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	3-②
			UI 환경을 이용한 수치모델 제어 기술 개발	3-③
	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	3-④
	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	3-⑤
	기타	기타 수치모델 인프라 관련 기술		3-⑥

[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