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나은 노
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1 pp. 69~661 Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 복잡연안지역의지표면자료상세화에따른수치기상장분석 Analysis of Numerical Meteorological Fields due to the Detailed Surface Data in Complex Coastal Area 이화운 전원배 * 이순환 1) 최현정부산대학교지구환경시스템학부, 1) 부산대학교 BK1 연안환경시스템사업단 ( 년 7 월 5 일접수, 년 1 월 일채택 ) Hwa Woon Lee, Won-Bae Jeon*, Soon-Hwan Lee 1) and Hyun-Jung Choi Division of Earth Environmental System, Pusan National University, Busan, Korea 1) BK1 Coastal Environment System School, Pusan National University, Busan, Korea (Received 5 July, accepted December ) Abstract The impact of the detailed surface data on regional meteorological fields in complex coastal area is studied using RAMS. Resolutions of topography and land use data are very important to numerical modeling, because high resolution data can reflect correct terrain height and detail characteristics of the surface. Especially, in complex coastal region such as Gwangyang area, southern area in Korean Peninsula, high resolution topography and land use data are indispensable for accurate modeling results. This study investigated the effect of resolutions of terrain data using SRTM with 3 second resolution topography and KLU with 1 second resolution land use data. was the experiment using high resolution data, whereas used low resolution data. In, computed surface temperature was higher than along the coastline and wind speed was 1~ m/s weaker than. Time series of temperature and wind speed indicated great agreement with the observation data. Moreover, indicated outstanding results on statistical analysis such as regression, root mean square error, index of agreement. Key words : Coastal region, RAMS, High resolution, Topography, Land use 1. 서론 대기의흐름을지배하는요인은종관기상장, 대기 *Corresponding author. Tel : +-() , zzz519@nate.com 안정도, 지표면에너지분포등다양하며특히, 국지적인대기유동장은지형강제력과밀접하게관계하기때문에정확한흐름의예측이쉽지않다. 지형강제력에의한기류의강제상승은국지적인강수형태에영향을주며, 이러한열역학적인변화는중규모

2 65 이화운 전원배 이순환 최현정 기류예측의오차를발생시키는요인으로작용하기도한다 ( 이순환등, 6; 이동규등, 1993; 홍성유와이동규, 199). 이순환과박광순 (6) 은제주도를대상으로한라산의풍하측에서발달하는대기유동장의연직속도가하층구름의형성과밀접하게관계함을보였으며, 이은희등 (3) 은한반도남서해상으로접근하는태풍이지형에의하여강화되는사례를제시하고종관적인기상현상과지형은매우밀접하게관계하고있음을밝힌바있다. 또한 Lee and Kimura (1) 는수치실험을통해지형강제력은매우직접적으로나타나는데비하여토지이용도차이에따른순환장은오후늦은시간에간접적으로나타나는경향이있음을보였다. 한편, 상세지형자료와토지이용자료의이용에따른대기유동장개선효과를살펴보기위하여최현정등 (7) 은수도권지역의상세토지이용자료를이용하여지표면의거칠기변화가대기유동장에미치는영향을파악하였고이화운등 (5) 은상세지형고도자료사용에따른기상장변화경향을살펴보았으며, Miao et al. (3) 은지형과토지이용의변화가연안지역의해륙풍순환강도에영향을준다는것을수치실험을통하여나타냈다. 또한 Trier et al. () 은상세토지이용도자료를이용하여상세수분상태자료가대기의연직대류에영향을미치고, 대기경계층의발달과도관련이있음을 보였으며, Lam et al. (6) 은복잡한지형을대상으로토지피복자료의카테고리를세분화하여그에따른기상장의변화를살펴보았다. 이러한대부분의고해상도지형및지표면토지이용자료에관한연구는주로내륙지형의굴곡에따른영향을살펴보고, 지형의굴곡이중규모대기유동장에직접적인영향을미친다고결론을내리고있다. 그러나한반도와같은복잡한연안지역에서지형및토지이용자료의해상도변화는수치연구에사용되는연안해안선의형태변화에상당한영향을미치고있음에도불구하고이러한지형및토지이용자료의해상도에따른연안지역해안선및도서지역의형태변화에관한연구는부족한실정이다. 특히, 해안선의굴곡이심하고많은섬들이위치해있는지역의경우에는모델에서기본적으로제공되는낮은해상도의지형및토지이용자료를사용하게되면지형고도를낮게반영하거나실제로는육지인지역을바다로표현하는등상세지형의묘사에한계가있기때문에더욱더정밀한지형및토지이용자료가필요하다. 이에본연구에서는상세한해안선의정보가절실히요구되는남해안의광양만권역을중심으로지형및토지이용자료의해상도에따른연안지역의해안선변화양상을살펴보고, 이들해안선의지형및토지이용도변화가중규모대기유동장에미치 Fig. 1. The coarse and nested grid domains used in this study: The inset figure in the right panel shows the observational stations (three weather stations and seven AWS stations) in Gwangyang area.

