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목차
요약문 14
I. 서론 17
1. 연구 배경 및 필요성 17
2. 연구 목적 17
II. 설치지점 선정기준 19
1. 기상학적 선정기준 19
가. 강수량 분석 19
나. 적설 분석 27
다. 기상학적 설치기준의 도출 32
2. 레이더 관측망 선정기준 33
가. 국외 소형기상레이더 관측망 현황 분석 33
나. 소형기상레이더 관측망 선정기준 41
다. 전국 소형기상레이더 소요 분석 47
3. 전자파 인체영향분석과 선정기준 49
가. 소형기상레이더 소개 49
나. 국내외 전자파 인체보호기준 및 인체영향 연구동향 검토 49
다. 소형기상레이더 전자파 인체영향 분석 및 안전거리 도출 54
라. 소형기상레이더 전파와 이동통신 기지국 전파와의 비교 58
마. 전자파 인체영향기준의 도출 60
4. 인프라 선정기준 61
5. 사회적 수용성 기준 62
6. 소결 64
III. 설치지점 선정과정 66
1. 설치지점의 선정 전략 66
2. 선정전략에 따른 후보지 검토 68
가. 기상/레이더/전자파기준에 따른 대상지점 선정 68
나. 인프라 활용·구축 가능성 평가 74
다. 관측효율성 평가 78
라. 현장 방문과 전문가 평가 83
3. 설치지점 후보지 상세 검토 87
가. 인프라 기준과 적합성 평가 87
나. 관측모사실험(OSSE) 실험의 평가 97
다. 관측망 구성안 제시 116
IV. 사회적 수용성 기준과 절차 118
1. 덕적도 설치지점의 갈등영향 분석과 설명회 119
가. 덕적도 현황 및 특성 119
나. 덕적도 설치지점의 갈등영향 분석과 설명회 121
2. 망일산 설치지점의 갈등영향 분석과 설명회 125
가. 망일산의 현황 및 특성 125
나. 망일산 설치지점의 갈등영향 분석과 설명회 127
3. 수리산 설치지점의 갈등영향 분석과 설명회 130
가. 수리산 현황 및 특성 130
나. 수리산 설치지점의 갈등영향 분석과 설명회 132
4. 향후 갈등발생 가능성 및 갈등관리전략 136
V. 결론 138
VI. 부록: 국외 소형기상레이더 설치 현황 141
참고문헌 155
표 2.1.1. (a)사례1과 (b)사례2에 대한 3시간 이동 누적 강수 자료 26
표 2.2.1. 일본 소형기상레이더 제원 35
표 2.2.2. 푸에르토리코 소형기상레이더 테스트베드 위치 41
표 2.3.1. 소형기상레이더의 주요제원 49
표 2.3.2. 일반인/직업인 인체보호기준(전자파강도) 50
표 2.3.3. 전자파흡수율(SAR)기준 50
표 2.3.4. 소형기상레이더의 전자파 강도분석 규격 54
표 2.3.5. 소형기상레이더의 인체보호기준을 만족하는 이론적 거리 56
표 2.3.6. 소형기상레이더의 전자파 실제 측정치 57
표 2.3.7. 전자파 등급제('14년부터 시행)의 적용 57
표 2.3.8. 소형기상레이더 전자파 강도 이론적 계산치 58
표 2.3.9. 건물·인체에 기준치 이하 주방사부 전파 노출에 대한 전문가 검토의견 59
표 2.3.10. 전자파 인체보호기준 대비 비율 59
표 2.6.1. 소형기상레이더의 설치지점 선정기준 65
표 3.1.1. 소형기상레이더 설치후보지 선정전략 67
표 3.2.1. 수치표고모형 기본정보 68
표 3.2.2. 대상영역 및 수치표고모형의 특징 69
표 3.2.3. 대상영역 내 지점 선정하는 절차 69
표 3.2.4. 1단계 과정을 통해 선택된 소형기상레이더 설치대상 지점정보 72
표 3.2.5. 위성지도 분석을 통해 선정된 지점 목록 74
표 3.2.6. 빔 차폐 모의실험 설정 78
표 3.2.7. 빔 차폐 모의실험 결과 79
표 3.2.8. 각 후보지 전문가 평가 83
표 3.3.1. 소형기상레이더 설치후보지 위치 정보 88
표 3.3.2. 후보지 별 기반시설 활용유무 88
표 3.3.3. 관측방법 및 일정 89
표 3.3.4. 관측장비 리스트 89
표 3.3.5. 관측모사실험을 위한 레이더 위치와 고도 98
표 3.3.6. 각 관측망 구성안별 고도 2km 이하 관측율 115
