5.1 기상위성자료 수집 분석 강화 5.1.1 구름 감시영역 확대
아시아와 태평양 지역의 기상관측 임무를 담당하고 있는 GM S - 5 (일본)위성의 차기 위성인 MT SAT 이 99년 11월 발사에 실패함에 따라 2000년 3월부터 GM S - 5 위성이 약 3년간 연장운용에 들어갔다. 이에 따라 아시아지역의 각국에서는 위성자료의 안정적 확보를 위한 다각도의 방안을 마련할 수 밖에 없었다.
기상청에서는 그동안 추진해오던 유럽 정지기상위성(Meteosat - 5)자료를 수신할 수 있게 되어 예보업무 지원에 안정을 기하게 되었으며, 관측범위도 서쪽으로 77도 정도 더 확 대됨에 따라 인도 몬순의 사전감지, 각종 기상현상을 더욱 앞서서 감지할 수 있게 되었다.
이에 동서방향의 위성영상자료 범위가 80°E～160°W 에서 0°E～160°W 로 확장되 어 전지구의 약 1/ 2을 감시할 수 있게 되었다. 본 자료는 기상청 인터넷 홈페이지 및 인트라넷을 통하여 5월 7일부터 매시간 서비스되고 있다.
5.1.2 지구관측위성 SeaWiFS 자료 활용
미국 NA SA는 전세계적인 지구환경변화에 대한 원인을 규명하고 지구환경 보호 대책 수립을 목표로 많은 지구관측위성을 발사하고 있다. 이중의 하나가 SeaW iF S 위성인데 이는 황사와 같은 대기 중에 부유하는 에어러솔 입자를 정량적으로 관측하므로 GM S , N OA A 보다 황사탐지 기능이 탁월하다.
기상청은 4월부터 한국지구관측센터에서 수신하는 SeaW iF S 자료를 일 1회 12시경에 온라인으로 취득하여 황사탐지 업무에 활용하고 있다. 다음 그림은 SeaWiFS 영상이다.
S eaW iF S 자료에서는 황사를 인식하기 용이하며, 자료처리를 통해 정량적인 대기 부유
물질의 농도를 산출할 수 있다.
현재 일 1회 이 자료를 이용하나 중국 극궤도기상위성 FY- 1C, 미국의 지구관측위성 T erra 의 M ODIS 자료, 한국의 다목적실용위성(KOMPSAT , 아리랑위성)에서도 S eaW iF S 자 료와 특성이 유사한 관측자료를 제공하므로 2001년부터는 황사탐지에 활용할 수 있는 자료의 취득 횟수가 증가하게 될 것이다.
5.1.3 해양관측 위성자료 활용
미국의 지구관측위성 QuikSCAT 자료로부터 분석된 해상풍의 풍향과 풍속자료를 미 국 NA SA의 ftp site로부터 일 2회 준 실시간으로 취득, 해상기상 분석에 활용할 수 있 도록 재처리하여 인트라넷의 위성영상검색시스템 에 금년 6월부터 제공하고 있다.
기존의 관측체계로는 얻을 수 없었던 해양의 바람장 자료를 취득함으로써, 해양상의 전선 위치 식별이 용이해 졌으며, 강수대의 위치를 알 수 있게 되어 보다 나은 바다 상 태를 파악, 예보에 활용할 수 있게 되었다. 또한 이 자료는 기상청에서 운영하고 있는 전지구 파랑모델과 동아시아 파랑모델의 초기자료로서 활용할 수 있게되어 보다 나은 수치예보 결과를 기대할 수 있게 되었다. 특히, 센서가 전천후로 운영되기 때문에 태풍 주변의 바람장을 얻을 수 있게되어 태풍의 피해 반경을 산출 및 감시에 크게 기여할 것 으로 기대된다.
QuikS CAT 자료 활용 체계의 구축으로 보다 정확히 해상 상태를 파악할 수 있으나 우리청은 위성개발에 참여하지 않아 자료를 실시간으로 직접 수신할 수 없고, 6시간 정 도 늦게 자료를 취득한다는 것이 아쉬운 점있다.
기상청은 기상위성이 제공하지 못하는 새로운 정보를 제공하는 QuikSCAT 과 같은 지 구환경관측위성 자료의 활용도 제고를 위해 지속적으로 노력할 것이다.