복잡연안지역의지표면자료상세화에따른수치기상장분석 651 (a) (b) Fig.. Surface weather chart at (a) 9LST August 7 and (b) 9LST 5 August 7. 는영향을수치실험을통하여고찰하였다.. 연구방법. 1 연구대상지역본연구는복잡한해안선으로인해다양한국지기상이표출될가능성이있는광양만을연구대상으로설정하였다.

3 복잡연안지역의지표면자료상세화에따른수치기상장분석 651 (a) (b) Fig.. Surface weather chart at (a) 9LST August 7 and (b) 9LST 5 August 7. 는영향을수치실험을통하여고찰하였다.. 연구방법. 1 연구대상지역본연구는복잡한해안선으로인해다양한국지기상이표출될가능성이있는광양만을연구대상으로설정하였다. 광양만권역은그림 1에나타낸바와같이전라남도동부연안에위치하고있으며산지및강과바다를포함하는매우복합적인지형을가지고있다. 북쪽으로는소백산맥지류인 1,15 m 높이의백운산을중심으로낮은산들이동서로늘어서있으며남서쪽으로는순천만을사이에두고여수반도와고흥반도가자리잡고있다. 여수반도오른편에위치한광양만과여수만을경계로남해도가자리잡고있고돌산도, 소리도, 나로도와같은크고작은섬들이여기저기에분포하고있는데특히, 최근광양만일대에생겨난매립지들로인해해안선의형태가매우복잡하다. 이러한복잡한지형적특징에의해이지역의풍계는매우국지적으로나타나며특히, 해륙풍과산곡풍또는지형에의한미세기류의영향으로바람의이류와확산의양상이매우다양하게나타나는특징을지니고있다. 이러한지역적특수성을고려하여본연구에서는종관장의영향이최소화되고국지적인풍계가탁월하게나타나는 7년 월 일부터 6일을연구 Table 1. Configurations of RAMS. Horizontal grid 56 56/9 9/11 11/15 15 Resolution 3 km/ km/ km/.5 km Vertical layers 33 Layers Mellor-Yamada turbulence parameterization Physical option Kuo cumulus parameterization Mahrer-Pielke radiation parameterization Initial data NCEP/NCAR Reanalysis data (CDAS) Time period 7.. 9LST~7..6 9LST Table. Description of RAMS numerical experiment. Terrain data Topography SRTM 3 sec USGS 3 sec Land use KLU 1 sec USGS 3 sec Ocean and Rivers. 3.3 Short grass Land use Mixed woodland description (%) Crop/mixed farming Irrigated crop -.6 Wooded grassland Urban and built up 1.5. 대상일로설정하였다. 그림 는연구대상일인 월 일과 5일 9LST의지상일기도를나타낸것이다. 일의일기도를보면한반도전체가확장된북태평양고기압의연변에위치하여매우맑은날씨를유지하고있으며, 5일의경우약한저기압이한반도북부지역을통과하지만광양만이위치하는남부지역

으로서미국콜로라도 주립대학에서개발되어다양한기상현상을규명하는데사용되는 3차원기상모델이다. 이모형은비정수형지배방정식을기초로제작되었으며, 연직지형준거좌표계를기준으로격자가형성된다.

