초록 ▼

세계기상기구(World Meteorological Organization, WMO)에서는 기온, 강수량, 일사 등 기상분야에서 각국의 표준관측소를 대상으로 측기 성능을 비교 측정하는 사업(Commission for Instruments and Methods of Observation, CIMO)을 수행해 오고 있는 바, 우리나라에서도 기상관측 표준을 정립하고 기상분야에서 세계 각국과 어깨를 나란히 할 수 있는 비교관측 기반을 구축하여 정밀도 높은 기상관측 자료를 생산하고자 기상관측표준화법이 정한 기상관측시설에 적합한 지역으로 표준기

세계기상기구(World Meteorological Organization, WMO)에서는 기온, 강수량, 일사 등 기상분야에서 각국의 표준관측소를 대상으로 측기 성능을 비교 측정하는 사업(Commission for Instruments and Methods of Observation, CIMO)을 수행해 오고 있는 바, 우리나라에서도 기상관측 표준을 정립하고 기상분야에서 세계 각국과 어깨를 나란히 할 수 있는 비교관측 기반을 구축하여 정밀도 높은 기상관측 자료를 생산하고자 기상관측표준화법이 정한 기상관측시설에 적합한 지역으로 표준기상관측소가 추풍령에 설립되었다.
추풍령은 1935년 9월부터 종관기상관측업무를 시작하여 60여 년간 생산된 기상관측자료에 대해 변화 경향을 분석하고, 2008년 표준관측장소 조성으로 인한 해발고도 변화 및 주변 수목제거, 건물 재배치 등 관측환경의 변화에 따른 기상 관측 값(기온, 풍향, 풍속 등)에 대한 변화 경향을 파악하여 평년값 보정을 위한 기초 자료로 활용하고, 표준기상관측소 설립 이전 수년간의 기상 관측 값과 관측환경 변화 전후의 자료를 비교분석하였다.
기상관측장비의 이력과 표준기상관측소 조성 전후의 관측환경의 변화를 파악하여 측기이력의 변화 시점에 따른 기상요소 값의 변동사항을 비교 분석함으로써, 장비와 관측환경 변화에 따른 관측 값의 상관성을 이해하는데 많은 도움이 되었으며, 특히 바람의 변화는 매우 뚜렷하게 나타났다.
각 지점의 기온 및 바람을 분석하고, 주변 관측지점에 대한 현장 답사를 함으로써 관측환경의 변화와 지형적 특성이 기상요소에 어떤 영향을 미치는 지에 대해서 담았으며, 이것이 새로운 장비의 성능 시험 및 비교 관측 등을 통한 기상장비 개발과 연구기관의 연구시설로써 표준기상관측소의 기능을 발휘할 수 있는 중요한 자료로 활용될 것을 기대한다.

목차 Contents

• 제 1 장 서론 ... 14
• 제 2 장 관측환경 ... 15
• 2.1 개요 ... 15
• 2.2 관측장소의 변동사항 ... 15
• 2.2.1 추풍령 기상대 ... 15
• 2.2.2 영동 AWS ... 17
• 2.2.3 청산 AWS ... 19
• 2.2.4 공성 AWS ... 21
• 2.2.5 김천 AWS ... 22
• 제 3 장 시계열 및 기후자료 연속성 분석 ... 24
• 3.1 정의 ... 24
• 3.2 지역별 시계열 분석 ... 24
• 3.2.1 추풍령 ... 24
• 3.2.2 영동 ... 27
• 3.2.3 청산 ... 29
• 3.2.4 공성 ... 31
• 3.2.5 김천 ... 33
• 제 4 장 기온 분석 ... 35
• 4.1 추풍령 지역의 기온 특성 ... 35
• 4.1.1 경년변화 ... 35
• 4.1.2 연도별 기온변화 ... 36
• 4.1.3 월별기온 ... 37
• 4.1.4 계절기온 ... 39
• 4.1.5 기온극값 ... 41
• 4.2 추풍령 건물철거 전후 기온 분석 ... 42
• 4.2.1 추풍령 ... 42
• 4.2.2 추풍령-영동 ... 43
• 4.2.3 추풍령-청산 ... 44
• 4.2.4 추풍령-공성 ... 46
• 4.2.5 추풍령-김천 ... 48
• 4.3 평년대비 기온분석 ... 49
• 4.3.1 평균기온 ... 50
• 4.3.2 최고기온 ... 52