5.2 위성자료 활용기술 확대
5.2.1 GMS 영상자료를 이용한 해무 탐지
N OAA 영상자료를 이용한 야간의 안개/ 하층운 탐지기법은 하층운 탐지에 탁월한 근 적외(Near IR) 파장대 영상을 이용하므로 신뢰도 높은 결과를 제공한다. 그러나 극궤도 기상위성 자료를 이용하므로 자료산출 횟수가 제한적이어서 연속적인 해무역의 탐지가 불가능하다. 이러한 제한점을 보완하기 위해 기상연구소에서는 GM S - 5호의 영상자료를 이용하여 5일 평균 청천휘도온도를 산출하고, 이 청천휘도온도와 해당 분석시각의 휘도
온도와의 차를 이용하여 해무탐지기법을 개발하였다. 원격탐사과에서는 이를 현업화화 하여 인트라넷을 통해 6월부터 매시간 제공하고 있다.
5.2.2 기상위성자료를 이용한 황사탐지
2000년 봄에는 유난히 황사가 많이 발생하여 전 기상관서에서 황사 관측과 예보업무 에 많은 노력을 기울였다. 황사현상을 정밀히 관측하기 위한 방법으로는 부유분진량 측 정, 중금속 성분 분석, 라이다(Lidar ) 반사강도 등의 정량적인 분석 방법이 있으나 이는 특수 관측소에 한정되어 있으며, 대부분의 기상관서 기관에서는 목측에 의해 하늘상태 를 살펴보고 황사 관측을 하고 있다. 이를 보완하기 위해서 위성자료를 이용한 황사 탐 지 기법을 개발하였다.
정지기상위성 GM S - 5호와 극궤도기상위성 NOAA는 적외선 파장역의 두 파장대(11
㎛, 12㎛) 관측한다. 이 두 파장대의 에너지가 황사층을 통과할 때 에너지의 투과도가 다르며 대기 중에 황사가 있을 때에는 12㎛ 파장대에서 관측한 휘도온도(T BB12㎛)가 11㎛ 파장대의 휘도온도 (T BB11㎛) 보다 크게 된다. 이러한 원리를 이용하여 두 채널간 의 휘도온도차(T BB11㎛- T BB12㎛) 값이 음의 특정 범위를 보이는 영역을 황사 가능역 으로 분석하였다. 그림에서 황색 부분은 황사 가능성이 크며 하늘색 부분은 가능성이 황색보다 다소 적은 영역을 표출한 것이다.
이 방법에 의해 구름이 없는 영역에서 황사역을 찾아낼 수 있었고 이 결과는 관측실 황과 비교적 대응이 잘 되었다. 이 황사탐지 기법은 전세계에서 기상청이 처음으로 현 업화를 시도한 것으로 황사탐지에 상당한 역할을 하게 되었다.
5.2.3 위성분석자료의 수치예보 초기자료 지원
N OAA 기상위성 자료에서 산출된 연직탐측자료 (T OV S )와 GM S 기상위성 자료에서 산출된 전운량 자료를 전구수치모델의 입력자료로 제공하여 모델 예상자료가 개선효과 를 가져왔으며, MM5 지역수치모델에 GM S 위성자료에서 산출된 강수강도와 NOAA 위성에서 산출된 해수면온도 자료를 시험적으로 적용하여 모델 예상자료의 개선되었다.
현재 GM S 기상위성 자료에서 수증기 및 구름 이동벡터를 실시간 생산하고 있고, 자 료 검증을 통해 모델 입력자료로 제공하여 모델 개선에 기여할 예정이다.
5.3 기상관측위성 개발사업 추진
5.3.1 기상관측위성 개발사업 국과위에서 확정
기상청의 기상관측위성 개발 사업은 12월 19일 개최된 국가과학기술위원회 제6차 회 의에서 「우주개발 중장기 기본계획 수정(안)」이 통과됨에 따라 확정되었다. 동 계획에 의하면 기상관측위성은 기상, 통신, 방송 및 해양 등의 기능을 갖는 통신방송기상위성 으로 추진하며, 2008년에 1호기를, 2014년에 2호기를 발사하는 것으로 되어 있다.
본 계획은 2000년 4월부터 10월까지 과학기술부 기획사업으로서 한국항공우주연구원 주관으로 관계부처 실무작업반회의, 자문회의, 우주개발전문위원회와 공청회 등을 거쳐 최종안을 마련한 것이다. 기상청에서도 실무작업반, 자문회의, 우주개발전문위원회 등에 참여하여 기상관측위성 개발사업을 반영시키기 위해 노력하였다. 한편 기상청은 기상관 측위성의「우주개발 중장기 기본계획」반영 확정에 따라 2001년도부터 기획사업 추진, 예산확보 등을 정보통신부, 해양수산부 등과 함께 공동으로 추진해 나갈 예정이다.
