초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
●최근 기후변화로 인해 강우사상의 발생빈도 및 강도가 급격하게 증가하고 있으며, 집중호우로 인해 많은 탁수유발 물질이 하천 및 이수시설로 유입됨. 이러한 상황에 대응하고자 본 연구에서는 “이상강우 예측기술 및 극치강우시계열 생산기술 개발”을 목적으로 하며, 이를 위해 핵심기술로서 ① 레이더 강우자료의 편의보정 및 초단기 강우예측(6시간 이내) 기술 ② 수치예보모델 기반의 중·장기 강우전망(주/월단위 2개월 이내) 기술 ③ 극치강우시계열 구축 및 이상강우의 정량적 기준을 개발 및 수

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
●최근 기후변화로 인해 강우사상의 발생빈도 및 강도가 급격하게 증가하고 있으며, 집중호우로 인해 많은 탁수유발 물질이 하천 및 이수시설로 유입됨. 이러한 상황에 대응하고자 본 연구에서는 “이상강우 예측기술 및 극치강우시계열 생산기술 개발”을 목적으로 하며, 이를 위해 핵심기술로서 ① 레이더 강우자료의 편의보정 및 초단기 강우예측(6시간 이내) 기술 ② 수치예보모델 기반의 중·장기 강우전망(주/월단위 2개월 이내) 기술 ③ 극치강우시계열 구축 및 이상강우의 정량적 기준을 개발 및 수립하여 최종적으로 탁수발생 예측 시스템의 입력자료인 강우예측/전망 정보를 생산하고자 함

◼ 전체 내용
● 기존 수자원공사의 통합수질 예측 대응 시스템의 강우예측 모형은 5∼7일의 중기 강우예측을 수행하므로 시간적으로 세분화(초단기, 단기, 중기, 장기)된 강우예측을 고려할 수 없음. 탁수관리 측면에서 다양한 저감대책 수립을 위하여 본 연구에서는 초단기(6시간 이내), 중기(10일 이내), 장기(1∼2개월) 강우예측/전망 기법 등 다중규모의 예측 선행시간 확보를 목표로 함
● 본 연구에서는 최종 연구목적을 달성하기 위하여 핵심기술을 다음과 같이 구분하여 연구기법을 개발
- 레이더 강우자료의 편의보정 및 초단기 강우예측 기술 개발
- 수치예보모델 기반의 중·장기 강우전망 기술 개발
- 극치강우시계열 구축 및 이상강우의 정량적 기준 수립
● 연구의 범위
- 시간적 범위 : 수문기상자료가 이용 가능한 최대 범위에서 결정
- 공간적 범위 : 5대강 권역을 대상으로 연구하며, 탁수발생과 관련된 시험유역을 설정하여 모형 검증
- 기술적 범위 : 수문학, 기상학, 통계학 및 컴퓨터공학의 융합연구를 체계적으로 구축

◼ 1단계
❏ 목표
자료 구축 및 레이더 기반 초단기 강우예측 기술 개발
❏ 내용
● 수치예보자료, 관측자료의 활용 가능성 평가
- 강우예측 관련 국내외 동향 분석 및 방법론 결정
- 지상 관측자료 강우분석 및 평가
- 수치예보자료 및 레이더 자료 구축
- 수치예보자료와 관측자료 비교 및 활용성 평가
● 수치예보 및 레이더 자료의 시공간적 편의보정 기법 개발
- 편의보정 관련 국내외 동향 분석 및 방법론 결정
- 수치예보자료 및 레이더 자료의 시공간적 편의보정 기법 개발
- 레이더, 위성, 지상관측자료 합성 기반의 레이더 정량적 강우추정 기법(QPE) 개발
● 레이더 강우자료 기반 초단기 강우예측 기술 개발
- 레이더 강우예측 기법 국내외 동향 분석 및 방법론 결정
- AI 기반 레이더 초단기(6시간 이내) 정량적 강우예측 기법(QPF) 개발
- 격자기반의 초단기 강우예측 정보 생산

◼ 2단계
❏ 목표
중장기 강우예측 기술 개발 및 극치강우시계열 정보 생산
❏ 내용
● 수치예보모델 기반의 중장기 강우앙상블 예측 기술 개발
- 수치예보모델을 활용한 중기(10일 이내), 장기(1-2개월) 강우앙상블 예측 기술 개발
- 강우예측 정보에 대한 시공간적 통계적 상세화 기법 개발
- 강우앙상블 모형을 활용한 중장기 강우전망 정보 생산
● 극치강우시계열 구축 및 이상강우의 정량적 기준 수립
- 강우예측 정보를 활용한 미계측 유역 면적별 지속시간 별 극치강우시계열 생산기술 개발
- 통계적 모형을 활용한 과거자료 기반의 극치강우 모의기술 개발
- 극치강우시계열 기반의 지역별 이상강우의 정량적 기준 수립

