정지궤도기상위성지상국개발사업 과제주관연구기관공모 기상청국가기상위성센터가시행하는 정지궤도기상위성지상국개발사업 의과제를수행할주관연구기관을아래와같이공모하오니관심있는기관들의많은참여를바랍니다. 1. 제안배경 정지궤도기상위성지상국개발은기상청국가기상위성센터가천리안 위성의기상임무연속성확보를위해부처공동의 정지궤도복합위성 개발계획( 12. 5, 우주개발진흥실무위원회 ) 과연계하여주관하는사업임 2018년 5 월발사예정인정지궤도기상위성의기상/ 우주기상자료를 수신, 처리, 분석, 관리및서비스할수있는지상국개발, 구축및 시험운영이과제의범위임 2. 신청자격 기상법제9장제32조제1 항에해당하는국 공립연구기관, 정부출연연구 기관, 특정연구기관, 기업부설연구소및기업의연구개발전담부서, 대학, 기상업무분야의비영리법인 공모일현재정부가시행하는연구개발사업에참여제한을받고있는기관/ 업체및 연구책임자는제외 정지궤도기상위성지상국개발과제제안요구서(RFP) ( 첨부참조) 의 Ⅱ. 정지궤도기상위성지상국개발과제개요 와 Ⅲ. 과제신청을위한 제안요구사항 의각절에나타나있는개념에동의하며목표, 추진방법, 과제 과제일정및소요예산에맞춰적극참여하여차질없이 수행할수있는능력이있어야함 - 1 -
3. 과제명및연구기간 과제명 : 정지궤도기상위성지상국개발 총연구기간( 당해연도) : 2014. 6. ~ 2019. 4.(2014. 6. ~ 2015. 4.) 과제종료일은위성발사후지상국검증을거쳐정규운영시작일까지임 연구기간은협약일, 위성발사일정, 개발과정및예산확보현황등에의해조정될 수있음 4. 과제예산규모 총연구비( 당해연도) : 892.5 억원이내(27.3 억원) 총연구비는국가예산사정에의해조정될수있음 분야별예산규모는첨부의 정지궤도기상위성지상국개발과제제안요구서(RFP) 참조 5. 평가방법 첨부된 정지궤도기상위성지상국개발과제제안요구서(RFP) 의 Ⅳ. 주관연구기관선정및협약 참조 6. 신청방법 신청방법 : 과제제안서, 연구개발계획서는첨부의 정지궤도기상위성 지상국개발과제제안요구서(RFP) 를참조하여작성/ 제출 제출서류 각작성서식은 정지궤도기상위성지상국개발과제제안요구서 (RFP) 에별도로 첨부되어있음 신청서류 - 신청공문( 신청기관장또는법인대표직인날인) - [ 별첨 5-1] 연구개발계획서(A4 용지좌철제본) 15 부(CD 1 매별도) - [ 별첨 5-2] 과제제안서목차및작성방법 (A4 용지좌철제본 ) 15 부(CD 1 매별도 ) 과제제안요구서 (RFP) 와 [ 별첨 2] 정지궤도기상위성지상국개발사용자요구사항 을 - 2 -
참조하여전체범위에맞도록작성 - [ 별첨 5-3] 개인정보수집 활용 제공동의서 기업의경우, 과제신청시다음의서류를추가제출 - [ 별첨 5-4] 기업참여의사확약서 - 기업부설연구소인가서( 인정서) - 기업을증명할수있는확인서( 중소기업확인서, 벤처기업확인서등) - 연구개발서비스업자신고증( 해당시) - [ 별첨 5-5] 기업부담금확약서( 해당시) 기타국가기상위성센터장이필요하다고판단되는서류 - [ 별첨 5-6] 과제제안요구서(RFP) 내용과제안내용비교표 - 기타논문, 제출방법 : 특허등증빙자료 인터넷등록후방문접수 제출기한 : 2014 년 6월 9 일( 월) 18:00 까지( 재공고: 6월 16 일( 월) 18 시까지) 접수처 인터넷접수 - 기상청연구관리시스템(http://rnd.kma.go.kr) 으로접수및업로드 방문접수 - 연구개발계획서등신청서류를구비하여직접방문제출 < 접수처> (365-831) 충청북도진천군광혜원면구암길 64-18 국가기상위성센터 문의처 접수문의 위성운영과정지궤도기상위성지상국개발사업담당자 - 담당자 : 국가기상위성센터위성운영과장재동사무관 ( 전화: 070-7850-5754, 이메일: jaedongjang@korea.kr) - 3 -
7. 추진일정 과제공고 : 2014년 5월 9 일( 금) ~ 2014년 6월 9 일( 월) 과제제안서접수기간 : 2014 년 5월 22 일( 목) ~ 2014 년 6월 9 일( 월) 18:00 까지 과제재공고 : 2014년 6월 10 일( 화) ~ 2014년 6월 16 일( 월) 과제제안서평가 : 접수완료후 2주이내 주관연구기관선정 : 2014년 6월중 주관연구기관과의협약체결 : 2014년 6월중 공고결과신청기관/ 업체가없거나단독신청일경우에는재공고( 일정: 2014.6.10 ( 화)~6.16( 월)) 를원칙으로함. 단, 재공고시에도단독신청일경우평가결과점수 가 80점이상인경우에한하여주관연구기관으로선정함 상기일정은사정에따라변경될수있으며, 변경사항은기상청및국가기상위성 센터홈페이지 (http://www.kma.go.kr, http://nmsc.kma.go.kr) 를참조 8. 참고사항 자세한내용은첨부의 정지궤도기상위성지상국개발과제제안요구서 (RFP) 를참조 본과제수행과관련하여특별히정해지지아니한사항은 국가연구개발 사업의관리등에관한규정, 기상업무연구개발처리규정, 기상 위성개발에관한처리규정 을준용함 본과제에관계된법령및규정등은기상청및국가기상위성센터홈페이지 (http://www.kma.go.kr, http://nmsc.kma.go.kr) 에게시되어있음 9. 첨부파일 정지궤도기상위성지상국개발과제제안요구서 (RFP) 국가기상위성센터장 - 4 -
정지궤도기상위성지상국개발과제 제안요구서 (RFP) 2014. 5. 국가기상위성센터
목 차 Ⅰ. 제안배경 1 Ⅱ. 정지궤도기상위성지상국개발과제개요 1 Ⅲ. 과제신청을위한제반사항 6 Ⅳ. 주관연구기관선정및협약 18 Ⅴ. 과제제안서제출관련행정사항 21 [ 별첨] 1. 정지궤도기상위성지상국개발사업개요 1 2. 정지궤도기상위성지상국사용자요구사항 7 3. 연구개발비계상기준 48 4. 평가항목및배점 54 5. 작성양식 5-1. 연구개발계획서 56 연구개발계획서작성방법 74 5-2. 과제제안서목차및작성방법 79 5-3. 개인정보수집 활용 제공동의서 80 5-4. 기업참여의사확약서( 해당시) 81 5-5. 기업부담금확약서( 해당시) 82 5-6. 과제제안요구서 (RFP) 내용과제안내용비교표 83
Ⅰ. 제안배경 기상법제8 조( 기상위성관측망운영등) 및 후속기상위성지상국개발계획 ( 13.7, 기상청) 에따라국가기상위성센터가시행하는 정지궤도기상위성 지상국개발사업 의과제를수행할주관연구기관을공모하고자함 Ⅱ. 정지궤도기상위성지상국개발과제개요 1. 과제개요 과제명연구기간 ( 당해/ 총) 지원형태지원조건 14. 6. ~ 15. 4. / 14. 6. ~ 19. 4. 정부출연금 정지궤도기상위성지상국개발 연구비 ( 당해/ 총) 27.3 억원 / 892.5억원이내 연구개발소요예산전액지원( 민간기업참여시매칭펀드) 총연구비는국가예산사정에의해조정될수있음 가. 과제목표 사용자요구사항 [ 별첨 2] 을만족하는국가기상위성센터지상국개발및구축 나. 연도별추진목표( 안) 차년도추진목표주요마일스톤회의 1 차년도 (2014. 06. ~ 2015. 04.) 2 차년도 (2015. 05. ~ 2016. 04.) 과제착수 임무정의및요구사항분석 시스템개념설계 시스템설치환경검토 기상/ 우주기상요소산출알고리즘원형개발Ⅰ 예보/ 분석지원체계개념설계 시스템예비/ 상세설계 지상국설치환경조성 기상/ 우주기상요소산출알고리즘원형개발Ⅱ 예보/ 분석지원기술개발 시스템요구사항검토회의 개념설계검토회의 예비/ 상세설계검토회의 3 차년도 기능구현및단위시스템검증 시스템시험검토회의 - 1 -
(2016. 05. ~ 2017. 04.) 4 차년도 (2017. 05. ~ 2018. 04.) 5 차년도 (2018. 05. ~ 2019. 04.) 연도별과제내용은제안내용평가후확정되며, 연차별평가결과및과제일정에따라 조정될수있음 시스템 H/W 구매및지상국설치 기상/ 우주기상요소산출알고리즘최적화 예보/ 분석지원기술개발및최적화 항우연개발소프트웨어관제 (, 전처리 ) 설치및검증 발사전지상국시험 검증 기상/ 우주기상요소산출알고리즘현업화 예보/ 분석지원기술현업화 발사후시험및산출물검증수행 지상국인계및운영자교육 시험운영및운영준비지원 통합시험검토회의 발사후시험검토회의 인수시험검토회의 운영준비검토회의 다. 과제범위 단일사이트에다중화시스템구축( 시스템 2 중화, 자료저장 3 중화) 위성자료관리및서비스기술개발 기상요소 52 종, 우주기상요소 8종산출기술개발 위성자료예보및분석지원기술개발 < 정지궤도기상위성지상국개발과제범위 > - 2 -
라. 분야별과제내용 [ 분야1 : 기상및우주기상자료수신처리시스템개발및구축] 기상및우주기상자료송수신기능구축 ( 안테나, 무선통신장비) 기상및우주기상자료전처리기능구축 지상국표준프레임워크 (Framework) 1) 기능개발 지상국모의시험( 기상영상모의기능포함) 기상자료처리/ 분석기능개발 우주기상자료처리/ 활용기능개발 위성자료및영상생성기능개발 기상및우주기상자료재처리기능개발 기상및우주기상자료품질감시관리기능개발 통합운영감시제어기능개발 기능개발 중/ 소규모자료수신기능개발및배포용자료포맷정의 (LRIT, HRIT, UHRIT 2) ) 알고리즘병렬화작업및알고리즘개발용공통테스트베드개발 시스템시험, 발사전 후통합시험, 운영준비지원및운영자교육 [ 분야2 : 위성관제시스템구축및시험] 위성-지상간통신기능구축 실시간운용기능구축 임무계획기능구축 비행역학기능구축 시스템시험, 발사전 후통합시험, 운영준비지원및운영자교육 1) 표준프레임워크 : 시스템간서비스조합, 연계, 상호운영이가능하도록논리적인터페이스를제공하는인프라로서, 그예로 ESB(Enterprise Service Bus) 가있음 2) L/H/UHRIT(Low/High/Ultra High Rate Information Transmission) : 저속/ 고속/ 초고속자료전송형식의국제규격 - 3 -
[ 분야3 : 위성자료관리및서비스시스템개발및구축] 자료서비스기능개발 자료관리기능구축 시스템시험, 발사전 후통합시험, 운영준비지원및운영자교육 [ 분야4 : 자료처리알고리즘개발] 기상요소산출기반기술/ 알고리즘개발 - 기반기술개발( 복사모델, 모의자료, 보조자료, 검보정기술) - 영상장면분석/ 표면알고리즘개발 (12 종) - 구름/ 강수알고리즘개발 (15 종) - 에어로솔/ 복사알고리즘개발 (13 종) - 대기/ 항공알고리즘개발 (12 종) - 발사전 후알고리즘검증 우주기상요소산출알고리즘개발 - 기본산출물 (5 종) : 고에너지입자분포, 입자분포예측, 위성대전지수, 지자기교란지수, 지자기수평방향교란지수 - 기반기술개발 (3 종) : 센서검보정기술등 - 발사전 후알고리즘검증 [ 분야5 : 위성자료예보및분석지원기술개발] 예보지원기술개발 - 태풍, 초단기, 항공, 해양, 수치예보 분석지원기술개발 - 기상현상개념모델, 특이기상, 통계분석 발사전 후예보및분석지원기술검증 - 4 -
마. 관련용어해설 용어 주관연구기관 해설 국가연구개발사업의연구개발과제를주관하여수행하는기관 협동연구기관 연구개발과제가 2 개이상의세부과제로나누어질경우, 협약으로 정하는바에따라세부과제를주관하여수행함으로써주관연구기관 과협동으로연구개발과제를수행하는기관 공동연구기관 협약으로정하는바에따라연구개발과제를주관연구기관과분담하 거나세부과제를협동연구기관과분담하여공동으로추진하는기관 위탁연구기관 협약으로정하는바에따라주관연구기관으로부터연구개발과제의 일부또는세부과제의일부를위탁받아수행하는기관 참여기업 연구개발결과물을실시할목적으로해당연구개발과제에필요한연구 개발비의일부를부담하는기업, 산업기술연구조합육성법 에따라 설립된산업기술연구조합, 그밖에중앙행정기관의장이정하는기관 과제수행기관 주관연구기관, 협동연구기관, 공동연구기관, 위탁연구기관, 참여기업 등연구개발과제를수행하는모든기관 출연금 국가연구개발사업의목적을달성하기위하여국가등이반대급부 없이예산이나기금등에서연구수행기관에지급하는연구경비 - 5 -
