I. 제목
국지성 해무 감시 및 예측시스템 구축방안 연구
II. 연구의 목적 및 필요성
● 해무로 인한 해상사고의 증가와 해무 발생일수의 증가
○ 해무는 해상충돌사고의 최대 원인 (약 23%)이며 해무 발생 시 좌초 (20%), 전복 (15%), 침수 또는 침몰 (16%), 화재사고 (10%) 등 인명피해와 연결되는 사고 발생이 증가
○ 선박 사고 뿐 아니라 연안에 유입되어 교통사고, 항공기 결항 (22%) 등으로 이어져 경제적으로 막대한 손실을 줄 뿐만 아니라 인명손실을 가져옴
○ 해상교통 이용객이 지속적으로 증가하는 추세 (연평균 230만 명씩 증가)이며 매년 천만 명 이상이 이용
○ 서해안에 추진 중인 해양·문화 관광벨트 구축 사업으로 인해 해상교통 및 관광 수요가 더욱 증가할 것으로 예상됨
○ 여객선 결항 중 약 10%가 해무에 의한 결항으로 선박 이용객들의 불편과 경제적 피해를 초래
● 광역/국지 통합 관측망 구축의 필요성
○ 현재 수집되고 있는 해무 관측정보는 현장에서 체감하는 수치와는 많은 차이가 나기 때문에 선박의 출항 기준을 설정하기 어려움
○ 목측에 의한 해무 관측은 시야의 한계로 인하여 먼 바다의 안개 상황을 파악하기가 힘들며, 야간에는 관측이 힘들기 때문에 위성 자료와 같은 첨단 원격탐사자료를 활용한 광역 해무 탐지 방법 도입이 필요함
○ 현재 해무 관측은 1시간~3시간 간격으로 수행되므로 해무의 국지성과 이동성을 고려하지 못하기 때문에, 과학적인 첨단 관측 장비를 활용하여 10분 단위의 상세한 국지적 해무 관측이 요구됨
○ 현실적 출항 기준을 설정하기 위해 국지적 해무 관측 정보와 해상풍, 습도, 해수면 온도 등의 해상자료 확보가 필수적임
● 실황·예측 정보망 구축의 필요성
○ 주요 항로 및 주변 해역의 국지적 해무 모니터링 정보 제공으로 불필요한 인력 낭비와 경제적 손실의 저감이 필요함
○ 체계적인 선박의 운항 관리와 사고의 예방을 위하여 광역/국지적 관측 및 모니터링 정보를 사용자들이 편리하게 이용할 수 있도록 다양한 정보를 제공해야 함
○ 해무의 농도 및 형성/소산시기의 예측 정보와 주변 해역별/항로별 해무 예측 정보를 제공함으로써 효율적인 선박 운항 관리가 가능
○ 실질적으로 사용자들에게 필요한 정보를 전달하기 위하여 초단기 예보와 해무 발생 가능성 예측, 24시간의 단기 예측 정보를 제공
○ 자료의 실시간 전송 방법 및 정보화 시스템의 체계적인 구성을 통하여 사용자 중심의 정보 제공이 필요함
III. 연구 내용 및 범위
● 해무 모니터링 현황 및 문제점
○ 각 기관별로 해무 관측은 여러 기관에서 수행하고 있으나 육지에 집중되고 있고 도서지역, 특히 주요 항로 주변의 해무 관측은 거의 없으며, 목측으로 주로 관측됨
○ 선박의 운항에 영향을 미치는 국지적 해무의 모니터링은 불가능함
○ 해무 관측 방법이 다양하고 관측 내용이나 주기, 정보의 전달방법이 각 기관별로 다르다는 문제점을 가지고 있음
○ 해무의 발생 및 지속 시간에 영향을 미치는 중요한 변수인 해수면 온도를 해무와 함께 관측하는 지점은 한국해양연구원의 4개 지점 밖에 없는 실정
● 광역/국지 통합 해무 관측망 구축
○ 위성 관측 자료를 활용한 광역 모니터링과 국지적 지상 시정 관측망의 통합 관측망 구성
○ 광역 관측을 위한 위성 관측 자료와 분석 확대를 위하여 위성수신장비의 구축과 활용 방법에 대한 기술이 확보되어야 함
○ 위성 자료 등 첨단 원격탐사 자료를 활용한 새로운 광역 해무 탐지방법의 도입으로 해무 정보의 정확도 향상
○ 기존의 해양조사원 관측망과 관련 기관의 해무 관측망들을 함께 통합하여 관리하고 정보를 생산하는 시스템을 도입하여 국지적 해무 감시망을 구축
○ 야간 해무 정보의 분석은 적외선 채널과 근적외 채널의 차이를 이용하는 DCD 방법이 기본이 되나, 지역적, 계절적 특성에 알맞은 문턱값정도 분석과 정확도 향상을 위한 보조 적인 기술 확보가 필요함
