기상 관측 장비

목차

1. 지상 기상 관측 Ⅰ
⋅온도
⋅습도
⋅강수

2. 지상 기상 관측 Ⅱ
⋅기압
⋅바람
⋅일사, 일조

3. 고층 기상 관측　　
⋅고층 기상 관측 장비(DigiCora)
⋅고층 기상 관측 장비(VIZ)

4. 자동 기상 관측　　
⋅AWS(관서, 방재, 도서용)
⋅해양 기상 관측 장비(BUOY)

5. 항공 기상 관측　
⋅저층 난류 측정 장비(SODAR)
⋅항공 기상 관측 장비(AMOS)
⋅WAFS 위성 수신 장비
⋅풍 관측 장비(간이형 LLWAS)

6. 특수 기상 관측　
⋅낙뢰 관측 장비

7. 위성 기상 관측
⋅기상 위성 수신 장치(MESDAS-Ⅱ)
⋅기상 위성 수신 장치 (SDUS)

8. 레이더 기상 관측
⋅기상 레이더
⋅이동식 기상 레이더 (연구용)

본문내용

는 계기가 되었다.
Radar는 RAdio Detection And Ranging의 합성어로써 전파(電波)의 반사 및 산란특성을 이용하여 목표로 하는 물체의 방위와 거리를 결정해서 위치에 관한 정보를 얻기 위한 장치를 말한다.
방위는 안테나의 지향성(指向性)에 의해 구하고, 거리는 마이크로파를 발사하여 목표로부터 반사되어 오는 왕복시간에 의해 구한다.
레이더 에코(Radar echo): 레이더에 있어서 전파가 목표에서 반사되어 온 수신신호를 말하며, 단순히 에코라고도 한다.
전파의 도플러효과를 이용하여 송신파와 목표로부터의 반사파와의 주파수 편차를 검출해서 목표의 이동속도를 측정하기 위한 레이더이다.
기상용 도플러레이더로 관측하는 것은 구름과 강수입자를 목표로 하는 대기의 운동이며, 이것은 목표입자의 낙하속도와 주위 공기의 움직임과의 합성된 것이다.
기상용 도플러 레이더에 의해 태풍, 집중호우 등의 맹렬한 국지폭풍 내의 기류분포, 강수입자의 낙하속도 및 입자분포를 알 수 있으며, 구성은 레이더돔, 레이더 송·수신기, 레이더 지시계, 안테나 등으로 구성되어 있다.
기상레이더는 태풍탐지, 집중호우, 천둥번개, 지역우량측정 등에 이용된다. 또한 강수현상의 구조, 대기의 대류활동 등을 관측하고, 구름물리학 중기상학을 연구하는 자료를 제공한다.
기상레이더는 보통 3∼10cm 정도의 파장인 전파를 이용하며, 3cm파는 감도를 높이기는 쉽지만, 전파경로상의 강수에 의한 전파의 감쇄가 큰 단점이고, 10cm파는 강수에 의한 감쇄는 무시할 수 있지만, 감도분해능을 높일 때는 대형 안테나가 필요하다.
레이더 돔(Radar dome)은 전파감쇄가 적은 재료를 사용하여 만들었으며 레이더의 안테나를 보호하기 위해 설치한 구 모양의 돔으로 전파투과율이 좋고 기계강도가 높은 패널재료가 사용된다. 또한, 전력손실(10%∼20%)외에 지향(指向)특성에 영향을 끼쳐 Side lobe가 커져 부근으로부터 반사가 증가하는 결점이 있다.
우리나라는 1968년 관악산에 기상레이더(S-band)가 처음 설치되면서 레이더 관측이 시작되었으며, 이후 제주 고산(1990), 부산(1990), 동해(1991), 군산(1992) 등 5개 지점에 기상레이더를 설치함으로써 우리나라 전역의 악기상을 감시할 수 있는 기본적인 관측망이 완성되었다.
2000년에 서해로부터 접근하는 악기상 현상의 조기포착과 북부지역에 대한 기상감시·분석에 활용코자 백령도에 기상레이더장비가 신설운용될 예정으로 있다.
현재 관악산에 설치 운용 중인 기상레이더는 1988년 8월에 도입된 DWSR-88C레이더로써 레이더 서브시스템(Radar Subsystem;RS) 라디오링크 서브시스템(Radio Link Subsystem;RLS) 메인프로세싱 서브시스템(Main Processing Subsystem;MPS)등 세 가지의 주요 서브시스템으로 구성되어 있다.