Ⅲ. 과제신청을위한제반사항 1. 가. 과제제안요구사항 개발요구사항 [ 별첨 2] 의 정지궤도기상위성지상국개발사용자요구사항 을따름 정지궤도기상위성지상국은위성발사 1 년전(2017. 5) 까지국가기상위성 센터에설치완료하는것을원칙으로함 나. 과제관리 일반사항 - 총연구기간에대하여개발과제의목표달성을위한연도 분야별상세 과제계획을아래사항을포함하여제시하고수행할것 과제추진체계, 분야별과제관리, 분야간연계관리방안 자체평가계획 연차별 단계별로평가가능한정량적 객관적성과목표및평가지표 설계, 장비구매, 구현및시험에대한예산사용상세계획 총과제일정에따른분야별상세일정계획을도표화하여제시 - 학계, 연구계, 산업계의유기적인역할분담을권장함 - 과제수행기관간의유기적인협조체계및과제관리체계의구성을상세히 작성하여제시할것 주관연구기관의연구책임자는필요시세부과제를자율적으로구성하되연구책임자는 1 개세부과제책임자를겸해야함 - 주관연구기관은과제수행전담조직을구성 운영해야함 - 과제수행상의주요사항은국가기상위성센터가주관하여운영하는추진위 원회의승인을득해야함 - 천리안기상위성지상국개발및국가기상위성센터연구개발사업을통해 - 6 -
얻어진과학 기술적결과들을최대한활용해야함 - 주관연구기관은세부연구과제별로기초 3), 응용4), 개발연구5) 로구분하고 각부분별로연구성과(SCI 논문또는특허) 는미래창조과학부가발간하는 국가연구개발사업성과분석보고서 상( 과제공고시점의최근호기준) 의 최근 3 년평균성과이상으로연구성과계획을제시 관리하여야함 - 주관연구기관은기상/ 우주기상요소산출알고리즘개발, 위성자료활용 기술개발의세부연구과제들에대해평가단을구성하여과제선정과연차 평가를실시하고지속여부및개선조치등그결과를차년도과제수행에 반영하여야함 평가기준, 연구결과검증방안, 연구지속여부기준, 연구기간및연구예산 등의상세계획을제시하여야함 독창적이고신규성있는세부연구과제와그러하지않은과제를구분 하여연구계획, 기간, 예산등을산정하여야함 - 기상/ 우주기상요소산출알고리즘및위성자료활용기술의효율적개발 관리를위해아래사항들을수행해야함 알고리즘및예보/ 분석지원개발대상산출물을분류하여그룹화하고, 이를개발하는방안을제시하여야함. 그룹의책임자를겸할수없음 각개발그룹의책임자는다른 각개발그룹과소프트웨어개발그룹간의효율적인업무협조체계구성 운영 - 각개발그룹의원활한공통테스트베드활용지원 필요시정확도보증을위한기상/ 우주기상전문가로구성된과학( 자문) 위원회구성 운영 주관연구기관은요구사항분석설계을위해국가기상위성센터담당자와 최소격주단위로검토회의를실시하는것을원칙으로함. 3) 기초연구 : 특정한응용또는사용을목표로하지않고자연현상및관찰가능한사물의기초가되는새로운과학적지식을획득하기위하여주로행해지는실험실적또는이론적연구 4) 응용연구 : 주로특수한실용적인목적과목표하에새로운과학적지식을획득하기위하여행해지는독창적인연구 5) 개발연구 : 연구와실험적경험에의해획득한지식을활용하여새로운재료. 제품과장치의생산, 새로운공정. 시스템또는서비스의설치, 기타이미생산되었거나설치된것을실질적으로개선하기위한체계적활동 - 7 -
- 과제수행기관외에별도의전문인력지원이필요한경우, 기술자문및관련자료의제공등상세한사항을제공하여야함 이를통한 - 사용자확대를위한정기적사용자컨퍼런스계획을수립하고 2차년도 부터연 1회이상개최하여야함 - 과제수행과관련되어개최되는회의( 마일스톤회의, 사용자컨퍼런스, - - - 보고회등), 부담해야함 교육등을지원하고이에소요되는경비는주관연구기관이 과제수행과관련되어국가기상위성센터와주관연구기관간의연구개발 기술지원및협력, 과제관리, 홍보업무등을수행할인력을국가기상 위성센터에 2인을상주시켜야함 과제수행에따른과제수행기관간의이견이발생한경우에는주관연구 기관의중재에따르는것을원칙으로하고, 성센터와협의하여조정함 필요한경우에국가기상위 연구기간중에과제수행상긴급사항의발생시주관연구기관은국가기 상위성센터의요청또는지시에대해최우선적으로조치하도록함 품질및위험관리 - 주관연구기관은개발될지상국의제품보증에대해아래사항들을포함 하여수행방안을기술해야함 품질보증의범위, 품질보증을위한조직, 절차, 점검방법, 적용기술의 국제/ 국내품질인증여부등 일정지연, 품질저하등위험발생을사전에예방하고발생시사후대책방안 과제추진과정에서요구되는진척/ 위험/ 변경사항의관리방안 지상국설치 시험및운영방안수립 - 주관연구기관은지상국설치 시험을주관하고국가기상위성센터통합 운영실과전산실의구성방안을제시해야함 - 천리안기상위성지상국중재활용이가능한장비는최대한활용해야함 - 지상국설치 시험을위한기술지원및제반환경을구축하고, 이에 - 8 -
소요되는경비를부담해야함 - 정규운영준비단계의시험운영은국가기상위성센터와공동수행해야함 - 천리안기상위성지상국과의연속성유지및원활한연계운영을위한 지상국운영방안과지침을제시해야함 - 내부영역과위성-지상간통신영역으로구분하여운영될지상국의특성 을고려하여, 대내 외자료및업무흐름에지장이없도록운영방안을 제시하고수행하여야함 다. 기술감리 국가기상위성센터가주관하는마일스톤별전문감리를받아야하며, 관련문서를제출하여야함 감리결과에따른조치계획을제출하고수행하여야함 마일스톤회의별제출문서에는최소한아래기술된목록이포함되어야함 구분제출문서일정( 안) 시스템요구사항검토회의 (SRR, System Requirement Review) 시스템설계검토회의 (SDR, System Design Review) 예비설계검토회의 (PDR, Preliminary Design Review) 상세설계검토회의 (CDR, Critical Design Review) 시스템테스트 검토회의 (STR, System Test Review) 임무정의서 시스템요구사항정의서 - 사용자요구사항반영여부 - 기능적/ 비기능적요구사항분류 요구사항별구현가능성분석및처리방안 - SoC(Statement of Compliance) 검토 시스템및서브시스템구성및기능정의 시스템및서브시스템규격서 - 시스템요구사항반영여부 - 시스템규격의서브시스템적용여부 예비설계서 - 시스템규격서반영여부 - 소프트웨어및하드웨어구성/ 시스템별인터페이스정의 상세설계서 - 예비설계검토결과반영여부 - 소프트웨어및하드웨어규격현실화/ 각기능간연동관계 시험절차서 시스템테스트결과서 - 서브시스템별규격만족여부 - 서브시스템별요구기능/ 성능만족여부 - 서브시스템간접속연동여부 2014 년 하반기 2015 년 상반기 2015 년 하반기 2016 년 상반기 2016 년 하반기 - 9 -
통합테스트 검토회의 (ITR, Integration Test Review) 발사후시험 검토회의 (PTR, Post-Launch Test Review) 인수시험검토회의 (ATR, Acceptance Test Review) 운영준비검토회의 (ORR, Operation Readiness Review) 시험절차서 통합테스트결과서 - 시스템설치확인 - 시스템요구사항만족여부/ 외부기관접속연동여부 시험절차서 발사후시험결과서 - 통합시험동일절차수행결과 - 영상품질성능/ 요소산출물정확도만족여부 시험절차서 인수시험결과서 - 발사후시험동일절차수행결과 인수절차서, 소유권이전관련행정서류 최종감리조치결과확인서 시험절차서 운영준비시험결과서 - 시험운영( 최소 1 개월) 결과 - 운영계획서, 업무절차서, 비상대응절차서등의운영관련문서 - 유지관리, 하자보수체계 상기일정은과제추진상황에따라조정될수있음 2017년하반기 2018년하반기 2019년상반기 2019년상반기 라. 교육및기술지원 교육및기술이전 지원 - - 국가기상위성센터의지상국자체운영및기본적인유지관리가가능하 도록운영요원에대한교육훈련계획을제출하고승인을획득한후이행 하여야함 제출하는교육훈련계획에는최소한다음의사항을포함하여야함 교육훈련의목표, 참여가능인원 교육과정별( 사전교육, 일반교육, 전문교육등) 일정, 장소( 환경) 교육대상별( 사용자, 운영자, 관리자등)/ 목적별( 과제관리, 하드웨어, 소프트웨어등) 교육내용및교재구성 교육방법( 강의, 실습, CD 배포등) 및교육조직 기타교육훈련에필요한내용 - 하드웨어및소프트웨어에대한교육은가능한제조사및공급사의외부 교육과정, 전문교육등을활용하여진행하여야함 - 10 -
- 기타교육에관한구체적인사항은국가기상위성센터와협의하여시행 하여야함 - 지상국의성공적인구축과안정적인운영을위하여기술이전의방법, 내용, 대상, 범위, 일정, 조직등에대하여최소한다음사항을상세히 제시하여야함 과제의계획, 분석, 설계, 개발, 구현, 시험, 운영, 유지관리등단계별 상세한기술이전방안 국가기상위성센터의운영및분석업무관련담당자에대한기술이전방안 연구기간동안표준으로작성된모든기술문서의제공및인계방안, 변경시유지관리방안 주관연구기관, 공동연구기관, 위탁연구기관, 참여기업등의기술이전 전문인력지원방안 - 과제종료후협조및기술지원을위한방법, 내용, 대상, 범위, 일정, - 조직, 비용등을제시해야함 주관연구기관은구축된지상국의종합적상세유지관리방안을제시하 여야함 하자이행보증 - 주관연구기관은하자이행보증상세계획을수립하여제시하고, 보증기간은검사를완료한날로부터최소 1년이상으로함 하자이행 마. 표준준수및보안교육 전자정부구축 운영을위한기준, 표준및절차를제시한 최신의행정 기관및공공기관정보시스템구축 운영지침 을준수하여야함 국가기상위성센터의기존표준운영체계 (ISO 20000), 절차및보안체계, 정책, 서식등을준수하여과제를수행하여야함 최신의정보기술추세를반영한관련기술표준의효율적추진및유지 관리체계를확립하여야함 - 11 -
과제에참여한인력에대하여보안확약서집행및보안교육을실시하여야함 과제수행과정에서확보된시스템구성도, 네트워크구성도, 업무관련 자료등일체에대해서는과제수행중및종료후대외유출방지책을 강구하여시행해야함 보안대상자료의대외유출에따른국가기상위성센터의손실, 피해에 대해서는주관연구기관이모든책임을져야함 바. 연구비사용실적제출 당해연도과제종료일로부터 3개월이내에국가기상위성센터의장이지정 하는위탁정산기관의장에게연구비사용실적보고서및관련증빙서류 를제출해야함 주관연구기관의장은연구비집행에관해매월단위로실적을관리해야 하며, 국가기상위성센터요구시해당집행실적자료를제출하여야함. 기타관련사항은 기상업무연구개발사업처리규정 제 29조를따름 사. 과제결과물의소유및관리 과학기술기본법 제11조의 3의제1항 2에따라본과제를통해국가 기상위성센터에설치되는모든하드웨어및소프트웨어( 소스코드포함) 는국가기상위성센터의소유로함 과제수행결과로얻어지는지적재산권은국가기상위성센터와공동소유로함 본과제에서개발한소프트웨어의모든소스코드 6) 를납품해야하며, 시아래사항을따라야한다. 납품 - 컴퓨터언어(Fortran, C, IDL, Matlab 등) 로작성된기능수행코드로서 On-site test 를포함한검사/ 검수를완료한버전 - 소프트웨어운영을위한파일( 쉘스크립트, 네임리스트, 환경파일등) - 소프트웨어검증을위한파일( 샘플입출력파일, 로그파일) 6) 소프트웨어시스템을실행가능한프로그래밍언어로기술한글 - 12 -
- 소프트웨어컴파일을위한파일(makefile, 컴파일러 / 라이브러리버전명시) - 위사항들에대한설명서( 국가기상위성센터가제공하는표준양식준용) - 과제완료일로부터 1개월이내에 DVD 등의매체에저장하여 5 copy를 납품해야함 그외사항은 국가연구개발사업의관리등에관한규정 제20 조( 연구개 발결과물의소유) 에따름 기술문서관리 - 과제추진과정에서생산되는설계서, 보고서, 매뉴얼, 지침등기술문서의 종류및내역을각각의대상별로제출방법및부수와함께제시하여야함 - 과제추진일정에따라정해진기한내에기술문서일체를사전에국가 기상위성센터의승인을득한후제출하여야하며, 기술문서관리기능을 통한체계적인관리가이루어져야함 위사항들을고려한기술문서, 지적재산권, 논문, 특허관리방안을제시 하고수행하여야함 과제결과물은당해연도과제종료일로부터 1년간연구개발자들의연구 논문발표기간을우선적으로부여한이후에기상연구촉진을위해서국 가기상위성센터가요구할경우공개되어야함 과제결과정보의관리 - 주관연구기관의장은연구개발을통하여취득한연구시설 장비중취득 가격이 3천만원이상인장비또는취득가격이 3천만원미만이라도공동 활용이가능한연구시설 장비는취득후 30일이내에국가과학기술정보 시스템 ( 국가연구시설장비공동활용서비스, http://nfec.ntis.go.kr) 에등록하여야함 당해연도연구비사용실적보고서제출시, NTIS 등록증첨부필수 - 연구성과관리 유통의기반을마련하기위하여연구성과를 국가연구개발 사업의관리등에관한규정 에서정하는기관에등록하거나기탁하여야함 아. 과제의보안 과제의보안은 국가연구개발사업의관리등에관한규정 제24조및 - 13 -
