차세대 수치예보기술 개발 및 활용 관련 수요조사

동 ‘기술수요조사’는 기술개발 등에 대한 아이디어를 전문가에게 요청하는 것으로 연구과제 접수가 아님을 말씀드립니다.

안녕하십니까?

현재 기상청에서는 2020년 사업추진을 목표로 이상기후 대응 등 기상현안 해결 및  국민안전 확보, 미래사회 대응을 위한 ’차세대수치예보 기술 개발 및 활용사업 기획연구‘를 수행하고 있습니다. 본 연구에서는 2019년 개발완료 예정인 한국형수치예보모델을 바탕으로 한국형수치예보모델의 지속적 발전과 타부처 연계·활용을 위한 기술개발을 추진하고자 합니다(대상기간:2020년~2028년).

이를 위해 관련 전문가를 대상으로 향후 추진되어야 할 수치예보 및 수치예보기술 활용을 위한 기술수요조사를 실시하고자 하오니 적극적인 협조 부탁드립니다.

* 귀하의 답변 내용은 통계법 제33조에 따라 비밀이 보장되며, 통계분석 이외의 용도로는 결코 활용되지 않습니다.

첨부된 사업개요 및 작성방법을 참고하시어 기술수요조사 작성 후 ‘17.8.31(목)까지 이메일(survey@technovalue.com)로 회신을 요청드립니다.

본 수요조사를 통해 수렴된 의견과 내용은 차세대 수치예보 기술개발 및 활용사업 기획연구 및 향후 추진 지원시책에 적극 반영할 예정입니다. 바쁘시더라도 소중한 시간을 할애하여 많은 의견을 제시해 주시기 바랍니다. 감사합니다.

기상청 수치모델링센터

작 성 방 법

※ 본 수요조사서는 두 개의 PART로 구성되어 있습니다. 현재 기상 및 유관분야 모델 사용자이시거나 기상정보 활용자이신 경우 PART1,2 모두 작성 요청드리며, 그렇지 않으신 경우 PART 2(6p)만 작성 요청드립니다.

[PART 1]

① 사용모델 현황 : 현재 기관 또는 관련 분야에서 사용하고 있는 기상 및 유관분야 모델의 정확도, 시간/공간 해상도, 기상요소, 모델사용자 지원내용 등의 특성을 기재

② 향후 필요 모델특성 :  향후(‘20년 이후) 해당 분야에서 필요할 것으로 예상되는 기상 및 유관분야 모델의 정확도, 시/공간 해상도, 기상요소, 모델사용자 지원 등 향후 필요한 모델 특성을 기재

[PART 2]

③ 연구개발명 : 개발하고자 하는 기술의 명칭 또는 지원을 위한 연구사업의 총체적 명칭을 작성

④ 분류코드 :  분류코드 작성<표>를 참조하여 개발하는 기술이 해당되는 분류코드 기재

⑤ 응답자 정보기재 : 성명, 소속기관 및 직위, 전화(사무실 혹은 휴대폰) 작성 및 소속기관 유형 체크

⑥ 필요성 : 개발하고자 하는 기술의 필요성 및 시급성을 기재

⑦ 연구개발 목표 및 내용 : 개발하고자 하는 기술의 목표, 용도 및 적용분야와 최종사용자,  세부기술개발 내용 등

⑧ 연구기간 및 소요예산 : 연구개발 추진을 위해 소요되는 기간과 예산을 기재

⑨ 기타 : 상기 외 필요내용이 있을 경우 기재

					‘차세대 수치예보기술 개발 및 활용사업’

■ 사업개요

◦ (목적) 기상현안 해결과 국민 안전·편의 확보 및  미래사회 대응을 위해 필요한 차세대 수치예보기술개발 및 수치예보기술 응용 및 활용 지원

◦ (주요내용) 차세대 수치예보 핵심기술 및 인프라 개발, 기상관련분야 수치예보 응용 및 활용을 위한 기술개발

*사업세부내용은 기술수요조사 중점연구분야(분류코드) 참고

◦ (사업기간) 2021년부터 향후 8∼10년 추진할 R&D

■ 사업구조 및 주요내용

◦ 동 사업에서는 기상현안 해결 및 미래사회 대응을 위한 수치모델 핵심기반기술과 기상관련 분야 응용·활용을 위한 R&D와 관련 인프라 기술개발을 지원

