표제지
목차
발간사 5
2016년 국가기상위성센터 10대 뉴스 6
1. 천리안위성 2A호 52종 원형 알고리즘 코드 개발 완료 8
2. 2016년 국제 공동 기상위성 사용자 컨퍼런스 및 제2회 대학(원)생 기상위성활용 연구성과 경진대회 개최 9
3. 기상청, 지구관측위성위원회(CEOS) 32번째 회원기관 가입 10
4. 천리안위성 2A호 지상국시스템 상세설계 완료 10
5. 위성자료 예보활용 워크숍 및 위성자료 융합활용 워크숍 개최 11
6. 본청-국가기상위성센터 간 네트워크 5배 향상 12
7. 지상 GNSS 자료 지점 확대 및 서비스 강화 13
8. 천리안위성 2A호 기상자료처리 알고리즘의 국외전문가 검토를 통한 환류 14
9. 제6대 김남욱 국가기상위성센터장 취임, 제7대 박훈 국가기상위성센터장 취임 15
10. 천리안위성의 구름탐지기법 개선을 통한 초단기 산출물 성능 향상 16
01. 기상위성 운영 17
1. 선진 IT 서비스 운영 관리 체계(ISO 20000) 기술력 확보 18
2. 지상국 시스템 운영환경 개선 19
3. 지상 GNSS 자료 지점 확대 및 서비스 강화 20
4. 기상위성 자료서비스 현황 22
5. 홈페이지, 위성정보시스템 개선 23
6. 천리안위성 전처리 품질관리 현황 25
7. 위성산출물 현업화 현황 30
02. 기상위성 정보 생산 및 지원 32
1. 위성영상 분석 33
2. 태풍정보 생산 35
3. 특이기상 영상 37
3.1. 개성공업지구 단전에 따른 야간 불빛의 변화(2016.1.30) 37
3.2. 천리안위성에서 탐지한 개기일식(2016.3.9) 38
3.3. 다양한 위성산출물로 본 황사(2016.4.22~25) 39
3.4. 위성으로 탐지한 폭탄저기압(2016.5.3~4) 40
3.5. 천리안위성으로 본 한반도 폭염(2016.8.12) 41
3.6. 중국 최악의 스모그(2016.12.18) 42
4. 위성기반 북극해빙 감시 43
03. 기상위성 개발 44
1. 후속 정지궤도위성 천리안 2A호 개발 계획 45
1.1. 사업 개요 45
1.2. 기상탑재체 개발 47
1.3. 우주기상탑재체 개발 50
1.4. 기대효과 52
2. 후속 정지궤도위성 천리안 2A호 지상국 개발 53
2.1. 천리안위성 2A호 지상국 개발 추진 53
2.2. 기상자료처리 알고리즘 개발 56
2.3. 천리안위성 2A호 활용기술 개발 61
3. 저궤도 기상위성 개발 68
3.1. 저궤도 기상위성 개발 필요성 68
3.2. 저궤도 기상위성개발 선행연구 추진 현황 69
3.3. 저궤도 기상위성 탑재체 개발 추진 계획 70
04. 연구개발사업 72
1. 초단기예보 지원 73
1.1. 천리안위성 구름탐지 알고리즘 개선 및 현업화 73
1.2. 히마와리-8 위성 안개탐지 알고리즘 개발 및 시험운영 74
1.3. 히마와리-8 위성 황사탐지 알고리즘 개발 및 시험운영 75
1.4. 기계학습을 이용한 위성기반 위험기상 감시기술 개발 76
1.5. 직수신 저궤도기반 위험기상요소 산출체계 구축 77
1.6. 저궤도 위성산출 가강수량 합성기술(OI) 개발 78
1.7. GPM 육상강수산출 알고리즘 개발 및 해양강수 실시간 시험운영 80
1.8. 태풍분석시스템 개발 82
1.9. 해상풍 85
1.10. 유의파고 85
2. 위성정보 내ㆍ외부 표출시스템 개선 86
2.1. 온습도/강수 연직단면 표출 기능 구현 86