기상업무연구개발사업처리규정 제38 조에따르며, 보안등급분류기 준은아래와같음 - 보안과제 : 연구개발결과물등이외부로유출될경우기술적 재산적가 치에상당한손실이예상되어보안조치가필요한경우로서다음각목 의어느하나에해당하는과제 세계초일류기술제품의개발과관련되는연구개발과제 외국에서기술이전을거부하여국산화를추진중인기술또는미래핵 심기술로서보호의필요성이인정되는연구개발과제 산업기술의유출방지및보호에관한법률 제2조제2호의국가핵심 기술과관련된연구개발과제 대외무역법 제19조제1항및같은법시행령제32조의2에따른수 출허가등의제한이필요한기술과관련된연구개발과제 그밖에국가기상위성센터장이보안과제로분류되어야할사유가있 다고인정하는과제 - 일반과제 : 보안과제로지정되지아니한과제 자. 기타사항 과제제안요구서에기술되지않은기타사항은아래의규정을따름 - 국가연구개발사업의관리등에관한규정 - 기상업무연구개발처리규정 - 기상위성개발에관한처리규정 - 14 -
2. 과제신청요건 가. 신청자격 ( 기상법제9장제32조제1 항에해당하는기관및단체) 국공립연구기관 정부출연연구기관등의설립ㆍ운영및육성에관한법률 및 과학 기술분야정부출연연구기관등의설립ㆍ운영및육성에관한법률 에 따른정부출연연구기관 특정연구기관육성법 을적용받는특정연구기관 기초연구진흥및기술개발지원에관한법률 제14조제1항제2호에따른 기업부설연구소및기업의연구개발전담부서중기상업무에관련된연구 전담요원을늘확보하고있는기업부설연구소및기업의연구개발전담부서 고등교육법 에따른대학ㆍ산업대학ㆍ전문대학및기술대학 민법 또는다른법률에따라설립된기상업무분야의비영리법인 나. 연구책임자자격 주관연구기관의장이지정한대학교원및국공립 정부출연연구기관, 산업체, 비영리법인정규직책임급연구원이상인자 공고일현재까지기상위성프로그램의지상국개발관련연구경험을보유 하고, 연구기간동안본과제를주관하여수행할수있는자 연구책임자는타과제의연구책임자를겸할수없으며, 기간중참여율을 80% 이상으로유지하여야함. 본과제의연구 - 본과제를포함하여 2 개의연구개발과제까지는참여가능하고, 과제착 수일기준으로 3개월이내종료하는과제의참여율은제외함 공모일현재정부가시행하는국가연구개발사업에참여제한을받고있는 연구책임자는참여할수없음 - 15 -
다. 출연금지원조건 연구개발소요예산전액지원. 단, 민간기업참여시 국가연구개발사업 1. 의관리등에관한규정 제12조제3 항의 출연금지원기준및민간부 담현금 현물부담기준 을따름 중앙행정기관의 출연기준 연구개발비 가. 참여기업이대기업인경우: 총연구개발비의 이내 50퍼센트 나. 참여기업이중견기업인경우 : 총연구개발비의 이내 60퍼센트 다. 참여기업이중소기업인경우 : 총연구개발비의 이내 라. 참여기업이 75퍼센트 2개이고각각중 소기업및중견기업인경우 : 총연구개발비의 이내 60퍼센트 마. 참여기업이 3 개이상이고, 이중중견기업의비율이 3 분의 2 이상인경우: 총연 구개발비의 60퍼센트이내 바. 참여기업이 3 개이상이고, 이중중소기업의비율이 3 분의 2 이상인경우: 총연 구개발비의 75퍼센트이내 사. 그밖의경우: 총연구개발비 의 50퍼센트이내 2. 참여기업이부담하는연구개 발비중현금부담기준 가. 참여기업이대기업인경우: 부담금액의 15퍼센트이상 나. 참여기업이중견기업인경우 : 부담금액의 13퍼센트이상 다. 참여기업이중소기업인경우 : 부담금액의 10퍼센트이상 3. 참여기업이부담하는연구개 발비중현물부담이허용되 는비목및범위 가. 참여기업소속연구원의인 건비( 대기업의경우에는현 물부담액의 50퍼센트이 내, 중견기업인경우에는 70 퍼센트이내) 나. 직접경비중보유하고있는 연구기자재및시설비, 재 료비, 시작품제작에필요 한부품비( 대기업이보유하 고있는연구기자재및시 설비는기업의현물부담액 중인건비를제외한금액의 50 퍼센트이내, 중견기업인 경우에는 70 퍼센트이내) 비고 1. " 중소기업" 이란 중소기업기본법 제2조제1 항에따른기업을말한다. 2. " 중견기업" 이란 산업발전법 제10조의2제1 항에따른기업을말한다. 3. " 대기업" 이란 독점규제및공정거래에관한법률 제9조제1항에따른상호출자제한기업집단에속하는 기업을말한다. 4. 연구개발과제가둘이상의세부과제로구성된경우에는세부과제단위로연구개발비출연ㆍ부담기준을 적용한다. - 16 -
3. 공모일정 추진업무일정비고 o 정지궤도기상위성지상국개발과제공고 o o o - - 기상청홈페이지 http://www.kma.go.kr 국가기상위성센터홈페이지 http://nmsc.kma.go.kr 과제설명회 ( 국가기상위성센터에서개최) 과제제안서접수기간 과제제안서접수마감 o 2 차공고( 단일응찰및미응찰시) o 과제제안서평가 ( 제안기관/ 업체 60 분이내발표예정) * 발표일정은추후공지 2014. 5. 9. ~ 2014. 6. 9. 2014. 5. 16. 13:30 2014. 5. 22. ~ 2014. 6. 9. 2014. 6. 9. 18:00 2014. 6. 10 ~ 2014. 6. 16 접수완료후 2 주이내 국가기상위성센터 국가기상위성센터 국가기상위성센터 국가기상위성센터 국가기상위성센터 국가기상위성센터 ( 전문가평가단) o 주관연구기관선정발표 2014. 6월중국가기상위성센터 o 주관연구기관과의협약 2014. 6월중 국가기상위성센터 / 주관연구기관 o 과제착수및수행 2014. 6. ~ 2019. 4. 주관연구기관 상기일정은사정에따라다소변경될수있으며, 변경사항은기상청및국가기상위 성센터홈페이지 (http://www.kma.go.kr, http://nmsc.kma.go.kr) 를참조 제안서평가결과에이의신청이있을시 7일이내이의신청에대한재평가를실시 하여그결과를이의신청기관에통보함 - 17 -
Ⅳ. 주관연구기관선정및협약 1. 관련근거( 수정) 기상위성개발에관한처리규정 제5장 16 조( 공고, 선정및협약체결등) 2. 평가항목및비중 대항목중항목평가요소배점 연구계획의적합성 활용가능성 (25) 연구과제이해도 제안요구서부합성 연구목표및성과지표의타당성 - 과제의배경, 목표, 특성및환경에대한이해 - 과제에대한이해를바탕으로일관성있는연구방향및전략을제시하는지여부 - 제안하는연구내용이제안요구서의내용에부합하는지여부 - 연구목표의도전성, 명확성, 달성가능성 - 연구성과지표및목표치설정의적정성 - 정량적지표가충분히제시되었는지여부 5 10 5 실용화가능성및파급효과 - 연구결과의현업화및실용화가능성 - 연구결과의과학기술적, 사회적파급효과 5 연구내용의 사전조사및분석의충실성 - 적용대상기술관련특허, 논문, 기술의특징및장단점에대한분석의충실성 - 관련기술수준, 국내외동향분석의충실성 - 타연구또는사업과의중복성파악여부 5 충실성 (15) 세부연구내용및방법의충실성 - 연구세부과제별, 추진단계별연구내용및방법의충실성 5 개발또는적용기술의안정성, 효율성 - 세부과제별, 구현분야별개발또는적용하려는기술의특장점, 안정성, 효율성 5 추진전략의 합리성 (25) 세부과제구성및연차계획의적정성 추진체계및역할분담의적정성 - 과제목표달성을위한세부과제구성및연차별, 단계별추진계획의적정성 - 추진단계및연차, 세부과제간연계성 - 세부연구과제및추진체계구성의연차별, 단계별, 분야별부합성 - 참여기관간협력체계및역할분담의적정성 5 5-18 -
연구비구성의적합성 과제관리방안의적정성 - 과제목표대비연구비구성의적절성 - 세부과제별, 연도별연구비구성의적절성 - 시설, 장비구축비용산정의적정성 - 연구과제관리방안및조직의적정성 - 연구과제수행의내용, 진도, 인력, 자원, 형상, 문서화등세부관리방안의적정성 - 품질보증내용, 방법, 절차, 조직등의적정성 5 5 위험요인관리및대응방안의적정성 - 연구과제수행단계별예상되는위험요인에대한분석및위험요인별대응방안의적성성 5 시험운영방안의적정성 - 위성발사전/ 후지상국시험운영의내용, 시기, 방법, 절차, 조직등의적정성 5 비상대책의적정성 - 지상국시스템의안정적운영을위한백업, 복구및장애대응방안의적정성 5 시험및 교육훈련의적정성 - 연구결과및지상국시스템에대한교육훈련내용, 방법, 대상범위, 일정, 조직등의적정성 5 운영지원의적정성 (25) 기술이전및지원방안의적정성 - 연구결과및지상국시스템에대한기술이전및지원계획, 범위, 내용, 방법, 절차, 조직등의적정성 - 연구결과에대한소유관계, 지적재산권및활용계획의적정성 5 유지관리이행방안의적정성 - 연구결과구현될시스템에대한제안기관의유지관리계획, 범위, 내용, 방법, 절차, 조직및제반사항의적정성 - 유지관리소요비용및분담계획의적정성 5 연구기관및인력의우수성 (10) 연구기관신뢰도및연구개발환경 참여인력의연구및관리역량 - 제안기관의유사연구과제수행경험, 관리 조직및역량보유수준 - 위성지상국개발관련경험, 조직, 인력, 연구개발설비및특허등기술보유수준 - 연구책임자의연구수행역량및경험 - 연구참여인력의역량, 경험및윤리수준 - 연구참여인력전문분야구성의적절성 5 5 합계 100-19 -
3. 평가절차및기준 객관성 투명성을확보하기위해사전검토후전문가평가를거쳐개발위 원회와추진위원회에서심의 확정 - 전문가평가시연구책임자의과제제안내용발표실시( 발표 60 분이내, 질의응답 60 분이내) 발표세부일정은추후확정하여통보예정 연구개발계획서제출 사전검토 전문가평가 심의 확정 연구기관 실무반 평가단 개발위원회 추진위원회 < 과제선정을위한평가체계 > 평가점수가 60점미만또는평가위원 2인이상이 60점미만으로평가하면 탈락됨 2개이상의제안업체가있을경우업체별평가점수가 60점이상인업체 중높은점수를획득한업체를선정함( 단재공고시에도단독업체만신청한 경우에는평가점수가 80 점이상이어야함) 2 개이상의제안업체의평가점수가동점일경우, 평가항목( 대항목) 중 연구기관및인력의우수성 이높은신청자가우선이며, 그래도동점인 경우에는 연구계획의적합성 활용가능성, 연구내용의충실성, 추진 전략의합리성, 시험및운영지원의적정성 순으로우선함 평가의세부사항은 기상위성개발에관한처리규정 의제16조에따름 4. 협약체결 과제협약은국가기상위성센터와주관연구기관간에연차별로체결함 연차별평가를통하여과제내용또는연구비를조정할수있음 협약체결의세부사항은 기상위성개발에관한처리규정 의제16조에따름 - 20 -
Ⅴ. 과제제안서제출관련행정사항 1. 공고및접수기간 공고기간 : 2014. 5. 9( 금) ~ 2014. 6. 9( 월) 접수기간 : 2014. 5. 22( 목) ~ 2014. 6. 9( 월) 18:00 재공고접수기간: 2014.6.10( 화)~6.16( 월) 18:00 2. 제출서류 신청서류 - 신청공문( 신청기관장또는법인대표직인날인) - [ 별첨 5-1] 연구개발계획서(A4 용지좌철제본) 15 부(CD 1 매별도) 과제제안요구서 (RFP) 와 [ 별첨 2] 사용자요구사항을참조하여전체범위에맞도록작성 - [ 별첨 5-2] 과제제안서목차및작성방법 (A4 용지좌철제본 ) 15 부(CD 1 매별도) - [ 별첨 5-3] 개인정보수집 활용 제공동의서 기업의경우, 과제신청시다음의서류를추가제출 - [ 별첨 5-4] 기업참여의사확약서 - 기업부설연구소인가서( 인정서) - 기업을증명할수있는확인서( 중소기업확인서, 벤처기업확인서등) - 연구개발서비스업자신고증( 해당시) - [ 별첨 5-5] 기업부담금확약서( 해당시) 기타국가기상위성센터장이필요하다고판단되는서류 - [ 별첨 5-6] 과제제안요구서(RFP) 내용과제안내용비교표 - 기타논문, 특허등증빙자료 3. 작성시유의사항 반드시, 주어진양식을사용하며임의변경을허용하지않음 - 21 -
