초록 ▼

Ⅳ. 연구 내용 및 결과
○ 모바일 재해기상 관측망 구축․운영 및 활용연구와 관련하여 기상관측차량시스템의 운영 지침 및 매뉴얼을 작성하였다. 매뉴얼은 크게 기상관측차량시스템의 구성, 관측장비 설정 및 운영, 관측자료 수집 및 전송, 기상관측차량 운영으로 구성되어 있으며 사진과 설명을 자세히 기록하여 누구라도 쉽게 활용할 수 있도록 하였다. 기상관측차량자료의 정확도를 검․보정하는 방안을 위해 고정 및 이동관측에 대한 정확도 분석을 통해 자료의 유용성을 판단하였다.
○ 또한 기상관측차량시스템을 이용한 재해기상 관측 실험이 관

Ⅳ. 연구 내용 및 결과
○ 모바일 재해기상 관측망 구축․운영 및 활용연구와 관련하여 기상관측차량시스템의 운영 지침 및 매뉴얼을 작성하였다. 매뉴얼은 크게 기상관측차량시스템의 구성, 관측장비 설정 및 운영, 관측자료 수집 및 전송, 기상관측차량 운영으로 구성되어 있으며 사진과 설명을 자세히 기록하여 누구라도 쉽게 활용할 수 있도록 하였다. 기상관측차량자료의 정확도를 검․보정하는 방안을 위해 고정 및 이동관측에 대한 정확도 분석을 통해 자료의 유용성을 판단하였다.
○ 또한 기상관측차량시스템을 이용한 재해기상 관측 실험이 관측유형으로 구분하면 관측지원 2건, 집중관측실험 2건, 공동관측이 4건이며, 시험관측이 4건 등으로 다양하게 이루어졌다. 평창동계스페셜올림픽과 인천 전국체전의 경기장 내 기상자료분석과 현업지원 등을 목적으로 관측을 지원하였으며 집중관측실험은 겨울철 대설 집중관측과 장마 후 호우 집중관측을 위한 목적으로 관측을 수행하였다. 이외에도 협력기관들과 공동관측을 수행했는데, 산림과학원과 사면재해 공동관측, 국립기상연구소의 응용기상연구과와 낙동강 대기경계층 공동관측, 국립기상연구소의 예보연구과와 응용기 상연구과와 수도권 도시환경 및 위험기상 종합관측을 목적으로 관측을 수행하였으며 여름철에는 보성과 제주에서 여름철 집중호우와 장망 대해 공동집중관측을 수행하였다. 또한 관측차량의 비교관측과 기상관측차량과 GNSS의 자료검증위한 관측으로 4～5월, 7～9월, 11월 시험관측을 하였고 현재까지 진행중에 있다. 월별 고층관측횟수는10월이 총 89회로 가장 많았고 2월이 4회로 가장 적었으며 총 355회 고층관측이 이루어졌다.
○ 이렇게 관측된 기상관측차량의 관측자료를 활용한 연구가 이루어졌는데, 먼저 기상관측차량시스템의 GNSS 관측을 통한 가강수량 산출 실험을 위해 보성에서 장마집중 관측한 기간의 자료를 수집하여 TEQC 품질검사를 수행한 결과, 일부 이동관측 기간을 제외하고는 90% 이상의 데이터 수신율과 10회 미만의 사이클슬립 지수를 보이는 등 비교적 양질의 자료임을 확인하였다. Bernese 소프트웨어를 활용하여 보성 고정관측 기간에 대해 가강수량 산출을 수행한 후 동일 시간대의 기상관측 차량 라디오존데 가강수량과 비교‧검증한 결과, 전체 관측기간에 비해 상관성이 향상되었고 평균제곱근오차 또한 2배 가량 좋아짐을 확인하였다. 하지만 1시간 GNSS자료를 이용한 가강수량 산출은 샘플링 간격(30초, 1초)에 상관없이 오차가 크게 나타났다.
○ 그리고 고해상도 UM 지역모델 활용연구에서는 기상관측차량시스템 고층관측자료의 효과를 분석하기 위해 LDAPS 및 H500 영역에 대한 OSE 실험을 수행하였다. LDAPS OSE 실험 검증결과 기상관측차량의 추가 라디오존데 관측자료로 인한 개선효과는 나타나지만, 규준실험에 비해 뚜렷한 향상성은 보이지 않았다. 이는 검증에 사용된 기준 라디오존데 관측자료가 0000과 1200 UTC로 이때 현업 UM에서 사용되는 관측자료 망에 비해 추가되는 기상관측차량시스템의 라디오존데 자료의 영향이 미미하기 때문이다. 기상관측차량시스템 관측자료 효과를 보다 자세히 살펴보기 위해 화순 집중호우 사례일의 LDAPS 및 H500 OSE를 수행한 결과, LDAPS 강수검증에서 기상관측차량시스템 라디오존데 관측자료의 영향으로 12.5 ㎜ 이상의 강수를 규준실험보다 8.8% 더 정확하게 모사하는 것으로 나타났다. 또한 이를 초기장과 경계장으로 사용하는 H500 실험에서는 LDAPS에서 나타나는 강수 에코대가 보다 넓은 범위로 확대되어 나타나는 모습을 보였다.