2.2. GPM/DPR 해상풍 비교 표출 기능 구현 86
2.3. GPM/DPR과 레이더자료 간의 검증 기능 구현 87
3. 수치예보 지원 88
3.1. 품질개선 위성자료 수치예보모델 활용 지원 88
3.2. 수치지원자료분석시스템 개선 89
3.3. 수치모델연구부와 협업체계 유지 90
4. 우주기상 91
5. 위성자료 수문ㆍ기후 분야 활용 94
5.1. 위성기반 토양수분 94
5.2. 천리안위성 일 증발산량 정확도 개선 및 활용기술 개발 95
5.3. 천리안위성 기반 2차 ECVs 산출기술 개발 98
5.4. 마이크로파 위성자료와 수치모델 재분석자료를 활용한 토양수분 상세 합성장 산출기술 개발 101
6. 위성자료를 이용한 북극해빙 예측 103
6.1. 북극해빙 표면의 거칠기 변화 103
6.2. 향후 전망 104
7. 협력연구기관 106
7.1. 저궤도 기상위성 수동형 마이크로파탑재체 개발 선행연구(Ⅱ) 106
7.2. 천리안 및 외국위성자료 통합품질관리 및 재처리 기반 구축 108
8. 주요 학술활동 111
8.1. 학술회의 참석 111
8.2. 논문게재 성과 115
05. 국내외 활동 116
1. 국제회의 117
2. 국내회의 및 행사 118
2.1. 제2차 기상위성자료 융합활용 워크숍 118
2.2. 제5차 위성자료 사용자 협의회 118
2.3. 산림-기상위성분야 협력을 위한 공동워크숍 119
2.4. 제7회 우주기상 공동연수회 120
2.5. 제2회 대학(원)생 기상위성활용 연구성과 경진대회 121
2.6. 위성자료 예보활용 워크숍 122
3. 대외협력 사업 123
4. 교육훈련 124
4.1. KOICA 글로벌 연수과정 '기상위성자료 활용능력 향상'과정 124
4.2. 제6회 대학생 기상위성 여름캠프 125
5. 대내외 홍보 126
5.1. 언론활동(보도, 방송출연, 인터뷰, 기고, 특집/ 기획기사) 126
5.2. 하늘사랑 기고 130
5.3. 기타 홍보활동(설명회, 강연회, 간담회) 131
[부록] 132
1. 주요업무일지 133
2. 조직도 135
3. 인사이동 135
4. 예산현황 137
5. 청사시설 137
6. 발간자료 목록 138
7. 현업화 성과 140
8. 특허성과 141
9. 위성정보 만족도 조사 143
10. 국외출장 145
11. 정부포상 147
12/11. 센터 내방객 148
[표 1-1] 천리안 기상위성 자료 서비스 현황 22
[표 1-2] 적외채널 복사보정 품질 기준 값(잡음 상당 온도 차) 26
[표 1-3] 가시/적외 채널별 위치정확도 29
[표 1-4] 2016년 위성시스템 운영 심의 목록 30
[표 3-1] 후속 정지궤도기상위성(천리안 2A호) 개발사업 부처별 역할 45
[표 3-2] 정지궤도기상위성 개발사업 및 지상국 개발사업 중점 내용 46
[표 3-3] 기상탑재체 개발 주요 일정 50
[표 3-4] 우주기상탑재체 개발 주요 일정 52
[표 3-5] 천리안 2A 위성 기상산출물 개발 대상 목록 56
[표 3-6] 천리안위성 2A호 활용기술 분야 분류 및 세부 개발 내용 62
[표 3-7] 전세계 극궤도위성 운영 현황 및 계획 68
[표 3-8] 저궤도 기상위성개발 추진 경과 69
[표 3-9] 저궤도 기상위성 개발 마이크로파탐측기 재원 71
[표 3-10] 저궤도 기상위성 개발 계획 71
[표 4-1] 천리안 운량 성능 평가(2016년 9월 1일~10월 7일) 73