과제제안서제출시단면으로 A4 용지 20쪽이내분량의요약서를작성할것 가능한한정량적으로도표화하여작성할것 첨부자료분량이 10쪽을초과할경우요약서를작성할것 < 연구개발계획서제본방법 > - 흰색표지좌철제본, 양면복사 ( 스프링제본불가) - 표지는계획서의첫페이지를그대로복사하며, 주관연구책임자및기관장의날인후제본 - 총괄과제의경우, 세부( 위탁) 과제포함하여 1권으로제본 - 특허, 논문관련증빙자료 ( 계획서의실적부분기입관련) 는해당계획서뒤쪽에첨부 - 기업참여의사확약서등제출서류는특허, 논문관련증빙자료뒤쪽에첨부 - 아래예와같이색간지 ( 흰색간지불가) 포함 ex) 제본구성 : 표지 + 연구계획서( 총괄과제용) + 색간지 + 연구계획서 ( 제1 세부과제) + 연구책임자확인서, 개인정보제공및활용동의서, 특허및논문증빙자료 + ( 해당시) 기업참여의사확약서, 중소기업사실확인서, 기업부설연구소인정서등 + 색간지 + 연구계 획서 ( 제2 세부과제) 4. 제출방법 : 인터넷등록후방문접수 제출기한 : 2014. 6. 9( 월), 18:00 까지( 재공고: 6.16( 월) 18:00 까지) 인터넷접수 - 기상청연구관리시스템(http://rnd.kma.go.kr) 으로접수및업로드 관인및연구책임자도장등이있는페이지는스캔본을업로드 업로드후접수자는반드시국가기상위성센터로확인하여야함 방문제출 - 연구개발계획서등신청서류를구비하여직접방문제출 < 접수처> (365-831) 충청북도진천군광혜원면구암길 64-18 국가기상위성센터 위성운영과정지궤도기상위성지상국개발사업담당자 주의사항 - 접수기간내에관련구비서류일체가접수되지않았을경우, 제출서류 미비로인한사전탈락조치 - 22 -
- 과제제안서및연구개발계획서와관련하여제출된모든서류(CD 포함) 는 일체반환하지않음 - 접수후선정평가를위해필요시보완서제출을요구할수있음 5. 문의처 접수문의 - 담당자 : 국가기상위성센터위성운영과장재동사무관 ( 전화: 070-7850-5754, 이메일: jaedongjang@korea.kr) 기상법, 기상업무연구개발사업처리규정및기상위성개발에관한처리규정등본 과제에관계된법령및규정등은기상청및국가기상위성센터홈페이지 (http://ww w.kma.go.kr, http://nmsc.kma.go.kr) 에게시되어있음 [ 별첨] 별첨 별첨 별첨 별첨 별첨 1. 2. 3. 4. 5. 5-1 5-2 정지궤도기상위성지상국개발사업개요 정지궤도기상위성지상국개발사용자요구사항 연구개발비계상기준 평가항목및배점 작성양식 연구개발계획서 연구개발계획서작성방법 과제제안서목차및작성방법 5-3 개인정보수집 활용 제공동의서 5-4 기업참여의사확약서( 해당시) 5-5 기업부담금확약서( 해당시) 5-6 과제제안요구서(RFP) 내용과제안내용비교표 본과제제안요구서의내용은 기상업무연구개발사업처리규정, 기상 위성개발에관한처리규정 및관련법규에근거하였으며, 추후관련규 정개정시에는일부내용이변경 시기바랍니다. 적용될수있음을알려드리오니참고하 - 23 -
[ 별첨목차] 1. 정지궤도기상위성지상국개발사업개요 1 2. 사용자요구사항 7 3. 연구개발비계상기준 48 4. 평가항목및배점 54 5. 작성양식 5-1. 연구개발계획서 56 연구개발계획서작성방법 74 5-2. 과제제안서목차및작성방법 79 5-3. 개인정보수집 활용 제공동의서 80 5-4. 기업참여의사확약서( 해당시) 81 5-5. 기업부담금확약서( 해당시) 82 5-6. 과제제안요구서(RFP) 와제안내용비교표 83-24 -
Ⅰ. 정지궤도기상위성지상국개발사업개요 1. 사업개요 ( 목적) 천리안후속기상위성의다채널 고해상도 대용량관측자료를 연속적으로수신 처리 분석 관리하고이를서비스할수있는지상국 개발/ 구축을통해기상예보의정확도향상, 기상 환경 해양위성자료 융합활용및독자적인기상위성운영의기틀을마련 ( 사업구성) 국가기상위성센터 : 사업관리및기술감리( 시험연구비) 주관연구기관 ( 예산/ 기간) 총 913 억원/`14~`19 년(6 년) ( 지상국구성) 시스템 2 중화/ 자료저장 3중화 : 정지궤도기상위성지상국개발과제수행( 출연금 ) < 정지궤도기상위성지상국구성개념도 > - 1 -
2. 추진방향 99.4% 이상의운영가용성 7) 달성을목표로위성자료고속처리및사용자 맞춤형서비스를위한안정적지상국구축( 시스템 2 중화/ 자료저장 3 중화) - 표준프레임워크 (Framework) 기반의시스템플러그인/ 아웃(Plug In/Out) 체계개발로향후확장성대비 위성기상기술( 시스템/ 요소산출/ 활용) 국산화및관련산업 인력육성 - 국산화가능기술/ 부품은 100% 국내개발, 해외기술도입/ 구매최소화 - 적극적민간기술이전을통한관련산업육성및위성분야인력양성 < 정지궤도기상위성자료서비스개념도 > 7) [ 별첨 2] 사용자요구사항참조 - 2 -
3. 사업내용 기상및우주기상자료수신처리시스템개발 위성관제시스템구축및시험 위성자료관리및서비스시스템개발 자료처리( 기상/ 우주기상요소산출) 위성자료예보/ 분석지원기술개발 지상국개발사업관리및감리 통합시험( 발사후시험기간포함) 알고리즘개발 및운영준비 4. 사업연차별추진목표 차년도기간추진목표 1차년도 2차년도 3차년도 4차년도 5차년도 2014. 06. ~ 2015. 04. 2015. 05. ~ 2016. 04. 2016. 05. ~ 2017. 04. 2017. 05. ~ 2018. 04. 2018. 05. ~ 2019. 04. 주관연구기관선정및협약체결 사업착수 감리기관선정 시스템개념설계 기상/ 우주기상요소산출알고리즘원형개발Ⅰ 예보/ 분석지원체계개념설계 시스템예비/ 상세설계 사용자그룹구성및운영 기상/ 우주기상요소산출알고리즘원형개발Ⅱ 예보/ 분석지원기술개발 기능구현및단위시스템검증 개발산출물성능검토및현업산출물선정 기상/ 우주기상요소산출최적화 예보/ 분석지원기술개발및최적화 지상국설치및발사전시험 검증 항우연개발소프트웨어( 관제, 전처리) 인수및설치 기상/ 우주기상요소산출알고리즘현업화 예보/ 분석지원기술현업화 발사후시험 검증/ 인수시험 지상국인수 운영계획수립및정규운영준비 사업최종평가 - 3 -
5. 가. 추진체계및절차 추진체계 주관부처 : - - - 사업총괄관리 기상청국가기상위성센터 기상위성개발추진위원회및지상국개발위원회구성 운영 지상국인수시험및정규운영준비 기상위성개발추진위원회 - - 기상위성개발계획및정책에관한사항 기상위성개발사업간연계사항등사업추진상의주요사항 정지궤도기상위성지상국개발위원회 - 기상위성개발관련주요사항의변경 - 매년도기상위성개발사업연차실적 계획평가및단계별평가 감리기관 - 마일스톤평가및지상국개발과제전반에대한기술적사항관리 주관연구기관 : 공개경쟁을통해선정 - 기상위성지상국개발주도, 각부문별접속및통합시험수행 공동연구기관, 위탁연구기관및참여기업 : 주관연구기관이구성 - 각분야별기술개발, 설계, 구현및검증 - 관련분야별접속, 통합시험참가및지원 < 정지궤도기상위성지상국개발사업추진체계도 > - 4 -
나. 추진절차 기본계획수립 공고및접수 선정평가 선정결과통보 - 국가기상위성센터 : 정지궤도기상위성지상국개발기본계획수립 사업분야별예산및연구개발방향설정등 국가기상위성센터 : 과제공고 - 공고문, 과제제안요구서(RFP) 포함 연구기관 : 연구개발계획서및과제제안서작성 제출 국가기상위성센터 : 사전검토 전문가평가 개발위원회 추진위원회 - 전문가평가 : 지상국개발과제평가단구성, 발표심사 - 개발위원회및추진위원회 : 심의 확정 - 국가기상위성센터 주관연구기관 협약체결요령및제출구비서류안내 시행계획수립 국가기상위성센터 : 당해연도사업시행계획수립 협약체결 진도관리 최종평가 정산 연구결과활용 국가기상위성센터 - 연구비지급 중간진도점검 연차평가 주관연구기관 - 주관연구기관 : 연차실적 계획서제출( 당해연도연구종료 1 개월전) 정산보고서제출 ( 당해연도연구종료후 3 개월이내) - 국가기상위성센터 : 사전검토 개발위원회및추진위원회평가심의 기술단계평가 내용연구비 조정여부결정 - 주관연구기관 : 감리자료제출( 마일스톤별) - 국가기상위성센터 : 감리기관감리 개발위원회심의 주관연구기관 국가기상위성센터 주관연구기관 국가기상위성센터 : 최종보고서제출( 최종평가전) : : 최종연구결과및성과평가( 협약종료전) 최종정산보고서제출 : 연구비부당집행분및잔액회수를위한실사 국가기상위성센터, 주관연구기관 : 성과활용결과보고, 기술실시계약 ( 기술료징수) 또는활용계약체결 - 5 -
6. 추진일정 본일정은정지궤도기상위성발사일정, 개발과정및예산확보현황등에의해 조정될수있음 7. 사업기간및예산 총사업기간 : 2014. 1. ~ 2019. 4. (5년 4 개월) - 사업종료일은위성발사후지상국검증을거쳐정규운영시작일까지임 - 사업규모, 내용및기간은위성발사일정, 개발과정및예산확보현황 등에의해조정될수있음 총사업비 ( 당해연도 ) : 913 억원(27.8 억원) - 분야별예산규모 구분분야사업비( 억원) 비고 국가기상위성센터 주관연구기관 사업관리및기술감리 20.5 기상및우주기상자료수신처리시스템개발 460.5 위성관제시스템구축및시험 80 위성자료관리및서비스시스템개발 164 기상/ 우주기상요소산출알고리즘개발 123 기상위성자료활용기술개발 65 총계 913 통합시험, 운영준비 포함 후속기상위성지상국개발기본계획( 13.7, 기상청) 에근거함 - 6 -
[ 별첨 2] 정지궤도기상위성지상국개발사용자요구사항 구분 세부목차 1.1 기본요구사항 1. 포괄적요구사항 1.2 후속지상국운영기본체계 ( 표준프레임워크 ) 2. 기상및우주기상자료수신처리시스템 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 항우연개발시스템과의연계안테나시스템원시기상영상시뮬레이터기능기상자료처리기능위성자료분석기능우주기상자료처리및활용기능위성자료및영상생성기능 2.7 중/ 소규모자료수신기능 2.8 2.9 모의시험및재처리기능 품질감시관리기능 2.10 통합운영감시제어기능 3. 위성자료관리및서비스시스템 3.1 3.2 위성자료관리기능 위성자료서비스기능 4. 기상요소산출알고리즘 4.1 기상요소산출기반기술및알고리즘 5. 우주기상요소산출알고리즘 5.1 우주기상요소산출알고리즘 6. 위성자료활용기술 6.1 6.2 예보지원기술분석지원기술 7.1 발사전통합시험 7. 통합시험및운영준비 7.2 발사후통합시험 7.3 정규운영준비 - 7 -
1. 1.1 포괄적요구사항 기본요구사항 1.1.1 개요 천리안위성의기상임무를승계할후속정지궤도기상위성인 Geo-KOMPSAT-2A 위성( 이하 GK-2A) 을운영하기위한지상국 ( 이하후속지상국) 의 end-to-end 시스템에할당된포괄적인후속 지상국의운영, 기능및성능요구사항을명시하며, 그밖의포괄 적인요구사항을포함한다. * 본문서에서사용되는 GK-2A의 Level별기상관측자료의정의는 아래와같다.(TBC) Level 0 : 센서자료로부터기상관측자료를분리한원시자료 Level 1A : Level 0 로부터복사보정을실시한자료 Level 1B : Level 1A 로부터영상위치보정을실시한자료( 리샘플링전) Level 1C : Level 1B 로부터리샘플링을실시한자료로서전처리의 최종자료 Level 2 : Level 1C를입력자료로하여기상자료처리기능을통해 생산한기상요소산출물자료 Level 3 : Level 1C 와 Level 2 또는타위성자료와의합성/ 융합을 통해서생산한위성분석산출물자료 * 본문서에서사용되는 GK-2A의 Level별우주기상관측자료의 정의는아래와같다.(TBC) Level 0 : 원시자료 센서자료로부터우주기상관측자료를분리한우주기상 Level 1 : Level 0 로부터잡음을제거한전처리의최종자료 Level 2 : Level 1 을입력자료로하여우주기상자료처리기능을 통해생산한우주기상요소산출물자료 * 본문서에서의주/ 부표현은이중화이상의시스템구성에서주 / 부임무를담당하는시스템들을의미함( 이중화구성이어야함을 요구하는것이아님 ). - 8 -