- (수치모델 핵심기반기술) 기상예보를 위한 ‘수치자료 생산’등의 기상청 현업을 위한 수치모델기술* 개발

*기상기술분류체계상 수치모델, 자료동화 기술을 포함

- (수치모델 응용·활용기술) 재해, 기후변화 등 유관분야 결합모델 및 호환성 확보를 위한 수치예보모델의 응용 및 활용 지원을 위한 기술개발

- (수치모델 인프라 기술) 슈퍼컴퓨팅, 데이터 전처리 등 전산과학기술 기반기술 등 수치모델 성능개선을 위한 인프라 기술개발

<사업구조>

분 류 코 드

대분야	중분야	주요내용	연구내용 예시	분류코드
1. 수치모델 핵심기반 기술개발	역학코어	격자체계, 해상도 시·공간 이산화 이류 및 확산과정 지배방정식계 가변 격자체계 모델 개발	대기현상 규모 간 에너지 및 운동량 전달연구 대기중력파 모의 및 대기대순환 모의성능연구 깊은 대기현상과 대류권-성층권 상호 작용 모의가능한 연직좌표계	1-①
	물리모수화	복사과정 지면 및 해양혼합층 경계층 대류과정 구름미세물리	에어로졸과 대기수상과의 상호작용 예단적/명시적 안개 3차원 난류행성 경계층 방안 개발 예단적 오존 모수화 방안 대기-해양 접면 및 지면 물리과정 통합형 미세물리과정 3차원 복사과정 개발	1-②
	자료동화	종관·비종관 관측 자료동화 결합자료동화 시스템 구축 위성자료동화기술 고도화	대기-해양 자료동화 시스템 개발 대기-화학 자료동화 시스템 개발 빅데이터 자료동화 하이브리드 자료동화	1-③
	기타	기타 수치모델 핵심기반기술		1-④
2. 수치모델 응용/ 활용 기술개발	재해기상모델 (지역/국지 모델)	동아시아·한반도 지역 고해상도 모델 개발 지역/국지 영역 고해상도 모델의 표준화 개발 물리과정의 모듈화 개발 해양 약한결합 자료동화 습윤물리과정(안개포함)의 정교화	격자구조, 해상도(3km- 1km-300m) 등 결정 고해상도에 적합한 물리모수화 및 자료동화 기술 개발 집중호우, 태풍, 강풍, 폭염 등 도시규모 모델(열섬, 돌품 등) 황사·미세먼지·기류확산 모델 등 양방향 파랑모델 결합 에어로솔과정의 모듈화 화학모델의 모듈화	2-①
	기후변화 예측 모델	해양/해빙/지면 결합모델로 기후변화 예측 모델 개발 지구시스템모델 테스트를 위한 coupler 탑재 플랫폼 해양결합 자료동화 기법의 개발	지면/수문/대기/해양/파랑/해빙 모델 결합(커플러 접합 등)	2-②
	다중 예측 시스템 (앙상블)	앙상블 멤버구성기법 초기화 앙상블 산출방법 고도화 앙상블 예측시스템 구축 앙상블 자료의 활용기술 (자료동화 등)	초기조건, 다중물리조건 AI와 딥러닝기법 격자규모 적운대류모의 고해상도 앙상블	2-③
	커뮤니티 모델	영역·해상도·물리과정 등 사용자 정의 가능 모델 개발 하드웨어에 독립적인 모델 가상환경의 적용 등	분야별 다운사이징 모델 개발 커뮤니티모델 활용기술개발 및 지속적 개선 지원 사용자 커뮤니티 지원 방안 scale aware 물리과정 세팅 UI를 이용한 모델관리 및 수행	2-④
	기타	기타 수치모델 응용 및 활용기술		2-⑤
3. 수치모델 인프라 기술개발	고성능 슈퍼컴퓨팅 관리 기법	SW 구조설계 및 시스템, 전산과학 기반의 계산자원 관리 기법’ 가속기 활용을 위한 프로그램 가공 기술 시스템 사양 따른 적합한 병렬화 체계 구성 기술	확장성을 고려한 코드 설계 이종 컴퓨터 시스템 도입 기술 개발	3-①
	모델 개선 및 제어	물리과정 AI 적용의 확장 UI환경을 이용한 수치모델 제어 기술 모델 timestep별 진화 과정 분석을 통한 물리과정 최적화 기술	다중예측모델을 이용한 자율진화형 수치모델 개선 기술개발 UI 환경을 이용한 수치모델 제어 기술 개발	3-②
	데이터 처리 및 표준화	자료 처리 및 관리 기술 개선 및 표준화 자료 처리 인터페이스 구축 대용량 데이터의 효율적 압축과 정보 추출 기능	large 데이터 처리 및 관리기술의 개선 및 활용 표준화 체계 개발	3-③
	검증 및 후처리 표준화	수치예보 결과의 후처리 인터페이스 구축 표준화된 수치모델 검증 및 진단기법의 개발	과학적 가시화 기술 활용 가이던스 제공 사용자 친화적 검증체계 구축	3-④
	기타	기타 수치모델 인프라 관련 기술		3-⑤

