가. 목적
○ 생명·산업기상 기술개발
폭염·한파의 건강영향 분석모델 체계 개발
꽃가루 알레르기의 보건기상 진단·예측모델 체계 개발 현업모델 기반의 도시기상 수치모델과 활용기술 개발
신기후체계 적응을 위한 신재생에너지 관련 기상자원정보 산출 및 활용기술 개발 인공지능 기반 농업기상정보 산출기술 개발
현업 예측체계 기반 공항 위험기상 예·경보 지원 기술개발
나. 현재까지 주요 내용 및 연구성과
○ 생명·산업기상 기술개발
폭염 건강지수 및 분석시스템 개발(도시고온건강지수, 인지온도모델 등) 인공지능 기반 꽃가루 알레르기 위험도 예보모델 및 현업 서비스 개발 농업기상 분석·예측 시스템(100m 해상도) 개발
풍력․태양광 기상자원지도 개발 및 고해상도(1㎞) 기상자원 예측 및 전망정보 산출 풍력발전단지 진단체계 기반 구축
전산유체역학 모델 개발과 도시 기류 모의
도시기후시뮬레이터 개발과 환경변화에 따른 도시기후 분석 서울 도시기상관측망 구축 및 녹지효과 분석
현업국지예측시스템과 도시캐노피모델(MORUSES) 결합
UM 기반 공항 국지기상(300m 해상도) 예측시스템 개발 및 실시간 운영
다. 투자현황
(단위: 백만원)
내역사업명 합계 연도별 투자실적 및 계획
'16결산 '17예산 '18예산 '19예산 ‘20예산 응용기상기술 지원 및
활용연구 23,412 4,463 3,950 2,277 3,467 3,467
라. 2018년 추진 연구(용역)과제 목록
(단위: 백만원)
(10-1-1) (용역) 폭염 대응 및 인공
지능 활용 기술 개발 (220)’18.4.～’18.11.
(8개월) 응용기상연구과①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○)
인체반응 실험, 식 생 관측, 농업 모델 등 다학제적 연구 필요
(10-1-2) (용역) 첨단 응용기상 연구
장비 개발 연구 (120)’18.4.～’18.11.
(8개월) 응용기상연구과①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○)
기존 연구용역을 통해 개발된 장비의 현장 운영 및 개선 (자체: 산출물 분석 및 개선안 도출) 10-2 기상자원 기술개발 540 ’18.1.～’18.12. 응용기상연구과①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○)
-(10-2-1) (용역) 고해상도 기상자원
예측시스템 개발 연구(Ⅴ) (230)’18.4.～’18.11.
(8개월) 응용기상연구과①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○)
현업모델에 기반한 고해상도 기상자원 예측정보의 안정적 인 생산 및 고도화 필요
10-3 항공기상 지원 기술개발 710 ’18.1.～’18.12. 응용기상연구과①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○) -(10-3-1) (용역) 공항 위험기상 예측
기술 개발(i) (150)’18.4.～’18.11.
(8개월) 응용기상연구과①검토방법: 자체검토
②유사과제: 있다( )없다(○)
공항 영향예보 지원을 위해 고해상도 앙상블 예측기술 개발 필요
바. 연구과제별 추진계획
10 생명·산업기상 기술개발 응용기상연구과
1. 해당년도 추진계획 (1) 목 적
○ 관측 및 통합모델 기반 생명·산업기상 통합 지원기술의 고도화
(2) 현재까지 주요 내용 및 연구성과
○ 폭염의 건강영향평가 및 꽃가루 알레르기 현업서비스를 위한 모델 개발 및 최적화
○ 현업국지예측시스템과 도시캐노피모델(MORUSES) 결합
○ 풍력·태양광 기상자원지도 및 현업모델 기반 단기예측시스템 개발, 실시간 운영
○ 심층신경망 기반 보건기상정보 산출모델 개발 및 현업화 운영
