그림 2.1.1. 한반도 남동부 연안지역에 구축된 11곳의 관측 네트워크 지점 위치 27

그림 2.1.2. 관측 지점별 강수 입자 분석기 설치 사진 28

그림 2.1.3. 우량계 검정 장비를 통한 검·보정 작업 과정 29

그림 2.1.4. 우량계 내부 너트 (빨간 원) 29

그림 2.1.5. 우량계 볼트 내부 중앙 추 (빨간 원) 30

그림 2.1.6. PARSIVEL의 구동 원리 32

그림 2.1.7. (a) 입자가 측정 영역 내의 레이저 빔을 통과하여 낙하할 때마다 신호가 변경 된다.... 33

그림 2.1.8. PARSIVEL 자료 표출 프로그램 ASDO 구동 화면 35

그림 2.1.9. 전도형 우량계 외관 37

그림 2.1.10. 전국 기상레이더 관측망 (기상레이더센터) 38

그림 2.1.11. 구덕산 레이더 전경 (기상레이더센터) 39

그림 2.1.12. 면봉산 레이더 전경 (기상레이더센터) 40

그림 2.1.13. 라디오존데 비양 지점 41

그림 2.1.14. 레윈존데 관측자료로 산출한 온위, 상당온위,... 42

그림 2.1.15. 부경대학교에 구축한 실시간 관측지점 모니터링 시스템 43

그림 2.1.16. 모든 연안관측 지점에 설치된 Teamviewer 프로그램을 통한 원격 감시망 구축 및... 44

그림 2.2.1. 기존의 PARSIVEL 낙하속도 채널별 구간 (좌) 및 0.1 m s⁻¹간격으로 다운스케일링된... 50

그림 2.2.2. 우적계 버전 차이에 따른 낙하속도 및 수농도 분포 보정 알고리즘 51

그림 2.2.3. 2012년 9월부터 2015년 6월까지 PARSIVEL 광학형 우적계 버전1 (좌)과 버전2 (우)에... 52

그림 2.2.4. 낙하속도 보정 전 (상), 후 (하)의 버전1 (좌)과 버전2 (우)의 직경별 낙하속도 분포 53

그림 2.2.5. 강우강도 구간별 PARSIVEL 버전에 따른 입자직경 채널별 수농도 보정계수 54

그림 2.2.6. 강우강도 구간에 따른 수농도 보정계수가 적용된 PARSIVEL 광학형 우적계 버전1의 수농도 분포 비교 (빨간실선-버전1의 평균 수농... 55

그림 2.2.7. 버전1 (보정전, 빨강실선), 버전1 (보정후, 회색실선), 버전2 (파란실선)의 강우량 산포... 56

그림 2.2.8. 각 사례에 대한 지상 편집 일기도. 2018년 사례는 첫 번째 행, 2019년 사례는 두... 60

그림 2.2.9. 각 사례에 대한 일 누적 강우량 분포. 2018년 사례는 첫 번째 행, 2019년 사례는... 61

그림 2.2.10. 강수 유형에 따른 수농도 분포. 파란색, 갈색, 초록색은 각각 층상형 강수, 대류성... 62

그림 2.2.11. 평균 Dₘ, log₁₀Nw 분포와 표준편차 범위. Dₘ과 log₁₀Nw의 평균값은 기호로,...[이미지참조] 63

그림 2.2.12. Dₘ 구간 별 log₁₀Nw 평균 값 및 표준편차 범위. (a) 층상형 강수 (b) 대류성 강수... 64

그림 2.2.13. 강우강도 구간별 수농도 분포. 수농도 분포는 강우강도 구간에 따라 색상으로... 65

그림 2.2.14. 강우강도 구간별 평균 Dₘ log₁₀Nw 분포 및 표준편차 범위. Dₘ log₁₀Nw 분포와...[이미지참조] 66

그림 2.2.15. 강수 유형에 따른 강우강도 구간별 PDF. 층상형 강수는 파란색, 대류성 강수는... 67

그림 2.2.16. 강수 유형에 따른 Λ 구간별 PDF를 연도별로 나타냄 67

그림 2.2.17. 강수 유형에 따른 μ 구간별 PDF를 연도별로 나타냄 68

그림 2.2.18. 강우강도에 따른 (a) Dₘ (b) log₁₀Nw (c) log₁₀NT의 산포도 및 관계식. 층상형...[이미지참조] 69

그림 2.2.19. 강수 유형별 Λ에 따른 μ의 산포도와 관계식. 각 산포도와 관계식의 색상은... 70

Fig. 2.2.20. Collision raindrops. Diameter of relatively larger drop (D₁) is d₁ as compared with... 71