○ 또한 WRF FDDA 실험을 통한 활용연구에서는 고해상도 차량자료를 이용하여 양질의 지상 분석장을 생산하기 위해 WRF FDDA에서 사용되는 넛징계수를 최적화하였다. 차량자료에 대하여 최적화된 영향반경은 25 km, Time-Window는 60 min, 기온에 대한 넛징계수는 3×10^-2s^-1, 바람에 대한 넛징계수는 3×10^-3s^-1로 결정되었다. 최적화된 계수를 다른 사례에 적용하여 넛징계수에 대한 검증을 수행한 결과 지상 동서바람과 기온에 대한 평균 RMSE가 약 19 %, 28 % 개선된 것을 확인하였다. 하지만 지상 남북바람의 RMSE는 CTL과 FIN 실험 결과가 유사하게 나타났다. 넛징방법을 통해 12시간 예측을 수행하였을 때, 지상 기온에 대하여 관측값과 비교한 결과, 자료동화의 효과가 +6 h 이후의 예측장에는 큰 영향이 없는 것을 확인하였지만, 지상 변수에 대한 분석장을 생산하는데 있어 긍정적인 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
○ 재해기상의 사회경제적 영향예보시스템 기반연구를 통해서 재해기상 현상으로 입게될 인명, 재산 피해규모와 같은 사회경제적인 영향을 정량적 또는 정성적으로 예보할 수 있는 체계를 개발하였으며, 그 구체적인 내용은 다음과 같다. 먼저 기상에 따른 교통사고 위험도 지수 개발에 있어서 교통사고율을 분석한 결과 영상기온 1℃ 증가할수록 교통사고 위험도가 약 7.4%의 증가율을 보였으며, 영하 기온 1℃ 감소할수록 약 3.5%의 증가율을 보였고, 강수량은 5 ㎜ 증가할수록 약 2.8%의 증가율을 보였으며, 적설은 1 ㎝ 증가할수록 약 2%의 증가율을 보였다.
○ 그리고 WRF-Fire의 산불확산 모의에 사용되는 산불연료 및 산불지형 자료의 공간해상도와 지상바람이 모의 결과에 미치는 민감도를 실제 산불사례에 적용하여 살펴보았다. 지상바람이 연소면적 오차의 41%를 발생시키며 나머지 59%가 산불연료와 산불지형자료와 연관된 오차라고 설명할 수 있다. 산불연료와 산불지형 자료해상도의 민감도 수준에 비례해서 연소면적오차를 계산한다면 산불연료는 53%, 산불지형은 6% 정도로 연소면적오차를 발생시킨다. 산불연료와 관련된 연소면적오차가 가장 크게 나타났으며 이것은 첫째로 연료카테고리 정 과정에서 주관적으로 분류하는데서 오는 오차로 생각해 볼 수 있으며 둘째는 Anderson 분류코드가 우리나라에 정확히 일치하지 않는데서 오차가 발생할 수 있다. 마지막으로 인위적인 진화활동에 의한 산불확산 저지효과를 WRF-Fire에서는 고려하고 있지 않기 때문에 발생하는 오차를 생각할 수 있다.
○ 2012년 기상재해 유형별 피해현황 및 기상개황을 조사하였다. 2012년도에는 제15호, 제14호 태풍 볼라벤, 덴빈 등 총 22회의 자연재해로 16명의 인명피해와 1조 892억원의 재산피해를 입었다. 원인별로 보면 호우 11회, 대설 4회, 강풍 풍랑 4회, 태풍 3회로 총 22회가 발생되었다. 2012년 재해 중 재산피해 규모가 가장 컸던 제15호 및 제14호 태풍 볼라벤 및 덴빈 의 피해 특성을 보면 제15호 태풍 볼라벤에 의한 강한 파랑과 강풍으로 피해가 극심하였고, 제15호 태풍 볼라벤이 지나간 후 43시간 만에 연이어 제14호 태풍 덴빈이 전남지역을 통과하면서 피해가 가중되었다. 제15호 태풍 볼라벤에 의한 강한 파랑과 강풍으로 양식시설과 해안가 항만 어항 도로 등의 공공시설물 피해가 극심하였다. 또한 제14호 태풍 덴빈이 전남지역으로 상륙하면서 강우를 동반함에 따라 시가지 내 상가 및 주택 침수, 하천의 제방유실 교량파손, 하천범람으로 인한 농경지 피해 등이 속출하였다.