4 65 이화운 전원배 이순환 최현정 은고기압이유지되면서맑은날씨가계속되고있다. 그리고광양만일대에위치한광양, 여수공단, 남해, 여천공단관측소의평균일최고기온이 33 C 이상으로나타나서 월중최고를기록했다. 이러한고기압하의풍계는종관적인바람이억제되며, 해륙풍및산곡풍과같은국지적인풍계가나타나기쉬운기상환경을제공한다.. 모델설정수치모의에사용된모델은 RAMS (Regional Atmospheric Modeling System) 6.으로서미국콜로라도 주립대학에서개발되어다양한기상현상을규명하는데사용되는 3차원기상모델이다. 이모형은비정수형지배방정식을기초로제작되었으며, 연직지형준거좌표계를기준으로격자가형성된다. 수평좌표계는 Arakawa-C 격자구조로중규모및국지규모의기상현상해석에매우유리하며현재브라질, 홍콩등의정규기상예측모델로사용되고있다. 본연구에서는그림 1과같이총개의둥지격자를이용하여수치실험을실시하였으며초기입력장으로는 National Center for Environmental Protection (NCEP)/Natioanal Center for Atmospheric Research (a) (b) (c) Fig. 3. Computed topography ((a), (b) ) and satellite image ((c) Google maps) of the fine domain.

5 복잡연안지역의지표면자료상세화에따른수치기상장분석 653 (NCAR) 의 Climate Data Assimilation System (CDAS) 자료를사용하였다. 수치적분시간은 7년 월 일 9LST부터 7년 월 6일 9LST까지총 시간이며, 상세모델설정은표 1과같다.. 3 자료및실험설계 RAMS에포함된지형및토지이용자료의해상도는 1도, 3분, 1분, 5분, 분, 3초의 6단계로구성되어있으며최대 3초, 약 1km의공간해상도로지형을표현한다. 하지만광양만권역의복잡한해안선을표현하기에는부족함이많기때문에본연구에서는미항공우주국에서제공하는 3초지형자료인 Shuttle Radar Topography Mission ( 이하 SRTM) 3초와환경부에서제공하는 1초토지이용자료인 Korea Land Use ( 이하 KLU) 1초를사용하여상세한해안선의형태를표현하였다. SRTM 3초자료는미항공우주국에서 년수행된 SRTM에의해제작된Digital Elevation Model (DEM) 형식의고해상도지형자료로서 1도의영역이 1,개의격자로표현되기때문에 United States Geological Survey ( 이하 USGS) 3초자료보다 1배높은해상도를가진다. 또한 USGS의자료보다최근에만들어졌기때문에매립지등에의한지형변화가반영되어있어훨씬더상세한지형 의표현이가능하다. 그리고 KLU 1초자료는환경부에서 Landsat TM 위성영상과 SPOT 위성영상의합성을통해제작한대분류토지이용자료로서시가화 / 건조지역, 농업지역, 산림지역, 초지, 습지, 나지, 수역의 7개분류항목으로구성된 1초해상도의자료이다. USGS의토지이용자료에비해 3배높은해상도를가지고있기때문에지형에따른토지이용의차이를상세하게표현할수있다. 표 는본연구의실험내용을나타낸것인데복잡한해안지역에서지표면자료즉, 지형자료와토지이용자료의해상도차이가연안바람장에미치는영향을보기위하여 가지의서로다른실험을실시하였다. 먼저 RAMS에서제공하는상대적으로저해상도의자료를이용한경우 ( 이하 ) 와 SRTM과 KLU의고해상도자료를적용하여수치실험을한경우 ( 이하 ) 로구분하였다. 기타기상초기치및경계자료는동일하게적용하였다. 3. 수치모의결과 3. 1 해상도에따른지형및토지이용분포의차이분석그림 3은수치모의결과중최종도메인의해상도 (a) (b) Ocean and Rivers Short grass Mixed woodland Crop/mixed farming Irrigated crop + Wooded grassland + Urban and built up Fig.. The land use of the fine domain which is derived from RAMS for (a) and (b).