Fig. 2.2.21. Collision raindrop outcomes area for p and We. Upper black solid line means... 73

Fig. 2.2.22. Typhoon tracks for MITAG with green solid line and MAYSAK with purple solid... 75

Fig. 2.2.23. CAPPI synthesis images for (a) T1 at 1830 LST on October 2019 and for (b) T2 at... 76

Fig. 2.2.24. Accumulation rainfall for three hours in (a) T1 and (b) T2 cases with shaded... 77

Fig. 2.2.25. Sounding diagram for (a) T1 and (b) T2 at 2100 LST on 02 October 2019 and... 77

Fig. 2.2.26. Time series for meteorological parameters (a) for T1 and (b) for T2 from ASOS... 79

Fig. 2.2.27. Time series for DSD parameters (a) for T1 and (b) for T2 from PARSIVEL² with... 80

Fig. 2.2.28. Averaged N(D) for T1 and T2 case with green solid line and purple solid line for... 82

Fig. 2.2.29. Scatter of Dₘ and log₁₀Nw for (a) T1 and (b) T2. The color of plus symbol...[이미지참조] 82

Fig. 2.2.30. Scatter plot of Λ and μ with fitting lines for T1 (green) and T2 (purple) case... 83

Fig. 2.2.31. Scatter plots of horizontal wind speed and fall velocity (a) for T1 and (b) for... 85

Fig. 2.2.32. (a) Average fall velocity for raindrop size of T1 with green solid line and T2... 85

Fig. 2.2.33. Averaged Wₑ for ratio of drop size (a) for small drop (b) for medium drop and... 87

Fig. 2.2.34. Box plots for ratio of collision raindrop outcomes (a) for small drop (b) for... 88

그림 2.3.1. STEPS 초단기 예측 강우모델의 예측장 산출 순서도 91

그림 2.3.2. Optical flow 기법의 순서도 93

그림 2.3.3. 15×15 픽셀로 설정하여 산출한 추정된 강우 속도와 실제 강우속도 94

그림 2.3.4. 강수시스템 내 잡음의 영향을 받은 경우 (좌)와 받지 않은 경우 (우)에 OFC 방정식... 95

그림 2.3.5. 레이더 반사도의 Cascade 단계별 분리 예시 98

그림 2.3.6. Semi-Lagrangian Forward (slf), Semi-Lagrangian Backward (slb), Constant Vector... 101