* 위성을통한방송배포용자료형식의용어정의는다음과같다. - UHRIT(Ultra High Rate Information Transmission) : 기상관측 16 개전채널고해상도영상방송자료( 신규자료형태및서비스) - HRIT(High Rate Information Transmission) : 기상관측 5개채널 고해상도영상방송자료( 천리안기상위성방송배포서비스유지) - LRIT(Ultra High Rate Information Transmission) : 기상관측 5개 채널저해상도영상방송자료 ( 천리안기상위성방송배포서비스유지) * 본문서에서별도로시기가결정되지않은 TBC(To Be Confirmed), TBD(To Be Determined) 항목들은상세설계검토회의전까지결정, 반영되어야함. * 본문서에서별도로시기가결정되지않은 TBC(To Be Confirmed), TBD(To Be Determined) 항목들은상세설계검토회의전까지결정, 반영되어야함. 1.1.2 일반요구사항 WGR-2001 후속지상국개발은기상및우주기상자료수신처리기능, 저장/ 관리/ 서비스기능, 기상및우주기상요소산출을위한자료처리 알고리즘, 위성자료활용기술, 통합시험및운영준비분야가포함 되어야한다. WGR-2002 국가기상위성센터의기존시설과네트워크등의인프라를활용하여 후속지상국을위한기능개발및그에따른안테나/ 시스템/ 제반 환경/ 시설등을구축해야한다. WGR-2003 후속지상국은 GK-2A 의설계수명(10 년) 이상동안운영및유지가 되어야한다. WGR-2004 후속지상국은각시스템별이중화이상의다중구성과그에따른 신속한자동/ 수동상호백업체계로중단을최소화하여운영되도록 구축되어야한다. WGR-2005 기상영상전처리단계(Level 1C 생성) 이후의각기능에서정의하는 최종산출물생성에소요되는시간요구사항을만족해야한다. - 9 -
WGR-2006 수신및생산되는 GK-2A의기상및우주기상자료들은모두저장 장치에저장되어야한다. WGR-2007 WGR-2008 WGR-2009 WGR-2010 후속지상국시스템들은후속지상국운영기본체계( 표준프레임 워크) 기반하에설계되고구축되어서로연동되어야한다. 각시스템들간자료가원활히송수신되기위한인터페이스기능을 구축해야한다. 후속지상국의기준시간체계는 UTC(Universal Time Coordinated) 이며시스템들간시각동기화되어운영되도록구축되어야한다. 후속지상국의주/ 부시스템들은상시동기화및소프트웨어버전을 일치시켜야한다. WGR-2011 후속지상국은향후확장성을고려하여구축되어야한다. WGR-2012 후속지상국시스템들은별도의요구사항이있는부분을제외하고 는기본적으로리눅스운영환경하에서개발되어야한다. WGR-2013 개발되는소프트웨어는모듈화하여확장, 변경등이용이하도록개발 되어야한다. WGR-2014 위성자료들의포맷, 메타데이터형식등개발에필요한표준은 국가기상위성센터기준을따라야하며, 파일명명규칙은후속위성 자료의다양성, 확장성, 융합활용가능성등을고려하여재설계하여 적용하여야한다. WGR-2015 기상및우주기상각 Level별자료및요소산출을위한보조자료의 디코더가개발되어야한다. WGR-2016 후속지상국시스템및설비를위한안정적전원공급환경이구축 되어야한다. WGR-2017 각시스템들의서버프로세서활용률은하루평균 70%(TBC) 이내 이어야한다. WGR-2018 각시스템들의서버메모리사용률은하루평균 50%(TBC) 이내 이어야한다. - 10 -
WGR-2019 각시스템들의서버로컬하드디스크의저장공간사용률은하루 최대 70%(TBC) 이내이어야한다. WGR-2020 정지궤도복합위성사업으로한국항공우주연구원( 이하항우연) 이 개발하여제공하는설계결과와소프트웨어를탑재할시스템( 이하 항우연개발시스템, 설계결과제공 : 안테나/ 자료송수신시스템, 소프트웨어제공: 전처리/ 관제시스템) 의하드웨어및네트워크등 의제반운영환경을구축하여야한다. * 향후 GK-2A 운영주파수확보대역에따라시스템구성및규격의 변동가능성있음 < 참고 : GK-2A 운영주파수할당계획( 안)> - Uplink : S 밴드( 관제, UHRIT/HRIT/LRIT) - Downlink : X 밴드( 원시자료, UHRIT), L 밴드(LRIT, HRIT) WGR-2021 WGR-2022 항우연개발시스템의하드웨어및네트워크등제반운영환경의 성능및사양은항우연이개발한장비와동일하거나그이상이어 야하며완벽히호환되어야한다. 후속지상국시스템에접근하는사용자에대한통합사용자관리 기능( 예, 사용자정보, 인증정보, 접근권한정보및보안메커니즘 정보등) 이구축되어야한다. 1.1.3 운영가용성 WGR-3001 후속지상국은 GK-2A 의운영기간( 악기상조건포함) 동안 0.994(TBC) 이상의운영가용성을가져야한다. * 운영가용성의정의 (1 개월기준) 총시간 : A 시스템장애시간( 계획정지미포함) : B 운영가용성 = (A-B)/A * 시스템장애시간(B) 은백업을포함한각시스템의자체장애 ( 외부적요인제외) 로인해정상적인자료생산및서비스기능이 불가능한상태의지속시간을의미함( 예: 기상자료처리기능을담당한 시스템( 백업포함) 의예상치못한장애로 Level 2 자료가일부또는 전체가생산되지못한시각부터정상기능복귀시간까지를말함 ) - 11 -
1.1.4 유지관리 WGR-4001 후속지상국운영의중단없이소프트웨어설치및업그레이드가 수행되어야하며, 구축되는후속지상국시스템의전반적인유지관리가 가능해야한다. 1.1.5 보안 WGR-5001 후속지상국은국가기상위성센터보안정책기준에따라다중보안 체계를갖추어야한다. WGR-5002 필요시망분리가된시스템간의자료교환이가능하여야한다. 1.2 후속지상국운영기본체계( 표준프레임워크) 1.2.1 개요 후속지상국운영기본체계( 표준프레임워크) 는 ESB(Enterprise Service Bus) 기반의표준체계하에다양한 각시스템들을호환/ 연동하기위한기본체계를말한다. O/S와언어로개발되는 후속지상국 각시스템들은표준프레임워크기반하에운영되기위한기능들을 포함하여개발되어야한다. 개발시에국가기상위성센터가수행한 " 한국형기상환경위성영상처리기본체계개발" 사업의결과를 연계하여활용하여야한다. 1.2.2 기능요구사항 SFW-2001 후속지상국각시스템들의인프라로서 ESB 기반의표준프레임 워크를구축하여야한다. SFW-2002 후속지상국운영기본체계에기반하는어플리케이션및시스템을 설정하고구성할수있어야한다. 1.3 항우연개발시스템과의연계 1.3.1 개요 미래창조과학부주관으로항우연이 GK-2A 를위한안테나, 자료 송수신, 전처리, 관제시스템들을개발한다. 본과제에서는항우연의 - 12 -
설계에근거하여항우연이제공하는설계결과( 안테나/ 자료송수신 시스템) 와소프트웨어( 전처리/ 관제시스템) 를인수받아서, 구축되는 해당하드웨어및운영환경에설치한다( 포괄적요구사항의해당내용 참조). 항우연개발시스템들과후속지상국시스템들과의연계및 통합검증등이본과제의중요한과업중하나이다. 1.3.2 일반요구사항 KSL-2001 KSL-2002 KSL-2003 항우연으로부터인수받은소프트웨어설치및시험시하드웨어와 네트워크운영상문제가발생하지않도록필요한기술을지원하여 수행하여야한다. 후속지상국시스템의운영가용성요구사항과국가기상위성센터의 시스템운영환경 ( 다중화, 백업개념등) 에부합되도록구축하여야한다. 항우연개발시스템들과인터페이스를갖는후속지상국내시스 템들은항우연개발시스템들과연동이되어야한다. 1.3.3 기능요구사항 KSL-3001 항우연개발시스템이생성하는영상이외의자료( 예, 전처리보조 자료, 시스템상태정보등) 에접근할수있는인터페이스기능을 개발하여야한다. KSL-3002 기상영상자료이외의방송배포용자료( 예, 수치예보, 태풍정보, 기상요소산출물등) 를수집하여주/ 부방송배포시스템에전달하는 기능을개발하여야한다. KSL-3003 관제시스템은국가기상위성센터네트워크망과분리되어구축되어야한다. 2. 2.1 기상및우주기상자료수신처리시스템 안테나시스템 2.1.1 개요 안테나시스템은 GK-2A와 RF 신호를송수신하고 Ranging 하는 기능을가지며, 서브시스템으로 Deicing 장치, blowing 장치, 건조 공기주입장치등이포함되고, 이외각종 RF 케이블및데이터 - 13 -
케이블 (UTP, 광케이블등), 낙뢰보호용피뢰장치와항공경고등등의보 조장치를포함한다. 항우연의설계에근거하여안테나시스템을구축할예정이며, 본문 서에서는운영을위한기반시설및국가기상위성센터의환경에부 합하는기능에대한요구사항을기술한다. 2.1.2 일반요구사항 ANT-2001 ANT-2001 안테나시스템은항우연의설계에근거하여그이상의 성능을가지도록구축해야한다. 2.1.2.1 기반시설 ANT-2101 안테나시스템의건축, 토목, 전기, 통신, 피뢰및소방설비등은 관련국내기술기준, 산업규격, 국제규격및표준에준하여설치 해야한다. 2.1.2.2 환경 ANT-2201 안테나시스템은최대 45m/s(TBC) 풍속에서안정적으로작동해야한다. ANT-2202 안테나시스템은풍속측정및경보기능을갖추어야한다. 2.1.2.3 안전 ANT-2301 안테나시스템의모든작업공간에는작업자를위한안전장치를설치 해야한다. 2.2 원시기상영상시뮬레이터기능 2.2.1 개요 원시기상영상시뮬레이터기능은전처리가된영상(Level 1C) 으로 부터전처리전의영상(Level 0) 을모의하는기능이며, 항우연이 개발한전처리시스템의성능을검증하는데이용된다. < 전처리시스템검증방법> - 전처리가된 Level 1C 영상(A) 을준비한다. - 원시기상영상시뮬레이터를이용하여 Level 0(B) 를모의한다. - 모의된 Level 0(B) 영상을실제전처리시스템에입력하여 Level 1C(C) 를 - 14 -
생성한다. - (A) 영상과 (C) 영상을복사/ 기하적으로비교하여실제전처리시스템의 성능을검증한다. 2.2.2 기능요구사항 ISF-2001 기상탑재체의전채널에대하여 Level 1C 영상으로부터다양한설정 ( 예, 관측영역, 위성위치/ 속도/ 자세, 태양각등) 을반영하여 Level 0 영상을모의할수있어야한다. ISF-2002 모의된영상(Level 0) 의복사/ 기하학적품질확인기능이있어야 한다. ISF-2003 영상간의복사/ 기하학적영상품질을비교할수있는기능이있어야 한다. 2.3 기상자료처리기능 2.3.1 개요 기상자료처리기능은기개발된기상요소산출알고리즘및자료 처리에필요한기반기술소프트웨어( 예, 복사모델등) 를설치하여 GK-2A 기상관측자료( 예, Level 1C, UHRIT 등) 로부터 52종의기상 요소를산출하는기능을수행하며, 기상요소들을산출하기위한 GK-2A 자료( 예, Level 1C, UHRIT 등) 및각종보조자료( 예, 수치 예보자료, 타위성자료, 지상관측자료등) 의자료수집, 전달및 저장기능을포함한다. 2.3.2 일반요구사항 DAP-2001 기상요소산출알고리즘개발을지원하는공통테스트베드를개발 및구현하여야한다. DAP-2002 입력자료입력후사용자가정의한처리시간(TBD, 표 4.1-2, 표 4.1-3 참조) 내에 Level 2 자료가생산되어야한다. DAP-2003 알고리즘현업화코드외기상자료처리에필요한기반기술관련모델또는소프트웨어( 예, 복사모델등) 를설치하여최적화하여야한다. - 15 -
DAP-2004 각산출물별개별수행과현업화코드통합수행이가능하도록개발 하여야한다. 2.3.3 기능요구사항 2.3.3.1 원형알고리즘현업화 DAP-3101 기상요소산출알고리즘개발분야에서개발한 Level 2 산출물의 원형알고리즘들의현업화코드를작성하고표준화, 최적화해야한다. DAP-3102 DAP-3103 개발된현업화코드및관련소프트웨어는현업시스템에서정상적으로운영( 발사후시험기간포함) 되어야한다. 현업화코드는신속한장애대응및백업전환이가능한구조로설계되고구현되어야한다. 2.3.3.2 공통테스트베드개발및구현 DAP-3201 현업화코드를검증할수있는기능을제공해야한다. DAP-3202 기상요소산출알고리즘개발자들을위한웹기반커뮤니티공간을 구현해야한다. DAP-3203 기상요소산출알고리즘개발관리( 문서, 소스코드버전, 히스토리 관리등) 의기능을가져야한다. 2.4 위성자료분석기능 2.4.1 개요 위성자료분석기능은 GK-2A 자료( 예, Level 1C, UHRIT 등) 및각 종보조자료( 예, 수치예보자료, 타위성자료, 지상관측자료등) 를 이용하여구름분석, 태풍분석, 특이기상현상감시등을통합적으 로분석하기위해다양한위성자료의편집, 중첩, 분석및칼라합 성기능등을포함한다. 석기능(TBD) 이지원되어야한다. 1. 예보지원기능 - 구름분석, 태풍분석, 특이기상분석기능 위성자료분석기능은예보지원기능과분 - 초단기, 태풍, 강우/ 강설, 안개, 황사예보지원기능 - 16 -