[표 4-2] 히마와리-8 위성 안개탐지 성능 평가(2016년 10월) 74
[표 4-3] 가강수량 RMSE 정확도 평가(2016년 7월 1일~8월 1일) 79
[표 4-4] 가강수량 Bias 정확도 평가(2016년 7월 1일~8월 1일) 79
[표 4-5] 전 지구 온도 이상와 태양 및 지자기 활동 지수들과의 상관관계 92
[표 4-6] 구름 탐지 경계값 개선 검증 결과 99
[그림 1-1] ISO/IEC 20000 인증명패 18
[그림 1-2] ISO/IEC 20000 인증서 18
[그림 1-3] OSCAR 실제 페이지 캡쳐 화면 23
[그림 1-4] landing page 제공화면 23
[그림 1-5] 시험운영 황사탐지 동시표출 영상 24
[그림 1-6] 천리안위성 2A호 알고리즘 시험운영 페이지 24
[그림 1-7] 천리안 기상자료 전처리 개요 25
[그림 1-8] 가시채널 복사보정 품질 결과(신호 대 잡음 비) 26
[그림 1-9] SWIR 잡음상당 온도 차 27
[그림 1-10] WV 잡음상당 온도 차 27
[그림 2-1] RGB 컬러합성영상 예시 34
[그림 2-2] ADT 8.2.1 수행결과 예시 35
[그림 2-3] 타기관과의 ADT 분석결과 비교(CHABA(차바, 1618): 강도지수) 36
[그림 2-4] 마이크로파 강풍 및 폭풍반경 개선사례(NAMTHEUN(남테운, 1612): 2016.9.3 06:00 UTC) 36
[그림 2-5] Suomi-NPP/VIIRS센서의 DNB 영상으로 본 개성공단의 불빛 변화 37
[그림 2-6] 천리안 가시영상에 나타난 개기일식(2016.3.9) 38
[그림 2-7] 위성기반 황사탐지 산출물(2016.4.22 09:00 KST) 39
[그림 2-8] 강풍을 동반한 폭탄저기압(2016.5.3) 40
[그림 2-9] 위성에서 관측한 폭염(2016.8.12) 41
[그림 2-10] 위성으로 본 중국지역의 스모그 현상(2016.12.18 12:00 KST) 42
[그림 2-11] 해빙면적의 연 변화 43
[그림 2-12] 과거와 현재 9월의 해빙면적 분포 비교 43
[그림 3-1 ] 천리안위성 2A호 시스템 형상도 45
[그림 3-2 ] 천리안위성 2B호 시스템 형상도 45
[그림 3-3] 천리안위성 2A호 채널별 반응함수 48
[그림 3-4] 천리안위성 2A호 위성궤도 및 자세제어 동역학 모델 49
[그림 3-5] 천리안위성 2A호 기상탑재체-위성체 전기접속 시험 49
[그림 3-6] 우주기상탑재체 진동시험 51
[그림 3-7] 우주기상탑재체 충격시험 51
[그림 3-8] 우주기상탑재체 열 진동시험 51
[그림 3-9] 우주기상탑재체 전기적 접속(ETB) 시험 52
[그림 3-10] 후속 지상국 시스템 구성도 53
[그림 3-11] 지상국 개발사업 추진 단계 54
[그림 3-12] 송수신 시스템 운영 개념도 54
[그림 3-13] 공통 테스트베드 자료 흐름도 55
[그림 3-14] 안개 분석 향상 57
[그림 3-15] 구름분석 성능 향상 58
[그림 3-16] 황사/에어로졸 감시 향상 58
[그림 3-17] 태풍감시 향상 58
[그림 3-18] 천리안위성 2A호 산출물 시험운영 화면 59
[그림 3-19] 제1차 천리안위성 2A호 알고리즘․활용 과학기술 검토회의 60
[그림 3-20] 활용기술 개발 일정 계획 61
