방향 및 고도 화에 기여할 수 있을 것이다.

그림 3-54 2016 국제 기상･강우레이더 컨퍼런스