초록 ▼

IV. 사업결과

가. 운용해양 시스템 분석 및 활용 전략
운용해양(해양예보) 시스템은 실시간으로 국가기관, 군, 산업체, 민간이 각종 해양활동 및 현안 문제해결을 위해 필요로 하는 해양환경 예측 정보를 제공하는 시스템이다. 선박의 항해 안전, 선박 연료 절감, 수색과 구조, 유류오염 사고 후 오염 물질 이동 예측, 방사성 물질 이동 확산 예측, 잠수함 작전, 해군 작전, 상륙 작전,
수산업, 어장관리, 기후변화에 따른 해양영토 변화, 연안·해양 관광, 연안역 관리, 해양 자원 개발에 활용된다. 현재의 시스템이

IV. 사업결과

가. 운용해양 시스템 분석 및 활용 전략
운용해양(해양예보) 시스템은 실시간으로 국가기관, 군, 산업체, 민간이 각종 해양활동 및 현안 문제해결을 위해 필요로 하는 해양환경 예측 정보를 제공하는 시스템이다. 선박의 항해 안전, 선박 연료 절감, 수색과 구조, 유류오염 사고 후 오염 물질 이동 예측, 방사성 물질 이동 확산 예측, 잠수함 작전, 해군 작전, 상륙 작전,
수산업, 어장관리, 기후변화에 따른 해양영토 변화, 연안·해양 관광, 연안역 관리, 해양 자원 개발에 활용된다. 현재의 시스템이 서비스를 제공하는 공간적 영역은 우리나라 주변해역인 황해, 남해, 동해, 북서태평양로 한정한다. 운용해양시스템은 관측 자료와 수치모델을 이용하여 해상풍, 파랑, 풍성류, 조석, 조류, 폭풍해일, 해류, 수온, 염분, 해빙을 72시간 예측한다.

나. 선진국 해양예보시스템 운영체계 파악 및 운영 전략
해양예보 시스템은 우리나라 뿐 아니라 이미 많은 나라들이 먼저 시작해 체계적인 시스템과 조직 등이 구성되어있고, 대부분 전 지구 모델과 국지모델을 이용해 시시각각 변하는 각 나라의 해양에 대해 예보 하고 있다. 각 나라의 국가기관들이 참여해 해양 자료의 수집 및 수집된 자료의 질을 향상하기 위해 노력하고 있으며 더 정확한 해양예보를 하기위해 자료동화 기법을 이용한다. 예보된 해양을 여러 관측자료와 비교해 모델 검정에도 힘쓰고 있다.

다. 운용해양 시스템 분석 구성요소
수치 모델에 입력자료로 사용되며 또한 수치 모델의 결과를 검증하기 위하여 사용되는 해양 관측 자료는 수온, 염분, 해류, 조위, 파고, 파주기이며, 해양기상 관측자료는 해상풍, 기온, 기압, 상대습도, 일사량이다. 하나의 모델을 이용하여 동시에 특성이 다른 해 역들의 순환을 재현하기에 기술적인 어려움이 많다. 동해는 수심이 깊고 해협들(대한해협, 쓰가루해협, 쏘야해협)을 통해서만 태평양과 연결되어 있어 수송량을 잘 재현하는 것이 중요하다. 황해는 수심이 얕고, 조류가 빠른 해역으로 조간대가 넓게 발달하여 있다. 강한 조석에 의해 해수가 수직적으로 잘 혼합되고, 이로 인해 수온구조가 바뀌며 지역에 따라 조석전선이 나타난다. 최적내삽법(OI), 3DVar, 4DVar, Kalman Filter 등의 다양한 자료동화 기법 들이 서로 다른 해양 순환 모델에 접합되어 연구 중에 있다. 관측자료를 활용하는데 최적화된 관측망을 이용하여 해양 관측 자료 실시간 수집망을 구축하고, 해양 전문가와 프로그래밍에 의한 관측 자료 품질 관리 (QC; Quality control)가 필요하다.

라. 단계별 세부 추진 전략
단기, 중기, 장기(3단계)나누어 세부 추진 전략을 세운다. 1단계(단기 2012~2015년)는
운용해양시스템의 인수·운영이 목표이며 인력확보, 조직구성과 컴퓨터 및 주변 장비를 확보하여 가칭 '해양예측센터 설립 운용을 한다. 관측자료와 관측망의 연계방안을 마련하며 2014~2015년까지 내부시험운영을 통한 해양수지모델결과 검정과 활용을 한다.
2단계(중기 2016~2017년)는 해양예측센터의 정상운영이 목표이며 대국민 정보 제공 및 서비스 체계구축에 중점을 둔다. 2세대 운용해양시스템의 개발과 도입이 필요로 하며 긴급대응을 위한 관측망 및 예측모델 개발을 한다. 3단계(장기 2018~2020년)는 해양예측센터의 선진화에 중점을 두며 해양관측망 및 자료를 통합하여 관리한다.
연구개발인력(연구운용 5팀, 19명)과 자료 검증을 위한 자료관리팀 4명은 새로운 인력충원이 필요하다. 현업 서비스 인력은 일부 새로 인력충원을 신청하고 일부는 기존 인력을 사용할 수 있다. 또한 전산실 인력은 국립해양조사원 내의 정보화팀 인력을 사용할 수 있다.