표 3.3.7. 각 관측망 구성안별 고도 1km 이하 관측율 115
표 4.1.1. 덕적도 인구수(2017. 10 .31. 현재, 옹진군청) 121
표 4.2.1. 대산읍 인구수 126
표 4.3.1. 행정구역별 면적. 군포시 130
표 4.3.2. 군포시 인구수(2017. 08 .31. 현재). 군포시청 132
표 6.1.1. 일본 국토교통건설성 소형기상레이더 정보. 142
표 6.1.2. 유럽 소형기상레이더 설치 정보 147
표 6.1.3. 세계기상기구에 등록된 소형기상레이더 정보 152
그림 2.1.1. 분석에 사용된 AWS 지점 분포도 19
그림 2.1.2. 2016년 07월 03일과 04일에 대한 AWS 160 관측소의 (a) 시간당 누적... 20
그림 2.1.3. 분석 기간 별 일평균 강수량... 21
그림 2.1.4. 시간당 누적 강수가 10mmh-¹ 이상일 때의 연평균 빈도수... 22
그림 2.1.5. 시간당 누적 강수가 20mmh-¹ 이상일 때의 연평균 빈도수 22
그림 2.1.6. 시간당 누적 강수가 30mmh-¹ 이상일 때의 연평균 빈도수 23
그림 2.1.7. 시간당 누적 강수가 10mmh-¹ 이상이고 20mmh-¹ 이하인 경우의 연평균 빈도수... 23
그림 2.1.8. 시간당 누적 강수가 20mmh-¹ 이상이고 30mmh-¹ 이하일 때의 연평균 빈도수... 24
그림 2.1.9. 3시간 이동누적강수가 50mm 이상인 경우의 연평균 빈도수... 24
그림 2.1.10. 3시간 이동누적강수가 80mm일 때의 연평균 빈도수 25
그림 2.1.11. (a) 사례1, (b) 사례2의 AWS와 고층기상관측 위치 26
그림 2.1.12. (a) 2016년 7월 4일 00UTC 1000hPa 분석 일기도(사례 1)와 (b)... 26
그림 2.1.13. (a) 사례1과 (b) 사례2에 대한 고층 기상 관측 자료(풍향, 풍속) 27
그림 2.1.14. 신적설 자료를 사용한 ASOS 지점 분포 28
그림 2.1.15. 1997~2016년 동안의 이동누적 적설 빈도 분포... 29
그림 2.1.16. 1997~2016년 동안의 지점별 이동누적 적설 빈도 분포... 29
그림 2.1.17. 항목별 통계 분포 (a) 경제활동별 지역 내 총생산 (b) 2015년 기준 전국... 30
그림 2.1.18. 이동누적적설 강도가 20cm/1day 이상인 경우. (a) 경제활동별 지역 내... 31
그림 2.1.19. 1997~2016년 이동누적 적설 빈도 분포도... 31
그림 2.2.1. 미국 댈러스 네트워크(위) 및... 34
그림 2.2.2. Midlothian (아래)... 34
그림 2.2.3. 일본 국토교통건설성에서 구축한 소형기상레이더망. 35
그림 2.2.4. 일본 후나바시시(좌, 인구 60만)와 사이타마시(우, 인구 125만)의... 36
그림 2.2.5. (위) RHYTMME 소형기상레이더... 37
그림 2.2.6. 런던(로얄프리 햄... 37
그림 2.2.7. 로테르담의 소형기상레이더... 38
그림 2.2.8. 벨기에 루벤의 소형... 38
그림 2.2.9. 프랑스 파리의 소형기상... 39
그림 2.2.10. 이탈리아 나폴리의 소형... 39
그림 2.2.11. 중국 난징지역내 소형기상레이더 네트워크... 40
그림 2.2.12. (좌) TEAM-R 레이더의 사양과 (우)TEAM-R 모습 및 2008년... 40
그림 2.2.13. 푸에르토리코 소형기상레이더 분포도 41
그림 2.2.14. 한랭우 및 온난우에 대한 고도에 따른 반사도 평균프로파일 44
그림 2.2.15. 두 강수계에 대한 PPI 및 RHI 관측영상. (왼쪽) 층상형 강수 및(오른쪽)... 45
그림 2.2.16. 소형기상레이더 네트워크를 이상적으로 구성할 경우,... 47
그림 2.2.17. 목적지향형 및 기상특성별 고려 지역 48
그림 2.3.1. 일반인에 대한 전기장강도기준 : 우리나라는 ICNIRP 기준을 채택함. 51
그림 2.3.2. 일반인에 대한 자기장강도기준 : 우리나라는 ICNIRP 기준을 채택함. 51