RS는 관악산에 설치되어 있으며, MPS는 레이더신호를 디지털로바꾸어 응용프로그램에 의해 최종 출력을 만들어 내는 부분, RLS는 RS와 MPS를 연결하여 자료교환 및 원격조정을 위한 통제신호를 중계하는 장비이다.
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　기상레이더 관측망
운용 시스템은 W/S, PC(pentium급)로 전국에 W/S 9대, PC 14대가 운용되고 있다.
과거의 VAX-II system과 마이크로웨이브 장비 등으로 영상처리,자료전송 및 레이더 제어통신을 수행하던 것을 미국에서 개발된 레이더 자료처리 및 영상종합 처리 소프트웨어의 이름인 EDGE를 이용하여 수집된 레이더 자료를 처리하기 위해 1998년 9월에 도입하여 레이더담당관실, 예보실 및 각 레이더 사이트, 지방기상청 예보과에 설치 운용되고 있다.
본 시스템에 사용되는 S/W는 기존 레이더 좌표처리과정의 단점을 보완하고, 레이더 자료의 활용성 및 기능성을 크게 향상시킨 것이다.
또한, DEC알파스테이션(미국,디지털사)이란 장비를 이용해 현재 5개 기상레이더관측소에서 생산되는 자료를 취합하여 양질의 합성영상을 생산하고 있다.
원시자료(raw data)의 생성
　　- 레이더 에코를 영상뿐 아니라 원시자료의 생산이 이루어져 자료의 다양한 응용이 가　　　　　능해졌으며, 모델링등 각종 연구활동 활성화가 가능하다.
다양한 영상자료의 생산　
　　- PPI(수평면 에코분포), RHI(연직 에코분포), 도플러 바람장자료 등 주로 3가지의 영　　　　　상자료만 표출되었던 과거 system에서 향상되어 CAPPI(등고도면 에코분포), ETOPS　　　　　(에코 최정상고도) 등 20여종의 영상자료 출력이 가능해졌다.
합성소요시간의 단축
　　- 레이더 자료의 영상합성 소요시간이 과거 30분에서 최대 5분까지 단축되어 합성영상　　　　　을 5분마다 제공받을 수 있게 되어 예보분석에 크게 기여하고 있다.
레이더 운영의 자동화
　　- 고도각 변경, scan속도변경 및 안테나 조정 등을 프로그램 스케줄에 의해 자동으로 　　　　수행하고 있다.
PPI(수평면 에코분포), RHI(연직 에코분포), 도플러 바람장자료, CAPPI(등고도면 에코분포), ETOPS(에코 최정상고도), Base(최하층 에코분포), VIL(연직 수분총합), PCP(누적강수량), ColMax(연직 에코최대강도), Hmax(연직 최대고도) 등 20여종
　◎　이동식 기상 레이더 (연구용)
이동식 기상레이더
현재 기상연구소에서 운용 중인 연구용장비로 기상청 관측망 취약지역에 대한 악기상 감시 및 연구를 위해 1997년 미국(EEC사)으로부터 트레일러형 이동식 도플러 기상레이더(X-band)를 도입하였다.
특히, 이중 편광 기능에 의해 강수입자 형태(비, 눈, 우박, 이슬비)를 구별해 낼 수 있다.
연구 목적에 따라 장소를 이동하여 관측할 수 있는 장점이 있으며, 전기 공급을 위한 자체 발전 시설도 갖추어져 있다.
관측모드: PPI, PHI, Volume
자료종류: 반사도 도플러 속도(반지름 방향속도)
　　*강수입자 형태
　　*이중 편파 반사도
　　 *누적 강수량(1∼24시간)
　　 *난류(turbulence)강도 등
전파 발사 →강수입자에서 반사 →수신기 →반사도 및 도플러 속도 산출

키워드

기상 관측,   항공 기상,   해양 기상