| 초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 실증도시 기상관측망 현황분석과 도시규모 고해상도 기상관측 활용체계 제시 ◼ 전체 내용 ○ 실증도시 (서울시, 시흥시)의 기상관측망 현황 분석과 TRL 기준 4단계 수준 개선 방안 제시 - 서울시와 시흥시에 구축된 기상관측망의 현황 분석 - 가용관측망과 실증 도시 관측망으로부터 활용 가능한 기상 관측 요소 도출 - 실증도시별 기상요소 해상도 분석 - 서비스별 IoT 센서 추가 설치 및 추가관측 요소 제시 ○ 도시 규모에서의 고해상도 3차원 기상관측 활용 체계 최적안 도출 (TRL 5단계 수준) - 도시 기상 서비스를 위한 고해상도 3차원 기상관측망 최적안(일반적인 개념) 도출 - 도시 기상 관측 및 서비스를 위한 법, 제도화 방안 제시 ○ 국가 시범도시 기상관측체계 연계 방안 마련 (TRL 5단계 수준) - 민관 SPC 사업 모니터링을 통한 국가 시범도시 기상관측 체계 분석 및 연계 방안 제시 - 거점 관측소 설치 방안 제안 □ 연구개발성과 - 실증도시에서의 관측 요소 및 관측지점에 대한 해상도 분석을 통해 도시 규모 및 서비스별 요구되는 기상 관측요소 도출과 도시 기상관측망 구축 시 과학적인 근거가 뒷받침되는 최적의 수평, 연직 해상도를 제안하여 고해상도 3차원 관측체계를 구축에 기여 - 실증도시에서의 최적 관측망에 대한 검증을 통해 실제 관측망에서 기기가 추가되어야 하는 지점 정보 획득 - 도시 기상 관측 네트워크 사례를 통해 서비스별 필요 기상요소를 도출하고 추가 관측지점을 제안함으로써 도심에 기상관측망 구축 시 우선시 되어야 하는 기상요소 산출 - 도시 기상관측 가이드라인 및 기상관측법에 대한 조사와 본 연구에서 제안한 기상관측 체계를 비교분석 함으로써 일반적인 도시 기상관측 체계 설계 - Hub 지점 산출을 통해 스마트시티 및 인근 지역을 대표할 수 있는 거점관측소의 설치 위치를 제안하고, 거점관측소의 역할 및 중요성 강조와 향후 관측소 활용방안 도출을 통한 거점관측소의 역할 증대 - 한국형 관측망 구축 방안 기법을 통해 타 도시에서의 효율적인 관측망 구축이 가능하며 기상 및 수문 관측망 구축 분야에서도 적용 가능 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 일반적으로 관측지점에 대한 해상도 산출법은 각 관측지점간의 거리를 평균하거나 격자별 피타고라스의 정리 등으로 간단히 계산하지만, 본 연구에서는 실증도시에서 복잡계와 유사하게 비정형적으로 설치된 관측지점에 대해 복잡계 이론이 접목된 프랙탈 분석을 통해 현재 관측지점에 대한 현황분석을 할 수 있음 ○ 또한, 관측 요소별 공간적 자기상관성을 분석하여 각 기상요소별 유효 영향범위를 산출하고, 이를 통해 서비스별 필요한 관측요소에 따라 요구되는 적정 해상도를 도출해 낼 수 있음 ○ 국내외 도시기상 관측 네트워크 사례를 통해 IoT 센서에서 관측되는 요소외 서비스별 필요한 기상요소를 도출하고 추가 관측지점을 제안함으로써 도심에 기상관측망 구축 시 우선시 되어야 하는 기상요소를 알 수 있음 ○ 스마트시티 내외 기상청 관측지점에서 획득한 온도, 습도 시계열 자료를 사용하여 Hub 지점을 산출하고, 스마트시티 및 인근지역을 대표할 수 있는 거점관측소의 설치 위치를 제안하여 거점관측소의 역할과 중요성을 강조할 수 있고, 향후 관측소 활용방안에 응용될 수 있을 것으로 사료됨 ○ 실증도시 서울과 시흥에서의 관측요소 및 관측지점에 대한 해상도 분석을 통해 대도시 및 중소도시에서 서비스별 요구되는 기상관측요소 도출과 도시 기상관측망 구축 시 과학적인 근거가 뒷받침되는 최적의 수평, 연직 해상도를 제안하여 고해상도 3차원 관측체계를 구축할 수 있음 ○ 또한, 실증도시에서의 추가 기기를 설치하여 현재 관측되는 기상요소별 특성과 기기를 추가하여 얻어지는 기상요소의 비교분석을 실시하여 본 연구에서 제안한 최적 관측망에 대한 검증을 통해 실제 관측망에서 기기가 추가되어야 하는 지점을 파악 가능 ○ WMO 와 기상청에서 제시한 도시기상관측 가이드라인 및 기상관측법에 대한 조사와 본 연구에서 제안한 기상관측 체계를 비교분석 함으로써 일반적인 도시 기상관측 체계를 설계할 수 있음 ○ 본 연구에서 도출한 한국형 관측망 구축 방안을 통해 타 도시에서의 효율적인 관측망 구축이 가능하며 기상 및 수문 관측망 구축 분야에서도 적용 가능 할 것으로 사료됨 (출처 : 요약문 5p) |