그림 2.3.3. 전자파가 조직 내의 침투 깊이(IEEE C95. 1-2005... 53
그림 2.3.4. 주방사부와 부방사부에 대한 개념도 54
그림 2.3.5. 도출된 전자파 인체보호기준 거리 모식도 60
그림 3.2.1. 수치표고모형 자료를 이용한 지점 탐색 결과 : (a) 고도 70m 이상 소영역,... 70
그림 3.2.2. 소형기상레이더 소영역 선정 결과 71
그림 3.2.3. 위성분석을 통해 선정된 지점 위치 75
그림 3.2.4. 위성지도를 이용한 선정된 지점 인근 상세영상 76
그림 3.2.5. 고도에 따른 관측효율의 정규화 빈도 및 누적빈도 81
그림 3.3.1. 소형기상레이더 설치후보지 87
그림 3.3.2. 별립산 전파환경조사 위치(창후리 마을회관) 및 사진 90
그림 3.3.3. 별립산(창후리) 전파환경 조사결과 90
그림 3.3.4. 영종도 전파환경조사위치 및 사진 91
그림 3.3.5. 영종도 전파환경 조사 결과 91
그림 3.3.6. 망일산(대산리) 전파환경조사 위치 및 사진 92
그림 3.3.7. 망일산(대산리) 전파환경조사 결과 92
그림 3.3.8. 망일산(운산리) 전파환경조사 위치 및 사진 93
그림 3.3.9. 망일산(운산리) 전파환경조사 결과 93
그림 3.3.10. 수리산(속달동) 전파환경조사 위치 및 사진 94
그림 3.3.11. 수리산(속달동) 전파환경 조사결과 94
그림 3.3.12. 수리산 진입로 전파환경조사 위치 및 사진 95
그림 3.3.13. 수리산 진입로 전파환경 조사결과 95
그림 3.3.14. 덕적도(능동자갈마당) 전파환경조사 위치 및 사진 96
그림 3.3.15. 덕적도(능동자갈마당) 전파환경 조사결과 96
그림 3.3.16. 2016년 10월 25일 0600KST의 (a) 모의된 반사도, (b) 관측된 반사도 97
그림 3.3.17. 관측모사실험을 위한 자료 변환 절차 98
그림 3.3.18. 별립산, 덕적도, 망일산, 수리산 지점에서 고도각 0.7°의 모사된 반사도, 시선속도 영상 99
그림 3.3.19. β각을 고려한 이중 레이더 바람장 산출영역 모식도 100
그림 3.3.20. 관측반경 50km의 소형기상레이더 관측영역(회색)과 다중도플러 바람장... 103
그림 3.3.21. 80km 관측반경에 대한 관측 및 바람장 산출영역 104
그림 3.3.22. 각 관측망 구성안별 50km 관측반경에 대한 고도별 반사도 합성 106
그림 3.3.23. 각 관측망 구성안별 50km 관측반경에 대한 고도별 중첩영역 바람장 107
그림 3.3.24. 각 관측망 구성안별 80km 관측반경에 대한 고도별 반사도 합성 109
그림 3.3.25. 각 관측망 구성안별 80km 관측반경에 대한 고도별 중첩영역 바람장 110
그림 3.3.26. 50 km(상)와 80 km(하) 관측반경에서 고도별 반사도... 111
그림 3.3.27. 고도별 대형 및 소형기상레이더 반사도 모의 결과 113
그림 3.3.28. 고도별 대형 및 소형기상레이더 다중 도플러 바람장 모의 결과 114
그림 3.3.29. 소형기상레이더 관측망 구성안(덕적도-망일산-수리산), (a) 50km 관측반경,... 117
그림 4.1.1. 덕적도 위치 119
그림 4.1.2. 덕적군도 120
그림 4.1.3. 덕적도 법정리 120
그림 4.1.4. 덕적면 사무소 설명회 및 이장단 설명회 124
그림 4.2.1. 망일산 위치도 125
그림 4.2.2. 서산시 행정구역도 125
그림 4.2.3. 대산읍 이장단 설명회 129
그림 4.3.1. 수리산 위치도 131
그림 4.3.2. 수리산 도립공원 구역도(군포시) 131
그림 4.3.3. 군포시 설명회 135
그림 5.1.1. 연구용 소형기상레이더 관측망 최종안(덕적도, 망일산, 수리산). 140
그림 6.1.1. 일본 국토교통건설성의 소형기상레이더 위치((Dr. Maesaka 제공). 141
그림 6.1.2. 국제기상기구(WMO)에 등록된 소형기상레이더 레이더 설치지점 154