<소장님 기고문> 국립기상연구소의 어제와 오늘, 그리고 내일
선진기상기술의 연구개발과 서비스 창출
국립기상연구소는 ‘기상기술을 선도하는 세계일류 연구기관’이라는 비전을 가지고 대기과학을 종합적으로 연구하는 국내 유일의 대기분야 연구기관으로서 재해기상, 기후, 해양, 지진 등의 기상현상에 대한 특성을 조사·분석하고 선진예보기법을 개발하여 미래 기상업무 발전에 이바지하고자 기상청의 소속기관으로 1978년에 출범하였다.
출범 당시 2부 1과, 정원 56명이었던 연구소는 약 30여 년을 거쳐 오면서 기상연구 활성화와 국가 기상경쟁력 제고를 위해 1팀 6과 2연구팀 체제로 개편하고 서울황사감시센터를 신설하는 등 기상연구업무의 선진화를 위하여 노력하고 있다.
또한 국립기상연구소는 R&D예산을 ’07년 55억 원이었던 것을 ’08년 95억 원, '09년 104억 원, '10년 133억 원으로 증액하여 미래 기상업무 발전의 기반을 마련하였다.
20세기 후반부터 전 세계적으로 심각한 문제로 대두되고 있는 기후변화에 대한 대책수립과 집중호우, 낙뢰, 가뭄, 폭설 등과 같은 위험기상과 동네예보 시행과 더불어 중요 시 되고 있는 초단기 기상분석 및 예측능력 강화를 위한 실용화 연구 등에 더욱 매진하고 있다.
또한 현대 산업사회의 발달로 기상정보의 가치가 나날이 중요해지며 높아지는 국민의 기대수준의 눈높이에 맞춰 국민의 삶과 국가 경쟁력 확보 등을 위한 ‘기상정보 맞춤형 활용사회’를 구현하고자 그 어느 때보다 선진기상기술의 연구개발에 능동적으로 노력하고 있다.
주요 연구분야는 집중호우, 낙뢰, 폭설 등 위험기상으로 인한 재해의 사전 예방과 대응을 위한 실용화 연구와 국가정책의 핵심목표인 기후변화 대응역량 강화와 국가 녹색성장을 주도할 수 있는 풍력 및 태양에너지 지원지도를 개발하는 등 미래 국가발전의 원동력이 될 수 있는 선진기상기술개발 연구, 국민의 다양한 수요에 탄력적으로 대응하고자 기상정책에 관한 연구를 하고 있다.
기상예보 정확도 향상과 선진화 위한 실용적 예보기술 개발
돌발성 집중호우 등과 같은 초단기 위험기상에 대한 예측능력 향상을 위하여 ‘초단기 기상분석 및 예측시스템(KLAPS)’의 개발을 완료하고 2009년 8월부터 현업운영 중에 있으며 비단열 초기화기법의 개선, 유전 알고리즘을 이용한 모수추정기법 개발, 모델 물리과정의 최적화 등의 연구를 통하여 1∼2시간 이내의 정량적 강수예측능력이 향상되었다. 또한 강수에코의 규모별 생존주기를 고려하여 예측정보를 생산하는 초단기 강수확률예측시스템의 원형을 개발하였다.
비단열 초기화기법의 개선을 통한 초단기 예측성 향상(붉은색 : 비단열 초기화기법 적용, 파란색 : 기존 예측).
황사감시능력 향상을 위해 국내뿐만 아니라 중국과 몽골에 황사감시관측망을 구축하여 운영하였으며, 영국 기상청 통합수치모델(UM) 기반의 황사단기예측모델(ADAM) 인터페이스를 개발하고, 황사 계절예보에 대한 관심에 부응하기 위해 황사 장기예측을 위한 역학모델과 통계모델을 개발하였다.
또한 WMO 아시아지역센터 운영위원회 활동, 한-몽 황사연구협력, 한-미 공동연구를 통해 황사에 대한 국제 공동대응체제 구축 등을 통해 2008년 62.8%이던 황사예보 정확도를 2009년에는 66.2%로 향상시키는 성과를 거두었다.
기후변화 대응역량 강화…기후과학정보 지원 및 이해 확산
관측 자료를 활용한 지역·절기별 기후변화 특성 및 극한기후 분석과 함께 시나리오 자료(IPCC/SRES A1B)를 이용한 동아시아 지역 미래 기후전망을 분석하였으며 새로운 온실가스 농도(RCP)에 따른 전 지구 기후변화 시나리오 및 국가표준 기후변화 시나리오 개발을 위한 연구를 실시하였다.
또한 3개월 예측시스템 운영을 통한 현업 계절예보를 지원하고, 영국기상청 대기-해양 결합모델 기반의 12개월 예측시스템 구축을 위한 대기-해양 결합모델의 성능 평가 연구를 수행하였다.
기후변화 예측을 위한 통합 지구시스템모델 구축을 위하여 기반모델인 대기-해양-해빙 모델의 결합 환경을 개선하고 에어러솔과 지표과정 결합 평가를 수행하였으며, 동아시아 지역 상세예측을 위한 지역기후모델 기후모의 민감도 실험을 수행하였다.