• 4.3.3 최저기온 ... 53
• 4.4 정시기온 분석 ... 54
• 4.4.1 겨울철 평균 정시기온 ... 55
• 4.4.2 봄철 평균 정시기온 ... 56
• 4.4.3 여름철 평균 정시기온 ... 57
• 4.4.4 가을철 평균 정시기온 ... 58
• 4.4.5 하늘상태에 따른 추풍령 지역의 계절별 정시기온 ... 59
• 4.4.5.1 겨울철 정시기온 ... 59
• 4.4.5.2 봄철 정시기온 ... 60
• 4.4.5.3 여름철 정시기온 ... 61
• 4.4.5.4 가을철 정시기온 ... 62
• 제 5 장 주변 기상관서와의 상관도 분석 ... 64
• 5.1 기온 ... 64
• 5.1.1 추풍령-영동 ... 64
• 5.1.2 추풍령-청산 ... 66
• 5.1.3 추풍령-공성 ... 67
• 5.1.4 추풍령-김천 ... 69
• 5.2 바람 ... 70
• 5.2.1 추풍령-영동 ... 70
• 5.2.2 추풍령-청산 ... 72
• 5.2.3 추풍령-공성 ... 73
• 5.2.4 추풍령-김천 ... 74
• 제 6 장 바람분석 ... 75
• 6.1 탁월풍 및 풍속계급별 풍향분석 ... 75
• 6.2 월별 분석 ... 77
• 6.2.1 추풍령-영동-청산-공성-김천(1월) ... 77
• 6.2.2 추풍령-영동-청산-공성-김천(2월) ... 79
• 6.2.3 추풍령-영동-청산-공성-김천(3월) ... 80
• 6.2.4 추풍령-영동-청산-공성-김천(4월) ... 82
• 6.2.5 추풍령-영동-청산-공성-김천(5월) ... 83
• 6.2.6 추풍령-영동-청산-공성-김천(6월) ... 85
• 6.2.7 추풍령-영동-청산-공성-김천(7월) ... 86
• 6.2.8 추풍령-영동-청산-공성-김천(8월) ... 88
• 6.2.9 추풍령-영동-청산-공성-김천(9월) ... 89
• 제 7 장 비교관측 ... 91
• 7.1 비교관측기간 ... 91
• 7.2 관측장소 비교 ... 92
• 7.3 1차 비교관측 기상요소별 분석 ... 93
• 7.3.1 1차 비교관측에 따른 평균기온분석 ... 93
• 7.3.2 1차 비교관측에 따른 최고기온분석 ... 94
• 7.3.3 1차 비교관측에 따른 최저기온분석 ... 94
• 7.3.4 1차 비교관측에 따른 평균습도분석 ... 95
• 7.3.5 하늘상태 및 강수유무에 따른 분석 ... 96
• 7.3.6 1차 비교관측에 따른 바람분석 ... 96
• 7.4 2차 비교관측 기상요소별 분석 ... 99
• 7.4.1 2차 비교관측에 따른 평균기온분석 ... 99
• 7.4.2 2차 비교관측에 따른 최고기온분석 ... 100
• 7.4.3 2차 비교관측에 따른 최저기온분석 ... 101
• 7.4.4 2차 비교관측에 따른 평균습도분석 ... 101
• 7.4.5 하늘상태 및 강수유무에 따른 분석 ... 102
• 7.4.6 2차 비교관측에 따른 바람분석 ... 103
• 7.5 3차 비교관측 기상요소별 분석 ... 106
• 7.5.1 3차 비교관측에 따른 평균기온분석 ... 106
• 7.5.2 3차 비교관측에 따른 최고기온분석 ... 106
• 7.5.3 3차 비교관측에 따른 최저기온분석 ... 107
• 7.5.4 3차 비교관측에 따른 평균습도분석 ... 108
• 7.5.5 하늘상태 및 강수유무에 따른 분석 ... 109
• 7.5.6 3차 비교관측에 따른 바람분석 ... 110
• 제 8 장 결론 ... 113
• 참고문헌 ... 117
• 그림목차 ... 0
• 그림 2.1 표준기상관측소 신축 전(좌)과 후(우)의 모습 ... 17
• 그림 2.2 추풍령기상대 주변지형도(좌), 입체지형도(우) ... 17
• 그림 2. 3 영동AWS 이전 전(좌)과 후(우)의 모습 ... 18
• 그림 2. 4 영동AWS 이전 위치와 이전 전후의 거리 ... 18
• 그림 2. 5 영동AWS 주변지형도(좌), 입체지형도(우) ... 19