- 해양기상, 항공기상예보지원기능 - 2. 위성영상종합감시기능 분석기능 - 칼라합성, 예측영상, 통계분석기능 - 위성자료융합기능( 평균, 격자, 합성등) - 기후, 수문, 재해감시기능 2.4.2 일반요구사항 DAF-2001 국가기상위성센터가보유한국내외위성자료, 수치예보자료, 레이 더자료, 지상관측자료등종합적인자료의입력, 편집, 저장, 표 출이가능해야하며산출된자료는지정된시스템(TBD) 으로전송 이가능하여야한다. 또한, 사용자요구사항 2.10 품질감시관리기 능 에의해산출된품질관리정보가실시간으로연동되어표출되 어야한다. DAF-2002 추가기능개선, 개발을위해현업용과동일한사양과기능을가진 별도의하드웨어와소프트웨어를구성해야한다. DAF-2003 현업용과동일한기능을가진 PC 기반의소프트웨어를별도로 개발하여야한다. DAF-2004 활용기술에서개발된산출물의원형알고리즘현업화코드를 작성하고표준화, 최적화해야한다. DAF-2005 개발된현업화코드의검증및테스트를위한별도의 off-line 서버를 구축하여야한다. DAF-2006 개발된현업화코드는위성자료분석기능과연계되어야한다. DAF-2007 위성실황감시를위한여러이미지를동시에실시간으로볼수있는 위성영상종합감시기능을개발하여야한다. ( 예, 기본영상, 강수, 안개, 산불, 황사등의기상현상에관한영상들을한화면에표출 및실시간업데이트 ) DAF-2008 태풍, 강수, 황사, 안개, 해양, 항공등현상별로분석이가능하여야 하며, 각현상별로연계된자료가종합적으로표출되어야하고편 집과저장이가능하여야한다. - 17 -
2.4.3 기능요구사항 DAF-3001 위성자료분석기능은위성영상분석이요구되는시간(TBD) 내 수행될수있는환경으로구축되어야한다.( 네트워크인터페이스, 저장장치, CPU, RAM 등) DAF-3002 위성자료분석기능은아래예시와같은영상편집및연산등의기능 (TBD) 을필수적으로포함하여야하며, GK-2A의 16개채널활용을 위해기존국가기상위성센터분석시스템 ( 대화형구름분석시스템, 기반태풍분석시스템등) 기능이상의분석기능을제공하여야한 다. ( 예) - 지리정보자료 ( 예, GIS, 지형고도, 식생정보, 행정구역등) 를보유하고 필요시갱신기능 - 영상을배경으로사용자가분석한점, 선, 면, 기호, 문숫자등의 중첩및편집기능 - 분석산출물에대한분석자의수정, 분석, 저장( 예, bin, ascii, png 등) - 등의기능 구름이동속도계산을위한거리계산 - 영상의가독성을높이기위한히스토그램, 연직단편표출및 팔레트생성및적용, 수정, 삭제기능 - 고저기압, 운형, 전선등기상기호편집기능 - 입력또는편집내용의폰트설정기능( 예, 크기, 색상, 스타일등) - 격자점및임의의점에대한정보를표출 - 표출자료( 픽셀) 에대한위경도좌표및데이터값표출기능 ( 예, 온마우스시) - 자유로운확대, 축소, 이동, 영역저장, 되돌리기등의기능 - 중첩기능은투명도조절, 레이어수정, 강조, 필터링, 연산, 등치선 그리기등의기능 - 표출영상처리기능( 예, 연산, RGB 합성, 배경합성, 그래픽효과, 3D 표현, 라벨링등) - 환경설정및기타설정을통해도시명, 레이어및황사/ 태풍등에 대한주요지점표시및설정/ 관리기능 웹 - 18 -
- 지도투영법 ( 예, Polar stereographic, Mercator, Lambert, GEOS 등) 지원및변환기능 DAF-3003 기존국가기상위성센터분석시스템( 대화형구름분석시스템, 웹기 반태풍분석시스템등), 선진예보시스템및종합기상정보시스템과의 연계를고려하여개발하여야한다. 2.5 우주기상자료처리및활용기능 2.5.1 개요 우주기상자료처리및활용기능은 GK-2A 의우주기상탑재체, KSEM(Korean Space Environment Monitor) 의관측자료를수신하여 Level 1 자료를생산하고, 위성궤도주변의우주환경요소등의 활용할수있는기능을포함한다. 외국위성및지상관측자료를활용하여 Level 2 자료를생산및 2.5.2 일반요구사항 SDP-2001 우주기상요소산출알고리즘을사용하여각알고리즘에해당하는 최종 Level 1 및 Level 2 산출물을생성하여야한다. SDP-2002 Level 1와 Level 2 산출물을현업에활용할수있도록현업화 코드를작성하고그에대한표준화, 최적화를수행하여야한다. SDP-2003 각산출물을가시화하고운영자가분석할수있는툴이제공되어야 하고기존국가기상위성센터시스템( 우주기상통합예보시스팀) 과의 호환성을고려하여설계하여야한다. SDP-2004 각시스템은 Level 1 자료의수집, 처리, Level 2 생산, 활용및연구 / 개발의모듈화된환경으로설계하여야한다. SDP-2005 SDP-2006 산출자료의성능을모니터링할수있도록통계적속성이추출될수있어야한다. 우주기상실황감시를위해여러이미지를동시에실시간으로볼수있는우주기상영상종합감시기능을개발하여야한다. - 19 -
2.5.3 기능요구사항 SDP-3001 우주기상자료전처리/ 처리/ 활용기능의상태감시, 이상보고, 추적등이가능하여야한다. SDP-3002 우주기상요소산출소프트웨어테스트를위한별도의 off-line 서버를 구축하여야한다. 2.5.3.1 우주기상자료전처리기능 SDP-3101 우주기상탑재체센서자료수신후 5 분(TBC) 이내에 Level 1 자료를 생성하여야한다. SDP-3102 처리된 Level 1 자료를실시간으로표출하여야한다. 2.5.3.2 우주기상자료처리기능 SDP-3201 Level 1 수신후 5 분(TBC) 이내에 Level 2 자료를생성하여야한다. SDP-3202 처리된 Level 2 자료를실시간으로표출하여야한다. 2.5.3.3 우주기상자료활용기능 SDP-3301 Level 1 및 Level 2 산출물을활용하여우주기상실황정보를 실시간으로제공하여야한다. SDP-3302 운영자가우주기상을분석할수있는체계를지원하여야한다. SDP-3303 Level 1 및 Level 2 산출물의표출방식은국가기상위성센터와 협의하여결정하고필요시 3 차원가시화도가능하여야한다. SDP-3304 운영자는기존의국가기상위성센터시스템( 우주기상통합예보시스템 ) 과 연동하여우주기상상황분석이가능하여야하고분석된자료는 별도저장및전송이가능하여야한다. SDP-3305 운영자가분석한정보는다양한형태(TBD) 로저장이가능하여야 하고모든표출된자료도운영자가별도로저장이가능하여야한다. 2.6 위성자료및영상생성기능 2.6.1 개요 실시간/ 비실시간표출및대내외서비스등을목적으로기상및 - 20 -
우주기상자료(Level 1, Level 2, UHRIT/HRIT/LRIT) 의전처리/ 자 료처리/ 활용기능을통해생산하는자료들중사용자가정의하는 대상자료들의이미지형태( 예, jpg, png, tiff 등) 와이진파일( 예, HDF 계열, netcdf, AREA, Bufr 등) 을실시간으로중단없이생성, 저장및전달하는위성자료생성기능을포함한다. 또한, GK-2A 자료(Level 1C, Level 2, UHRIT/HRIT/LRIT) 를이용 하여사용자가쉽게위성영상편집, 처리할수있으며, 또한사용 자들이요구하는다양한내용과형태의위성자료및영상을생성할 수있는사용자용위성자료생성기능을포함한다. 이를위해사용 자가프로그래밍언어를사용하지않고일련의영상처리과정을 정의및실행할수있으며, 동으로수행할수있어야한다. 그영상처리과정을시나리오화하여자 2.6.2 기능요구사항 2.6.2.1 실시간/ 비실시간위성자료및영상생성기능 SDG-2101 SDG-2102 기상및우주기상자료들중사용자가정의한대상의이진파일( 예, HDF 계열, netcdf, AREA, Bufr 등)(TBD) 을실시간/ 비실시간으로 생성하여지정된위치에저장및전달하는기능을개발하여야한다. 기상및우주기상자료들중사용자가정의한이미지형태( 예, jpg, png, tiff 등)(TBD) 의파일을실시간/ 비실시간으로생성하여지정 된위치에저장및전달하는기능을개발하여야한다. 2.6.2.2 사용자용위성자료및영상생성기능 SDG-2201 별도의프로그래밍( 예, C, Fortran 등) 지식없이사용자정의위성 자료편집모듈(TBD)( 예, 파일입출력, 연산, 영역선택, 프로젝션 변환, 영상표출등) 을개발하여야한다. SDG-2202 사용자가정의한자료처리시나리오에따라자동으로수행하는 기능을가져야한다. SDG-2203 위성자료편집모듈을추가하거나수정할수있는기능을가져야 한다. - 21 -
SDG-2204 PC 기반의독립수행가능한소프트웨어를별도로개발해야된다. 2.7 중/ 소규모자료수신기능 2.7.1 개요 GK-2A에서 UHRIT/HRIT/LRIT 형식으로배포되는기상자료를중 / 소규모자료수신소에서수신, 처리, 표출하여사용자가활용할수 있는기능이다. 2.7.2 일반요구사항 DRF-2001 안테나시스템의건축, 토목, 전기, 통신, 피뢰및소방설비등은 관련국내기술기준, 산업규격, 국제규격및표준에준하여설치 해야한다. DRF-2002 기존천리안중/ 소규모자료수신시스템과호환되어야한다. 2.7.2.1 환경 DRF-2101 안테나시스템은최대 20m/s(TBC) 풍속에서안정적으로작동해야 한다. 2.7.2.2 유지관리 DRF-2201 시스템모니터링및유지관리기능을가져야한다.( 네트워크통신이 제한된장비를제외하고는원격으로도가능해야함 ) 2.7.3 기능요구사항 DRF-3001 GK-2A에서방송하는 UHRIT/HRIT/LRIT 자료를수신, 처리, 표출 할수있어야한다. DRF-3002 수신받은자료로부터선정된기상요소산출물(TBD) 을생산하고표 출할수있어야한다. DRF-3003 사용자맞춤형영상생성기능을포함하여야한다. DRF-3004 시스템상태정보, 신호레벨, 위성자료수신현황, 수신스케줄정보 등을표출하고저장해야한다. DRF-3005 수신자료의재처리가가능해야한다. - 22 -
2.8 모의시험및재처리기능 2.8.1 개요 모의시험및재처리기능은기상및우주기상자료전처리/ 처리기 능과는별도로원시자료로부터관련보조자료를사용하여각 Level별자료를 다. 처리하여비실시간생산할수있는기능을포함한 2.8.2 일반요구사항 DRP-2001 현업의기상및우주기상자료전처리/ 처리기능과동일한하드웨어 사양과소프트웨어버전으로모의시험및재처리작업을수행할수 있는기능이별도로구축되어야한다. 2.8.3 기능요구사항 DRP-3001 사용자가 Level 의종류, 입력자료종류, 기간등을설정하면자동적 으로처리할수있는기능을구현하여야한다. DRP-3002 모의시험및재처리에필요한관련보조자료를수집할수있어야 한다. DRP-3003 처리진행상황을표출하고, 처리횟수, 종류등의통계( 일/ 주/ 월 간) 결과를보고서형태로표출, 저장할수있어야한다. 2.9 품질감시관리기능 2.9.1 개요 품질감시관리기능은각 Level별로생산된기상및우주기상자료 들의품질을실시간으로감시/ 분석하여최상의품질로유지/ 관리 하기위한기능이다. 2.9.2 일반요구사항 QMM-2001 사용자가쉽고편하게영상품질을모니터링하고관리할수있어야 한다. - 23 -
QMM-2002 영상품질이상이발생한경우실시간으로사용자에게정보를제공 하여야한다. QMM-2003 기상/ 우주기상요소산출물들은검증코드에기반하여실시간품 질관리기능을개발하여야한다. QMM-2004 기존천리안기본영상품질및산출물품질관련시스템과연계 되어야한다. 2.9.3 기능요구사항 QMM-3001 기상및우주기상자료의품질관련파라미터, 실시간감시/ 분석하여표출하여야한다. 품질지표를정의하고 QMM-3002 기상및우주기상자료의품질관련파라미터및품질지표이상에 대응( 예, 기하/ 복사보정이상대응등) 하기위한기능을가져야한다. QMM-3003 전처리복사보정및전지구위성자료상호검정시스템 (GSICS : Global Space-based Inter-Calibration System) 을이용한산출물품질영향 분석기술을기반으로센서안정도에따른기상요소산출물의품질 에대한영향을감시할수있어야한다. QMM-3004 텔레메트리, 이벤트, 각산출물별검증보조자료등의자료를후속 지상국으로부터수신하고, 필요한정보를표출해야한다. QMM-3005 기상및우주기상자료의품질관련정보( 예, 복사/ 기하보정, 산 출물정확도분석등) 를장면분석, 시계열분석, 일 월 연통계등 사용자정의(TBD) 에따라생산및표출하여야하며, 보고서로도 생산할수있어야한다. QMM-3006 기상및우주기상자료의품질평가및개선을위한사용자및개발자 환류체계구축하여야한다. QMM-3007 수치예보에활용가능한산출물들의각 Level별자료의 flag 를활용하여품질진단기능을별도로개발하여야한다. Quality 2.10 통합운영감시제어기능 2.10.1 개요 - 24 -