아시아 탄소 순환 및 수지 평가를 위한 탄소추적시스템 개발을 위하여 미국기상청으로부터 탄소추적자(Carbon trarcker)를 도입하여, 우리나라를 중심으로 한 아시아 영역에 대한 정밀 분석을 위해 개선하고, 아시아 지역 탄소 순환 실험을 수행하였다.
국민생활 안정·재해예방서비스 확대…기상자원지도 등 신기술 개발
2008년 개발한 1㎞ 분해능의 도시모델 기반의 WRF-UCM 모델을 활용하여 우리나라의 복잡한 지형에 적합한 1km 해상도의 풍력-기상자원 지도를 구축하고, 특별관측을 통하여 검증하였다. 또한 태양광 자원 산출을 위한 태양복사모델을 이용하여 저탄소 녹색성장을 지원할 수 있는 4km 해상도의 태양-기상자원지도를 구축하였다. 또한 매우 복잡한 산악지역의 상세 바람정보 산출을 위해 전산유체역학(CFD)모델을 이용, 10m 해상도의 풍력-기상자원 지도를 시범 제작하였다.
1km 해상도 고도 80m 풍속의 연평균 풍력-기상자원지도(a)와 4km 해상도 연 누적 태양-기상자원지도.
산업·생활 분야의 응용정보기술개발을 위하여 학제간 연구를 통하여 고온건강경보 및 진단시스템의 개발과 도시 및 환경계획을 위한 도시기후 소프트웨어 개발 등을 수행하였다.
기상에 대한 국민의식 제고 및 소통 강화
전 세계적인 기후변화에 대한 관심 증대와 우리나라 신 성장 동력으로서 가치가 날로 더해지고 있는 기상장비산업 발전을 위한 정책과 전략을 개발하였으며, 날씨정보의 경제적 가치 평가기법 개발을 위해 ‘강수의 경제적 가치평가 워크숍’및 ‘태풍의 사회·경제적 영향에 관한 워크숍’을 개최하여 국민들이 강수와 태풍에 대한 부정적 측면 외에 두 현상이 가져다주는 다양한 혜택에 대해 생각해 볼 수 있는 인식 전환의 계기를 마련하였다.
정지기상 위성자료를 이용한 정확도 높은 대기운동벡터를 산출하여 위성정보가 수치모델 정확도에 기여할 수 있는 가능성을 보였으며, 다양한 위성 센서자료를 활용한 동아시아지역 위성 해수면온도 합성장을 산출하여 고해상도 해수면온도 산출 국제 협력에 기여할 수 있는 기반을 다졌다. 위험기상 감시 및 여름철 집중관측 수행을 위해 고정식 연구용 X-band 이중편파레이더를 무안기상레이더 연구센터에 설치하여 위험기상에 대한 현업 레이더 자료의 검증을 실시하는 등 연구를 수행하였다.
국제 ARGO 프로그램의 참가기관의 하나로, ARGO 플로트의 투하 및 자료처리 및 분배, ARGO 자료처리 기법의 개발, 그리고 자료를 이용한 해양모델의 개선 및 활용 연구를 수행하고 있다. 그리고 수집된 해양자료를 개선된 실시간 품질관리 시스템을 거쳐 세계 각국의 사용자에게 제공하고 있다.
새로운 미래 다짐
국립기상연구소가 국가 녹색기술의 신성장동력인 선진기상 연구기관으로 도약하기 위하여 앞으로 해결해야 할 많은 현안과제가 남아있다.
첫째, 미래지향적 대기과학 연구조직을 갖추기 위해 국립기상연구소를 국립기상과학원으로 조직을 확대 개편하여 1급 기관으로 승격해야 한다.
둘째, 국가 연구기관으로서 초단기 실황예보, 황사, 지진, 기후변화 과학정보 생산 등 수월 및 특화된 기술을 강화하고 기상조절, 기상자원지도, 4대강 살리기 등 국가 현안 연구를 중점 지원하여 연구개발 기능을 확대해야 한다.
셋째, 연구소에서 생산되는 과학적, 기술적 연구성과에 대한 최적의 활용 방안을 마련하고, 기상과 관련된 연구분야와 학제적인 협력을 강화하여 우수 연구인력에 대한 채용의 기회와 범위도 넓혀야 한다.
넷째, 향후 제주 혁신도시로의 안정적 이전과 관련하여 직원들의 복지와 연구여건 향상을 위해 다각도로 고민해야 하며, 연구소 이전 이후에도 고급인력 확보가 가능하도록 학·연간 공동프로그램을 확대해 나가는 것이다.
국립기상연구소는 당면한 많은 현안과제의 해결과 국내의 기상업무를 선도하는 선진 연구기관으로 거듭나기 위해 끊임없이 노력할 것이다. 나날이 발전하고 성장하는 국립기상연구소의 새로운 미래를 기원해 본다.
