초록 ▼

본 연구에서는 1차년도(2003)에 인공증우(설) 기초기술 연구 및 수치모형 개발의 기초연구를 중점적으로 추진하였다.세부 기술개발 내용은 다음과 같다.
-한반도 인공증우(설)를 위한 구름자원의 물리적 특성 기초연구
-전방산란스펙트로메타(FSSP) 측정장비구입 및 활용방안 도출
-한반도 지역에 적합한 구름씨뿌리기 방법 연구
-선진 기상조절 기술에 대한 국제 협력 추진
-동계 인공증우(설) 실험 실시로 인공증우 실험
-중규모 수치모형을 이용한 강수현상 재현 실험
-기상조절 기술을 위한 대기 중 입자

본 연구에서는 1차년도(2003)에 인공증우(설) 기초기술 연구 및 수치모형 개발의 기초연구를 중점적으로 추진하였다.세부 기술개발 내용은 다음과 같다.
-한반도 인공증우(설)를 위한 구름자원의 물리적 특성 기초연구
-전방산란스펙트로메타(FSSP) 측정장비구입 및 활용방안 도출
-한반도 지역에 적합한 구름씨뿌리기 방법 연구
-선진 기상조절 기술에 대한 국제 협력 추진
-동계 인공증우(설) 실험 실시로 인공증우 실험
-중규모 수치모형을 이용한 강수현상 재현 실험
-기상조절 기술을 위한 대기 중 입자상 물질의 관측

Abstract ▼

During the first year of this project, we concentrated on fundamental research of weather modification techniques, observing cloud physics, and numerical modeling.
There are several detailed items for the key subjects. mentioned above as followings :
- Basic studies for physical characteristic