○ 또한 자연재해의 영향은 인간에게 여전히 큰 위협으로 다가오고 있으며, 자연재해가 미치는 피해와 영향은 점점 증가하고 있다. 게다가 우리나라는 다양한 기상현상으로 인해 전국적이라기보다는 지역별로 많은 피해를 입고 있다. 그러므로 우리나라의 자연재해 분포 양상과 피해 현황 및 추세를 파악하여 각 지역별로 합당한 지역정책을 제시하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 지역별 자연재해 피해분포도를 제작하여 자연재해 사례별로 피해가 나타나는 지역을 구분하고 기상현상의 예측과 피해 예방에 대하여 자연재해에 대한 지역정책 수립에 기여하고자 한다. 전체적으로 2004년부터 2011년까지 재해피해를 살펴보면 지난 8년간 호우피해는 강원도 평창군, 인제군, 정선군이 가장 많은 호우 피해를 입은 것으로 나타났으며, 대설 피해는 충청남도 논산시, 부여군, 충청북도 청원군이 가장 많은 피해를 나타냈고, 태풍 피해는 제주도, 충청남도 서산시, 전라남도 나주시가 가장 많은 피해를 입은 것으로 나타났다.
○ 재해기상 예측정확도 향상연구를 위해 ECMWF 재분석자료를 이용하여 WRF의 역학적 downscaling 기법에 의한 강원산지 겨울철 기후특성을 분석하였다. 우선 수치모의결과의 신뢰성을 알아보기 위하여 Domain 4영역에 위치한 AWS와 비교 및 검증을 수행한 결과, 지상변수에 대한 평균 RMSE는 기온이 약 2.97, 동서바람은 약 2.43, 남북바람은 약 1.99으로 비교적 오차가 크지 않았고, 지상 기온에 대한 상관계수가 약 0.9이상으로 높은 상관성을 보였다. 수치모의자료의 강수량 검증을 위해 AWS 24시간 누적 강수량을 이용하여 ETS를 계산하였다. 가장 많은 샘플자료가 있는 0.5 ㎜/24hr이상의 강수에 대해서 0.3이상의 ETS 값이 나타났고 10 ㎜/24hr이상의 임계값에서 ETS값이 가장 높게 나타났다. 이러한 수치모의결과를 이용하여 평창 동계올림픽의 설상경기가 열리는 알펜시아 클러스터에 대하여 분석을 수행하였다. 대관령, 스키점프, 크로스컨트리, 알파인 경기장에 대하여 시각의 평균을 구하고 평균값을 시계열로 나타내었을 경우, 지상의 기온이 증가함에 따라 지상 바람의 U성분도 같이 증가하는 패턴을 보였다. 알펜시아 클러스터에 대하여 최근 10년 동안 각 변수의 평균장을 보면, 기온의 경우 고도가 낮은 강릉과 약 10 K이상의 차이가 발생하였다. 또한 이 지역의 평균 강수량은 알펜시아 클러스터의 북쪽과 북동쪽으로 강수량이 많이 내렸다. 알펜시아 클러스터에 대하여 2월의 순별로 평균장을 계산하였을 경우, 상대습도는 순별 차이가 뚜렷하게 나타나지 않았으며 기온은 2월 초순이 낮고 2월 말에 높았으며, 시정은 큰 변화 없이 약 15 ㎞ 내외로 나타났다. 강수량은 2월 중순에 많은 양의 강수가 내렸고 2월 초에 가장 적게 내렸다.
○ 구름모델(일본 나고야대학의 CReSS)을 활용한 고해상도 호우사례 모의실험을 수행하는 한편, 구름모델 앙상블을 이용한 24시간선행 집중호우 확률예보 시험운영체계를 구축하였다. CReSS 모델을 활용한 집중호우 사례 연구에서는 CReSS를 활용하여 서울 우면산 산사태를 발생시켰던 2011년 7월 26일 사례에 대해 수치실험을 통하여 당시 상황을 재현하고 분석하였다. 우면산 산사태가 발생했던 27일 08 ～09시의 대기 상황은 서해상에서 남서풍을 따라 습윤하고 따뜻한 공기의 유입으로 인해 대기가 연직적으로 불안정하였다. 이로 인해 8시 30분에 남현 지역에 약 11km 까지 강하게 상승기류가 발달하면서 하층에서 연직으로 대류셀이 발달 할 수 있었던 것으로 분석되었다.