5.3.2 기상관측위성 사업관련 각종 업무협의, 회의참석 및 세미나 개최 내역
금년도에 기상관측위성사업 관련회의, 세미나, 업무협의 등의 일지는 다음과 같다.
날 짜 장 소 구 분 내 용
1. 27 한국항공우주연구원 관측위성연구회 2차회의 기상위성 확보 방안, 해양관측위성 활용 방안 등 발표
1. 28 기상청 위성기술 세미나(한국통신 발표) 차기무궁화위성에 기상센서 탑재방안 등 발표
2. 1 한국통신 위성 관련기관 업무협의 한국통신위성운영단을 방문하여 위성 확보 관련기술협의(관제소 시찰) 3. 24 과학기술부 우주개발전문위원회 1차회의 참석 위원(기상청장) 위촉 및 안건 심의 5. 10 한국항공우주연구원 제1차 위성체분야 실무반회의 정지기상위성을 수정안에 반영
5. 23 과학기술부 우주활용소위원회 참석 위원(원격탐사연구실장) 참석 안건 협의
6. 16 기상청 위성기술 세미나
(HUGES 발표 : 한국통신 협조)
N A S A 가 추진중인 GOE S 위성소개 및 GOES위성 탑재센서 설계사항 등 발표 (다음쪽으로 계속)
날 짜 장 소 구 분 내 용
6. 20 한국항공우주연구원 제1차 자문회의 실무작업반에서 작성한 수정안에 기상위성 부분반영
7. 6 〃 제2차 위성체분야 실무반회의 정지기상위성을 수정안에 반영
10. 4 〃 종합실무반회의 1차 자문회시 포함된 기상위성 부분의
재반영 10. 5 과학기술부 우주개발 중장기 기본계획 관련
업무협의
우주개발 중장기 기본계획에 기상위성반 영 필요성 등 설명
10. 9 과학기술부 우주개발 중장기 기본계획 관련 자문회의 참석
실무반회의에서 작성된 수정안에 대한 최종확인(기상위성 반영 필요성 설명) 10.23 서울교육문화회관 우주개발 중장기 기본계획
수정안 관련 공청회 참석
우주개발 중장기 기본계획 수정안에 기 상위성 사업반영 필요성 설명
11. 8 한국항공우주연구원 우주개발전문위원회 소위원회 참석
위성체 소위에 참석하여 기상위성 필요성 협의
11.10 과학기술부 우주개발 중장기 기본계획 관련 업무 협의
기상위성사업의 필요성 및 우주개발계획에 기상위성 반영 등 협의
11.10 정보통신부 통신 등과의 복합위성 추진관련 업무 협의
통신과 기상이 복합된 복합정지위성 추진관련 업무 협의
11.16 과학기술부 우주개발전문위원회 배석
기상위성이 반영된 통신기술시험위성(1호 기 2007년, 2호기 2014년)으로 추진, 발사 시기는 정보통신부와 협의
11.27 기상청 기상위성사업 추진과 관련하여 항우연과 업무협의
통신기상기술위성 추진관련 관련부처별 역할분담 및 향후계획 등 협의
12. 6 기상청 (주관 과기부)
우주개발 중장기 기본계획 수정안 관련 관련부처 실무회의
제2회 우주개발전문위원회(11.16) 결과에 따른 후속조치 협의(과기부, 정통부, 해수 부, 항우연, 기상청)
5.3.3 기상위성 확보 포럼 개최
기상위성자료 수신기관간 상호협력 체제를 강화하고, 자료 공유 및 관련 활용 기술을 향상시키며, 기상관측위성 확보를 위한 최적방안을 수립하기 위하여 8월 11일 기상청에 서 포럼을 개최하였다.
발표자는 한국항공우주연구원 황도순 연구원 등 10인이며, 참석한 기관은 정보통신부, 한국지구관측센터, 해양연구소, 국립수산진흥원, 공군기상전대, 한국항공우주연구원, 한 국통신 등 8개 기관이었다. 이날 위성자료 처리기술 공유체제 구축분야와 기상위성 확 보분야로 나누어 총 8건의 발표와 토의가 있었다.