통합운영감시제어기능은 GK-2A의지상관제를비롯하여 GK-2A 에서관측한기상및우주기상자료의수신/ 처리/ 배포/ 저장/ 서비스 등의통합적인운영감시, 제어, 장애대응, 관리를수행하는기능을 포함한다. 2.10.2 일반요구사항 OMC-2001 OMC-2002 각시스템의정상작동여부를업무흐름도등의방법으로사용자에게 제공하여운영의안정성을높여야한다. 표준프레임워크기반하에서다양한메시지를수신/ 표출/ 제어하는 기능을구현하고운영되어야한다. OMC-2003 위성운영/ 분석현업자들을위한효율적인감시/ 제어화면및 기능을구현하여야한다. 2.10.3 기능요구사항 OMC-3001 후속지상국시스템의운영감시, 제어, 장애대응, 관리기능을 제공하여야한다. OMC-3002 OMC-3003 2.10.3.1 OMC-3101 체계적인운영지원을위한관측자료의관측계획작성및처리 흐름모니터링기능이제공되어야한다. 타시스템으로부터정보를수집하여사용자에게운영정보를제공 하여야한다. 운영지원및관리기능 GK-2A 및후속지상국운영상의장애발생, 특이상황발생, 기능개선 요구사항발생시상황추적관리기능을제공하고이를보고서 형태로저장, 출력, 조회할수있어야한다. OMC-3102 위성운영지원및관리에관계된기술문서및운영매뉴얼을검색, 열람할수있어야한다. 2.10.3.2 OMC-3201 통합감시및장애대응기능현업의정규적인산출물에대한정상처리감시및현업관련보고 / 통계서를작성, 관리할수있어야한다. - 25 -
OMC-3202 OMC-3203 OMC-3204 OMC-3205 OMC-3206 2.10.3.3 후속지상국각시스템에서보내오는시스템리소스/ 이벤트/ 장애 메시지를수신하고운영자가인식할수있는알람기능을가져야한다. 후속지상국각시스템에서보내오는시스템리소스/ 이벤트/ 장애 메시지를저장하고, 운영자가조회/ 분석할수있는기능을제공 해야한다. 후속지상국각시스템의소프트웨어버전을조회하고관리할수 있는기능을가져야한다. 각시스템의운영상황및프로세스를실시간감시하여장애발생시 시스템간전환할수있는기능을가져야한다. 품질감시관리및통합자료관리에서활용할수있는시스템의 운영정보가제공되어야한다. 방송배포운영기능 OMC-3301 방송배포운영을위한정보와자료들( 예, 방송스케줄, 사용자키등) 을관리하기위한기능을가져야한다. OMC-3302 통합감시및장애대응기능과연동되어표출되어야한다. 2.10.3.4 영상설비및보안기능 OMC-3401 통합감시상황판( 월보드, 모니터등) 은설치시점의최신사양장비 및장비별소프트웨어가제공되어야한다. 3. 3.1 위성자료관리및서비스시스템 위성자료관리기능 3.1.1 개요 위성자료관리기능은후속지상국각시스템에서필요한대내외 자료를실시간/ 비실시간수집하고, 후속지상국의각시스템및 국가기상위성센터내외부에서필요한자료를분배하며, 각용도별로 일정기간스토리지에저장및백업한다. 또한, 타시스템과의 호환성, 연계성, 확장성을고려하여안정적인자료저장및관리를 위한기능을포함한다. - 26 -
3.1.2 일반요구사항 DMF-2001 후속지상국내의모든자료의저장, 관리가가능하여야한다. DMF-2002 내 외부자료수집및교환을통해안정적인자료송수신을지원하 여야한다. DMF-2003 기존국가기상위성센터의위성자료관리기능과연계하여운영할 수있어야한다. DMF-2004 자료저장공간의효율화를위한저장방안을마련( 예, 압축라이브러리 사용등) 하고, 그에따른기능을구현해야한다. 3.1.3 기능요구사항 3.1.3.1 통합자료관리기능 DMF-3101 기상및우주기상자료와관련부가정보등을수집, 관리하여야한다. DMF-3102 위성자료저장, 관리, 서비스에이르는모든과정을모니터링할 수있어야한다. DMF-3103 후속지상국과대내 외시스템간자료교환및인터페이스를 관리할수있어야한다. 3.1.3.2 저장및백업 DMF-3201 위성자료저장은원격지백업을포함하여표 3.1-1 과같이다중으로 저장하여야한다. 다중화저장 구분기간구성 표 3.1-1 스토리지 고속최근 1주일내부망 2 벌, 외부망 1벌 일반최근 2년내부망 2벌 물리테이프 2년이상위성센터 1 벌, 원격지 1벌 DMF-3202 전체데이터는 2 년(TBC) 이상보관할수있어야하며, 그중최근 1 주일치(TBC) 데이터는하이엔드(high-end) 급의고속스토리지에 저장하여야한다. - 27 -
DMF-3203 DMF-3204 스토리지구성은자료관리용스토리지( 내부망) 와자료서비스용 스토리지( 외부망) 로구성하여야한다. 주/ 부스토리지간의자료는품질감시관리기능과연계되어동기화 운영되어야한다. DMF-3205 물리테이프장치로의백업및복원은자동으로이뤄져야한다. DMF-3206 물리테이프라이브러리구성은 10년간의위성자료저장을고려하여 설계하고, 매년추가증설시확장가능하여야한다. DMF-3207 백업된자료는별도운영자개입없이스토리지를통해접근이 가능하여야한다. 3.1.3.3 내 외부자료수집및교환기능 DMF-3301 DMF-3302 내 외부자료수집기능은후속지상국을운영하기위한내 외부 자료를수신, 수집하여정해진위치(TBD) 로전달할수있어야한다. 해당자료들을국가기상위성센터내부또는외부로실시간/ 비실시간 전송하는기능을가져야한다. 3.1.3.4 데이터베이스 DMF-3401 데이터베이스는후속지상국의주요시스템에서생산되는메타데이터, 자료경로등의각종정보를저장하여야한다. DMF-3402 후속지상국이저장하는자료의규모를고려하여처리가능한 데이터베이스서버를구축하여야한다. 3.2 위성자료서비스기능 3.2.1 개요 위성자료서비스기능은위성자료관리기능을통해수집한자료를 서비스대상그룹별목적에맞게인터넷, FTP, 스마트디바이스등 다양한방법으로국내 외사용자들에게제공하는기능이다. 또한, 타시스템과의호환성, 연계성, 확장성을고려하여 1년 365 일, 24 시간무중단, 안정적으로위성자료를서비스해야한다. - 28 -
3.2.2 일반요구사항 DSF-2001 기상청및국가기상위성센터의위성자료서비스정책을반영하여기상및우주기상자료, 산출물들을서비스할수있는기능을구현해야한다. DSF-2002 기존천리안기상위성자료, 외국기상위성자료서비스와호환성, 연속성있게자료를서비스할수있어야하며, 하여구성하여야한다. 향후확장성을고려 DSF-2003 외부자료공유시국가기상위성센터자료를식별하기위한 URI (Uniform Resource Identifier) 기준에적합한자료형태로변환하여제공하여야한다. DSF-2004 위성자료서비스처리용량은 1000 명동시접속(TBC) 사용, 200명 동시서비스(TBC) 제공요청, 100명동시 Ad-hoc Query 처리(TBC), 500Mbs 급(TBC) 의지속적인데이터전송이가능하여야한다. DSF-2005 위성자료서비스기능은외부망과내부망두곳에위치하여, 외부 및내부사용자에게서비스를제공하여야한다. DSF-2006 대용량자료요청이있을시운영시스템에부하를주지않으면서 자료를제공할수있는기능을구현하여야한다. 3.2.3 기능요구사항 3.2.3.1 인터넷/ 인트라넷/FTP 자료서비스 DSF-3101 인터넷( 국가기상위성센터홈페이지, 기상청홈페이지, DCPC, 국가 기후자료센터등)/ 인트라넷( 위성정보시스템, 종합기상정보시스템등) /FTP 등으로위성자료를서비스할수있어야한다. DSF-3102 인터넷/ 인트라넷자료서비스의계획된정지는연간 3 시간(TBC) 이내를만족하여야한다. DSF-3103 인터넷/ 인트라넷자료서비스의실시간으로표출되는위성영상의 지연시간은각 Level 별자료생성후 3 분(TBC) 이내를만족하여야한다. DSF-3104 인터넷/ 인트라넷자료서비스는사용자분배를위한서버로드 밸런싱운영이되어야한다. - 29 -
DSF-3105 내외부 사용자의기본위성자료다운로드는웹기반으로구성하여야한다. DSF-3106 인터넷/ 인트라넷웹페이지는국가기상위성센터웹표준및 HTML 최신규격을적용하여구성하여야한다. DSF-3107 인터넷/ 인트라넷자료서비스는사용자지원서비스( 예, 위성운영 및배포정보제공, 자료검색및다운로드, 자료설명문서, 헬프 데스크서비스, 사용자교육제공등) 를제공하여야한다. DSF-3108 국가기상위성센터표준형식의위성자료를 FTP를통해실시간으로 외부에전송할수있어야한다. 3.2.3.2 스마트디바이스용자료서비스 DSF-3201 스마트디바이스 ( 스마트폰, 타블렛, TV 등) 로기상및우주기상자료의 서비스기능을구현해야한다. DSF-3202 위성자료서비스를제공할수있는스마트디바이스용 Application/ Widget 기능을구현해야한다. DSF-3203 스마트디바이스를통해위성자료를서비스( 예, 위성영상표출및 3.2.3.3 DCPC 자료다운로드등) 할수있는형식으로변환하여야한다. DSF-3301 DCPC 웹페이지(DCPC NMSC) 를통해 WMO( 세계기상기구 ) 규격에 맞는 GK-2A 자료를서비스하는기능을구현해야한다. DSF-3302 DCPC 를통해서비스되는위성자료에대한기본정보( 예, 형식, 산출물설명, 버전, 검색키워드등) 를제공하여야한다. 3.2.3.4 사용자맞춤형( 그룹별) 자료서비스 DSF-3401 사용자맞춤형위성자료서비스는 OpenAPI(TBC) 서비스체계로 구성되어야한다. DSF-3402 내 외부사용자를그룹화하여맞춤형자료를서비스할수있는 기능을구현해야한다. DSF-3403 사용자가원하는다양한자료형식( 예, HDF, BIN, netcdf, Bufr 등) 으로서비스할수있는포맷변환기능을가져야한다. - 30 -
4. 4.1 기상요소산출알고리즘 기상요소산출기반기술및알고리즘 4.1.1 개요 기상요소산출알고리즘개발은 GK-2A 기상탑재체관측자료 (Level 1C, UHRIT, HRIT) 와국내외관련최신연구개발기술을 기반으로기상요소산출기반기술과알고리즘을새롭게개발하는 것이다. 이들기술을통해구름, 에어로솔, 복사량등의대기/ 복사 정보와해수면/ 지표면온도, 적설등지면정보를산출함으로써 기상위성의핵심미션인기상현상감시, 감시에활용하기위함이다. 기상예보지원및기후 4.1.2 개발범위 MPA-2001 기상요소산출을위해표 4.1-1 의기반기술을개발하여야한다. MPA-2002 알고리즘개발기상요소로서표 4.1-1의 52종기상요소산출물을 개발하여야한다. 순번산출물순번산출물 1 구름탐지 30 상향단파복사( 대기상한) 2 운정온도 31 하향단파복사( 표면도달일사량) 3 운정기압 32 흡수단파복사( 지표면) 4 운정고도 33 하향장파복사( 지표면) 표 4.1-1 5 운형 34 상향장파복사( 지표면) 6 운상 35 상향장파복사 ( 대기상한지구방출복사량) 7 운량 36 대기운동벡터 8 구름광학두께 37 수직온도프로파일 9 구름입자유효반경 38 수직습도프로파일 10 구름수액경로 (Cloud Liquid Water Path) 39 대기안정도지수 - 31 -
11 구름빙정경로 (Cloud Ice Water Path) 40 가강수량 12 구름층/ 고도 (Cloud Layer/Heights) 41 대류권계면접힘난류탐지 ( 청천난류) 13 안개 42 해수면온도 14 착빙 43 해류 15 대류운발생탐지 44 지표면온도 16 성층권침투대류운탐지 45 산불탐지 17 강우강도( 정량적추정강수량) 46 식생지수 18 강수확률 47 식생율 19 잠재강수량 48 지표면방출율 20 에어로솔탐지 49 지표면반사도 21 황사탐지 50 적설 22 화산재탐지/ 고도/ 양 51 적설깊이( 평지) 23 이산화황 (SO 2 ) 탐지 52 해빙 24 에어로솔광학두께 25 황사광학두께 순번 기반기술 26 에어로솔입자크기 1 복사모델 27 시정 2 모의자료 28 총오존량 3 보조자료 29 복사량 4 검보정 MPA-2003 MPA-2004 52 종의산출물알고리즘개발은해당기상요소를생산할수있는 과학코드및정확도를평가할수있는검증코드를개발하여야한다. 개발된과학코드및검증코드를현업운영표준프로그램으로구 현하는데필요한기술문서를생산하여야한다. 단, ATBD(Algorithm Theoretical Basis Documents) 는국 영문으로생산하여야한다. MPA-2005 4 종의기반기술중복사모델( 복사전달모델(RTM)) 은선(line-by-line) 모델과밴드(band) 모델로구성되어야한다. - 32 -
