표제지
발간사 / 남성현
목차
제1장 산불감시카메라 등을 이용한 최적 산악기상관측망 구축 20
1. 서론 21
2. 국내외 산악기상관측 현황분석 24
가. 국외 산악기상관측 현황 24
나. 국내 산악기상관측 현황 28
3. 연구자료 및 방법 34
가. 멀티프랙탈 변동분석 34
나. 산악기상관측망 선정기준 및 입지분석 42
다. 산악기상관측망 적정위치 공간분석 및 현장 평가 43
4. 산악기상관측망 적정위치 선정 결과 46
가. 멀티프랙탈 변동분석 결과 46
나. 권역별 산악기상관측망 적정위치 선정 결과 50
5. 결론 및 고찰 75
제2장 산악기상 전용모델과 연계한 산림재해 예측모델 고도화 78
1. 서론 79
2. 연구 내용 및 방법 79
가. 분석자료 79
나. 평가방법 81
3. 주요 연구 결과 83
가. 산악기상과 일반기상의 비교 분석 83
나. 산악기상 전용모델과 연계한 산림재해 예측모델 고도화 96
4. 결론 및 고찰 100
제3장 산악기상 종합정보관리시스템 구축 102
1. 서론 103
2. 산악기상 실시간 모니터링 체계 구축 104
3. 산악기상정보시스템 구축 107
4. GIS 기반 상세 산악기상기후정보 생산 지원체계 구축 114
가. GIS 기반 산악기상기후 정보 지원 위한 DB 스키마 및 DB 설계 114
나. 산악기상정보 저장 115
다. 기상청 AWS 데이터 저장 116
라. 동네예보 및 산악예보 지점 리스트 117
마. 기상특보(KTKO51, KTKO60) 120
바. 실황(SHKO60) 122
사. AWS 지점코드 매칭자료 124
아. AWS 하늘상태 매칭자료 125
자. 지도표출용 시/도 지역구분코드자료 125
차. SHKO60 실황데이터 지역매칭자료 125
카. 산악예보 지점매칭자료 126
5. 결론 및 고찰 126
제4장 산악 미기상 모의에 의한 산림재해위험평가기술 개발 128
1. 서론(연구과제의 개요) 129
가. 연구개발의 필요성 129
나. 연구개발의 목적 및 범위 133
2. 국내외 연구 동향 134
가. 개괄 134
나. 바람장의 역학적 다운 스케일링 관련 138
다. 비종관 관측 자료의 자료 동화 관련 141
3. 연구수행 내용 및 결과 144
가. WRF 모형기반 산악 미기상 예측시스템 최적화 및 검증 144
나. 3차원과 4차원 변분자료 동화방법을 이용한 비종관 관측 자료 동화 167
다. MUKLIMO 모형을 이용한 바람장의 역학적 다운 스케일링 결과 검증 177
4. 연구결과 및 고찰 189
가. WRF 모형기반 산악 미기상 예측시스템 최적화 및 검증 189
나. 3차원과 4차원 변분자료 동화방법을 이용한 비종관 관측 자료 동화 228
다. MUKLIMO 모형을 이용한 바람장의 역학적 다운 스케일링 결과 검증 267
5. 결론 294
가. WRF 모형기반 산악 미기상 예측시스템 최적화 및 검증 294
나. 3차원과 4차원 변분자료 동화방법을 이용한 비종관 관측 자료 동화 294
다. MUKLIMO 모형을 이용한 바람장의 역학적 다운 스케일링 결과 검증 295
제5장 산림생태계 플럭스 타워 네트워크 구축 296
1. 서론 297
2. 국내외 기술개발 현황 298
가. 국외 관련분야에 대한 기술개발 현황 298
나. 국내 관련분야에 대한 기술개발 현황 299
3. 연구수행 내용 및 결과 301
가. 에디공분산 플럭스 타워 관측 시스템 관리 301
나. 탄소/에너지/물 플럭스 측정 330
다. 결측 자료 복원 프로그램 구축 339
라. 관측자료 처리를 통한 데이터베이스 구축 349
마. 이산화탄소 및 에너지 교환량 특성 분석 394
바. 라그란지안 입자 확산 모형을 이용한 발자국 예비 분석 407
4. 고찰 및 결론 415
참고문헌 416
판권기 443
[표 1-1] 기상청 산악지역 AWS 운영 현황 29
[표 1-2] 산림청 AWS 설치 현황(삼척 LTER 5개소) 30
[표 1-3] 산지에 설치된 AWS 지점정보(강원) 32
[표 1-4] 산지에 설치된 AWS 지점별 장비규격(강원) 33
[표 1-5] 산악기상관측 적정위치 현장 평가표의 예시 43
[표 1-6] KLAPS 데이터 개요 47
[표 1-7] 경상북도 권역 산악기상관측 적정위치 51
[표 1-8] 경상남도 권역 산악기상관측 적정위치 53
[표 1-9] 강원도 권역 산악기상관측 적정위치 55
[표 1-10] 강원영서 권역 산악기상관측 적정위치 57
[표 1-11] 충청북도 권역 산악기상관측 적정위치 58
[표 1-12] 서울 권역 산악기상관측 적정위치 61
[표 1-13] 부산·울산 권역 산악기상관측 적정위치 63
[표 1-14] 대구·경북 권역 산악기상관측 적정위치 64
[표 1-15] 광주·나주 권역 산악기상관측 적정위치 64
[표 1-16] 대전·세종 권역 산악기상관측 적정위치 65
[표 1-17] 경기·인천·과학원 권역 산악기상관측 적정위치 65