○ UM 기반 공항 국지기상(300m 해상도) 예측시스템 개발 및 실시간 운영
(3) 2018년 추진할 연구내용
○ 건강영향 기반 폭염특보 지원 및 바이오에어로졸 대응기술 개발
○ 농업기상 지원을 위한 특화 기상모델 및 인공지능 분석기술 개발
○ 현업통합모델 기반 도시캐노피모델 개선과 운영
○ 기상자원 관측·예측정보 산출기술 개발 및 개선
○ 공항 윈드시어 예측기술 개발 및 실시간 운영
<연구비산정 기준>
생명·농림기상 기술개발 (1,027백만원) (인건비) 35.3백만원 × 13인 = 459백만원
(시험연구비) 218백만원, (연구용역비) 340백만원, (자산취득비) 10백만원 기상자원 기술개발 (540백만원)
(인건비) 35.3백만원 × 4인 = 141백만원
(시험연구비) 119백만원, (연구용역비) 230백만원, (자산취득비) 50백만원 항공기상 지원 기술개발 (710백만원)
(인건비) 35.3백만원 × 6인 = 212백만원
(시험연구비) 348백만원, (연구용역비) 150백만원
(4) 2018년 예상성과 및 활용방안
○ (예상성과)한국인에 최적화된 지역별, 일별 인지온도 정보(공개)
○ (예상성과)지역별, 연도별 주요 알레르기 유발 꽃가루 농도 관측자료(공개)
○ (예상성과)인공지능 기반 농업모델 구동을 위한 기상정보 1차 버전(공개)
○ (예상성과)도시캐노피모델 수평해상도 및 입력정보 개선을 통한 도시지역 예측 정확도 향상(공개)
○ (예상성과)고해상도 풍력·태양광 기상자원 단기예측 및 검증 시스템(공개)
○ (예상성과)공항 윈드시어 실시간 예측시스템(공개)
○ (활용방안)기상자원 진단부터 미래전망까지 전주기적 진단․예측 체계 개발(～2019)(공개)
○ (활용방안)공항 윈드시어 예·경보 및 항공기 운항 의사결정 활용
(5) 월별 연구추진일정
(단위: 백만원)
예산액
추진상황 및 향후계획(월별로 작성)
연구기간 비고 계획수립 추진실적
결과보고
중간성과 점검
연구용역 성과도출
최종성과 점검
연구보고서 작성
2,277 1월 6월 6월 11월 11월 12월 1월～12월
(6) 기타
○ 해당사항 없음
2. 연차별 투자실적 및 계획
(1) 총 연구과제 기간: 2013년 ~ 계속 (2) 총 연구과제비: 해당사항 없음 (3) 연도별 투자실적 및 계획
(단위: 백만원)
연구과제명 합계 연도별 투자실적 및 계획
'16결산 '17예산 '18예산 '19예산 ‘20예산 생명·산업기상기술개발 13,695 2,344 2,140 2,277 3,467 3,467
10-1 생명생명·산업기상 기술개발·농림기상 기술개발 응용기상연구과 1. 해당년도 추진계획
(1) 목 적
○ 통합모델 기반 보건·농업기상 통합 지원기술의 고도화
○ 현업국지예측시스템 기반 도시기상모델 개발
○ 구름정보(운량, 운고) 및 강수정보(입자크기분포) 객관정보 생산
(2) 현재까지 주요 내용 및 연구성과
○ 보건기상 기술개발
꽃가루 위험지수 통계모델 개발 및 현업서비스: 6대도시(~‘13), 전국(’14~) 인지온도 모델을 활용한 고해상도 생명기후영향분석시스템 개발(‘13~’14) 생명기후영향분석시스템 식생 냉각효과 모델 개선(‘15~’16)
장기예측자료의 생명기상모델(인지온도 등) 구동체계 구축(‘14~’15)
참나무 꽃가루 확산예측시스템(UM-CMAQ-Pollen) 개발(‘15) 및 개선(’16) 농업기상 중기예보 활용을 위한 작황모델 모의기반 구축(‘16)
서울 건물밀집도를 고려한 폭염-건강위험도 지도 개발(‘17)
심층신경망 기반 참나무 꽃가루 알레르기 예측모델 개발 및 현업화(‘17)
○ 도시기상 기술개발
서울 도시기상 관측망 설계 및 구축(‘12)
서울 도시기후 분석시스템 구축 및 도시환경의 폭염 취약성 분석(‘12)