그림 3(b) 의경우실제지형인그림 3(c) 에비해해안선의굴곡이뚜렷하지않고단조롭게표현되고있으며, 육지의경우그차이가크지는않으나섬진강등을따라발달한계곡에서미세한차이를볼수 있다. 반면, 그림 3(a) 의경우고해상도의지형고도및토지이용자료의사용으로 에서는표현되지못한매립지나섬들의형태가표현되었고, 이로인해실제지형도와거의흡사한모습을보이고있다.

6 65 이화운 전원배 이순환 최현정 인 5 m로표현된광양만권역의지형도와실제의지형도를함께나타낸것이다. 그림 3(a) 는 SRTM 3 초지형고도자료와 KLU 1초토지이용자료를사용한 의결과이며그림 3(b) 는 USGS 3초지형고도및토지이용자료를이용한 의결과인데객관적인비교를위해서구글맵스 (Google, ) 에서제공하는실제지형도를그림 3(c) 에함께나타내었다. 그림 3(b) 의경우실제지형인그림 3(c) 에비해해안선의굴곡이뚜렷하지않고단조롭게표현되고있으며, 육지의경우그차이가크지는않으나섬진강등을따라발달한계곡에서미세한차이를볼수 있다. 반면, 그림 3(a) 의경우고해상도의지형고도및토지이용자료의사용으로 에서는표현되지못한매립지나섬들의형태가표현되었고, 이로인해실제지형도와거의흡사한모습을보이고있다. 특히, 직사각형으로표현된광양제철소의경우매우큰면적을차지함에도불구하고그림 3(b) 에서는전혀표현되지않고있다. 이러한지형적인차이는풍향과관련된열적관성류의분포에영향을주며 (Atkinson, 191), 복잡지형의경우특히, 지형경사의차이에따른복사의불균등한분포가바람장형태의다양성에가장큰요인이된다. 따라서이러한지형의차이는마찰속도와현열플럭스등의난류특성변 (a) (b) 7//5 15LST 7//5 15LST (c) LST Fig. 5. The horizontal temperature fields for (a), (b) and (c) - at 15LST on 5 August 7.

복잡연안지역의지표면자료상세화에따른수치기상장분석 655 수들에영향을미치게되며결과적으로는국지규모대기유동장의변화에있어중요한요소가될것으로사료된다. 그림 는각각과 의토지이용분포를나타낸것이다. 그리고그림내의실선은내륙과해양의구분을명확히하기위해서실제의해안선을표현한것이다.

7 복잡연안지역의지표면자료상세화에따른수치기상장분석 655 수들에영향을미치게되며결과적으로는국지규모대기유동장의변화에있어중요한요소가될것으로사료된다. 그림 는각각과 의토지이용분포를나타낸것이다. 그리고그림내의실선은내륙과해양의구분을명확히하기위해서실제의해안선을표현한것이다. 먼저 의경우를살펴보면실제로는육지임에도불구하고토지이용이바다로표현되는부분이해안선을따라나타나고있으며, 전체적인해안선의형태도실제와많은차이를보이고있다. 이는토지이용자료의해상도가낮기때문에실제수치모형에서는평준화된값을가지게됨으로써 나타나는결과인데, 이러한차이는특히해안선을따라크게나타나는경향이있다. 반면 의경우, 상세한토지이용자료의사용으로인해 에비해해안선의굴곡이뚜렷하게드러나고특히, 광양제철소의매립지와강의형태가표현됨으로써훨씬더실제와가까운토지이용분포를나타냄을볼수있다. 그리고내륙에서도역시상세한토지이용분포가나타나고있음을확인할수있다. 이러한토지이용본포의차이는알베도, 수분함량, 거칠기등과같은지표면의속성변화를의미하며이는지표면의반사율, 열용량, 운동플럭스등의변화를유발하여국지기상의차이를유도할것으로사료된다. (a) 7//5 15LST 1 m/s 1 m/s (b) 7//5 15LST 1 m/s Fig. 6. The horizontal wind fields for (a) and (b) at 15LST on 5 August 7. 1 m/s

