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기상위성자료 수신시스템 현황
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기상청은 1970년 NOAA 극궤도 기상위성의 APT 자료수신을 시작으로 40년이 넘는 기간 동안 기상위성자료를 수신 및 활용해 오고 있다. 국가기상위성센터에서는 정지궤도기상위성인 MTSAT, FY-2D와 극궤도 기상위성인 NOAA-15, 18, 19호, NPP, Terra, Aqua 위성자료를 안테나를 통하여 직접 수신하고 있으며, 지상망(FTP)을 이용하여 Metop, Windsat, DMSP 등의 차세대 극궤도 위성자료를 수신하고 있다. 수신된 자료는 운정온도/운정고도, 운량 등과 같은 정량적인 구름정보와 해수면온도, 황사영역, 안개, 구름이동벡터 등 위성 분석 자료를 산출하여 기상예보에 활용된다. 2008년 충북 진천군 광혜원면에 국가기상위성센터가 준공되고 외국위성수신 및 처리 시스템이 교체 이전됨으로써 기상청에서 활용되는 모든 외국위성자료의 수신과 처리는 국가기상위성센터에서 수행되고 있으며, 또한 안정적인 위성자료의 수신을 위해 천리안위성 중규모수신시스템, 미국 NOAA 및 중국 FY-2D 수신시스템이 본청에서 백업 운영되고 있다. 일본의 정지궤도기상위성 MTSAT 자료는 전구(매시 33분) 및 반구(매시 00분)관측자료를 일44회 수신하여 활용하고 있다. 중국의 정지궤도기상위성인 FY-2D는 건기와 우기로 관측스케줄을 구분하여 건기에는 매시 30분과 00:00, 06:00, 12:00, 18:00에 전구 자료를 수신하고 있으며, 우기에는 매시 15분 및 05:45, 11:45, 17:45, 23:45에 전구 자료를 수신하여 처리하고 있다. 극궤도 위성인 미국의 NOAA-15, 18, 19호와 Terra, Aqua 위성자료는 동아시아 영역을 지나는 일 최대 4회까지 수신하여 활용하고 있다. 또한, 준 실시간으로 지상망(FTP)을 통해 DMSP(Defense Meteorological Satellite Program) 및 MetOp, Windsat 등의 차세대 극궤도 위성자료들을 수신하여 활용하고 있다. 아래의 표 및 그림은 기상청에서 수신, 활용중인 기상위성과 수신안테나를 나타내고 있다.
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기상위성 관측영상과 분석자료 현황
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1. 기상위성 관측영상과 분석자료 현황 기상예보에 활용하는 가장 기본적인 위성정보는 MTSAT-1R 위성자료로부터 생산되는 구름영상이다. MTSAT-1R 위성의 연속적인 구름영상에 나타나는 저기압, 전선, 태풍 등의 동반된 구름분포는 끊임없이 변화하는 지구대기의 모습을 시각적으로 보여주므로 기상변화를 감시하는 데에 매우 중요한 역할을 한다. MTSAT-1R 위성영상은 12시간 간격으로 생산되는 고층일기도에 표출되지 않는 단시간적인 기상변화를 보여 주며, 지형적인 영향을 받지 않고 해상에서도 균질한 해상도로 기상정보를 제공한다. 그리고 소규모 대기요란에서 지구규모 요란에 이르기까지 다양한 대기현상들을 잘 표현해 준다. 특히 대기 중의 수증기에 의한 흡수영향이 큰 파장대를 관측한 수증기영상은 구름이 없는 영역에 대해서도 수증기의 분포패턴과 이동특성으로부터 대기상층의 흐름과 대기 연직운동에 대한 정보를 파악하는 데 유용한 정보로 이용된다. MTSAT-1R 위성의 원시자료를 이용하여 운정온도/운정고도, 운량 등과 같은 정량적인 구름정보와 해수면온도, 황사영역, 안개, 구름이동벡터 등 위성기상 분석자료를 산출한다. MTSAT-1R의 적외창 자료를 활용한 황사탐지 기법은 NOAA 위성의 적외창 자료를 활용한 경우보다 신뢰도가 낮으나 24시간 연속으로 자료를 생산할 수 있기 때문에 연속감시라는 측면에서는 매우 중요한 의미를 가진다. 극궤도위성인 NOAA 위성은 전지구적인 현상을 하루에 2번 관측할 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 특정 지역에서는 1일 2회 정도밖에 자료를 얻을 수 없다는 단점이 있다. 그러나 다양한 센서, 높은 공간해상도, 그리고 센서의 관측정밀도가 정지궤도위성에 비해 높다는 장점을 가지고 있어 다양하고 정확한 자료의 생산이 가능하다. 주요 산출물로는 기본적인 구름영상 외에, 해수면온도 및 연직온습도 산출, 안개, 황사, 산불 등의 특이기상 현상 탐지에도 활용되고 있다. 수평해상도 1km의 AVHRR 자료에서 생산되는 해수면온도의 경우 기존의 선박이나 부이관측에 비해 광역의 지역에 대한 정보를 제공하기 때문에 해수면온도의 분석에는 거의 독보적으로 활용되고 있는 실정이다. NOAA 위성은 영상관측센서 외에 연직온습도 산출을 위해 적외 및 마이크로파 센서를 탑재하고 있다. 특히 NOAA-17호와 NOAA-18호 위성은 고성능의 마이크로파 탐측기를 탑재하여 양질의 전천후 대기 입체구조 탐측이 가능하며, 기상청은 현재 이 자료를 활용하고 있다. 지구관측위성 Terra와 Aqua는 가시파장역의 분광관측자료를 제공하므로 실제 컬러영상과 유사한 위성영상을 제공하므로, 황사, 산불, 적설과 같은 현상들의 파악에 용이하다. 한편, 정량적인 황사 정보를 제공하기 위해 Terra/Aqua 위성자료를 이용하여 황사의 광학두께를 산출할 수 있는 알고리즘을 실험하고 있다. 이 자료는 하루에 한번밖에 생산되지 않는다는 단점이 있지만, 정량적인 정보를 생산할 수 있다. 즉, 정지궤도 자료와 함께 이용하여 황사예보를 정량적으로 나타낼 수 있을 것이다. 준실시간으로 자료를 얻고 있는 TRMM 위성의 분석자료는 주로 대기의 수문과정과 관계되는 자료들이다. 강우강도, 총가강수량, 강우의 연직분포 등이 생산되고 있으며, 관측이 이루어지고 난 후 3시간 이내의 자료를 인터넷망을 이용하여 얻을 수 있다. TRMM/TMI 자료는 종래의 가시 및 적외영상에 비하여 수평해상도는 낮으나, 구름의 하부 또는 구름내부의 정보를 얻을 수 있어 앞으로 많은 분야의 활용이 기대되는 자료이다. 이런 자료를 이용하여 태풍의 중심, 태풍에 동반된 강우구름의 구조 등을 파악하는 데 유용하게 활용될 수 있다. 또한, 지구관측위성 QuikScat의 분석자료인 해상풍의 풍향 및 풍속은 해상의 전선의 활동과 태풍에 동반된 바람장 분석 등의 파악에 유용하게 이용되고 있다. 표 3-2는 기상청에서 활용하고 있는 외국기상위성의 관측영상과 분석자료 현황을 나타낸다. < 표 3-2. 외국 기상위성관측영상 및 분석자료 현황 >
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