도시계획시나리오를 적용한 도시기후분석과 도시개발에 따른 기상환경변화 분석(‘13) 전산유체역학 모델 운영기술 개발 및 도시 기류 분석(‘14∼’15)
도시기후 시뮬레이터를 이용한 기후영향 분석(‘14∼’15) UM 기반의 도시기상 연구체계 구축(‘16)
현업국지예측시스템과 도시캐노피모델(MORUSES) 결합 체계 구축(‘17)
현업기반 도시캐노피모델 (UM-MORUSES) 입력을 위한 서울 건물정보 데이터베이스 구축 (‘17)
○ 첨단 기상연구장비 기술개발
구름자동관측기 시제품 개발(V3.0) 및 성능평가(‘17)
강수입자부피모양측정기 시제품 개발(’14~‘15) 및 현장구축(’16~17)
(3) 2018년 추진할 연구내용
○ 한국형 폭염건강 영향모델 기반 폭염특보 지원 연구
인지온도를 이용한 성별, 연령별, 지역별 인체 열 스트레스 평가 연구 한국의 기후조건을 고려한 인지온도모델 파라미터 최적화 검증
최적화된 인지온도 모델을 이용한 BioCAS 상세 건강위험지도 개선 앙상블 자료를 이용한 확신도 산출기술 고도화
○ 바이오에어로졸 대응기술 개발
알레르기 유발 꽃가루 정보 생산 및 활용기술 개발(관측망, 지수, 예측) 대기 중 박테리아, 바이러스, 포자 등 바이오에어로졸 유동 연구
○ 현업통합모델 기반 도시캐노피모델 개선과 운영 도시캐노피모델 수평해상도 상세화
서울 도시정보(인공열) 데이터베이스 구축 및 민감도 실험
○ 구름자동관측기 소형화 개발 및 검증 시제품(V3.5) 야외운영을 통한 성능 개선
타 관측과의 비교를 통한 운량, 운고, 구름영상 산출자료 비교검증
<연구비산정 기준>
보건기상 기술개발 (639백만원)
(인건비) 35.3백만원 × 9인 = 318백만원
(시험연구비) 91백만원, (연구용역비) 220백만원, (자산취득비) 10백만원 도시기상 기술개발 (147백만원)
(인건비) 35.3백만원 × 2인 = 71백만원 (시험연구비) 76백만원
첨단 기상연구장비 기술개발 (241백만원) (인건비) 35.3백만원 × 2인 = 71백만원
(시험연구비) 50백만원, (연구용역비) 120백만원
(4) 2018년 예상성과 및 활용방안
○ (예상성과)한국인에 최적화된 지역별, 일별 인지온도 정보(공개)
○ (예상성과)지역별, 연도별 주요 알레르기 유발 꽃가루 농도 관측자료(공개)
○ (예상성과)도시캐노피모델 수평해상도 및 입력정보 개선을 통한 도시지역 예측 정확도 향상(공개)
○ (예상성과) 구름자동관측기의 운량·운고 성능검증 보고서(공개)
○ (활용방안) 기상청(관측정책과) 운량·운고의 자동화 추진에 기여
(5) 월별 연구추진일정
(단위: 백만원)
예산액
추진상황 및 향후계획(월별로 작성)
연구기간 비고 계획수립 추진실적
결과보고
중간성과 점검
연구용역 성과도출
최종성과 점검
연구보고서 작성
1,027 1월 6월 6월 11월 11월 12월 1월～12월
(6) 기타
○ 해당사항 없음
2. 연차별 투자실적 및 계획
(1) 총 연구과제 기간: 2013년 ~ 계속 (2) 총 연구과제비: 해당사항 없음 (3) 연도별 투자실적 및 계획
(단위: 백만원)
연구과제명 합계 연도별 투자실적 및 계획
'16결산 '17예산 '18예산 '19예산 ‘20예산 생명·농림기상 기술개발 7,097 926 890 1,027 2,127 2,127
;‘
구분 주관연구과제(직접수행) (A) 연구용역과제 (B)
과제명 생명·농림기상 기술개발 폭염 대응 및 인공지능 활용 기술 개발
예산규모 1,027백만원 220백만원 비율 - (B) / (A) × 100 = 21.4 %
연구비
산출내역
-① 인건비 (132백만원/60%) - 책임연구원 4인 × 6,220,458원 × 8개월 × 10%
- 연구원 8인 × 4,769,762원 × 8개월 × 20%