[표 1-18] 전북 권역 산악기상관측 적정위치 72
[표 1-19] 전남 권역 산악기상관측 적정위치 73
[표 1-20] 강원·충북 권역 산악기상관측 적정위치(국립산림품종관리센터) 74
[표 1-21] 경기 권역 산악기상관측 적정위치(국방부-제3군야전사령부 권역) 74
[표 1-22] 제주 권역 산악기상관측 적정위치 74
[표 2-1] 2013년, 2014년 강릉 일원 테스트베드의 고도별 풍속 비교 83
[표 2-2] 2013년, 2014년 강릉 일원 테스트베드의 고도별 강수량 비교 84
[표 2-3] 2014년 지리산 일원 테스트베드의 고도별 풍속 비교 85
[표 2-4] 2014년 지리산 일원 테스트베드의 고도별 강수량 비교 85
[표 2-5] 통합 산불위험확률모형의 통계결과 97
[표 3-1] 국립산림과학원 산악기상정보 테이블 115
[표 3-2] 기상청 AWS 1분 데이터 테이블 116
[표 3-3] 기상청 AWS 10분 데이터 테이블 117
[표 3-4] 동네예보 및 산악예보 데이터 테이블 118
[표 3-5] 동네예보 3시간 데이터 테이블 119
[표 3-6] 동네예보 일 데이터 테이블 120
[표 3-7] KTKO51 데이터 테이블 121
[표 3-8] KTKO60 데이터 테이블 122
[표 3-9] 실황(SHKO60) 데이터 테이블 123
[표 3-10] AWS 지점코드 매칭 데이터 테이블 124
[표 3-11] AWS 하늘상태 매칭 데이터 테이블 125
[표 3-12] 지도표출용 시/도 지역구분코드 데이터 테이블 125
[표 3-13] SHKO60 실황데이터 지역매칭 데이터 테이블 125
[표 3-14] 산악예보 지점 매칭 테이블 126
[표 4-1] 경북과 강원 지역에서 2013년 이전에 발생한 산불 사례 149
[표 4-2] 경북과 강원 지역에서 2013년 이전에 발생한 산사태(집중호우) 사례 149
[표 4-3] 경북과 강원 지역에 대해 선정한 산불 및 집중호우 사례 155
[표 4-4] 충북과 경남 지역에서 발생한 산불과 집중호우 사례 요약 156
[표 4-5] 2105년 실험에 사용할 산불과 집중호우 사례일 161
[표 4-6] 자료 동화 실험의 요약 176
[표 4-7] 무클리모 모형의 네임리스트 변수들 182
[표 4-8] MUKLIMO 모형 수행을 위한 주요 네임리스트 변수 값 188
[표 4-9] 충북 지역, 경남 지역에서 발생한 산불 및 집중호우 사례에 대한, WRF 모형 3km 해상도와... 217
[표 4-10] WRF 모형의 도메인3과 도메인 4의 계산 결과 223
[표 4-11] WRF 모형의 도메인3과 도메인 4의 계산 결과 228
[표 4-12] 기상청 AWS 자료를 동화한 KMA 실험과 기상청 및 국립산림과학원 AWS 자료를 동화한... 232
[표 4-13] 충북, 경남 지역 산불 및 집중호우 사례에 대한 각 실험의 O-B/O-A 값 248
[표 4-14] 강원과 경북, 경남, 충청 지역 산불 사례에 대한 초기 4시간의 O-B/O-A 값 261
[표 4-15] 지면 특성에 따른 거칠기 길이의 값 279
[표 5-1] 안면도 휴양림 타워의 기기 목록 및 사양 306
[표 5-2] 인접 AWS 목록 312
[표 5-3] 인접 AWS의 2013-2014년 연강수량 및 연평균기온 313
[표 5-4] 제주 난대림 타워 관리 일정 및 야장 316
[표 5-5] 삼척 검봉산 타워 관리 일정 및 야장 320
[표 5-6] 평창 가리왕산 타워 관리 일정 및 야장 321
[표 5-7] 홍천 매화산 타워 관리 일정 및 야장 324
[표 5-8] 완도 수목원 타워 관리 일정 및 야장 326
[표 5-9] 안면도 휴양림 타워 관리 일정 및 야장 327
[표 5-10] 10Hz 원시 자료의 물리적 한계 범위 및 필터 기준 335
[표 5-11] 30분 평균 자료의 물리적 한계 범위 및 필터 기준 336
[표 5-12] 각 플럭스 타워 별 관측 기간과 수득률 현황 338
[그림 1-1] Structural diagram of the U.S. National Fire Danger Rating System 24
[그림 1-2] FARSITE simulation in the San Bernardino, California 25
[그림 1-3] Remote Automated Weather Stations 25
[그림 1-4] Structure of the CFFDRS 26
[그림 1-5] 영국 산악기상 예보 서비스 27
[그림 1-6] 프랑스 산악기상 정보 서비스 28
[그림 1-7] 기상청 산악 설치 AWS 지점 위치도(강원도) 30
[그림 1-8] 산악기상관측 현황(삼척 LTER 5개소 AWS) 31
[그림 1-9] 관측되지 않은 지점 값을 구하기 위한 그리그 추정 38
[그림 1-10] 임의의 관측지점, h=xi-xi(이미지참조) 40