• 그림 2. 6 청산AWS 이전 전(좌)과 후(우)의 모습 ... 20
• 그림 2. 7 청산AWS 이전 위치와 이전 전후의 거리 ... 20
• 그림 2. 8 청산AWS 주변지형도(좌), 입체지형도(우) ... 20
• 그림 2. 9 공성AWS 전경(좌)과 공성AWS에서 바라본 주변모습(우) ... 21
• 그림 2. 10 공성AWS 주변지형도(좌), 입체지형도(우) ... 22
• 그림 2. 11 김천AWS 이전 전(좌)과 후(우)의 모습 ... 23
• 그림 2. 12 김천AWS 이전 위치와 이전 전후의 거리 ... 23
• 그림 2. 13 김천AWS 주변지형도(좌), 입체지형도(우) ... 23
• 그림 3. 1 추풍령 평균기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 24
• 그림 3. 2 추풍령 최고기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 25
• 그림 3. 3 추풍령 최저기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 25
• 그림 3. 4 추풍령 평균풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 25
• 그림 3. 5 추풍령 평균풍속의 단순 회귀선 ... 25
• 그림 3. 6 추풍령 최대풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 26
• 그림 3. 7 추풍령 최대풍속의 단순 회귀선 ... 26
• 그림 3. 8 영동 평균기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 27
• 그림 3. 9 영동 평균기온의 단순 회귀선 ... 27
• 그림 3. 10 영동 최고기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 28
• 그림 3. 11 영동 최저기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 28
• 그림 3. 12 영동 평균풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 28
• 그림 3. 13 영동 최대풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 28
• 그림 3. 14 청산 평균기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 30
• 그림 3. 15 청산 최고기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 30
• 그림 3. 16 청산 최저기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 30
• 그림 3. 17 청산 평균풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 30
• 그림 3. 18 청산 최대풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 31
• 그림 3. 19 공성 평균기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 31
• 그림 3. 20 공성 최고기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 32
• 그림 3. 21 공성 최저기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 32
• 그림 3. 22 공성 평균풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 32
• 그림 3. 23 공성 최대풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 32