During the first year of this project, we concentrated on fundamental research of weather modification techniques, observing cloud physics, and numerical modeling.
There are several detailed items for the key subjects. mentioned above as followings :
- Basic studies for physical characteristics of cloud over korea. Introduce FSSP and Micro-radiometer for cloud: observation ..
- Develop Cloud Seeding method suitable for Korean meteorological conditions
- Promote- international cooperation in development of Weather Modification techniques.
- Improve Cloud Seeding techniques by the winter experiments.
- Numerical studies of a two-dimensional cloud model and mesoscale model for the cloud seeding experiment.
- Observations of atmospheric aerosols for weather modification research. METRI/KMA established observational site of cloud characteristics -installed
FSSP (Forward Scattering Spectrometer Probe) and Microwave Radiometer at Daegwallyeong Meteorological Station. Fundamental - research - for weather modification over the Korean Peninsula was carried -out -with collected cloud characteristics data being observed here and meteorological data observed on -ground and in the air. Specially, writing more scientific experiment scenario became possible by -statistical analysis of meteorological factors related cloud physics andthrough the precipitation development mechanism.
And METRI/KMA also has conducted cloud seeding experiments using an unmanned helicopter and silver iodide generators over a topographic region in the eastern -part of the Korean peninsula. The target area of this experiment was decided by the examination of the results of numerical simulation fot wind fields. 'Although they are preliminary experiments, we possess the possibility of unmanned helicopter and the ground silver iodide generator for cloud seeding.
Running the two-dimension Takahashi and Kawano(1998) cloud model, cloud seeding experiments were simulated on both continental clouds and maritime clouds. In the case of maritime clouds simulation, artificial input of ice crystals didn't give increasing rainfalls. Even, sometimes results that reduce rainfalls appeared on ground. In the case of continental clouds simulation, it couldn't rain into the ground in natural conditions because of small the - limit of size in the small raindrops. But inputting ice particles - into the cloud upper level updraft areas resulted in precipitation on the ground by encouragmg lcmg growth process of small water drops.
Mesoscale model research occurred smoothly. It is expected that describing a smaller scale phenomena for the next year, will be possible using the mesoscale model to predict the changes of meteorological conditions near the cloud seeding experiment areas and time. Also, a preliminary observation of cloud droplets size distribution in Korea yielded good results and chemicophysical characteristics analysis of aerosols near the ground is achieved together.
Successful performance of this project will bring on the improvement of understanding theoretical backgrounds that cloud condensation nuclei which affects rainfall amount differences by cloud types, understanding microphysical cloud characteristics by cloud observation, and getting to the bottom of aerosols occurrence and development mechanism over the Korean peninsula.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서초록...3
• 요약문...5
• SUMMARY...8
• 목차...13
• CONTENTS...17
• List of Figures...21
• List of Tables...30
• 제 1 장 서론...32
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...34
• 제 1 절 개요...34
• 제 2 절 국외의 기술개발 현황...36
• 1. WMD 기상조절 과학회의 소개...36
• 2. 미국...40
• 3. 중국...45
• 4. 일본...51
• 5. 기타 국가의 기술개발 현황...58
• 제 3 절 국내의 기술개발 현황...59
• 1. 과거 인공증우(설) 활동...59
• 2. 인공증우(설) 기술 수준...64
• 3. 인공증우(설) 기술의 나아갈 방향...65
• 제 3 장 기술개발 수행 내용 및 결과...67
• 제 1 절 기상조절 기술의 이론적 배경...67
• 1. 기상조절 기술의 개념...67
• 가. 기술의 정의...67
• 나. 기술의 목적...67
• 2. 인공증우 실험 방법...69
• 가. 항공과 지상실험...69
• 나. 실험 물질...80
• 다. 요오드화은 연소와 생성물...83
• 라. 요오드화은 입자의 활성...87
• 마. 실험 장비...88
• 바. 구름물리 측정 장비...89
• 3. 대관령 지상 구름관측 사이트 구축...91
• 가. FSSP 장비 특성...91
• 나. Micro Radiometer 장비...98
• 제 2 절 한반도의 기상조절 기초기반 연구...103
• 1. 인공증우를 위한 기후학적 특성...103
• 가. 기후 특성...103
• 나. 우리나라 기후에 영향을 미치는 요인...106
• 2. 한반도의 강수량 특성...108
• 가. 연강수량과 계절별 변동성 분석...108
• 나. 연강수량의 월별분석...109
• 다. 한반도의 봄 가뭄분석...116
• 제 3 절 국회포럼 및 기상조절 국제워크숍 개최...122
• 1 자연재해 방재를 위한 인공증우(설) 기술개발 국회포럼...122
• 가. 배경...122
• 나. 내용...122
• 다. 성과...124
• 2. 기상조절기술개발 국제워크숍...124
• 가. 배경...124
• 나. 내용...125
• 다. 성과...128
• 3. 기상조절기술 선진국과의 기술협력...129
• 제 4 절 한반도 구름물리 기초측정...131
• 1. 미세구름물리 기초연구...131
• 가. 인공증우(설)실험을 위한 미세구름물리...131
• 나. 물리적 과정...132
• 다. 미세구름물리 구조...139
• 2. 구름물리 측정자료 분석...142
• 가. 대기 중 에어러솔 및 구름의 특성...142
• 나. 인공증우에 적합한 구름...143
• 다. 측정 data의 사례별 분석...145
• 라. 소결론...159
• 제 5 절 동계 인공증우(설)실험...161
• 1. 동계 인공증우(설) 실험 수행의 배경...161
• 2. 동계 인공증우(설)실험 수행 절차...163
• 3. 인공증우(설) 실험지역 선정을 위한 수치모의...164
• 가. 수치모의 실험의 필요성 및 의의...164
• 나. 바람장 수치모의 결과...166
• 4. 실험일시 및 장소...174
• 가. 실험 일시...174
• 나. 실험 장소...174
• 5. 종관분석 및 대기ㆍ구름관측...182
• 가. 일기도 및 위성영상 분석...182
• 나. 관측 실험 수행...186
• 6. 무인헬기를 이용한 인공증우(설) 실험...191
• 가.무인 헬기...191
• 나. 인공증우(설) 실험용 연소탄 발사기...192
• 다. 동계 인공중우(설) 무인헬기 실험...194
• 7. 지상연소기를 이용한 인공증우(설) 실험...198
• 가. 지상 연소기...199
• 나. 요오드화 용액 제조방법...201
• 다. 동계 인공증우(설) 지상연소실험...202
• 8. 소결론...204
• 제 6 절 인공증우 실험을 위한 기초적 자료 생산 및 수치모형개발...205
• 1. 1차원 구름모형을 이용한 인공증우 실험...205
• 가. 구름모형...205
• 나. 모형의 계산...208
• 다. 실험 설계...210
• 라. 결과 및 분석...211
• 마. 소결론...228
• 2. 중규모 수치모형을 이용한 강수현상 재현 실험...228
• 가. 개요...228
• 나. Clark-Hall 모형의 주요 특징...229
• 다. 모형의 구성 및 기본구조...230
• 라. 모형의 미세물리과정...231
• 마. 모형 초기자료의 선택...233
• 바. 단일 연직프로파일을 초기장으로 이용한 실험...233
• 사. 3차원 대규모 기상자료를 초기장으로 이용한 실험...236
• 아. 실제관측치와의 비교...253
• 3. 기상조절 기술을 위한 대기 중 입자상물질의 관측...254
• 가. 연구내용 및 방법...254
• 나. 분석 결과...256
• 제 4 장 기술개발목표 달성도 및 대외기여도...261
• 제 5 장 기술개발결과의 활용계획...263
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...264
• 제 7 장 참고문헌...266