[그림 1-11] Spherical model을 이용한 variogram 40
[그림 1-12] 산악기상관측망 적정위치 선정 및 구축 흐름도 45
[그림 1-13] 멀티프랙탈 분석 범위 46
[그림 1-14] 강수량 멀티프랙탈 분석(△α 상위15%)(이미지참조) 48
[그림 1-15] 풍속 멀티프랙탈 분석(△α 상위30%)(이미지참조) 49
[그림 1-16] 경상북도 권역 산악기상관측 적정위치 50
[그림 1-17] 경상남도 권역 산악기상관측 적정위치 52
[그림 1-18] 강원도 권역 산악기상관측 적정위치 54
[그림 1-19] 강원영서 권역 산악기상관측 적정위치 56
[그림 1-20] 충청북도 권역 산악기상관측 적정위치 58
[그림 1-21] 서울시 산악기상관측망 적정위치 공간 분석 59
[그림 1-22] 서울시 산악기상관측망 구축 60
[그림 1-23] 영남 권역별 적정위치 공간분석 결과 62
[그림 1-24] 도시생활권 산악기상관측망 적정위치 선정 및 최적망 구축 63
[그림 1-25] 호남 및 제주권역의 산림재해위험지 분석 66
[그림 1-26] 호남·제주 권역의 국사경계도 분석 67
[그림 1-27] 산악기상관측소와 기상청AWS 지점별 중복성 검토 및 분석 67
[그림 1-28] 국유림 내 접근성(임도망, 등산로) 중첩 분석 68
[그림 1-29] 국유림 내 200m 이상의 고도추출 분석 69
[그림 1-30] 공간분석에 의한 1차 후보지 선정 결과 70
[그림 1-31] 2015년 최적의 산악기상관측망 입지선정 및 구축 최종 결과 71
[그림 2-1] 산악기상정보를 융합한 산불발생확률 모형의 고도화 80
[그림 2-2] 산악기상과 일반기상 변화의 비교 분석을 위한... 81
[그림 2-3] 산악기상정보 융합을 통한 산불발생위험성 평가 분석흐름도 82
[그림 2-4] 2013년, 2014년 강릉 일원 테스트베드의 관측지점별 평균풍속과 최대풍속 비교 84
[그림 2-5] 2013년, 2014년 강릉 일원 테스트베드의 관측지점별 일강수량 비교 84
[그림 2-6] 2014년 지리산 일원 테스트베드의 관측지점별 평균풍속과 최대풍속 비교 85
[그림 2-7] 2014년 지리산 일원 테스트베드의 관측지점별 일강수량 비교 86
[그림 2-8] 강원 강릉 일원(T1)의 일반기상과 산악기상의 최대풍속 변화 비교 89
[그림 2-9] 경북 봉화 일원(T2)의 일반기상과 산악기상의 최대풍속 변화 비교 89
[그림 2-10] 충북 충주 일원(T3)의 일반기상과 산악기상의 최대풍속 변화 비교 90
[그림 2-11] 경남 지리산 일원(T4)의 일반기상과 산악기상의 최대풍속 변화 비교 90
[그림 2-12] 서울 관악산 일원(T5)의 일반기상과 산악기상의 최대풍속 변화 비교 91
[그림 2-13] 부산 일원(T6)의 일반기상과 산악기상의 최대풍속 변화 비교 91
[그림 2-14] 강원 강릉 일원(T1)의 일반기상과 산악기상의 일최대 누적강수량 변화 비교 92
[그림 2-15] 경북 봉화 일원(T2)의 일반기상과 산악기상의 일최대 누적강수량 변화 비교 92
[그림 2-16] 충북 충주 일원(T3)의 일반기상과 산악기상의 일최대 누적강수량 변화 비교 93
[그림 2-17] 경남 지리산 강릉 일원(T4)의 일반기상과 산악기상의 일최대 누적강수량 변화 비교 93
[그림 2-18] 서울 관악산 일원(T5)의 일반기상과 산악기상의 일최대 누적강수량 변화 비교 94
[그림 2-19] 부산 일원(T6)의 일반기상과 산악기상의 일최대 누적강수량 변화 비교 94
[그림 2-20] 공간내삽모형을 적용한 고도변화에 따른 산악지역의 기온분포 보정 결과 95
[그림 2-21] 기상관측소간의 평균거리 분석 결과(좌: 기상청 AWS, 우: 기상청 AWS + 산악기상관측소) 96
[그림 2-22] 산악기상정보를 융합한 예측모델의 정확도 평가 결과 99
[그림 2-23] 산불위험등급별 3개 모형의 산불발생건수 정확도 검증 결과 99
[그림 3-1] 산악기상정보 실시간 연동 체계 예시 104
[그림 3-2] 산악기상정보 수신 장애 모니터링 기능 105
[그림 3-3] 산악기상관측망 메타관리 106
[그림 3-4] 관측소별 메타 조회(우), 메타 등록(좌) 기능 107
[그림 3-5] 산악기상정보시스템 메뉴 통합/수정 전과 후 108
[그림 3-6] 변경된 Map API 109
[그림 3-7] 산악기상정보 조회 화면 110
[그림 3-8] 모바일 페이지 화면 111
[그림 3-9] 기상위성 표출 화면 112
[그림 3-10] 레이더 표출 화면 112
[그림 3-11] 낙뢰 표출 화면 113
[그림 3-12] GIS 기반 정보 제공 위한 위치정보 DB화 114
[그림 4-1] 2011년 3월 30일 15시 2m 상대 습도의 분포. 관측(좌), WRF 모의 결과(우) 150