그림 2.3.7. RAR (Radar-AWS Rainrate) 산출 순서도 103

그림 2.3.8. 예측 강우강도장 산출을 위한 초기 강우강도장 설정 영역 (하얀박스) 및 연안도... 104

그림 2.3.9. PMEM (Probability matched ensemble mean)기법을 통한 대표 앙상블... 105

그림 2.3.10. 2018년 6월 28일 0600 LST 강우 초기장 자료를 사용하여 생성한 앙상블 평균 강... 106

그림 2.3.11. 서브 도메인을 고려한 PMEM (Probability matched ensemble mean)기법을 통한 대... 107

그림 2.3.12. RAR 자료와 초단기 예측모델을 통해 구한 예측 강우강도장과의 정성적... 108

그림 2.3.13. 초단기 예측모델의 정량적 검증 방법 108

그림 2.3.14. 2018년 6월 28일 0600 LST의 강우초기장을 사용한 서버도메인 크기별 (20×20,... 109

그림 2.3.15. 2018년 6월 28일 0600 LST의 강우초기장을 사용한 40~60분 후의 PMEM를 통한 예... 110

그림 2.3.16. 2018년 6월 28일 0600 LST의 강우초기장을 사용하여 생성한 서브도메인 (250 ×... 111

그림 2.3.17. PMEM 기법과 Localized PMEM 기법의 차이 112

그림 2.3.18. Localized PMEM 기법을 통한 예측 강우강도장 산출 순서도 113

그림 2.3.19. Localized PMEM과 PMEM 기법을 통한 예측 강우강도장 결과 비교 114

그림 2.3.20. 가우시간 필터 계수별 (0.1, 1, 4) 예측 강우강도 분포 결과 비교 114

그림 2.3.21. 가우시안 필터 계수별 예측 강우강도장의 정확도 비교 115

그림 2.3.22. 2018년 6월 28일 강수사례에 대한 누적 강우강도분포 비교. (a) PMEM, (b)-(d)... 116

그림 2.3.23. 2018년 6월 28일 RAR 자료와 AWS 자료의 강우강도 비교 116

그림 2.4.1. 한반도 남동부 연안지역에 구축된 11곳의 관측 네트워크 지점 위치 118

그림 2.4.2. PARSIVEL 우적계 관측을 통한 대기수상체 직경별 낙하속도 분포 119

그림 2.4.3. 원격 모니터링 시스템을 통한 관측지점 관리화면 123

그림 2.5.1. 강우량 추정 관계식을 통해 얻은 강우강도 값과 강수입자 직경별... 129

그림 2.5.2. 2018년 6월 28일 0900 LST 구덕산 이중편파레이더 관측을 통해 얻은 이중편파... 130

그림 2.5.3. 2018년 6월 28일 0900 LST 구덕산 이중편파레이더 관측자료를 통해 얻은 강우... 131

그림 2.5.4. 강우량 추정 관계식 정확도 검증을 위해 선정된 강수사례들의 누적 강우량 분포... 133

그림 2.5.5. 강수사례별 강우량 추정 관계식의 레이더 중심으로부터 거리에 따른 RMSE,... 134

그림 2.5.6. 강수사례별 강우량 추정 관계식의 레이더 중심으로부터 거리에... 135

그림 2.5.7. 강수사례별 강우량 추정 관계식의 강우강도장 해상도별 RMSE값 136

그림 2.5.8. 강수사례별 강우량 추정 관계식의 테일러 다이어그램 136

그림 2.5.9. 2018년 6월 28일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식을 통해 얻은 강우량과... 137

그림 2.5.10. 2018년 10월 6일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식을 통해 얻은 강우량과... 138

그림 2.5.11. 2019년 5월 27일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식을 통해 얻은 강우량과... 139

그림 2.5.12. 2019년 6월 29일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식을 통해 얻은 강우량과... 140