- 연구보조원 10인 × 3,188,426원 × 8개월 × 20%
② 경비 (57백만원/25.9%) - 여비, 유인물비, 전산처리비, 시약 및 재료비, 회의비 등
③ 일반관리비 등 (31백만원/14.1%) - 일반관리비: 6%, 부가세: 10 %
※ (계약예규) 예정가격작성기준 참조
계약방법 - 일반경쟁입찰
연구내용의 차이점
- 한국형 폭염 대응기술 개발 ･한국형 인지온도모델 개발 ･인지온도모델과 LENS 기반의 폭염
영향예보 체계 결합
･인지온도모델과 도시 폭염 영향예보와 결합 - 농림기상 기술 개발
- 한국형 폭염 대응기술 개발 ･인체 열스트레스 실험
･폭염 영향예보 지원체계 사용자 인터페이스 개선 ･BioCAS용 건물.식생 DB 구축
- 농림기상 기술 개발
･인공지능을 활용한 농업용 장기예측 기상정보 생산 10-1-1 생명·산업기상기술개발
- (용역) 폭염 대응 및 인공지능 활용 기술 개발 응용기상연구과 1. 해당년도 추진계획
(1) 목적
○ 보건기상 분야 실험·조사를 통하여 응용기상 고유 모델의 성능을 향상 (2) 연구내용
○ 폭염환경의 인체 열 스트레스 실험 및 인지온도모델
○ 폭염환경의 인체 열 스트레스 실험 및 인지온도모델 검증자료 생산 연령, 성별 및 지역 기후를 고려한 인체 열 스트레스 실험
최적화된 인지온도 모델을 이용한 한국인의 열 스트레스 수준 표준화 ○‘폭염 영향예보 실시간 지원체계’기반 환경 개선
폭염 영향예보 및 도시폭염 건강 영향예보’ 운영 환경 및 사용자 인터페이스 개선 ○ 생명기후분석시스템(BioCAS) 영역 확장(서울→수도권)
수도권 인공구조물(건물, 도로, 다리) 밀집도 등 입력자료 생산 및 검증 ○ 인공지능을 통한 수요자 중심의 기상정보 재가공 기술 개발
인공지능을 활용한 농업용 장기예측 기상정보 생산 (3) 연구결과 활용방안(성과 공개여부 포함)
○ 최적화된 인지온도에 근거한 한국인 인체 열스트레스 정보(공개) ○ 한국형 폭염대응기술 적용한 폭염 영향예보 실시간 지원체계 강화(공개) ○ 수요자 중심의 기상정보 재가공 기술 개발(공개)
(4) 연구비 산출 및 상세추진내역
(단위: 백만원 / %)
･농업기상 특화 모델 개발(이슬 등)
주관연구과제
와의 연관성
-- 한국형 폭염 대응기술 개발
･한국인 인체 열스트레스 정량화 제공 ･폭염 영향예보 활용도 제고
･BioCAS용 건물.식생 DB 구축 - 농림기상 기술 개발
･장기예측 기상정보 활용도 제고
연차별 추진필요성 및
종료시점
-- BioCAS용 건물.식생 DB 구축(1차년도) → 변화되는 건물.식생 정보 업데이트 필요(20년 종료) - 인체 열스트레스 실험(2차년도)
→ 객관성 제고를 위해 한국인 샘플수 추가확보(19년 종료)
･폭염 영향예보 지원체계 사용자 인터페이스 개선(2차년도) → 시스템 디버깅과 현장에서 UI 개선 요구함(19년 종료)
･인공지능 기반 농업용 장기예측 기상정보 생산(2차년도) → 1차년도 채소류(무,배추)에 대한 시험정보 생산 → 2차년도 과일류(사과,배 등)에 대한 시험정보 생산 → 3차년도 기타과채류 및 종합적 플랫폼 설계
(5)용역과제 진행순서(예시)
예산액 (백만원)
추진상황 및 향후계획(월별로 작성)
연구기간 비고 제안요청서
작성
제안요청서 검토
조달청 (기상청) 입찰공고
입찰제안서 평가
계약체결 예정
종료 예정
220 1 1 2 3 4 11 4 ~ 11
(6) 기타
○ 해당사항 없음
2. 연차별 투자실적 및 계획 (1) 총 연구기간: 2018년~계속 (2) 총 연구비: 해당사항 없음 (3) 연도별 투자실적 및 계획
(단위 : 백만원)
용역과제명 합계 연도별 투자실적 및 계획
해당연도-2 해당연도-1 해당년도 해당연도+1 해당연도+2 폭염 대응 및 인공지능
활용 기술 개발 660 - - 220 220 220