[그림 4-2] 2011년 1월 31일 18시 2m 상대 습도의 분포. 관측(좌), WRF 모의 결과(우) 150
[그림 4-3] 2011년 6월 24일부터 24시간 누적 강수량 분포. 관측(좌), WRF 모의 결과(우) 152
[그림 4-4] 2008년 7월 24일부터 24시간 누적 강수량 분포. 관측(좌), WRF 모의 결과(우) 153
[그림 4-5] 2013년 3월 9일 15시 2m 상대 습도의 분포. 관측(좌), WRF 모의 결과(우) 153
[그림 4-6] 2013년 3월 27일 15시 2m 상대 습도의 분포. 관측(좌), WRF 모의 결과(우) 154
[그림 4-7] 2013년 7월 14일부터 24시간 누적 강수량 분포. 관측(좌), WRF 모의 결과(우) 154
[그림 4-8] 2013년 7월 15일부터 24시간 누적 강수량 분포. 관측(좌), WRF 모의 결과(우) 155
[그림 4-9] 2014년 4월 6일 15KST의 2m 상대습도(상단)와 10m 바람벡터(하단).... 157
[그림 4-10] 2014년 4월 23일 15KST의 2m 상대습도(상단)와 10m 바람벡터(하단).... 158
[그림 4-11] 2013년 6월 18일 00 UTC부터 24시간 누적 강수량 분포(상단), 2013년 7월 5일 00 UTC부터... 159
[그림 4-12] WRF 모형에서 모의된 2014년 8월 6일 00 UTC부터 24시간 동안의 누적 강수량... 160
[그림 4-13] 2015년 3월 22일 15KST의 2m 상대습도(상단)와 10m 바람벡터(하단). 좌측은... 162
[그림 4-14] 2015년 7월 12일 00 UTC부터 24시간 누적 강수량 분포. 좌측은 관측된 AWS 값의... 163
[그림 4-15] WRF 모형 수행을 위한 모의 영역 설정. 해상도는 최상위 모의 영역으로부터 27.9, 3.1km 166
[그림 4-16] WRF 모형 수행을 위한 1km 모의 영역. 1km 모의 영역은 충북(상)과 경남(하)에 대한 것임 166
[그림 4-17] WRF 모형 수행을 위한 run-time schedule 167
[그림 4-18] 기상청 AWS(좌)와 국립산림과학원 AWS(우) 관측 지점의 분포 173
[그림 4-19] Little r 포맷의 구조 174
[그림 4-20] Little r 포맷의 예시 174
[그림 4-21] AWS 자료 동화 과정의 자동화 175
[그림 4-22] 무클리모 모형의 프로그램 구조 182
[그림 4-23] MUKLIMO 모형 수행을 위한 지형 자료의 생성 과정 186
[그림 4-24] 강원 지역(좌상), 경북 지역(우상), 충북 지역(좌하), 경남 지역(우하)에 대한... 186
[그림 4-25] MUKLIMO 모형 수행을 위한 수목 자료 생성 과정 187
[그림 4-26] 강원 지역(좌상), 경북 지역(우상), 충북 지역(좌하), 경남 지역(우하)에 대한... 187
[그림 4-27] WRF 모형의 3km 해상도 모의 결과 검증. 동서 방향의 바람, 남북 방향의 바람, 온도에 대한... 191
[그림 4-28] 그림 4-27과 같으나, 1km 해상도 모의 결과에 대한 검증 191
[그림 4-29] 그림 4-28과 같으나, GW FF1 사례 192
[그림 4-30] 그림 4-29와 같으나, GW FF1 사례 192
[그림 4-31] WRF 모형의 3km 해상도 모의 결과 검증. 동서 방향의 바람, 남북 방향의 바람, 온도, 강수량에... 194
[그림 4-32] 그림 4-31과 같으나, 1km 해상도 모의 결과에 대한 검증 195
[그림 4-33] 그림 4-31과 같으나, GW HR1 사례 195
[그림 4-34] 그림 4-32와 같으나, GW HR1 사례 196
[그림 4-35] WRF 모형의 3km 해상도 모의 결과 검증. 동서 방향의 바람, 남북 방향의 바람, 온도에 대한... 198
[그림 4-36] 그림 4-35와 같으나, 1km 해상도 모의 결과에 대한 검증 198
[그림 4-37] WRF 모형의 3km 해상도 모의 결과 검증. 동서 방향의 바람, 남북 방향의 바람, 온도, 강수량에... 199
[그림 4-38] 그림 4-37과 같으나, 1km 해상도 모의 결과에 대한 검증 199
[그림 4-39] WRF 모형의 3km 해상도 모의 결과 검증. 동서 방향의 바람, 남북 방향의 바람, 온도에 대한... 201
[그림 4-40] 그림 4-39과 같으나 1km 해상도 모의 결과에 대한 검증 202
[그림 4-41] RF 모형의 3km 해상도 모의 결과 검증. 동서 방향의 바람, 남북 방향의 바람, 온도, 강수량에... 202
[그림 4-42] 그림 4-41과 같으나, 1km 해상도 모의 결과에 대한 검증 203
[그림 4-43] ECMWF ERA Interim 자료를 이용하여 검증한 27km 해상도 모의 결과의 근제곱평균오차의 시간... 204