그림 2.6.1. 강우강도 구간별 0~5차 모멘트와 이중편파변수 (ZH, ZDR)의 관계[이미지참조] 144

그림 2.6.2. 이중편파레이더 관측자료를 통해 추정된 강우입자직경별 수농도 분포 (빨간실선... 146

그림 2.6.3. 모멘트 추정과 관측을 통해 얻은 강우입자 직경 채널별 평균 수농도 차이 147

그림 2.6.4. 모멘트 추정과 관측을 통해 얻은 강우입자 직경 채널별 수농도... 147

그림 2.6.5. 2019년 6월 29일 1930 LST 모멘트 조합별 추정된 강우강도 분포 (a-e)와 기상청... 148

그림 2.6.6. 2019년 6월 29일 모멘트 조합별 생성한 강우강도 초기장 자료를... 149

그림 2.6.7. 2019년 6월 29일 모멘트 조합별 생성한 강우강도 초기장 자료를 이용하여 생성한... 151

그림 2.6.8. 2019년 6월 29일 모멘트 조합별 생성한 강우강도 초기장 자료를 이용하여 생성한... 152

그림 2.6.9. 2012년 9월부터 2019년 4월까지 관측한 PARSIVEL 우적계 관측자료를 통해 얻은 강... 153

그림 2.6.10. PARSIVEL 우적계 관측을 통해 얻은 강우강도별 Λ에 대한 μ 산포도 154

그림 2.6.11. 2019년 6월 29일 1800 LST ~ 2030 LST의 PARSIVEL 우적계 관측자료 (검정 점)와... 156

그림 2.7.1. 관측 지점별 강수입자분석기 설치 사진 158

그림 2.7.2. PARSIVEL 우적계 외관 및 구동 원리 159

그림 2.7.3. PARSIVEL 자료 표출 프로그램 ASDO 구동 화면 160

그림 2.7.4. 전국 기상레이더 관측망 (기상청) 162

그림 2.7.5. 부경대학교에 구축한 실시간 관측지점 모니터링 시스템 164

그림 2.7.6. 모든 연안관측 지점에 설치된 Teamviewer 프로그램을 통한 원격... 165

그림 2.8.1. PARSIVEL 우적계 관측을 통해 얻은 KDP와 AH의 산포도[이미지참조] 169

그림 2.8.2. PARSIVEL 우적계 관측을 통해 얻은 ZH와 AH의 산포도[이미지참조] 170

그림 2.8.3. PARSIVEL 관측자료를 이용하여 T-matrix 산란 시뮬레이션을 통해 회수된 레이... 171

그림 2.8.4. 2019년 6월 29일 1900 LST 구덕산 이중편파레이더 관측자료를 통해... 172

그림 2.9.1. 2018년 12월 4일 0800 LST 구덕산 이중편파레이더 관측을 통한 강우량 추정 관계... 174

그림 2.9.2. 2018년 12월 4일 0800 LST 구덕산 이중편파레이더 관측을 통한 강우량 추정 관계... 175

그림 2.9.3. 2018년 12월 4일 0800 LST 구덕산 이중편파레이더 관측을 통한 강우량 추정 관계... 176

그림 2.9.4. 2018년 12월 4일 0900 LST 지상 일기도 177

그림 2.9.5. 2019년 6월 29일 0900 LST 지상 일기도 178

그림 2.9.6. 2020년 1월 7일 0900 LST 지상 일기도 178

그림 2.9.7. 2020년 7월 23일 0900 LST 지상 일기도 179

그림 2.9.8. 각 사례별 일 누적 강우량 분포 179

그림 2.9.9. 2018년 12월 4일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식별 (a) RMSE,... 182

그림 2.9.10. 2019년 6월 29일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식별 (a) RMSE,... 183

그림 2.9.11. 2020년 1월 7일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식별 (a) RMSE,... 184

그림 2.9.12. 2020년 7월 23일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식별 (a) RMSE,... 185

그림 2.9.13. 2018년 12월 4일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식별 레이더 강우강도와 지상... 187

그림 2.9.14. 2019년 6월 29일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식별 레이더... 188

그림 2.9.15. 2020년 1월 7일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식별 레이더... 189

그림 2.9.16. 2020년 7월 23일 강수사례에 대한 강우량 추정 관계식별 레이더... 190

그림 2.9.17. 초단기 예측모델의 실험 및 검증 영역 (빨간 박스) 191

그림 2.9.18. Patch-Wise Localized PMEM 기법의 격자설정 예시 192

그림 2.9.19. 2019년 6월 29일 1800 LST, (a) STEPS 단일 예측 강우강도장 분포,... 193

그림 2.9.20. 2019년 6월 29일 1800 LST, 서브도메인 설정에 따라 (a) 2 × 2... 193

그림 2.9.21. 2019년 6월 29일 1800 LST, 서브도메인 설정에 따라 (a) 10 × 10 서브도메인,... 194

그림 2.9.22. Pyramid PMEM 기법에 대한 모식도 194

그림 2.9.23. Harmony Search 알고리즘 순서도 196

그림 2.9.24. HSA 알고리즘의 반복 횟수에 따른 각 사례별 예측 강우강도장과... 197

그림 2.9.25. 시간 경과에 따른 SEDS (Symmetric extreme dependency score) 변화. 검정색선은... 198

그림 2.9.26. CReSS 모델의 미세물리적 상호작용 모식도 199

그림 2.9.27. CReSS 수치모델 모의를 위한 격자정보 및 모의 영역 (빨간색 박스) 200

그림 2.9.28. (a) 레이더 기반 초단기 예측 강우분포, (b) 수치모델 모의를 통한 예측 강우분포,... 200

그림 2.9.29. TREC 기법을 통한 강우 모션벡터 추정 그림 201

그림 2.9.30. 2019년 6월 29일 1810 LST 강우사례에 대한 (a) CReSS 모델을 통해 모의된 예측... 202

그림 2.9.31. 각 사례별 시간 경과에 따른 가중치 변화. 검정색 (빨간색) 실선은... 203

그림 2.9.32. AWS 관측자료를 이용한 강우사례별 예측 강우강도장의 정량적 비교결과 205

그림 2.9.33. 2018년 12월 4일 강수사례에 대한 앙상블 기법별 시간에 따른 POD 207

그림 2.9.34. 2018년 12월 4일 강수사례에 대한 앙상블 기법별 시간에 따른 FAR 207

그림 2.9.35. 2019년 6월 29일 강수사례에 대한 앙상블 기법별 시간에 따른 POD 208

그림 2.9.36. 2019년 6월 29일 강수사례에 대한 앙상블 기법별 시간에 따른 FAR 208

그림 2.9.37. 2020년 1월 7일 강수사례에 대한 앙상블 기법별 시간에 따른 POD 209

그림 2.9.38. 2020년 1월 7일 강수사례에 대한 앙상블 기법별 시간에 따른 FAR 209

그림 2.9.39. 2020년 7월 23일 강수사례에 대한 앙상블 기법별 시간에 따른 POD 210

그림 2.9.40. 2020년 7월 23일 강수사례에 대한 앙상블 기법별 시간에 따른 FAR 210