8 656 이화운 전원배 이순환 최현정 3. 국지기상장변화분석그림 5(a) 와그림5(b) 는 7년 월 5일 15LST 의실험별수평온도장분포를나타낸것이며그림 5(c) 는 과 의온도차이를나타낸것이다. 의결과인그림 5(a) 를보면내륙지역의경우전체적으로 31 C 이상의고온역을나타내고있으며, 백운산과봉명산을중심으로한산지지형과여수국가산업단지, 광양제철소등의공단지역주변으로 33 C 이상의높은기온이나타나고있다. 또한육지와해양의비열차이에의해서해안선을따라기온경도가강하게나타나고있으며해상및내륙의강지역을중심으로저온역이나타나고있음을확인할수있다. 한편, 의결과인그림 5(b) 를보면그림 5(a) 와마찬가지로내륙지역을중심으로 3 C 이상의고온역이나타나고있는가운데, 전체적으로 Case HR에비해고온역이적게나타나고있다. 또한산정상부를중심으로기온이 에비해1~ C 가량낮게나타나는데, 이는입력되는수치지형자료의해상도차이에따른것이다. 즉, 지형해상도가낮은수치자료를이용한 에비하여높은해상도의수치자료를이용한 에서산악정상의고도는높게나타나고반대로골짜기의고도는낮게표현된다. 그러므로동일한일사에의하여데워진지표면의온도가같다고하더라도, 이산악의고도를높게표현하기때문에지표면부근에서의대기온도는 에비하여높게나타난다. 한편, 해안선부근에서의온도분포를보면 에서는해안선을따라위치하던고온역의면적이 Case LR에서는눈에띄게감소하였으며해안선안쪽으로저온역이확대되어나타나고있음을볼수있다. 특히, 매립지의경우에는육지로표현되지못하여바다와같은온도분포를보이고있음을알수있는데이는두실험의차이를나타낸그림 5(c) 에서더욱더뚜렷하게확인할수있다. 그림 5(c) 에서보면, 매립지를포함한해안선상의특정지역에서약. C 의양의값이분포하고있으며그최대값은 1. C 로나타났다. 이는 이 에비해특정영역의주간온도를더높게모의하고있으며이러한양의값의분포가해안선을따라나타나고있음을볼때이영역이 에서는육지로표현되는반면, 에서는바다로 표현됨을유추해볼수있다. 즉, 의경우낮은해상도의지형및토지이용자료사용으로인해복잡한해안선의형태가적절히표현되지못하여해안지역의지표면특성을잘반영하지못한반면, Case HR의경우고해상도의지형및토지이용자료를사용함으로써대상지역의복잡한해안선의형태와지표면이실제특성에맞게표현되었고그결과해안지역의온도장분포가해안선을따라적절히나타나게되었음을알수있다. 수평온도장과마찬가지로수치모의된수평바람장을그림 6에나타내었고, 그림 6(a) 와그림6(b) 는각각 월 5일 15LST의, 에대한결과이다. 앞서살펴본바와같이사례일인 월 5일은고기압의영향하에서전체적으로날씨가맑았으며종관장의영향이배제된해륙풍및산곡풍순환의형태가뚜렷하게나타날수있는기상상태였다. 그림 6(a) 의 에대한바람장결과를보면남풍계열의해풍이지배적으로나타나고있는가운데해안선을따라내륙쪽으로불어들어가는바람이골과골사이를통과하며풍속이강해지는곳이많이나타나고있다. 또한지표면의비열차이에의해곡풍이발현되어백운산을비롯한산지지형을중심으로바람이수렴하는모습을볼수있는데, 이 LST Fig. 7. The difference map of sensible heat flux between and at 15LST on 5 August 7.