[그림 4-44] 그림 4-43와 같으나 경남 지역 산불 사례에 대한 결과 205
[그림 4-45] 그림 4-43와 같으나 충북 지역 집중호우 사례(2013년)에 대한 결과 206
[그림 4-46] 그림 4-43와 같으나 경남 지역 집중호우 사례(2013년)에 대한 결과 206
[그림 4-47] 기상청 AWS 관측 자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 3km 해상도 모의 결과에 대한 근제곱평균오차... 208
[그림 4-48] 그림 4-47과 같으나 경남 지역 2013년 집중호우 사례에 대한 결과 209
[그림 4-49] 그림 4-47과 같으나 충북 지역 2014년 집중호우 사례에 대한 결과 209
[그림 4-50] 그림 4-47과 같으나 경남 지역 2014년 집중호우 사례에 대한 결과 210
[그림 4-51] 그림 4-47과 같으나 충북 지역 산불 사례에 대한 결과 211
[그림 4-52] 그림 4-47과 같으나 경남 지역 산불 사례에 대한 결과 211
[그림 4-53] 기상청 AWS 관측 자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 1km 해상도 모의 결과에 대한 근제곱평균오차... 213
[그림 4-54] 그림 4-53과 같으나 경남 지역 2013년 집중호우 사례에 대한 결과 214
[그림 4-55] 그림 4-53과 같으나 충북 지역 2014년 집중호우 사례에 대한 결과 214
[그림 4-56] 그림 4-53과 같으나 경남 지역 2014년 집중호우 사례에 대한 결과 215
[그림 4-57] 그림 4-53과 같으나 충북 지역 산불 사례에 대한 결과 216
[그림 4-58] 그림 4-53과 같으나 경남 지역 산불 사례에 대한 결과 216
[그림 4-59] 동서 방향의 바람, 남북 방향의 바람, 온도, 강수량에 대한 지역,... 218
[그림 4-60] 기상청과 산림과학원 AWS 관측 자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 3km 해상도 모의 결과에... 219
[그림 4-61] 기상청과 산림과학원 AWS 관측 자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 1km 해상도 모의 결과에... 221
[그림 4-62] 기상청과 산림과학원 AWS 관측 자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 1km 해상도 모의 결과에... 221
[그림 4-63] 기상청과 산림과학원 AWS 관측 자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 1km 해상도 모의 결과에... 222
[그림 4-64] 기상청과 산림과학원 AWS 관측 자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 1km 해상도 모의 결과에... 222
[그림 4-65] 기상청과 산림과학원 AWS 관측 자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 3km 해상도 모의 결과에... 224
[그림 4-66] 기상청과 산림과학원 AWS 관측자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 1km 해상도 모의 결과에... 226
[그림 4-67] 기상청과 산림과학원 AWS 관측자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 1km 해상도 모의 결과에... 226
[그림 4-68] 기상청과 산림과학원 AWS 관측자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 1km 해상도 모의 결과에... 227
[그림 4-69] 기상청과 산림과학원 AWS 관측자료를 이용하여 검증한, WRF 모형 1km 해상도 모의 결과에... 227
[그림 4-70] 자료 동화를 수행한 KMA 실험과 수행하지 않은 CNTL 실험의 모의 결과 비교. 해상도가 3km인... 233
[그림 4-71] 그림 4-70과 같으나, 해상도가 1km인 모의 영역에 대한 결과 233
[그림 4-72] 자료 동화를 수행한 KMA, KMA_KFRI 실험과 수행하지 않은 CNTL 실험의 모의결과 비교... 234
[그림 4-73] 그림 4-72와 같으나, 해상도가 1km인 모의 영역에 대한 결과 234
[그림 4-74] GB HR1 사례에 대한 24시간 누적 강수량 분포. 관측(좌측), CNTL 실험(중앙), KMA 실험(우측) 237
[그림 4-75] GB_HR2 사례에 대한 24시간 누적 강수량 분포. 관측(좌측), CNTL 실험(중앙),... 237