◼ 3단계
❏ 목표
시범유역 적용을 통한 모형 실용화 및 현업화
❏ 내용
● 시범유역 적용을 통한 개발모형 검보정 및 정보생산체계 구축
- 시범유역 적용을 통한 초단기, 중장기 강우예측 모형 검보정 및 고도화
- 극치강우시계열 및 강우예측 정보 생산체계 구축
● 탁수발생 예측 시스템 연계 및 DB 탑재
- 이상강우 대응 탁수발생 예측 시스템 연계 및 실시간 예측모형 현업화

◼ 해당 연도
❏ 목표
수치예보자료, 관측자료의 활용 가능성 평가
❏ 내용
● 강우예측 관련 국내외 동향 분석 및 방법론 결정
- 국내외 기관의 강우예측기법 및 현황 조사
● 지상 관측자료 강우분석 및 평가
- 활용 가능한 기상청 지상 관측자료(ASOS, AWS) 구축
- 구축된 지상 관측자료 격자화 방안 마련 및 강우분석 수행
● 수치예보자료 및 레이더 자료 구축
- 국내외 기관에서 생산하는 레이더 자료 및 수치예보모델(GFS, RCM, GloSea5) 조사
- 초단기, 중∙장기 강우예측/전망에 적절한 레이더 및 수치예보자료 구축
● 수치예보자료와 관측자료 비교 및 활용성 평가
- 격자형태의 수치예보 및 레이더자료를 지점 형태의 관측자료(ASOS, AWS)와 비교 수행
- 자료 간의 비교를 통한 수치예보 및 레이더 자료 활용성 평가

□ 연구개발성과
[최종 성과목표 및 달성률]

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
● 연구개발결과의 활용계획
- 강우예측 정보는 이상강우 대응 탁수발생 예측 및 예보 기술의 입력자료로 활용
- 초단기, 중기, 장기 강우정보는 수생태 전반에 대한 위험도 평가에 활용
- 극치강우시계열 DB는 탁수예측과 수생태 평가에 요구되는 강우 자료로 활용
● 연구개발결과의 기대효과
(기술적 측면)
- 레이더 강우자료를 통한 시공간적 강우장 변화 파악과 미계측 유역의 유출량 산정을 통해 탁수발생에 선제적으로 대응 가능함
- 강우예측 정보를 통계적으로 상세화함으로써 기존 수자원공사/기상청 현업 모델결과를 개선 할 수 있도록 하며, 실제 탁수발생 예측 및 전망이 가능토록 함
(산업경제적 측면)
- 강우예측 정보는 댐 및 저수지 수리시설의 운영 의사결정에 기초자료로써 방류조건을 결정하여 무효방류 수자원을 최소화함으로써 수자원의 활용성을 극대화 함
- 극치강우시계열은 수공구조물 설계시 고려해야할 요소로, 구축된 자료는 구조물 설계 시 보조적인 자료로 활용 가능함
(환경적 측면)
- 강우예측 정보가 탁수 대응 및 수생태 피해 최소화의 매뉴얼 제작의 기초자료로써 활용됨

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1.1 연구개발 목표 ... 7
• 1.2 연구개발 배경 및 필요성 ... 8
• 1.3 연구개발 핵심내용 ... 11
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 14
• 2.1 연차별 연구개발과제 수행 과정[주관연구기관(세종대학교)] ... 14
• 2.2 연차별 연구개발과제 수행 계획[주관연구기관(세종대학교)] ... 42
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 44
• 3.1 정성적 연구개발성과 ... 44
• 3.2 정량적 연구개발성과 ... 46
• 3.3 세부 정량적 연구개발성과 ... 46
• 3.4 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 46
• 3.5 연구개발비 사용실적 ... 46
• 4. 다음 연도 연구개발계획 ... 48
• 4.1 연구개발 목표 및 내용 ... 48
• 4.2 국내외 관련 분야 환경변화 ... 48
• 4.3 연구개발 추진전략 ... 48
• 4.4 연구개발 일정 및 기대 성과 ... 49
• 4.5 연구개발비 사용 계획 ... 50
• 4.6 사업화 추진 계획 ... 52
• 4.7 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 52
• 5. 참고문헌 ... 53
• 끝페이지 ... 55