선진국의 기상 레이더 연구 소개 : Mc Gill 대학을 중심으로 2001. 6. 12 기상연구소 원격탐사연구실 발표자 : 송병현

기상 레이더 관련 기술 장비운영기술 관측 기술 자료 활용 기술 레이더 setting Calibration 전자,전기, 기계 유지 보수 신기술 채용 사례별 Parameter 비교관측 관측 전략 관측 document 자료처리 및 저장 자료 DB 운용 자료동화 자료 가시화 응용 프로그램

기상 레이더 연구 그룹 KOREA METRI, Kyungbuk Univ., Pukyung Univ., KAF CANADA McGill Univ. USA U. of Oklahoma, Colorado State Univ., NCAR, NASA, Texas A& M Univ. ENGLAND Rreading Univ. GERMANY GKSS JAPAN Kyoto Univ. Etc…

McGill 대학의 기상 레이더 연구

McGill S band Radar 1968 : 최초 설치 후 계속 운영 실시간 관측 1992 : 도플러 관측 1999 : 이중 편파관측 발진기 : 700 kW Klystron 안테나 : 9 m (30') dish(기상 레이더중 캐나다에서 제일 큰 것임) 이중 편파 정보는 45° 편파를 보내 수평, 수직 편향 파를 동시에 받아서 처리 관측 전략 : regular scanning strategy 관측각 : 24 elevations angles (from 0.5° to 34.4°) every 5 min. 올라갈 때 12개 고도각 내려올 때 12개 고도각을 관측하여 5분 내에 끝냄 이렇게 함으로 급격하게 발달하는 악기상 탐지에도 유용하게 대응

Vertically pointing radar (VPR) Radar pointing vertically X-Band radar (3.2cm wavelength) Mesures reflectivity and speed of targets as a function of time

An example of output data from VPR 1st panel=reflectivity 2nd panel=velocity 3rd panel=spectrum

X-Polito Small X-band dual-polarization radar Prototype radar (McGill 대학과 프랑스 Institut pour la Recherche et le Développement가 공동 개발) 저가형 강우 관측 레이더로 도시강수, 복잡한 지형, 적은 국토의 나라에서 활용

(Radar data Analysis, Processing and Interactive Display) RAPID (Radar data Analysis, Processing and Interactive Display) Volume scan pre-processing VAD(Velocity-Azimuth Display), CAPPI, PPI, Shear PPI LARPPI(Lowest Altitude Rain rate PPI) Rainfall Accumulation(1~24h) Point forecast Mesocyclone & Surplomb(Overhang) Detection GUST & ET(Echo Top) VIL(Vertically Integrated Liquid water content) 3-D Wind retrievals(Single, bistatic radar) composite RADAR and Satellite Maps

Nowcasting

연구팀 운영 특징 특징 전략 연구팀과 개발 운영팀의 분리 운영 직접 개발로 원천 기술 확보 장기 방문자와의 기술 협력 장기간의 집중적인 연구개발 상업적인 내용과 연계 거부 개발운영팀의 연구팀 지원 시스템 내부 인력의 양성과 외부 인력 활용의 조화

연구팀 구성 상주 기술팀 연구팀 (관측소 근무) (대학교 근무) 방문 연구자 직명 업무 직명 연구영역 Radar Engineer System maintenance and update Professor All area Professor Signal Processing, Icing Radar Technician Radar maintenance and update Professor Emeritus Profiler and RASS measurements Research Assistant Radar data analysis and display Research Associate Product development Post Doctorial fellow Data assimilation Computer Scientist Radar data processing and display Ph. D Student Data assimilation and bistatic Ph. D Student Precipitation 방문 연구자 M. Sc. Student Predictability and scale M. Sc. Student Target identification 직명 업무 M. Sc. Student Aircraft icing Long-term Visitor Development of X-polito M. Sc. Student Snow hydrology

연구용 기상 레이더 현안 정상적인 연구를 위한 선결사항 해결 연구용 기상 레이더 활용에 대한 현안 정확한 관측을 위한 보정 자료 처리 시스템 구축 연구용 기상 레이더 활용에 대한 현안 공동 관측에 의한 특정 사례 집중 연구 – ORG, VPN X-band, DPS 특성에 적합한 집중관측 공동연구를 통한 인적 물적 지적 자원의 집중 현업화 요구와의 조화

레이더 자료의 표준화 및 이용 통일된 포멧과 분석 소프트웨어 연구소 기상청 영종도 수자원공사 공군 미 공군 사용기관 기 상 기 상 연구소 기상청 Site 영종도 공 항 수자원 공 사 공군 미 공군 사용 Band X C S 탐지거리 (km) 60/120 240/480 사용포멧 EEC Binary IRIS NEXRAD 사용소프트웨어 C, IDL EDGE 통일된 포멧과 분석 소프트웨어

레이더 관측 자료 가시화 제공

레이더 자료 응용 프로그램 활용

결 론 연구용 기상 레이더의 연구기반 정착 선진 기상 레이더 연구 기술의 단계적 소화 정확한 관측을 위한 보정 자료 처리 시스템 구축 전문 운영 인력의 안정적 확보 선진 기상 레이더 연구 기술의 단계적 소화 X-band, DPS 특성에 적합한 집중관측 및 결과 제시 국내 공동연구를 통한 대외 경쟁력 강화 단계적인 기기-기술 도입 및 소화(저가형 레이더 등)