[그림 4-76] 그림 4-75와 같으나, GW HR1 사례에 대한 결과 238
[그림 4-77] 그림 4-75와 같으나, GW HR2 사례에 대한 결과 238
[그림 4-78] GB_FF1 사례(좌)와 GB_HR1 사례(우)에 대한 무클리모 모형의 모의 결과 검증.... 241
[그림 4-79] GB_FF2 사례에 대한 무클리모 모형의 모의 결과 검증. 기상청 AWS(좌측),... 242
[그림 4-80] 그림 4-79와 같으나, GB HR2 사례에 대한 결과 242
[그림 4-81] 그림 4-79와 같으나, GW FF1 및 GW HR1 사례에 대한 결과 245
[그림 4-82] 그림 4-79와 같으나, GW FF2 사례에 대한 결과 246
[그림 4-83] 그림 4-79와 같으나, GW HR2 사례에 대한 결과 246
[그림 4-84] GB_FF2 사례에 대한 무클리모 모형의 모의 결과. 모형 최하층 바람 벡터 분포. CNTL 실험(좌측),... 247
[그림 4-85] 동서 방향의 바람(상좌), 남북 방향의 바람(상우), 온도(하좌), 그리고 수증기 혼합비(하우)에 대한... 250
[그림 4-86] 그림 4-85와 같으나 충북 지역 2013년 집중호우 사례에 대한 결과 251
[그림 4-87] 그림 4-85와 같으나 경남 지역 산불 사례에 대한 결과 251
[그림 4-88] 그림 4-85와 같으나 경남 지역 2013년 집중호우 사례에 대한 결과 252
[그림 4-89] 그림 4-85와 같으나 모든 지역과 사례에 대해 평균한 결과 254
[그림 4-90] 그림 4-85와 같으나 12시간 예보 시간에 대해 평균한 결과 254
[그림 4-91] 2013년 6월 18일 00 UTC부터 19일 00 UTC까지의 24시간 누적 강수량 분포. 위쪽 좌측으로부터... 256
[그림 4-92] 그림 4-91과 같으나 2013년 7월 5일 00 UTC부터 6일 00 UTC까지의 누적 강수량 분포 257
[그림 4-93] 10mm의 threshold value와 24시간 누적... 258
[그림 4-94] 그림 4-93과 같으나 경남 지역 2013년... 259
[그림 4-95] 그림 4-94와 같으나 모든 집중호우 사례에 대해... 259
[그림 4-96] 자료 동화를 수행한 KMA 실험과 수행하지 않은 CNTL 실험의 모의 결과(좌)와, 초기 4시간 자료... 263
[그림 4-97] 자료 동화를 수행한 KMA 실험과 수행하지 않은 CNTL 실험의 모의 결과(좌)와, 초기 4시간 자료... 264
[그림 4-98] 자료 동화를 수행한 KMA 실험과 수행하지 않은 CNTL 실험의 모의 결과(좌)와, 초기 4시간 자료... 264
[그림 4-99] 자료 동화를 수행한 KNM 실험과 수행하지 않은 CNTL 실험의 모의 결과(좌)와, 초기 4시간 자료... 265
[그림 4-100] 자료 동화를 수행한 KMA 실험과 수행하지 않은 CNTL 실험의 모의 결과(좌)와, 초기 4시간 자료... 265
[그림 4-101] 2015년 7월 12일 00 UTC부터 13일 00 UTC까지의 24시간 누적 강수량 분포. 위쪽 좌측으로부터... 266
[그림 4-102] 무클리모 모형의 모의 결과를 WRF 모형 1km 해상도 모의 결과와 비교·검증한 것.... 268
[그림 4-103] 그림 4-102와 같으나, GW FF1 사례(위)와 GW HR1 사례(아래) 269
[그림 4-104] GB_FF2 사례에 대한 무클리모 모형 모의 결과 검증. 기상청 AWS자료(상),... 272
[그림 4-105] 그림 4-104와 같으나, GB HR2 사례에 대한 결과 273
[그림 4-106] 그림 4-104와 같으나, GW FF2 사례에 대한 결과 274
[그림 4-107] 그림 4-104와 같으나, GW HR2 사례에 대한 결과 275
[그림 4-108] 그림 4-104와 같으나, 수목 자료를 사용하지 않은 결과 277
[그림 4-109] 그림 4-105와 같으나, 수목 자료를 사용하지 않은 결과 278
[그림 4-110] GB_FF1 사례에 대한, 무클리모 모형의 모의 결과. 모형 최하층의 바람 벡터 281
[그림 4-111] GB_FF1 사례에 대한 무클리모 모형의 모의 결과. 수평 바람 크기의 연직 구조 282
[그림 4-112] GB_FF1 사례에 대한 무클리모 모형의 모의 결과. 고도 약 1km에서의 수평방향 바람 벡터 282
[그림 4-113] 고도 1km에서의 연직 방향 속도의 크기 283
[그림 4-114] 기상청(첫 번째와 두 번째 열) 및 국립산림과학원(세 번째 열) AWS 관측 자료와... 285
[그림 4-115] 그림 4-114와 같으나 충북 지역 2013년 집중호우 사례에 대한 결과 286
[그림 4-116] 그림 4-114와 같으나 충북 지역 2014년 집중호우 사례에 대한 결과 289