• 그림 3. 24 김천 평균기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 33
• 그림 3. 25 김천 최고기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 33
• 그림 3. 26 김천 최저기온 시계열 분석 및 회귀분석 ... 34
• 그림 3. 27 김천 평균풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 34
• 그림 3. 28 김천 최대풍속 시계열 분석 및 회귀분석 ... 34
• 그림 3. 29 김천AWS 이전 전(좌)과 이전 후(우)의 관측환경 ... 34
• 그림 4. 1 평균기온의 경년변화 ... 36
• 그림 4. 2 최고기온의 경년변화 ... 36
• 그림 4. 3 최저기온의 경년변화 ... 36
• 그림 4. 4 추풍령의 연평균 기온변화 ... 37
• 그림 4. 5 추풍령의 기온 연평년차 ... 37
• 그림 4. 6 추풍령의 월별 기온 평년차 및 최근 10년간의 원별 기온 평년차 ... 38
• 그림 4. 7 추풍령의 최고기온과 최저기온의 차 ... 38
• 그림 4. 8 추풍령의 계절별 기온분석 ... 39
• 그림 4. 9 추풍령의 계절별 기온 회귀분석 ... 40
• 그림 4. 10 추풍령지역 건물 철거 전후 기온 분포 ... 42
• 그림 4. 11 건물 철거 전후 기온 상관도 ... 42
• 그림 4. 12 건물 철거 전후 기간 영동 기온 상관도 ... 43
• 그림 4. 13 추풍령과 영동의 평균기온 상관도 ... 43
• 그림 4. 14 추풍령과 영동의 최고기온 상관도 ... 43
• 그림 4. 15 추풍령과 영동의 최저기온 상관도 ... 44
• 그림 4. 16 건물 철거 전후 기간 청산 기온 상관도 ... 44
• 그림 4. 17 추풍령과 청산의 평균기온 상관도 ... 45
• 그림 4. 18 추풍령과 청산의 최고기온 상관도 ... 45
• 그림 4. 19 추풍령과 청산의 최저기온 상관도 ... 45
• 그림 4. 20 건물 철거 전후 기간 공성 기온 상관도 ... 46
• 그림 4 .21 추풍령과 공성의 평균기온 상관도 ... 46
• 그림 4. 22 추풍령과 공성의 최고기온 상관도 ... 47
• 그림 4. 23 추풍령과 공성의 최저기온 상관도 ... 47
• 그림 4. 24 건물 철거 전후 기간 김천 기온 상관도 ... 48
• 그림 4. 25 추풍령과 김천의 평균기온 상관도 ... 48
• 그림 4. 26 추풍령과 김천의 최고기온 상관도 ... 48
• 그림 4. 27 추풍령과 김천의 최저기온 상관도 ... 49
• 그림 4. 28 추풍령 평균기온 평년값과 각 지점별 월 평균기온의 차이 ... 50
• 그림 4. 29 추풍령 최고기온 평년값과 각 지점별 월 최고기온의 차이 ... 52
• 그림 4. 30 추풍령 최저기온 평년값과 각 지점별 월 최저기온의 차이 ... 53
• 그림 4. 31 겨울철(12~2월) 추풍령 지역의 정시기온 분포 ... 55
• 그림 4. 32 겨울철(12~2월) AWS지점의 정시기온 분포 ... 55
• 그림 4. 33 봄철(3~5월) 추풍령 지역의 정시기온 분포 ... 56
• 그림 4. 34 봄철(3~5월) AWS지점의 정시기온 분포 ... 56
• 그림 4. 35 여름철(6~8월) 추풍령 지역의 정시기온 분포 ... 57
• 그림 4. 36 여름철(6~8월) AWS지점의 정시기온 분포 ... 57
• 그림 4. 37 겨울철(9~11월) 추풍령 지역의 정시기온 분포 ... 58
• 그림 4. 38 가을철(9~11월) AWS 지점의 정시기온 분포 ... 58
• 그림 4. 39 맑음~구름조금에서의 추풍령 겨울철 정시기온 ... 59
• 그림 4. 40 구름많음에서의 추풍령 겨울철 정시기온 ... 59
• 그림 4. 41 흐림에서의 추풍령 겨울철 정시기온 ... 59
• 그림 4. 42 맑음~구름조금에서의 추풍령 봄철 정시기온 ... 60