○ CReSS 앙상블 기반 집중호우 확률예보체계 시험 운영에서는 2013년 여름철(6월 ～ 7월)동안 시험운영을 하였다. 총 21사례에 대해 실험이 이루어졌으며, 그 중 12사례에서 강수가 관측보다 과대모의 되었으며, 2 사례는 과소모의 되었다. 나머지 7사례는 강수와 유사하게 모의 되었다. 과대모의 되었던 사례 중 산악지역을 앙상블 영역의 중심으로 한 3사례의 실험에서 가장 크게 과대모의 되었으며, 과대모의 되었지만 강수의 분포 형태는 유사한 사례는 2 사례가 있었다.
○ CReSS 사운딩 런 기반 한반도 집중호우 특성 연구에서는 한반도에서 발생한 집중호우사례를 선정하여 구름모델인 CReSS를 이용하여 적란운 모의실험을 수행하였다. 71개의 집중호우 사례가 선정되었고 이중 70개 사례에서 대류불안정(CAPE>0)이 나타났으며, CAPE 1000이상은 41%(29사례)를 차지하였다. 적란운 모의실험 결과, 강수는 35분부터 발생하여 약 60분 에 최대강수를 나타내었고 서서히 감소한 것을 볼 수 있었다. 최대상승속도는 약 55분에 10 km고도에서 나타났으며, 중앙값은 26.2 m s⁻¹였다. 초기장의 CAPE와의상관계수는 0.87로 높은 값을 보였으며, Dutton(1976)이 제시한 관계식과 비교했을 때, 신뢰할만한 값이라는 것을 확인 할 수 있었다. 최대상승속도와 강수영역을 통하여 적란운의 규모 및 분열 여부를 분류하였다. 그 결과 CAPE에 따라 소규모에서 중규모 혹은 대규모로 적란운이 발생하였고, 대규모로 갈수록 분열되어 다중(Multi) 또는 재발달(redevelopment) 적란운으로 성장할 확률이 증가한 것을 볼 수 있었다. 하지만 중규모 적란운의 경우 넓은 범위에서 존재하였다.
○ GIS 기술을 활용하여 동아시아 영역 1/3초(약 10m) 해상도의 지면피복과 지형 고도자료를 제작하고 대한민국의 토양자료 및 식생자료를 제작하여 초고해상도 모델용으로 활용할 기반자료를 구축하였다. ASTER 자료는 미국 지질조사국에서 전 세계의 육지의 고도를 1초 평면해상도, 경위도 1° × 1°를 하나의 도엽으로 하여 제공 하지만 해양 자료는 포함하고 있지 않아, 해양에 해당하는 격자 자료를 생성하였고, 이를 제공받은 136개 도엽과 ArcGIS의 Mosaic 기능을 이용하여 합성하였다. 합성된 영상을 일괄적으로 1개의 격자를 9개의 격자로 분할하는 과정을 통하여 1초의 해상도에서 1/3초 해상도로 변환하였다. EU는 Gloval Environment Monitor를 이용하여 토지 피복 자료를 15초 평면해상도 단위, 아시아영역을 섹터로 하여 제공한다. 제공받은 자료를 ArcGIS의 Extract By Mask 기능을 이용하여 제작 영역의 크기로 잘라내고 이를 1/3초 해상도로 변환하는 과정을 수행하였다.
○ GIS 기술을 활용하여 대한민국 토양자료 및 식생자료를 제작하였다. 산림청 제공 임상도 Ver5.5와 농업진흥청 제공 정밀 토양도 자료 형태를 변환하는 연구를 수행하였다. 각각의 자료는 각각 4, 5개의 속성 필드를 위상 저장하여 Polygon(면) 자료로 제공한다. Vector 형식의 자료를 Raster파일로 변환하기 위해서 ArcGIS의 Polygon to Raster 기능을 이용하여 변수에 따라 자료를 변환하여 생성하였다. 자료를 생성할 때 격자 값을 구분하는 기준은 각 격자에 가장 많은 영역을 차지하는 값을 격자 값으로 변환하는 Maximum Area 방식을 적용했다. 위와 같은 방법을 통해 각각의 속성 필드에 따라 1/3초 해상도의 Raster파일을 남한 영역에 대해 각 99개 도엽으로 제작하였다.
○ 강원지역의 예보 능력 향상을 위하여 운용되고 있는 국지예보시스템에 대해 최적화된 모델 설계와 더불어 UM 국지모델(LDAPS) 자료를 초기, 경계장으로 이용하기 위해서 900m, 300m 영역으로 구성된 고해상도 시스템을 구성하였고, 실시간 검증체계 및 후처리 과정을 구축하였다. 구축된 모델의 예측 특성을 파악하고 예측능력을 검증하기 위해 2013년 동계(1월)와 하계(7월)에 대해서 모델 결과를 분석한 결과 향상된 예측결과를 나타내었다.