[그림 4-117] 그림 4-114와 같으나 경남 지역 산불 사례에 대한 결과 289
[그림 4-118] 그림 4-114와 같으나 경남 지역 2013년 집중호우 사례에 대한 결과 292
[그림 4-119] 그림 4-114와 같으나 경남 지역 2014년 집중호우 사례에 대한 결과 293
[그림 4-120] 모든 지역, 사례, 관측 지점, 그리고 시간에 대해 평균한 동서 방향의 바람과 남북 방향의 바람에... 293
[그림 5-1] 국내 난류 관측 연구 현황 300
[그림 5-2] 제주 난대림 타워 모습 301
[그림 5-3] 삼척 검봉산 타워의 기기 목록 302
[그림 5-4] 평창 가리왕산 타워의 기기 목록 303
[그림 5-5] 홍천 매화산 타워의 기기 목록 304
[그림 5-6] 완도 수목원 타워 모습 305
[그림 5-7] 안면도 휴양림 타워 모습 310
[그림 5-8] 은평뉴타운 미기상학 관측 시스템 311
[그림 5-9] 인접 AWS의 2013(위)-2014년(아래) 연강수량 및 연평균기온 분포 314
[그림 5-10] 인접 AWS의 2015년과 2014년의 차이(2015 - 2014; 1-8월) 316
[그림 5-11] 제주 난대림 타워 관리 일정 및 내용 318
[그림 5-12] 삼척 검봉산 타워 관리 일정 및 내용 319
[그림 5-13] 평창 가리왕산 타워 관리 일정 및 내용 322
[그림 5-14] 홍천 매화산 타워 관리 일정 및 내용 323
[그림 5-15] 완도 수목원 타워 관리 일정 및 내용 325
[그림 5-16] 안면도 휴양림 타워 관리 일정 및 내용 328
[그림 5-17] 제주 난대림의 월별 CO₂ Zero 보정과 Span 보정 계수 329
[그림 5-18] 삼척 검봉산의 기체 보정 현황 관리 330
[그림 5-19] 에디 공분산 방법의 개념도 332
[그림 5-20] 온도 변화에 의한 부피 증가에 따른 질량 이동 개념도 334
[그림 5-21] 튀는 값 제거 용 플럭스 자료 처리 MATLAB 프로그램 336
[그림 5-22] 다층 퍼셉트론 인공신경망 모형 모식도. (a) 인공신경망 구조 (b) 역전파 알고리즘의 방향 340
[그림 5-23] 인공신경망 모형 매틀랩 프로그램 341
[그림 5-24] 결측 자료 복원 모식도 342
[그림 5-25] 제주 난대림에서 관측된 자료와 제주, 서귀포 종관기상관측소 자료를 이용하여... 344
[그림 5-26] 제주 난대림에서 관측된 자료와 제주, 서귀포 종관기상관측소 자료를 이용하여... 345
[그림 5-27] 제주 난대림에서 관측된 하향단파와 제주, 서귀포 종관기상관측소 자료를 이용하여... 346
[그림 5-28] 탄소 플럭스 복원에 필요한 입력 변수의 민감도 실험 결과 347
[그림 5-29] 제주 난대림의 관측된 탄소 플럭스와 인공신경망 모형을 통해... 348
[그림 5-30] 2015.08.11. - 2015.08.31. 기간의 제주 난대림에서 관측된 탄소... 348
[그림 5-31] 계절별 에너지 플릭스의 일변화(제주 난대림) 349
[그림 5-30] 월별 탄소 플럭스의 일변화(제주 난대림) 350
[그림 5-33] 계절별 에너지 플럭스의 일변화(삼척 검봉산) 351
[그림 5-34] 월별 탄소 플럭스의 일변화(삼척 검봉산) 352
[그림 5-35] 계절별 에너지 플럭스의 일변화(평창 가리왕산) 353
[그림 5-36] 월별 탄소 플럭스의 일변화(평창 가리왕산) 354
[그림 5-37] 계절별 에너지 플럭스의 일변화(홍천 매화산) 355
[그림 5-38] 월별 탄소 플럭스의 일변화(홍천 매화산) 356
[그림 5-39] 계절별 에너지 플럭스의 일변화(완도 수목원) 357
[그림 5-40] 월별 탄소 플럭스의 일변화(완도 수목원) 357
[그림 5-41] 계절별 에너지 플럭스의 일변화(안면도 휴양림) 358
[그림 5-42] 월별 탄소 플럭스의 일변화(안면도 휴양림) 359
[그림 5-43] 계절별 바람장미도(제주 난대림) 360
[그림 5-44] 월평균 기온(제주 난대림) 361
[그림 5-45] 월평균 상대습도(제주 난대림) 361
[그림 5-46] 월별 강수량(제주 난대림) 362
[그림 5-47] 토양온도(제주 난대림) 362
[그림 5-48] 토양수분함량(제주 난대림) 363
[그림 5-49] 토양열 플럭스(제주 난대림) 363
[그림 5-50] 계절별 바람장미도(삼척 검봉산) 365
[그림 5-51] 월평균 기온(삼척 검봉산) 365
[그림 5-52] 월평균 상대습도(삼척 검봉산) 366
[그림 5-53] 월별 강수량(삼척 검봉산) 366
[그림 5-54] 토양온도(삼척 검봉산) 367
[그림 5-55] 토양수분함량(삼척 검봉산) 367
[그림 5-56] 토양열플럭스(삼척 검봉산) 368
[그림 5-57] 계절별 바람장미도(평창 가리왕산) 369