• 그림 4. 43 구름많음에서의 추풍령 봄철 정시기온 ... 60
• 그림 4. 44 흐림에서의 추풍령 봄철 정시기온 ... 60
• 그림 4. 45 맑음~구름조금에서의 추풍령 여름철 정시기온 ... 61
• 그림 4. 46 구름많음에서의 추풍령 여름철 정시기온 ... 61
• 그림 4. 47 흐림에서의 추풍령 여름철 정시기온 ... 62
• 그림 4. 48 맑음~구름조금에서의 추풍령 가을철 정시기온 ... 62
• 그림 4. 49 구름많음에서의 추풍령 가을철 정시기온 ... 63
• 그림 4. 50 흐림에서의 추풍령 가을철 정시기온 ... 63
• 그림 5. 1 추풍령과 영동 1998년-2007년까지 평균기온 상관도 분석 ... 64
• 그림 5. 2 추풍령과 영동 2009년 평균기온 상관도 분석 ... 64
• 그림 5. 3 추풍령과 청산 1998년-2007년까지 평균기온 상관도 분석 ... 66
• 그림 5. 4 추풍령과 청산 2009년 평균기온 상관도 분석 ... 66
• 그림 5. 5 추풍령과 공성 1998년-2007년까지 평균기온 상관도 분석 ... 67
• 그림 5. 6 추풍령과 공성 2009년 평균기온 상관도 분석 ... 68
• 그림 5. 7 추풍령과 김천 1998년-2007년까지 평균기온 상관도 분석 ... 69
• 그림 5. 8 추풍령과 김천 2009년 평균기온 상관도 분석 ... 69
• 그림 5. 9 관측환경 변화 전후의 추풍령과 영동 바람장미 분석 ... 70
• 그림 5. 10 관측환경 변화 전후의 추풍령과 청산 바람장미 분석 ... 72
• 그림 5. 11 관측환경 변화 전후의 추풍령과 공성 바람장미 분석 ... 73
• 그림 5. 12 관측환경 변화 전후의 추풍령과 김천 바람장미 분석 ... 74
• 그림 6. 1 추풍령 표준기상관측소 조성 전후의 바람장미 분석 ... 75
• 그림 6. 2 추풍령 바람관측 장소변화(옥상$\rightarrow$지상) 전후의 바람장미 분석 ... 76
• 그림 6. 3 추풍령 인근지역의 바람장미분석 : 위에서부터 청주, 대전, 상주 ... 76
• 그림 6. 4 추풍령 관측환경 변화 전후의 1월 최대풍향 및 풍속 분석 ... 77
• 그림 6. 5 추풍령 관측환경 변화 전후의 2월 최대풍향 및 풍속 분석 ... 79
• 그림 6. 6 추풍령 관측환경 변화 전후의 3월 최대풍향 및 풍속 분석 ... 80
• 그림 6. 7 추풍령 관측환경 변화 전후의 4월 최대풍향 및 풍속 분석 ... 82
• 그림 6. 8 추풍령 관측환경 변화 전후의 5월 최대풍향 및 풍속 분석 ... 83
• 그림 6. 9 추풍령 관측환경 변화 전후의 6월 최대풍향 및 풍속 분석 ... 85
• 그림 6. 10 추풍령 관측환경 변화 전후의 7월 최대풍향 및 풍속 분석 ... 86
• 그림 6. 11 추풍령 관측환경 변화 전후의 8월 최대풍향 및 풍속 분석 ... 88
• 그림 6. 12 추풍령 관측환경 변화 전후의 9월 최대풍향 및 풍속 분석 ... 89
• 그림 7. 1 1차 비교관측 관측장소(좌) 및 1차 임시관측장소(우) ... 91
• 그림 7. 2 2차 비교관측에 사용된 구ASOS, 신ASOS(좌) 및 2차 이동형AWS(우) ... 92
• 그림 7. 3 표준기상관측장소 조성 후 구ASOS, 신ASOS, 이동형AWS 사진 ... 92
• 그림 7. 4 1차 비교관측에 따른 평균기온 시계열 ... 93
• 그림 7. 5 1차 비교관측에 따른 두 지점간 평균기온 적합도 검정 ... 93
• 그림 7. 6 1차 비교관측에 따른 최고기온 시계열 ... 94
• 그림 7. 7 1차 비교관측에 따른 두 지점간 최고기온 적합도 검정 ... 94
• 그림 7. 8 1차 비교관측에 따른 최저기온 시계열 ... 94
• 그림 7. 9 1차 비교관측에 따른 두 지점간 최저기온 적합도 검정 ... 95
• 그림 7. 10 1차 비교관측에 따른 평균습도 시계열 ... 95