9 복잡연안지역의지표면자료상세화에따른수치기상장분석 657 러한바람이해풍과결합하여 5 m/s 이상의강한풍속과함께매우복잡한형태의풍계가나타나고있다. 의바람장인그림 6(b) 역시전체적으로남풍이우세하게나타나는가운데내륙쪽으로바람이불어들어가는형태를보이고있다. 하지만풍향이해안선과나란하게나타났던 과는달리 에서는풍계가해안선을침투하여지형과무관한형태로나타나고있으며, 상대적으로낮은해상도로표현된지형고도로인해골과골사이를통과하는바람과산정상을향해수렴하는곡풍의형태가 에비해잘묘사되지못하고있음을볼수있다. 그림 은 과 의바람장차이에대한원인을분석하고자수치모의된현열플럭스값의차이를나타낸것인데, 현열이강하게나타난다는것은일사에의한열의상승이큰것을의미한다. 다시말해그지역은다른지역에비해열적 저기압이형성되어바람의수렴이유도되며이는바람장의변화에기여하게된다. 그림 7을보면이러한현열의차이가양의값을가지는지역즉, 이 보다더높게나타나는지역이해안선을따라분포하고있음을볼수있는데이는앞서살펴본온도장의차이와유사한패턴을보인다 관측자료비교수평장분석을통해온도및바람장이지형과토지이용자료의차이에의해주로해안선부근에서다르게됨을알수있었는데, 정확한정량분석을위하여관측값과모델값간의온도및풍속시계열을비교해보았다. 비교대상지점은광양만권역내에위치한유인기상대및기상관측소중여수반도와남해도의해안선을따라위치하고있는여수공단, 여천공단, 남해기상관측소와여수기상대지점을포함하여 Yeosu I.C Yeocheon I.C Temperature ( C) Temperature ( C) /5 /5 1 /6 /5 /5 1 /6 Temperature ( C) Namhae /5 /5 1 /6 Temperature ( C) Suncheon City /5 /5 1 /6 Fig.. Diurnal variation of horizontal temperature between modeled and observed value for the surface stations.

10 65 이화운 전원배 이순환 최현정 해안지역부근에위치한 1곳을선정하였으며, 각관측지의위치는그림 1에나타내었다. 그림 은여수공단, 여천공단, 남해, 순천시지점에대한관측값과모델값의온도시계열을비교하여나타낸것으로전체적으로 에서더높은일치도를나타내고있다. 특히, 여수공단과여천공단지점의경우두 Case의차이가현저하게나타나고있으며 에서는온도의일변화패턴이관측값과유사하게나타나고있는반면, 에서는온도변화가거의없어관측값과많은차이를보여주고있다. 이것은앞서온도장분석에서살펴보았듯이여수공단과여천공단이 에서는육지로적절하게표현되어정확한온도값이산출된반면, Case LR에서는바다로표현되어실제와차이가큰온도값을산출해내었기때문이다. 한편해안가에위치한남해와비교적내륙에위치한순천시지점은 Case HR과 모두에서육지로표현되었지만 Case HR의온도값이관측치와더잘일치하는모습을보여주고있음을알수있다. 두지점의온도시계열을보면야간에는큰차이가나타나지않는반면, 주간에는최대 3 C 정도의차이가나타나고있음을알수있는데이는두 case에서각지점의지표면특성특히, 알베도와방출율이달리표현되어나타난결과로보여진다. 남해지점의경우 이 에비해반사율과방출율이높게표현되어일사가강한주간시간에온도가상대적으로과소예측되어관측치와유사한결과를나타내었다. 반면순천지점의경우이 에비해반사율과방출율이낮게표현되어주간의온도가상대적으로과대예측된결과관측치와높은일치도를나타내었다. 즉, 고해상도토지이용자료에서는지표면열수지방정식에사용되는각플럭스의값이상세하게표현되 Yeosu 1 1 Namhae 1 1 Wind speed (m/s) 6 Wind speed (m/s) 6 /5 /5 1 /6 /5 /5 1 /6 Youngnam 1 1 Hadong 1 1 Wind speed (m/s) 6 Wind speed (m/s) 6 /5 /5 1 /6 /5 /5 1 /6 Fig. 9. Sane as Fig., but for wind speed.