[그림 5-58] 월평균 기온(평창 가리왕산) 369
[그림 5-59] 월평균 상대습도(평창 가리왕산) 370
[그림 5-60] 월별 강수량(평창 가리왕산) 370
[그림 5-61] 토양온도(평창 가리왕산) 371
[그림 5-62] 토양수분함량(평창 가리왕산) 371
[그림 5-63] 토양열플럭스(평창 가리왕산) 372
[그림 5-64] 계절별 바람장미도(홍천 매화산) 373
[그림 5-65] 월별 평균기온(홍천 매화산) 373
[그림 5-66] 월별 상대습도(홍천 매화산) 374
[그림 5-67] 월별 강수량(홍천 매화산) 374
[그림 5-68] 토양온도(홍천 매화산) 375
[그림 5-69] 토양수분함량(홍천 매화산) 375
[그림 5-70] 토양열플럭스(홍천 매화산) 376
[그림 5-71] 계절별 바람장미도(완도) 377
[그림 5-72] 월평균 기온(완도) 377
[그림 5-73] 월평균 상대습도(완도) 378
[그림 5-74] 월별 강수량(완도) 378
[그림 5-75] 토양온도(완도) 379
[그림 5-76] 토양수분함량(완도) 379
[그림 5-77] 토양열플럭스(완도) 380
[그림 5-78] 계절별 바람장미도(안면도 휴양림) 381
[그림 5-79] 월평균 기온(안면도 휴양림) 381
[그림 5-80] 월평균 상대습도(안면도 휴양림) 382
[그림 5-81] 월별 강수량(안면도 휴양림) 382
[그림 5-82] 토양 온도(안면도 휴양림) 383
[그림 5-83] 토양수분함량(안면도 휴양림) 383
[그림 5-84] 토양열플럭스(안면도 휴양림) 384
[그림 5-85] 표면온도계(제주 난대림, 2014-2015년) 385
[그림 5-86] 표면온도계(제주 난대림, 2014-2015년, 낮-밤 구분) 386
[그림 5-87] 표면온도계(삼척 검봉산, 2014-2015년, 낮-밤 구분) 386
[그림 5-88] 표면온도계(평창 가리왕산, 2014-2015년, 낮-밤 구분) 387
[그림 5-89] 표면온도계(홍천 매화산, 2014-2015년, 낮-밤 구분) 387
[그림 5-90] 표면온도계(완도 수목원, 2014-2015년, 낮-밤 구분) 388
[그림 5-91] 표면온도계(안면도 휴양림, 2015년, 낮-밤 구분) 388
[그림 5-92] 투과 광합성 유효 복사량(제주 난대림) 389
[그림 5-93] 투과 광합성 유효 복사량(평창 가리왕산) 390
[그림 5-94] 투과 광합성 유효 복사량(홍천 매화산) 390
[그림 5-95] 투과 광합성 유효 복사량(완도 수목원) 390
[그림 5-96] 투과 광합성 유효 복사량(안면도 휴양림) 391
[그림 5-97] 월평균 알베도(제주 난대림) 392
[그림 5-98] 월평균 알베도(삼척 검봉산) 392
[그림 5-99] 일평균 알베도(평창 가리왕산) 393
[그림 5-100] 일평균 알베도(홍천 매화산) 393
[그림 5-101] 일평균 알베도(완도) 393
[그림 5-102] 일평균 알베도(안면도) 394
[그림 5-103] 월별 누적 순생태계교환량(제주 난대림) 395
[그림 5-104] 월별 누적 순생태계교환량(삼척 검봉산) 396
[그림 5-105] 월별 누적 순생태계교환량(평창 가리왕산) 397
[그림 5-106] 월별 누적 순생태계교환량(홍천 매화산) 398
[그림 5-107] 월별 누적 순생태계교환량(완도 수목원) 399
[그림 5-108] 월별 누적 순생태계교환량(안면도 휴양림) 399
[그림 5-109] 2013년에 관측된 순생태계생산량. (a) 제주 난대림, (b) 삼척 검봉산, (c) 평창 가리왕산,... 400
[그림 5-110] 2014년에 관측된 순생태계생산량. (a) 제주 난대림, (b) 삼척 검봉산, (c) 평창 가리왕산,... 402
[그림 5-111] 2015년에 관측된 순생태계생산량. JJ; 제주 난대림, SC; 삼척 검봉산, PC; 평창 가리왕산, HC;... 403
[그림 5-112] 월별 보웬비(제주 난대림) 404
[그림 5-113] 월별 보웬비(삼척 검봉산) 404
[그림 5-114] 월별 보웬비(평창 가리왕산) 405
[그림 5-115] 월별 보웬비(홍천 매화산) 405
[그림 5-116] 월별 보웬비(완도 수목원) 406
[그림 5-117] 월별 보웬비(안면도 휴양림) 406
[그림 5-118] WRF-Chem model 수행에 사용된 도메인 영역 408
[그림 5-119] LPDM으로 모의한 안면도 타워의 7월 누적 발자국 (위) 밤, (아래) 낮 410
[그림 5-120] LPDM으로 모의한 안면도 타워의 1월 누적 발자국 (위) 밤, (아래) 낮 412
[그림 5-121] LPDM으로 모의한 제주 타워의 7월 누적 발자국 (위) 밤, (아래) 낮 413
[그림 5-122] LPDM으로 모의한 제주 타워의 1월 누적 발자국 (위) 밤, (아래) 낮 414