[그림 3-21] 우리나라 집중호우 타입 분류 63
[그림 3-22] IMERG 강우 및 강설 산출물(예시) 63
[그림 3-23] 외삽기반 위성예측영상 산출 기법(예시) 64
[그림 3-24] 태풍/해양 분야 산출물(예시) 65
[그림 3-25] 토양수분 산출 및 홍수 피해 면적 65
[그림 3-26] 산불(발생위험도, 피해면적, 방사열에너지) 산출 흐름도 66
[그림 3-27] 황사고도 산출 흐름도 67
[그림 3-28] 고해상도 상세화 적용(예시) 67
[그림 3-29] 저궤도 기상위성 활용분야 68
[그림 3-30] 차세대 중형위성 2단계 개발 계획 70
[그림 4-1] 기존 및 신규 구름탐지 정성적 비교(2016.07.17 10:15 KST) 73
[그림 4-2] 히마와리-8 위성 안개탐지 시험운영 74
[그림 4-3] 히마와리-8 황사탐지를 위한 구름 제거 실험(2016년 3월 6일) 75
[그림 4-4] BTV 합성일수 설정 실험(2016년 3월 6일) 76
[그림 4-5](왼쪽) Logistic regression 기계학습 기법을 적용하여 대류운 식별 모델 개발(오른쪽) 대류운의 발달단계(생성, 성숙, 발달, 쇠퇴)와 이동속도/방향에 대한 정보 제공 77
[그림 4-6] 연직 온습도자료 정확도 검증과 가강수량 및 불안정지수 산출 77
[그림 4-7] 가강수량 합성 기술 흐름도 78
[그림 4-8] OI 가강수량 합성장 산출 79
[그림 4-9] 강우강도와 마이크로파 밝기온도 상관성 분석 80
[그림 4-10] GPM GMI 해양강수 실시간 운영모듈 시험운영 개시(2016.7.1~) 81
[그림 4-11] 위성자료를 활용한 태풍 중심위치 자동 산출 경로도 영상(차바, 1618) 82
[그림 4-12] 태풍분석시스템에서 분석자가 정의한 사각형내의 영역에 대해 수평/수직 온ㆍ습도 연직그래프(warm core) 표출 83
[그림 4-13] 태풍 warm core 연직구조 표출 화면 83
[그림 4-14] PMW 산출 이미지 83
[그림 4-15] NPP VIIRS RAW DNB(2016.9.19 17:14 UTC) 84
[그림 4-16] NPP VIIRS RGB DNB(2016.11.25 16:16 UTC) 84
[그림 4-17] 4지점의 부이 자료에 대한 SSMIS, GMI, AMSR2 위성데이터의 검증결과 85
[그림 4-18] 유의파고 검증 결과 85
[그림 4-19] 연직관측 자료의 2차원 평면 영상(기존) 86
[그림 4-20] 사용자가 지정한 단면의 연직 분포 표출(개선) 86
[그림 4-21] GMI 해상풍 영상만 표출 영상(기존) 87
[그림 4-22] 강우강도와 해상풍 동시표출로 비교∙분석 가능(개선) 87
[그림 4-23] Scatter Plot 87
[그림 4-24] Time Series 87
[그림 4-25] 천리안위성 대기운동벡터 개선 영상 비교 및 수치예보모델 입력 효과 88
[그림 4-26] 천리안위성 청천복사휘도(좌) 및 적설탐지(우) 개선 89
[그림 4-27] 수치지원자료분석시스템의 표출 화면(S-NPP위성 ATMS 센서의 처리기관별 복사량 영상(좌)과 아리랑-5호 위성 전파엄폐 분석 결과 표출 영상(우)) 89
[그림 4-28] 전 지구적 우주방사선량 분포 측정 자료(좌), KREAM 결과(우) 91
[그림 4-29] 양성자 예측모델 개발 로드맵 92