• 그림 7. 11 1차 비교관측에 따른 두 지점간 평균습도 적합도 검정 ... 95
• 그림 7. 12 1차 비교관측에 따른 평균풍속 시계열 ... 96
• 그림 7. 13 1차 비교관측에 따른 최대풍속 시계열 ... 97
• 그림 7. 14 1차 비교관측에 따른 평균풍속 및 최대풍속 적합도 검정 ... 97
• 그림 7. 15 1차 비교관측 관측장소에 따른 풍향 및 풍속 비교 ... 98
• 그림 7. 16 2차 비교관측에 따른 평균기온 시계열 ... 99
• 그림 7. 17 2차 비교관측에 따른 평균기온 적합도 검정 ... 99
• 그림 7. 18 2차 비교관측에 따른 시간대별 기온차 ... 99
• 그림 7. 19 2차 비교관측에 따른 최고기온 시계열 ... 100
• 그림 7. 20 2차 비교관측에 따른 최고기온 적합도 검정 ... 100
• 그림 7. 21 2차 비교관측에 따른 최저기온 시계열 ... 101
• 그림 7. 22 2차 비교관측에 따른 최저기온 적합도 검정 ... 101
• 그림 7. 23 2차 비교관측에 따른 평균습도 시계열 ... 101
• 그림 7. 24 2차 비교관측에 따른 평균습도 적합도 검정 ... 102
• 그림 7. 25 2차 비교관측에 따른 평균풍속 및 최대풍속 시계열 ... 103
• 그림 7. 26 2차 비교관측에 따른 평균풍속 및 최대풍속 적합도 검정 ... 104
• 그림 7. 27 2차 비교관측에 따른 세 지점간 풍향 및 풍속 비교 ... 104
• 그림 7. 28 2차 비교관측에 따른 세 지점간 시간대별 풍향.풍속 비교 ... 105
• 그림 7. 29 3차 비교관측에 따른 평균기온 시계열 ... 106
• 그림 7. 30 3차 비교관측에 따른 평균기온 적합도 검정 ... 106
• 그림 7. 31 3차 비교관측에 따른 최고기온 시계열 ... 106
• 그림 7. 32 3차 비교관측에 따른 평균기온 적합도 검정 ... 107
• 그림 7. 33 3차 비교관측에 따른 최저기온 시계열 ... 107
• 그림 7. 34 3차 비교관측에 따른 최저기온 적합도 결정 ... 107
• 그림 7. 35 3차 비교관측에 따른 평균습도 시계열 ... 108
• 그림 7. 36 3차 비교관측에 따른 평균습도 적합도 검정 ... 108
• 그림 7. 37 3차 비교관측에 따른 평균풍속 및 최대풍속 시계열 ... 110
• 그림 7. 38 3차 비교관측에 따른 평균풍속 및 최대풍속 적합도 검정 ... 111
• 그림 7. 39 3차 비교관측에 따른 세 지점간 풍향 및 풍속 비교 ... 111
• 그림 7. 40 3차 비교관측에 따른 세 지점간 시간대별 풍향.풍속 비교 ... 112
• 표목차 ... 0
• 표 2. 1 추풍령기상대 주요관측 및 장비이력 ... 15
• 표 2. 2 추풍령기상대 관측장소 관측상수 및 변동사항 ... 16
• 표 2. 3 풍향풍속계 관측상수 이력 ... 16
• 표 2. 4 영동 주요관측 및 장비이력 ... 18
• 표 2. 5 청산 주요관측 및 장비이력 ... 19
• 표 2. 6 공성 주요관측 및 장비이력 ... 21
• 표 2. 7 김천 주요관측 및 장비이력 ... 22
• 표 4. 1 최고기온 극값 순위 ... 41
• 표 4. 2 최저기온 극값 순위 ... 41
• 표 5. 1 추풍령과 영동의 기온 상관도 분석 ... 65
• 표 5. 2 추풍령과 청산의 기온 상관도 분석 ... 66
• 표 5. 3 추풍령과 공성의 기온 상관도 분석 ... 68
• 표 5. 4 추풍령과 김천의 기온 상관도 분석 ... 69
• 표 7. 1 하늘상태 및 강수유무에 따른 현관측장소-임시관측장소의 편차값 ... 96
• 표 7. 2 현관측장소와 임시관측장소의 풍향 분석 ... 98
• 표 7. 3 하늘상태 및 강수유무에 따른 편차값의 평균 ... 102
• 표 7. 4 하늘상태 및 강수유무에 따른 편차값의 평균 ... 109
• 표 7. 5 3차 비교관측에서의 풍향분석 ... 111