● 실황 및 예측 정보망 단계별 구축 제안
○ 실황 및 예측 시스템은 예상과 우선순위, 개발 기간에 따라 단계적으로 구축
○ 장기적으로는 단시간 예측 및 예측정보 정확도 향상을 위하여 해무 형성, 발달, 소멸에 대한 미세물리과정에 대한 연구의 필요성 대두
○ 해무 예측 모형과 통계적 모형의 개발은 관측자료의 장기간 확보가 우선되어야 하고 체계적이고 조직적으로 관측된 양질의 자료 바탕이 구축되어야 함
○ 정보 전달 시스템은 변수의 선정 및 정보 전달 기법의 기획 기간과 시범 운영 기간이 필요하므로 1단계와 2단계로 나누는 것이 적절함
○ 1단계의 5년 동안에는 해무 실황 정보를 중심으로 시범적으로 운영하여 사용자들의 요구사항을 수렴하고, 동시에 해무전담예측모형의 개발 및 구축을 동시에 진행함
○ 예측 시스템은 예측 모형과 예측 기법의 개발 기간, 검증 기간이 필요하므로 단계별로 추진되어야하며, 1단계에서 개발·검증을 실시하고 2단계에서 운용함
○ 2단계의 5년 동안에는 해무의 미세물리과정을 감안한 모형의 시범운영을 통해 수렴된 사용자들의 요구사항을 반영하고 예측 정보를 해무의 농도 및 형성/소산시기의 예측 정보와 주변 해역별/항로별 해무 예측정보 등 실질적으로 사용자들에게 필요한 정보를 제공
○ 초단기 예보와 해무 발생 가능성 예측, 단기 예측 정보를 제공
○ 장기적으로 관측자료가 확보되면 데이터베이스에 입력하여 사례별로 조회가 가능하도록 정보 시스템을 설계
● 해역별 우선순위
○ 해무에 의한 해상사고는 주로 서해안과 남해안에 집중되며, 서해안에서 연평균 18회, 남해안에서 14회, 동해안에서 6회 가량 발생
○ 해무에 의한 선박의 결항 횟수는 서해안에서 20회, 남해안에서 10회, 동해안에서 3회로 서해안과 남해안에 집중
○ 서해안과 남해안에 발생하는 해무는 한번 발생되면 평균적으로 5~7시간동안 지속되어 선박 출항통제 시간이 길지만, 동해안의 해무는 평균적으로 2시간 이내로 짧은 특징
○ 서해안과 남해안에 섬이 많기 때문에 동해안에 비해 많은 항로가 분포
○ 서해안과 남해안의 주요 항로를 중심으로 해무 관측망을 설치해야 하며, 사고 다발 지역과 수요자들의 요구사항을 토대로 우선 설치 지역 17개 지점을 선정
IV. 연구 결과의 활용계획
● 국지적인 해무 감시 및 예측시스템을 구축하는데 기초로 사용
○ 통합 해무 정보 시스템을 구축하여 국내의 해무 관련 정보를 통합 관리
○ 관련 기관 및 수요자들의 요구사항을 면밀히 조사하여 반영하였기 때문에 실수요자들의 활용도가 높을 것으로 예상
○ 해무 관측망의 관측 정보는 실시간으로 수요자들에게 전달되어 효율적인 선박 운항 관리 업무에 효과적임
● 자료 통합에 의한 DB의 활용을 극대화
○ 데이터베이스로 구축될 해무 관련 자료의 축적은 해무 발생원인, 아직 규명되지 않은 우리나라 복합 지형에서의 해무 형성 특성을 밝혀 과학의 발전을 이룸
○ 해무의 발생 가능성, 형성원인 및 타입을 규명하면 지속시간과 소산시기 등의 예측도 가능해짐
○ 데이터베이스 구축을 통해 정부가 추진 중인 서해안권의 초광역권개발 사업을 통해 발생할 수 있는 연안 및 해양 환경 변화를 모니터링 할 수 있는 체계가 마련
● 관련 기관들과의 상호협조체제가 수립되고 공공기관 및 민간 수요자들의 관심이 증대
V. 추진방향
● 광역/국지 통합 관측망 사업의 추진
○ 첨단 관측망의 활용 가능성 확보
○ 지상, 종관, 원격탐사, 첨단관측, 지점관측, 정점관측을 통합, 광역/국지 통합
○ 하층운/해무 구분의 명확성의 확보
● 국지성 해무 모니터링 실황·예측 시스템 구축 사업
○ 해무 미세물리 모형 개발 및 해무 농도의 예측성 향상
○ 이류무/증기무의 형성 및 소산시기의 예측성 확보
○ 초단기, 단기, 해무 발생 가능성 예측을 위한 통계/역학 모형의 구축