Abstract ▼

Ⅳ. Research Contents and Results
○ A mobile vehicle's operation guide and manual make out with reference to the usefulness of mobile observation network. The manual was comprised a mobile observation vehicle system configuration, equipment setting and run, observation data collection and transmis

Ⅳ. Research Contents and Results
○ A mobile vehicle's operation guide and manual make out with reference to the usefulness of mobile observation network. The manual was comprised a mobile observation vehicle system configuration, equipment setting and run, observation data collection and transmission, operation of mobile observation vehicle. And easy for anyone to take advantage of record details of picture and explanation. Fixing and movement observation data accuracy analyse and usefulness decide for examination and correction of observation data.
○ Also High impact weather observation using mobile observation vehicle system was formed various. The observation execute for PyengChang Special Olympic 2013 and the 94th National Sports Festival in Incheon inside the stadium of analysis meteorological data and operational center support. The intensive observation execute using mobile observation vehicle system to heavy snowfall at winter period and heavy rainfall after Changma at summer period. The joint observation implement with related organization. Observation implementing comparison of AWS with vehicle, radiosonde with vehicle GNSS. Upper air observation implemented a large number of 89 times in October, a few number of 4 times in February, total 355 times during 2013 years.
○ In order to retrieval tests of precipitable water vapor (PWV) from GNSS measurements of mobile atmospheric observing system (MAOS), we carried out TEQC (Translation, Editing, and Quality Check) quality check using GNSS datas during summer Intensive Operational Period (IOP) at Boseong. As a result, we confirmed that theirs qualities are good with observing rate of greater than 90 percent and cycle slip indices of less than 10 counts excep for moving measurement period. After retrievals of PWV using Bernese software during static measurements, we compare with radiosonde (RAOB) PWV of MAOS at the same time. Correlations and root mean squre errors (RMSE) are more evaluated than total measurement period with the values of 0.92 and 2.37, respectively. However, retrievals of PWV using 1-hour GNSS datas showed great error without reference to sampling interval (30s, 1s).
○ Observing System Experiment(OSE) was carried out to examine the impact of radio sonde data by Mobile Atmosphric Observing System(MAOS) using Unified Model(UM) 3DVAR. Control experiment(CTL) used existing all observed data and OSE experiment added MAOS radio sonde data. The verification of analysis and observation used GTS radio sonde data on time(0000, 1200 UTC) during summer intensive observation program. Meteorological component(geopotential height at 500 hPa, temperature at 850 hPa, wind speed at 300 hPa) of simulated CTL was similar with OSE. Results of varification of precipitation using ASOS were similar also. But, ETS for 6 hour accumulated rainfall simulated by 3DVAR shows that the OSE is higher than CTL. The result indicate that observation in the heavy rain case has positive impact on high-impact weather prediction. The precipitation simulated by ultra high resolution UM(horizontal grid size is 500 m) using initial and boundary condition from LDAPS OSE simulation was most similar to observation in the same case at the selected sites to compare observation with UM simulation.
○ WRF(Weather Research and Forecasting) FDDA(Four-Dimensional Data Assimilation) was adapted in order to produce surface analysis fields with enhanced quality. Optimized radius of Influence(R) is 25 km, Time-Window is 60 minute, nudging coefficient of Temperature is 3×10^-2s^-1 and nudging coefficent of Wind is 3×10^-3s^-1 . When data assimilation is performed through mentioned methods, nudging coefficient affects the results of analysis field. Therefore optimization process was performed for the nudging coefficients. In data assimilation experiment using optimized nudging coefficient, averaged RMSE(Root Mean Square Error) of east-west wind and temperature at the ground level was improved by approximately 19%, 28% with respect to control experiment. However, averaged RMSE of south-north wind showed no significant improvement. And nudging effect did’t affect the forecast fields after +6 hour. Therefore, MAOS observation data to improve the surface analysis fields, there is a positive effect could be confirmed.
○ Developed a system which can be predicted quantitatively or qualitatively affect society-economic such as life, property damage incurred in disaster weather phenomena through research-based Society-Economic Impact Forcast System for Meteorological disasters. They are as follows: The results of the analysis of the probability of traffic accidents in the development of risk index of traffic accidents caused by weather.
1. As the temperature above zero is reduced to 1 ℃, Traffic accidents showed a growth rate of about 7.4 percent.
2. As the temperature below zero is reduced to 1 ℃, Traffic accidents showed a growth rate of about 3.5 percent.
3. As the precipitation is reduced to 5mm, Traffic accidents showed a growth rate of about 2.8 percent.
4. As the snowfall is reduced to 1cm, Traffic accidents showed a growth rate of about 2 percent.
○ WRF-Fire simulations were conducted in order to investigate sensitivities of the resolution of fuel and fire-terrain data sets, and the surface wind. As a result, the errors of fire area from each runs was contributed by 41%(wind), 53%(fuel), 6%(fire-terrain). The error of the fire-area associated with fuel showed the greatest. This is, first, an error occurs to classify the subjective category of fuel. The second reason for that error occurs is that the fuel model of Anderson that was used in the classification of fuel does not exactly match the forest of Korea. Finally, It would believed that the WRF-Fire do not consider the wildland fire anti-spread effect by the artificial-evolution in the WRF-Fire simulation.
