표제지
최종보고서
제출문
목차
요약문 10
제1장 서론 11
1.1. 사업배경 및 목적 11
1.2. 사업 개요 11
1.3. 기대효과 12
제2장 수도권 상세 기상정보 기술 개선 13
2.1. 최적 모델 도메인 설정 13
2.1.1. CALMET 영역 설정 13
2.1.2. CALMET 구동시간 실험 15
2.1.3. 확대영역별 검증 18
2.1.4. 왜곡현상 개선 27
2.1.5. 최적의 도메인 설정 30
2.2. CALMET 입력자료 개선 31
2.2.1. 입력자료 분석 31
2.2.2. 입력자료 개선 효과 32
2.3. 국지예보모델 분할 및 전송 39
2.4. 수요기관 모델 구동시간 적합성 실험 40
제3장 수도권 연직 상세 기상정보 생산기술 41
3.1. 수직영역 설정을 위한 사전 자료 조사 41
3.1.1. 혼합층 41
3.1.2. 미세먼지 42
3.1.3. 유효굴뚝높이 42
3.1.4. 도시구조물 43
3.1.5. 지형 43
3.2. 수도권 연직 상세 기상정보 생산기술 개발 45
3.2.1. 모델(CALMET) 연직 구성 45
3.2.2. 모델(CALMET) 연직 고도 설정 45
제4장 개선된 모델을 이용한 상세 기상정보 생산 47
4.1. 최종산출물의 구조 47
4.2. 수도권 상세 기상정보 검증 지점 정보 50
4.3. 수도권 상세 기상정보 특성 분석 51
4.3.1. 지상기상 검증 51
4.3.2. 상층기상 검증 55
4.4. 대표사례 분석 58
4.4.1. 황사사례 58
4.4.2. 강풍사례 73
4.4.3. 폭염사례 82
4.4.4. 부유분진사례 91
제5장 기술이전 및 성과확산 100
5.1. 수요처 100
5.2. 기술이식 100
5.3. 시험운영 101
5.4. 문제점 개선 102
5.5. 성과 확산 102
5.6. 활용 방안 103
5.6.3. 오염물질 확산예측 시스템 입력자료 활용 104
5.6.4. 지역 상세 바람정보 구축 104
5.7. 사용자 만족도 조사 및 효과 분석 104
제6장 결론 106
제7장 참고문헌 108
부록 109
수도권 상세 지상기상정보 시계열 및 산포도 109
수도권 상세 상층기상정보 시계열 및 산포도 122
수도권 연 및 계절평균 바람분포도 133
표 2-1. 최적 모델 도메인 설정을 위한 CALMET 영역 설정 13
표 2-2. 최근 3년간 월별 황사발생일수(일) 18
표 2-3. 황사사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(지상기온) 21
표 2-4. 강풍사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(지상기온) 21
표 2-5. 폭염사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(지상기온) 22
표 2-6. 부유분진사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(지상기온) 22
표 2-7. 황사사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(동서바람) 23
표 2-8. 강풍사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(동서바람) 23
표 2-9. 폭염사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(동서바람) 24
표 2-10. 부유분진사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(동서바람) 24
표 2-11. 황사사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(남북바람) 25
표 2-12. 강풍사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(남북바람) 25
표 2-13. 폭염사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(남북바람) 26
표 2-14. 부유분진사례 확대영역별 통계적 모의성능 평가(남북바람) 26
표 2-15. 기존영역과 개선영역의 비교 30
표 2-16. CALMET 입력자료의 비교 31
표 2-17. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(황사사례, 지상기온) 33
표 2-18. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(강풍사례, 지상기온) 33
표 2-19. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(폭염사례, 지상기온) 34
표 2-20. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(부유분진사례, 지상기온) 34
표 2-21. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(황사사례, 동서바람) 34
표 2-22. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(강풍사례, 동서바람) 35
표 2-23. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(폭염사례, 동서바람) 35
표 2-24. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(부유분진사례, 동서바람) 35
표 2-25. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(황사사례, 남북바람) 36
표 2-26. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(강풍사례, 남북바람) 36
표 2-27. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(폭염사례, 남북바람) 36
표 2-28. 입력자료 개선에 따른 모의성능 평가(부유분진사례, 남북바람) 37
표 2-29. 국지예보모델의 전체영역과 분할영역의 용량 비교 40
표 2-30. 국지예보모델의 전송 시간 비교 40
표 2-31. 수요기관 모델 구동시간 40
표 3-1. 기존 모델 연직 구성 45
표 3-2. 개선 모델 연직 구성 및 높이별 산출 기상 요소 46
표 4-1. 기온의 통계적 모의성능 평가(지상기상) 51
표 4-2. 동서바람의 통계적 모의성능 평가(지상기상) 52
표 4-3. 남북바람의 통계적 모의성능 평가(지상기상) 53
표 4-4. 상대습도의 통계적 모의성능 평가(지상기상) 54
표 4-5. 기온의 통계적 모의 성능 평가(상층기상) 55
표 4-6. 동서바람의 통계적 모의성능 평가(상층기상) 56