마. 기관의 해양예보업무 추진 계획과 협조 방안
기상청은 2011년부터 해양 예보 시스템 구축 사업 진행을 위한 기획을 수행중이며, 그 다음 해부터 해양예보시스템 개발에 착수한다. 연구개발 후 2015년부터 해양예보시스템을 이용한 서비스를 개시할 예정이다. 국방과학 연구소는 2007년부터 실시간 해양 예측 모델을 개발하였으며 이미 동해의 실시간 예측 모델을 구축한 경험이 있다. 현재는 북서태평양 모델과 이 모델에 국지정밀모델을 접합하는 연구를 추진 중이다. 2013년부터 해양 예보 시스템 시험운영 및 실용화할 예정이다. 국립 수산 과학원은 어류 자원 변화를 감시하고 예측하는 데 큰 관심을 갖고 있다. 수산과학원은 2011년부터 3년 동안 해양순환 모델과 생물 모델을 결합하는 데 주력 한다.
기상청과 업무 분장에서 이해가 서로 충돌될 때를 대비하여 먼저 법적인 업무분장을 확인하여야한다. 법이 명확하지 않은 때는 정확한 조정을 할 수 있도록 준비한다. 해군/육군/공군에는 업무 협정을 맺고 국립해양 조사원이 예측자료를 제공하고, 군으로부터 현장 해양관측 정보를 얻을 수 있도록 해야 한다. 수산과학원과도 업무 협정을 맺어 수산과학원에서 생산하는 자료를 실시간으로 제공받도록 하고, 국립해양조사원은 해양예측시스템의 결과를 수산과학원에 제공하도록 한다.

(출처 : 요약문 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 참여진 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 9
• 그림목차 ... 12
• 표목차 ... 15
• 제1장 운용해양 시스템 분석 및 활용 전략 ... 16
• 1.1. 운용해양(해양예보)시스템 ... 16
• 1.2. 운용해양 시스템 현업화 필요성 ... 17
• 1.2.1. 정책과 법적 측면 ... 17
• 1.2.2. 기술적 측면 ... 18
• 1.2.3. 경제적 측면 ... 19
• 1.2.4. 사회적 측면 ... 19
• 1.3. 대국민 서비스를 위한 활용분야 ... 21
• 1.3.1. 선박의 항해 안전, 선박 연료 절감 ... 21
• 1.3.2. 수색과 구조(SAR) ... 21
• 1.3.3. 천안함 침몰 후 수색 구조 ... 22
• 1.3.4. 유류오염 사고 후 오염 물질 이동 예측 ... 23
• 1.3.5. 방사성 물질 이동 확산 예측 ... 24
• 1.3.6. 잠수함 작전, 해군 작전, 군 상륙 작전 ... 26
• 1.3.7. 수산업에 적용 ... 26
• 1.4. 해양예보의 공간적 범위와 예보항목 ... 28
• 1.4.1. 예측 항목 ... 28
• 1.4.2. 공간적 범위 ... 29
• 1.4.3. 시간적 범위 ... 31
• 1.5. 수요자의 요구사항 ... 33
• 1.5.1. 대국민 서비스를 하는 기관 ... 33
• 1.5.2. 운용해양 자료와 정보 사용 기관 및 세부 부서 ... 35
• 1.6. 현재 개발중인 시스템과 현업을 위한 시스템 Gap Analysis ... 39
• 제2장 선진국 해양예보시스템 운영체계 파악 및 운영 전략 ... 40
• 2.1. 국가별 해양 예보 전략과 특성 ... 40
• 2.1.1. 프랑스 MERCATOR 시스템 ... 40
• 2.1.2. 미국 HYCOM ... 42
• 2.1.3. 미국 NCOM ... 43
• 2.1.4. 호주 BLUElink 시스템 ... 45
• 2.1.5. 일본 JCOPE ... 47
• 2.2. 중국(NMEFC) ... 49
• 2.2.1. 국가 해양 환경 예측 센터(NMEFC) ... 49
• 2.2.2. NMEFC의 각각의 부서의 역할 ... 49
• 2.3. 각 국가별 해양예보시스템의 장점과 단점 ... 54
• 제3장 운용해양 시스템의 구성요소 ... 56
• 3.1. 수치 모델 입력 자료와 모델 검증에 사용되는 관측 자료 ... 56
• 3.2. 3차원 해양모델의 구축 및 개선 요소 ... 58
• 3.3. 관측 자료를 3차원 해양순환모델에 융합(동화) ... 61
• 1) 최적 보간법 (Optimal Interpolation; OI) ... 61
• 2) 3DVar (3 Dimensional Variational method) ... 61
• 3) 4DVar (4 Dimensional Variational method) ... 62
• 4) EnKF (Ensemble Kalman Filter) ... 62
• 3.4. 모델결과 분석 및 표출, 공개 자료 전송 ... 65
• 3.5. 관측 자료와 모델 결과를 이용한 '종합 결론 도출 방안' ... 68
• 제4장 단계별 세부 추진 전략 ... 70
• 4.1. 추진 로드맵(Road-Map) ... 70
• 4.2. 세부 추진 체계 ... 71
• 4.3. 조직 및 인력 ... 72
• 4.4. 운영시설, 장비 및 소요예산 ... 76
• 제5장 타기관 미래 전략 및 협력 방안 ... 78
• 5.1. 기상청 ... 78
• 5.1.1. 기상청 해양관련 미래 전략 ... 78
• 5.1.2. 기상청 해양예보관련 추진 계획 ... 79
• 5.2. 국방과학 연구소 ... 79
• 5.3. 국립수산과학원 ... 79
• 5.3.1. 국립수산과학원 해양관련 미래 전략 ... 79
• 5.3.2. 국립수산과학원 해양예보관련 추진 계획 ... 80
• 제6장 결론 및 제언 ... 81
• 참고문헌 ... 85
• 끝페이지 ... 85