○ We investigated the synoptic situation and damage situation of the type of weather disaster of 2012. And suffered property damage of ￦189,200,000,000 and 16 deaths in 2012 No.15 typhoon BOLAVEN, such as No.14 typhoon TEMBIN, natural disaster a total of 22 times. 11 times heavy rain, heavy snow 4 times, 4 times strong wind wves, 22 times 3 typhoon total circuit has occurred cause . If you look at the damage characteristics of the No.14 typhoon TEMBIN 15 and Typhoon BOLAVEN property damage scale of the disaster of 2012 was the largest, damage is very serious and strong winds strong blue No.15 typhoon BOLAVEN, the No.15 typhoon after BOLAVEN has passed, No.14 typhoon TEMBIN while passing through the Jeonnam area after another in 43 hours after the damage has been weighted. Damage coast harbor fishing port facilities and form, of public facilities such as roads are very serious and strong winds strong wave according to the fifteenth Typhoon BOLAVEN. In addition, by involving rainfall No.14 typhoon TEMBIN arrived in Jeonnam area, damaged houses flooded and shopping district, the loss bridge embankment of the river of the city within, such as farmland damage from the river flooding after another ○ In addition , the impact of natural disasters is a major threat to humans yet, but the damage and impact of natural disasters on is increasing more and more. And, weather various phenomena due, Korea has suffered much damage by region. Knowing the status and trends of damage and distribution aspects of the natural disaster in Korea, presenting the appropriate regional policy in each region is desirable. In this study, it is intended to contribute to the establishment of a regional policy for natural disasters and prediction of weather phenomena dividing the area the damage is to create and display a damage distribution map of natural disasters in the region. Overall, the damage of the disaster of 2004-2011, provin Gangwon Pyeongchang county, Inje county, Jeongseon county has occurred much damage most torrential rain for eight years, but heavy snow provin Choongnam Non-san city, Buyeo county, damage most provin Choongbuk Cheonwon county has occurred and, provin Jeju, provin Choongnam Seosan city, provin Jeonnam Najoo city has occurred much damage most typhoon.
○ To analysis the climate characterize for mountain area using the ECMWF analysis data construct high resolution numerical model by WRF(Weather Research and Forecasting). To examine the reliability of the numerical simulation results, is was verified and compared with the AWS, averaged RMSE(Root Mean Square Error) of temperature was 2.97, averaged RMSE of east-west wind was 2.43 and averaged RMSE of south-north wind 1.99. The correlation coefficient for the surface temperature higher than 0.9. ETS for 24hr accumulated rainfall simulated by WRF higher than 0.3 of 0.5 ㎜/24 hr, and the highest ETS was 10 ㎜/24 hr. Using WRF numerical simulation analysis the climate characterize for alpensia cluster of PyeongChang Winter Olympics. Alpensia cluster mean temperature was lower than Gangneung about 10 K, and alpensia cluster mean precipitation was concentrate in the north and northeast. February precipitation was the maximum middle-period, and the least first-period.
○ We are a case study and constructed the probability of occurrence of heavy rainfall forecasting system utilizing the CReSS(Cloud Resolving Storm Simulator). We recreated a heavy rainfall case over the Korea peninsula during July 26- 27, 2011 that occurred landslides at Umyeon to understanding the formation and causes of the precipitation concentration. Synoptic enviroments was vertically unstable when landslides occurred over Umyeon on 08-09 KST 27 July because the influx of warm and humid from the southwest. A strong ascending of air current occurs to 11km at Namhyeon, which develop convective storm from lower atmosphere to the upper.
○ The probability of occurrence of heavy rainfall forecasting system was constructed to the ensemble-based, and operated to test during the summertime(Jun~July) 2013. We tested a total of 21 cases. As the result, 12 cases were overestimated, 2 cases are underestimated. And 7 cases are estimated similar the observation. 3 cases of overestimated cases are the greatest estimated, and the rainfall probability distribution form in 2 cases is similar the observation.
○ We choose heavy rainfall event over the Korean peninsula and perform numerical study of convective storm using CReSS sounding run. We analysed 71 cases heavy rainfall event. Most of cases(70 of 71) occurred convective instability(CAPE>0), and 29 cases(41%) show that CAPE over 1000 J kg¹. Result of simulation, precipitation occurred after 35 min, maximum precipitation intensity appeared almost 60 min and after that precipitation intensity decreased slowly. Maximum updraft occurred approximately 55 min at 10 km height and median was 26.2 m s ¹. Correlation(R) between maximum updraft and CAPE at initial time was 0.87 and this relation value was satisfied Dutton(1976)’s formula(WMAX² = CAPE). And we classified scale of convective storms(:development, division) by maximum updraft and precipitation area. When CAPE increasing convective storm scale was grown as small cell, medium cell, and super cell. Especially, the scale grew up like super cell, probability of split was increased it appeared multi cell or redevelopment convective storm.