11 복잡연안지역의지표면자료상세화에따른수치기상장분석 Modeled temperature ( C) 3 5 Modeled temperature ( C) 3 5 R Observed temperature ( C) R Observed temperature ( C) Modeled wind speed (m/s) 6 Modeled wind speed (m/s) 6 R.61 6 Observed wind speed (m/s) R.56 6 Observed wind speed (m/s) Fig. 1. Correlation of temperature and wind speed between modeled and observed value for and. Also shown are correlation coefficients R. Temperature 3 IOA RMSE Wind speed IOA RMSE 1.. RMSE IOA RMSE IOA.. Fig. 11. Evaluated RMSE and IOA between modeled and observed value for horizontal temperature and wind speed. 기때문에수치모델에서계산된지표면기온역시높은정확도를가지고계산된다고볼수있다. 그림 9는여수, 남해, 영남, 하동지점의풍속시계열을나타낸것인데온도의결과와마찬가지로전체

12 66 이화운 전원배 이순환 최현정 적으로 이관측치와높은일치도를보여주고있다. 특히, 전체적으로과대예측되고있는풍속값이 에비해 에서는다소완화된모습을볼수있는데, 야간에는큰차이를보이지않았던풍속값이주간이되면서.5~. m/s가량감소하여관측치와의정합도가증가하는결과를보였다. 3. 통계적검증수치모의결과의통계적분석을위해 Regression ( 이하 R), Root Mean Squared Error ( 이하 RMSE), Index Of Agreement ( 이하 IOA) 값을이용하였다. R 은두변수간의상관관계를나타내는값으로서. ~1.의범위를가지며 1.에가까울수록예측된값이유효함을의미한다. RMSE는실제관측값과예측값의평균적차이를나타내는것으로그값이작을수록모델의해석능력이높은것을의미한다. IOA는실제관측값과예측값의일치도를나타내는것으로.~1.의범위를가지며 1.일때두값이완벽한일치도를보이는것으로여겨진다. 그림 1과그림11에나타낸통계치들은전체 1 개의관측지점에대한 R, RMSE, IOA값을실험별로평균한것이며온도와풍속에대해서각각나타내었다. 우선 R값의경우그림 1에서볼수있듯이 Case HR이 에비해관측치와높은상관관계를보이며온도와풍속의 R값이각각.,.1 높게나타났다. RMSE와 IOA값의분석결과역시그림 11에서와같이 이 에비해향상된결과를나타내었는데특히, 온도의경우에그차이가두드러지게나타났다. 정확한토지이용분포의표현에의해온도의일변화패턴이잘모의된 이 에비해.3 낮은 RMSE값을나타내었고 IOA값의경우. 높게나타내었다. 전체적으로과대예측되었던풍속의경우에도고해상도자료의사용으로인해지표면의특성변화가잘고려된 이 에비해. 낮은 RMSE값을나타내었고, IOA값또한.1 높게나타나모든통계치에서개선된결과를보여주었다. 만권역을대상으로지형및토지이용자료의해상도변화가중규모대기유동장변화에미치는영향을수치실험을통해알아보았다. 연구대상영역을상세하게표현하고자고해상도의 SRTM 3초지형자료와 KLU 1초토지이용자료를사용한결과실제에가까운해안선의형태가표현가능했으며, 기존의저해상도자료로는나타내기힘들었던해양매립지의형태또한표현할수있었다. 이러한상세지형및토지이용분포를반영하여수평온도장을살펴본결과 에서는바다로표현되었던부분이 에서는육지로올바르게표현되어해안선을따라서온도차이가크게나타남을확인하였다. 수평바람장역시에서는지형을따르는국지적풍계가잘나타난반면 에서는해안선을침투하여지형과무관한형태가나타나지형및토지이용자료의해상도에따른차이가잘나타났다. 한편, 관측값과의시계열비교결과에서는온도의경우해안지역을중심으로향상된결과를확인할수있었는데특히, 여수공단과여천공단지점의경우 에서는육지로표현된반면, 에서는바다로표현되어결과의차이가뚜렷하게나타났다. 풍속의경우전체적으로과대예측된풍속값이 에서는다소완화되었음을확인할수있었고, 통계분석결과역시 이 에비해R, RMSE, IOA값모두에서향상된결과를보여주었다. 이러한연구결과는복잡한해안선을가진지역에서의상세대기유동장모의결과의개선이라는측면에서의미가있었으며, 이는대기질모델에사용되는기상입력자료의질적향상으로이어져서복잡지형에서의오염물질수송및확산연구에긍정적인기여를할수있을것이라사료된다. 감사의글본연구는지식경제부신재생에너지기술개발사업의지원으로이루어졌습니다.. 결론 참고문헌 본연구에서는복잡한해안선의형태를가진광양 이동규, 전종갑, 홍성유, 김홍래 (1993) 199 년 9 월 1~1 일