[PART 1] : 현재 모델사용자 또는 기상자료 활용자인 경우만 작성가능한 항목 위주로 작성
현재 사용모델 및 향후 필요가 예상되는 모델의 특성
사용자 확인 : □모델 사용자, □기상자료 활용자(**표시항목만 작성) ※ 모델 사용자 또는 기상자료 활용자인 경우 상단 박스를 체크하고 기상자료 활용자는 **표시항목만 작성, 그 외 항목 작성 가능시 기재 가능)
	① 현재 사용하고 있는 모델 특성 및 현황	② ‘20년 이후 연구/업무에서 필요가 예상되는 모델의 특성 및 수요
모델명	※ WRF, CCM, UM, GFS 등 현재 연구 및 업무를 위해 사용하고 있는 모델명을 기재
예보시간** (hour)	※ 102시간, 84-180시간 등 사용모델의 예보시간 기재
수평해상도** (km)	※ 33km, 25km, 60km 등의 수평해상도 km 기재
연직층수** (모델 Top)	※ 40층, 91층, 60층 등의 연직층수 기재
기상요소**	※ 강수량, 기온 등 모델운영을 통해 산출되는 기상요소, 활용하는 기상요소 기재
모델활용지원	※ User Interface, 기술적 에러에 대한 Q&A 및 수정·개선 등의 지원, 사용자 커뮤니티 형성 및 활성화 정도 등 모델사용자에 대한 지원내용을 기재
자료 Sources**	※ 영국기상청, 미국기상청 제공 자료 등 사용하는 자료의 출처를 기재
해당지역**	※ 전지구, 동아시아 지역, 한반도, *도시 등 사용하는 자료의 해당지역을 기재
기타**	※ 분석기법 및 특정스팀 등 상기 외 기타 의견 기재
<(참고)선진국의 수치예보모델 보유현황> ※자료: 기상관측·예보기술의 동향 및 시사점(KISTEP. 2011.11)

[PART 2] : 필요시 서식을 복사하여 여러기술 제안 가능
기술수요조사서
③ 연구개발 기술명	※ 개발하고자 하는 기술의 명칭					④ 분류코드	※ 제안하는 기술의 해당 분류코드 기재
⑤ 응답자 정보	성명					연락처
						이메일
	소속기관유형	□산업계	□학계	□ 연구계			□ 정부(관)		□ 기타______
	소속기관			소속부서				직위
⑥ 필요성	※ 해당 기술 분야 중요성 및 시급성 제시
⑦ 연구개발 목표 및 내용	목표	※연구개발하고자 하는 기술의 목표 수준, 지표 등을 기재
	내용	※연구개발의 목표를 달성하기 위해 수행할 세부기술의 내용 및 범위
⑧ 연구기간 및 소요 예산	연구기간	_______________년 (____년∼____년 까지) ‘20년 이후 추진			소요예산 (단위 :억원)		총_______________억원 (민간출연금 : 전체예산의 ___%)
⑨ 기타	※상기사항 외 의견이 있을 경우 기재