○ By using gis technology to create a DEM and landuse resolution of 1/3 second the East, to prepare a forest map and soil map of South Korea, were made based materials available in models with high resolution. From USGS, ASTER data to provide a single file size 1 °× 1 ° with a resolution of 1 second Land around the world. However, the sea does not provide. So I generated the grid of the sea. Was synthesized by using the function of a Mosaic of ArcGIS this. Divided into a grid of nine grid of one, I was converted to a resolution of 1/3 seconds. The EU offer in the sector of the Asia region in 15 seconds flat resolution units LandUse data from GEM. Using the Extract By Mask in ArcGIS the data provided, it is converted to size.
○ With the help of gis technology, so as to produce a forest map and soil map of the Republic of Korea. I conducted a study to convert the map format soil data provided by the Rural Development Administration and forest data provided by the Korea Forest Service. Each data, provided by the polygon-shaped phase information. was converted by using the Polygon to Raster tool in ArcGIS to convert raster data to the vector data. Lattice value is, the application of the Maximum Area method. Depending on the value of the property, made with 99 Raster file a map with a resolution of 1/3 seconds.
○ To improve the forecast ability for Gangwon Province, the optimization procedure was applied to GWRF(Gangwon Weather Research and Forecasting Model). UM(Unified Model) LDAPS(Local Data Assimilation and Prediction System) data were used as the initial and boundary conditions. High-resolution system consisting of 900m and 300m domains was constructed. Finally, real-time verification and post-processing system were established. In order to identify characteristics of model system and verify predictability, model results were analyzed for the period of January and July 2013. As a result, improvements of prediction performance were confirmed.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연 구 보 고 서 ... 2
• 목 차 ... 4
• 표 목차 ... 9
• 그 림 목 차 ... 13
• 요 약 문 ... 26
• Summary ... 36
• 제 1 장 서 론 ... 46
• 제 2 장 재해기상 모바일 관측망 구축운영 및 활용연구 ... 54
• 제 1 절 기상관측차량시스템 시험운영 및 활용연구 ... 54
• 1. 기상관측차량을 이용한 감시·관측 및 운영·활용체계 개발 ... 54
• (1) 기상관측차량시스템 ... 54
• (2) 장비 연결 구성 및 설정 ... 74
• (3) 관측자료의 저장 및 전송 ... 116
• (4) 기상관측차량시스템 점검 및 운영 ... 129
• 2. 기상관측차량 관측 정확도 검증 결과 ... 151
• (1) 관측자료 정확도 검증을 위한 이동 및 고정관측 개요 ... 151
• (2) 고정관측 정확도 검증 결과 ... 153
• (3) 이동관측 정확도 검증 결과 ... 154
• 제 2 절 재해기상 관측 실험 ... 157
• 1. 관측지원 실험 ... 159
• (1) 평창 동계 스페셜 올림픽 관측지원 ... 159
• (2) 인천 전국체전 관측지원 ... 160
• 2. 집중관측 실험 ... 160
• (1) 겨울철 영동지역 대설관측 실험 ... 160
• (2) 장마 후 집중호우 관측 실험 ... 161
• 3. 공동관측 실험 ... 162
• (1) 하계 장마 집중관측 실험 ... 162