[그림 4-30] 기상청 국가기상위성센터의 일일 우주기상 상황판 93
[그림 4-31] NASA, JAXA, GLDAS와 실측 토양수분량 산점도(NASA: 녹색, JAXA: 적색, GLDAS: 파란색) 94
[그림 4-32] 보정전후 GCOM-W1/AMSR2 토양수분자료와 GLDAS, 농업과학원 실측자료의 시계열 비교(녹색: 보정전, 적색: 보정후, 청색: GLDAS, 흑색: 실측, 회색 막대: 강우량) 95
[그림 4-33] 2012년 플럭스타워 관측지(산림)에서의 관측자료 기반 보정식 적용 전ㆍ후의 결과 96
[그림 4-34] 2012년 플럭스타워 관측지(농경지)에서의 관측자료 기반 보정식 적용 전ㆍ후의 결과 96
[그림 4-35] 2012년 플럭스타워 관측지(산림)에서의 GLDAS모델 기반 보정식 적용 전ㆍ후의 결과 97
[그림 4-36] 2012년 플럭스타워 관측지(농경지)에서의 GLDAS모델 기반 보정식 적용 전ㆍ후의 결과 97
[그림 4-37] L1B, L2', L3 산출물 생산 모듈 체계 98
[그림 4-38] Comparison with COMS/MI L3 grid surface albedo and MODIS grid albedo product(MCD43C3)(left: black sky, right: white sky) 99
[그림 4-39] CMDPS L2 RI와 COMS L2 RI 재산출물의 강우강도 카테고리별 hit rate 관측 시각 2015년 7월 11일 22:00 UTC 100
[그림 4-40] 기계학습 기법 설명 101
[그림 4-41] 토양수분 상세합성장 알고리즘의 모식도 102
[그림 4-42] 2016년 3월과 9월의 표면 거칠기 103
[그림 4-43] 통계예측모델을 사용하여 2014년~2016년 10월부터 예측된 북극해빙 농도 아노말리 104
[그림 4-44] 1979년~2016년 북극해빙농도의 상위 3개 S-EOFs 패턴(위) 과 이들의 주성분 시계열(아래) 105
[그림 4-45] 저궤도기상위성 수동형 마이크로파탑재체 개발 선행연구 개발 일정 106
[그림 4-46] 183GHz 라디오미터 형상 107
[그림 4-47] 183GHz 라디오미터 구성도 107
[그림 4-48] 183GHz 라디오미터 환경실험 모식도 및 저궤도 기상위성개발 활용도 107
[그림 4-49] 천리안위성 기상산출물 품질 검증 체계 109
[그림 4-50] 기상산출물 품질검증 분석자료 통합 표출화면 109
[그림 4-51] 재처리 수행 체계 및 쉘 프로그램 110
[그림 5-1] 제2회 기상청 국제기상위성 컨퍼런스 관련 사진 117
[그림 5-2] 제2차 기상위성자료 융합활용 워크숍 개최 사진 118
[그림 5-3] 제5차 위성자료 사용자 협의회 개최 사진 119
[그림 5-4] 산림-기상위성분야 협력을 위한 공동워크숍 개최 사진 119
[그림 5-5] 제7회 우주기상 공동연수회 개최 사진 120
[그림 5-6] 제2회 대학(원)생 기상위성활용 연구성과 경진대회 개최 사진 121
[그림 5-7] 위성자료 예보활용 워크숍 참석자 단체 사진 122
[그림 5-8] 기상청ㆍ산림청 협업추진 협의회 개최 사진 123
[그림 5-9] 기상위성자료 활용능력 향상과정 참가자 사진 124
[그림 5-10] 제6회 대학생 기상위성 여름캠프(2016.6.28~7.1) 125