13 복잡연안지역의지표면자료상세화에따른수치기상장분석 661 한반도중부지방에발생한집중호우의수치모의실험, 한국기상학회지, 9(), 이순환, 박광순 (6) 해수면온도변화에따른제주도후면흐름구조변화에관한수치연구, 한국지구과학회지, 7(1), 이순환, 김선희, 류찬수 (6) 지형자료해상도에따른대기유동장변화에관한수치연구, 한국환경과학회지, 15(1), 이은희, 박선기, 장동언 (3) 태풍순환에관련된집중호우에서의지형효과에대한수치모의-Rusa에대한사례연구, 한국기상학회지, 13(3), 이화운, 원혜영, 최현정, 이강열 (5) 복잡한해안지역에서상세한지형고도자료이용에따른대기유동장의영향에관한수치모의, 한국대기환경학회지, 1(), 최현정, 이화운, 성경희 (7) 복잡지형에서의지표면거칠기에따른오존농도수치모의, 한국대기환경학회지, 3(), 홍성유, 이동규 (199) 수치모델을이용한한반도집중호우의예측가능성에관하여, 한국지구과학회지, 13(3), 391. Atkinson, B.W. (191) Meso-scale atmospheric circulations. Academic Press, London, 95 pp. Google () Lam, J.S.L., A.K.H. Lau, and J.C.J. Fung (6) Application of refined land-use categories for high resolution mesoscale atmospheric modelling, Boundary-Layer Meteorology, 119(), 63-. Lee, S.-H. and F. Kimura (1) Comparative studies in the local circulations induced by land-use and by topography, Boundary-Layer Meteorology, 11(), Miao, J.-F., L.J.M. Kroom, J.V.-G. Arellano, and A.A.M. Holtslag (3) Impact of topography and land degradation on the sea breeze over eastern Spain, Meteorology and Atmospheric Physics, (3/), Trier, S.-B., F. Chen, and K.W. Manning () A study of convection initiation in a mesoscale model using high-resolution land surface initial conditions, Monthly Weather Review, 13(1),

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<32303035B3E2BFF8BAB828C8AFB0E629312E687770> 부산광역시 보건환경연구원보 제14권(Ⅱ), 78~88, 2004 Rep. Busan Inst. Health & Environ, Vol.14, 78~88, 2004 부산지역 바람장 실시간 모니터링 프로그램 개발(Ⅱ) 대기보전과 도우곤 정종순 The development of realtime monitoring program in Busan wind field(Ⅱ)