• (2) 사면재해 공동관측 ... 164
• (3) 낙동강 대기경계층 공동관측 ... 165
• (4) 수도권 도시환경 및 위험기상 종합관측 ... 166
• 제 3 절 기상관측차량시스템 시험운영 및 활용연구 ... 168
• 1. 기상관측차량시스템의 GNSS 가강수량 활용연구 ... 168
• (1) 개요 ... 168
• (2) 연구 방법 ... 169
• (3) GNSS 고정관측 사례의 가강수량 산출 실험 ... 171
• (4) 목표 관측 사례의 가강수량 산출 민감도 테스트 ... 177
• (5) 이동관측 사례의 가강수량 산출기법 소개 및 테스트 ... 182
• (6) 요약 및 토의 ... 186
• 2. 전지구 통합모델 관측 시스템 실험을 이용한 기상관측차량시스템 고층 관측자료 효과 ... 188
• (1) 개요 및 분석 방법 ... 188
• (2) 결과 및 고찰 ... 196
• (3) 요약 및 활용방안 ... 204
• 3. 기상관측차량자료를 이용한 WRF FDDA 실험 : 넛징계수 최적화 ... 205
• (1) 서론 ... 205
• (2) 기상관측차량시스템 소개 ... 207
• (3) WRF FDDA최적화 실험 설계 및 방법 ... 210
• (4) 민감도 실험 결과 ... 211
• (5) 요약 및 향후계획 ... 218
• 제 3 장 재해기상의 사회 경제적 영향예보시스템 기반연구 ... 220
• 제 1 절 기상요인에 의한 교통사고 위험도 지수 개발 ... 220
• 1. 기상요인에 의한 교통사고 위험도 지수 개발을 위한 선행연구 ... 220
• (1) 개요 ... 220
• (2) 연구 방법 ... 221
• (3) 연구결과 ... 221
• (4) 결론 ... 228
• 2. 우리나라의 기상과 교통사고 연관성 분석 ... 230
• (1) 개요 ... 230
• (2) 연구 방법 ... 231
• (3) 연구 결과 ... 231
• (4) 결론 ... 241
• 3. 기상에 따른 교통사고 위험도 지수 개발 ... 242
• (1)개요 ... 242
• (2) 연구방법 ... 242
• (3) 연구결과 ... 243
• (4) 결론 ... 249
• 4. 산불확산 시나리오 개발 기반연구 ... 252
• (1) 연구배경 ... 252
• (2) 산불사례의 개요 ... 253
• (3) 연구방법 ... 256
• (4) 연구 결과 ... 265
• (5) 결론 및 향후 계획 ... 273
• 제 2 절 기상재해 취약성 분석 연구 ... 275
• 1. 2012년 기상재해 유형별 피해현황 및 기상개황 ... 275
• (1) 2012년 우리나라 기상재해 피해현황 요약 ... 276
• (2) 2012년 기상재해 사례별 피해현황 및 기상개황 ... 277
• 2. 기상재해로 인한 피해현황과 분포 ... 295
• (1) 개요 ... 295
• (2) 연구방법 ... 295
• (3) 연구결과 ... 296
• (4) 결론 ... 303
• 제 4 장 재해기상 예측정확도 향상 연구 ... 304
• 제 1 절 초고해상도 재해기상 분석․예측 연구 ... 304
• 1. ECMWF분석자료를 이용한 고해상도 기상자료 생산 및 분석 ... 304
• (1) 서론 ... 304
• (2) 수치모델설계 및 검증 ... 305
• (3) 수치모믜결과분석 ... 312
• (4) 요약 및 결론 ... 316
• 2. CReSS 모델을 활용한 집중호우 사례 연구 ... 318
• (1) 개요 ... 318
• (2) 사례 현황 ... 319
• (3) 모델 소개 및 실험 설계 ... 321
• (4) 결과 ... 323
• (5) 요약 및 토의 ... 330
• 3. CReSS 앙상블 기반 집중호우 확률예보체계 시험 운영 ... 331
• (1) 개요 ... 331
• (2) 시스템 소개 ... 331
• (3) 결과 분석 방법 ... 333
• (4) 결과 ... 335
• (5) 요약 및 토의사항 ... 341
• 4. CReSS 사운딩 런 기반 한반도 집중호우 특성 연구 ... 342
• (1) 개요 및 모델 설계 ... 342
• (2) 집중호우 기준 및 사례선정 ... 345
• (3) 연구결과 ... 347
• 5. 동아시아 1/3초 해상도 지형고도 및 지면피복 자료 제작 ... 356
• (1) 동북아시아 1/3초 해상도 지형고도 자료 제작 ... 356
• (2) 동북아시아 1/3초 해상도 지면피복 자료 제작 ... 364
• 6. 대한민국의 토양자료 및 식생자료 제작 ... 372
• (1) 남한 토양자료 제작 ... 372
• (2) 남한 영역의 산림자료 제작 ... 379
• (3) 요약 및 결론 ... 385
• 제 2 절 WRF 모델기반 국지예보시스템 개선 ... 386
• 1. 강원국지예보시스템 구축 및 개선 ... 386
• (1) 개요 ... 386
• (2) 연구 방법 ... 387
• (3) 동계(1월), 하계(7월) 결과 검증 ... 389
• (4) 요약 및 결론 ... 401
• 2. 원주지역 수치모델시스템 예측성능 개선 ... 402
• (1) 개요 ... 402
• (2) 연구 방법 ... 403
• (3) 수치모의 결과 분석 ... 406
• (4) 요약 및 결론 ... 411
• 제 5 장 요약 및 결론 ... 412
• 참고문헌 ... 415
• 부록 ... 426
• 강원산지 겨울철 재해기상 사례연구 및 예측가이던스 개발 ... 426
• GIS기반 재해기상분석시스템 시범구축 ... 547
• 적란운 입체관측용 모바일 기상라이더 시제품 개발 ... 612
• 끝페이지 ... 712