표 4-7. 남북바람의 통계적 모의성능 평가(상층기상) 57
표 5-1. 개발 기관의 서버 사양 101
그림 2-1. CALMET 개략도 13
그림 2-2. 최적 모델 도메인 설정을 위한 CALMET 영역 설정 14
그림 2-3. CALMET 영역별 지형고도자료 15
그림 2-4. CALMET 영역별 토지피복도 자료 16
그림 2-5. 국지예보자료 영역 17
그림 2-6. 확대영역별 구동시간 17
그림 2-7. 2017년 5월의 일평균 부유분진농도(PM10) 18
그림 2-8. 지점별 일최대순간풍속(2018년 4월 10일) 19
그림 2-9. 서울경기 2018년 폭염지속일 일최고기온 19
그림 2-10. 일평균 부유분진농도(PM10) 19
그림 2-11. 검증지점 위치 20
그림 2-12. 왜곡현상 개선 검증 지점 27
그림 2-13. 검증 지점별 풍속 28
그림 2-14. 확대영역별 2018년 4월 7일 00LST의 바람 분포 29
그림 2-15. 2018년 4월 7일 00LST의 바람 분포(부분 확대) 29
그림 2-16. 기존영역과 개선영역의 비교 30
그림 2-17. CALMET 입력자료 변환 과정 31
그림 2-18. 입력자료 개선효과 시계열 분석 38
그림 2-19. 국지예보모델 전체영역(좌)과 분할영역(우) 39
그림 3-1. 이천시의 계절평균 혼합고도와 일별 혼합고도 41
그림 3-2. 수도권 내 1~3종 점오염원의 굴뚝높이 및 유효굴뚝높이 42
그림 3-3. 수도권 내 아파트 층수별 동수 현황 43
그림 3-4. 수도권의 지형 44
그림 3-5. 지형고도 연직단면 44
그림 3-6. 모델 연직 구성 비교 46
그림 4-1. 연·계절·월 평균 SHP 파일명 구조 47
그림 4-2. SHP 파일 table 구성 48
그림 4-3. 2019년 1월 1일의 SHP 파일 예시 48
그림 4-4. 수도권 상세 기상정보 전체영역과 분포도 작성 영역 49
그림 4-5. 검증지점 위치 50
그림 4-6. 황사사례기간의 부유분진농도 59
그림 4-7. 2017년 5월 5일 19시의 국지예보모델 층별 고도 61
그림 4-8. 2017년 5월 5일 19시의 기온분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 62
그림 4-9. 2017년 5월 5일 19시의 바람분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 63
그림 4-10. 2017년 5월 6일 5시의 국지예보모델 층별 고도 65
그림 4-11. 2017년 5월 6일 5시의 기온분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 66
그림 4-12. 2017년 5월 6일 5시의 바람분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 67
그림 4-13. 2017년 5월 9일 19시의 국지예보모델 층별 고도 69
그림 4-14. 2017년 5월 9일 19시의 기온분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 70
그림 4-15. 2017년 5월 9일 19시의 바람분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 71
그림 4-16. 황사기간 서울(좌) 및 수원(우)의 기온 및 바람 시계열 72
그림 4-17. 일 최대 순간풍속일의 시간별 평균풍속 73
그림 4-18. 2018년 4월 10일 8시의 국지예보모델 층별 고도 75
그림 4-19. 2018년 4월 10일 8시의 기온분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 76
그림 4-20. 2018년 4월 10일 8시의 바람분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 77
그림 4-21. 2018년 4월 10일 20시의 국지예보모델 층별 고도 78
그림 4-22. 2018년 4월 10일 20시의 기온분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 79
그림 4-23. 2018년 4월 10일 20시의 바람분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 80
그림 4-24. 강풍기간 서울(좌) 및 수원(우)의 기온 및 바람 시계열 81
그림 4-25. 2018년 8월 1일 시간별 기온 82
그림 4-26. 2018년 8월 1일 6시의 국지예보모델 층별 고도 84
그림 4-27. 2018년 8월 1일 6시의 기온분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 85
그림 4-28. 2018년 8월 1일 6시의 바람분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 86
그림 4-29. 2018년 8월 1일 15시의 국지예보모델 층별 고도 87
그림 4-30. 2018년 8월 1일 15시의 기온분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 88
그림 4-31. 2018년 8월 1일 15시의 바람분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 89
그림 4-32. 폭염기간 서울(좌) 및 수원(우)의 기온 및 바람 시계열 90
그림 4-33. 부유분진사례기간의 부유분진농도 91
그림 4-34. 2019년 3월 3일 14시의 국지예보모델 층별 고도 93
그림 4-35. 2019년 3월 3일 14시의 기온분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 94
그림 4-36. 2019년 3월 3일 14시의 바람분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 95
그림 4-37. 2019년 3월 5일 0시의 국지예보모델 층별 고도 96
그림 4-38. 2019년 3월 5일 0시의 기온분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 97
그림 4-39. 2019년 3월 5일 0시의 바람분포(좌:수도권 상세 기상정보, 우:국지예보모델) 98
그림 4-40. 부유분진기간 서울(좌) 및 수원(우)의 기온 및 바람 시계열 99
그림 5-1. 수도권 상세 기상정보 생산 시간흐름도 101
그림 5-2. 시험운영 시 CALMET 결과 예시 102
그림 5-3. 악취발생시 예측바람장과 관측바람장 예시 104
그림 5-4. 확산모델 기상입력자료 생산과정[그림없음] 7