MPA-2006 선모델은 GK-2A 기상탑재체각채널의특성을반영하여대기상한 도달상향복사량(radiance) 과지표도달하향복사량을계산할수 있어야한다. MPA-2007 선모델은대기, 에어로솔, 구름, 지표특성을모델링할수있어야한다. MPA-2008 선모델은 GK-2A 기상탑재체각채널에대한밴드모델계수 (regression coefficients) 를계산할수있어야한다. MPA-2009 선모델의정확도는정확도가높은것으로알려진다른선모델 ( 상향복사량) 및지상관측자료( 하향복사량) 와비교검증을통해 복사량 1%(TBC) 차이이내이어야한다. 이정확도는향후시스템 설계검토회의까지청천과구름영역에서 GK-2A 기상탑재체각채널에 대하여구분하여제시될예정이며, 이를반영하여야한다. MPA-2010 밴드모델은기존의 fast RTM( 예: RTTOV, CRTM) 을이용하여 GK-2A 기상탑재체각채널의복사량(radiance) 을모의할수있도록 최적화하여야한다. MPA-2011 밴드모델은기상요소산출알고리즘계산을위하여수치모델자료의활용, 처리시간등현업운영에적합하여야한다. MPA-2012 밴드모델의정확도는 GK-2A 기상탑재체각채널에대하여선모델 에서산출된계수를이용하여복사량( 휘도온도 ) 을모의한후, 선모델과 비교검증을통해휘도온도 ±1K (TBC) 이내이어야한다. 밴드모델 정확도는시스템설계검토회의까지청천/ 구름영역에서 GK-2A 채널에대하여구분하여제시될예정이며, 이를반영하여야한다. 각 MPA-2013 MPA-2014 4종의기반기술중모의자료는개발대상기상요소특성을고려하여 모델기반또는 GK-2A 최적의방법으로생산되어야한다. 기상탑재체채널과유사한위성자료활용등 4 종의기반기술중보조자료( 기상요소산출알고리즘개발에필요한 위성관측영역의태양/ 위성의위치정보, 육지/ 바다경계자료, 고도 자료, 지면피복자료, 대기온습도연직관측자료, 수치모델자료등 지리정보, 지표/ 대기상태와관련한정적/ 동적자료) 는기상요소산출 알고리즘개발에적합하도록수집또는계산하여제공되어야한다. - 33 -
MPA-2015 4종의기반기술중검보정기술은기상요소산출물의정확도를 지속적으로유지하기위하여기상탑재체내부검정체및전지구 위성자료상호검정시스템(GSICS) 에의한검정결과의분석, 평가, 적용기술을개발하여야한다. MPA-2016 구축된복사모델( 복사전달모델) 및모의자료생산과사용, 제공되는 보조자료, 검보정기술개발에대한기술문서들을생산하여야한다. 4.1.3 일반요구사항 MPA-3001 기상요소산출알고리즘개발에있어서 GK-2A 기상탑재체관측 자료가가용되기전에는모의자료를사용하여하며, 가용되는시점 에서는해당자료를사용하여알고리즘을수정, 최적화하여야한다. MPA-3002 MPA-3003 기상요소산출을위해개발된과학코드등의모든프로그램과관 련자료는후속지상국공통테스트베드상에서시험이가능하여 야한다. 기상요소산출알고리즘수행에필요한보조자료는개발기간과 GK-2A 위성운영기간에정규적으로수집될수있는자료이어야한다. MPA-3004 기상요소산출알고리즘은국가기상위성센터가제안하는표준과학코드작성가이드라인(Fortran, C 등) 에근거하여작성되어야한다. 4.1.4 성능요구사항 MPA-4001 다음표 4.1-2 의산출범위와성능(TBC) 을지닌기본 23종기상요소 산출물을개발하여야한다. 순번산출물산출범위 (TBC) 성능( 목표정확도) (TBC) 처리시간 (TBC) 표 4.1-2 1 구름탐지 - 청천역(Clear) - 청천역확률높음 (Probably clear) - 구름역확률높음 (Probably cloudy) - 구름역(Cloudy) 87% 탐지 90 초 - 34 -
2 운정온도 180 ~ 300 K BIAS:-0.2±4.75 K 180초 3 운정기압 100 ~ 1000 hpa BIAS:-0.02±94 hpa 180초 4 운정고도 0 ~ 15 km BIAS:0.2±940 m 180초 5 운상 - 액체상(Liquid) - 얼음상(Ice) - 과냉각상(Supercooled) - 혼합상(Mixed) - 미확인상(unknown) 80% 180초 6 안개안개존재유무 70 % 탐지 180초 7 대류운발생탐지 대류운발생유무 8 강우강도 0 ~ 100 mm/hr 70 % R:0.6 탐지 6 mm/h (10 mm/h 이하강수일경우 ) 180 초 180 초 9 에어로솔탐지에어로솔존재유무 70 %~80 % 탐지 180초 10 황사탐지황사존재유무 70 %~80 % 탐지 180초 11 화산재탐지 / 고도/ 양 12 에어로솔광학두께 - 탐지 : 화산재존재유무 - 고도 : 0 ~ 20 km - 양 : 0 ~ 50 tons/km 2 0 ~ 5 13 황사광학두께 0 ~ 5 - 탐지율 : 70 ~ 80% - 고도 : 3 km 180초 - 양 : 2 tons/km 2 - 육상: ±0.10±0.3*AOT - 해상: ±0.05±0.2*AOT - 육상: ±0.10±0.3*AOT - 해상: ±0.05±0.2*AOT 180 초 180 초 14 총오존량 100 ~ 650 DU 15 DU 180초 15 복사량각채널의측정범위와같음 16 대기운동벡터 17 18 수직온도프로파일 수직습도프로파일 19 대기안정도지수 - 풍속: 0~150 m/s - 풍향: 0~360 - 고도: 100~1000 hpa 구름탐지와구름정보정확도에따름 Mean Vector Difference: 7.5 m/s 300 초 600 초 180~320 K 1.5 K 180초 0~100 % - Lifted Index: -10~40 K - CAPE: 0~5000 J/kg - Showalter Index: -10~4 K 이상 - Total Totals Index: -43~56 이상 - K-Index: 0 ~ 40 25 % ( 대기하층) 50 % ( 대기상층) - LI: 2 K - CAPE: 1000 J/kg - SI: 2 K - TTI: 1 - KI: 2 180 초 180 초 20 해수면온도 270 ~ 313 K 0.4 K 180초 21 지표면온도 213 ~ 330 K 2.5 K 180초 22 적설적설존재유무 85 % 탐지 180초 23 해빙해빙존재유무 85 % 탐지 180초 처리시간 : 전구관측(Full disk) 기준 - 35 -
MPA-4002 다음의표 4.1-3 의산출범위와성능(TBC) 을지닌부가 29종기상요소 산출물을개발하여야한다. 순번 1 운형 산출물 산출범위 (TBC) - Clear - Warm liquid water - Supercooled liquid water - Mixed phase - Optically thick ice - Optically thin ice - Multi-layered 70 % R: 0.6 성능( 목표정확도) (TBC) 탐지 처리시간 (TBC) 180 초 2 운량 0 ~ 100 % 180초 3 구름광학두께 - 주간: 1 ~ 50 - 야간: 1 ~ 8 - 수적(liquid): 1.59±4.43 - 빙정(ice): 1.81±5.02 180 초 - 4 구름입자유효반경수적 (liquid): 2 ~ 32 μm - 빙정(ice): 2 ~ 50 μm - 수적(liquid): 3.03±4.3 μm - 빙정(ice): 5.69±5.23 μm 180 초 5 구름수액경로 25 ~ 1000 g/m² 25 g/m 3 또는 15% 180초 표 4.1-3 6 구름빙정경로 25 ~ 2000 g/m² 25 g/m 3 또는 30% 180초 7 구름층/ 고도 8 착빙 9 성층권침투대류운탐지 - Low - Mid - High - None - Light - Moderate or Greater 성층권침투대류운존재유무 25% 80% 180초 50% 180초 180초 10 강수확률 0 ~ 100 % 25% 180초 11 잠재강수량 0 ~ 100 mm 5 mm 180초 12 이산화황탐지존재유무 (10-700 DU) 70% 180초 13 에어로솔입자크기 14 시정 15 상향단파복사 ( 대기상한) 16 하향단파복사 ( 표면도달일사량 ) Angstrom exponent: -1 ~ 3 Angstrom exponent: 0.3 180초 - Clear - Moderate - Low - Poor 80% 180초 0~1300 W/m 2 65~110 W/m 2 300초 0~1500 W/m 2 65~110 W/m 2 300초 - 36 -
17 흡수단파복사 ( 지표면) 18 하향장파복사 ( 지표면) 19 상향장파복사 ( 지표면) 20 상향장파복사 ( 대기상한) 0-1200 W/m 2 45~90 W/m 2 300초 50-750 W/m 2 25 W/m 2 300초 50-900 W/m 2 30 W/m 2 300초 50-450 W/m 2 20 W/m 2 300초 21 가강수량 0 ~ 100 mm 1 mm 180초 대류권계면접힘 22 난류탐지 ( 청천난류) 23 산불탐지 난류존재유무 산불지점유무 (275~400 K for 3.9μm) 50% 이상 180초 80 % 탐지 180초 24 식생지수 0 ~ 1 0.04 180초 25 식생율 0 ~ 1 0.1 ~ 0.2 180초 26 지표면방출율 0 ~ 1 0.05 300초 27 지표면반사도 0 ~ 1 0.08 300초 28 적설깊이 0 ~ 27 cm 9 cm 180초 29 해류 - 1 km/hr 600초 처리시간 : 전구관측(Full disk) 기준 MPA-4003 향후결정될관측스케줄과영역(TBD) 에따라 52종기상요소의산출 영역/ 주기및공간해상도( 수평, 연직) 가후속지상국시스템설계 검토회의까지결정될것이며, 이에적합하도록기상요소산출알고 리즘을개발하여야한다. MPA-4004 개발대상기상요소에대한산출범위, 성능( 목표정확도), 처리시간에 대한요구사항은후속지상국시스템설계검토회의까지업데이트될 예정이며, 이를알고리즘개발에반영하여야한다. MPA-4005 성능( 목표정확도) 의경우, 기상요소특성과활용성에적합하도록 관측지역/ 고도/ 시간에따라정확도를세분화할것이며, 이를 알고리즘개발에반영하여야한다. - 37 -
MPA-4006 개발대상기상요소산출물의정확도확보를위하여후속정지궤도 환경 해양위성인 Geo-KOMPSAT-2B 위성( 이하 GK-2B) 관측자료 를사용할수있도록알고리즘을설계, 개발하여야한다. 5. 5.1 우주기상요소산출알고리즘 우주기상요소산출알고리즘 5.1.1 개요 우주기상요소산출알고리즘개발은 GK-2A 우주기상탑재체, KSEM(Korean Space Environment Monitor) 의 Level 1 기반으로우주기상상시감시및예측을위한 기본요소산출알고리즘과 이다. 자료를 5종의우주기상 3종의센서검보정기술을개발하는것 이들기술을통해위성운영궤도주변의고에너지입자분포 및지자기정보등을산출하고우주환경감시에활용하기위함이다. 5.1.2 개발범위 SPA-2001 우주기상자료처리를위해표 5.1-1의 5종산출물및센서검보정을 위한 3 종의기반기술개발알고리즘을개발하여야한다. 표 5.1-1 순번산출물기반기술 1 자기권고에너지입자분포입자센서검보정기술 2 위성운영궤도주변 3차원입자분포자력계검보정기술 3 위성대전지수대전감시기검보정기술 4 지자기교란지수, Dst 5 지자기수평방향교란지수, K 5.1.3 일반요구사항 SPA-3001 각산출물은표 5.1-2 에있는문서를해당시점에맞게제출하여야한다. - 38 -
순번제출문서제출기한 1 Algorithm Description PDR, Revision as updated 표 5.1-2 2 Design Description PDR, Revision as updated 3 Validation method PDR, Revision as updated 4 Science code operation manual CDR, Revision as updated 5 Input/Output data format PDR, Revision as updated SPA-3002 각산출물의알고리즘설계문서는우주기상자료처리시스템개발을위한코딩이가능하도록상세한설명이있어야하며, 자료처리흐름이명확하여야한다. SPA-3003 각산출물알고리즘개발자는표 5.1-2의알고리즘개발문서들과 알고리즘을기반으로개발한원형과학코드를같이제출하여야한다. SPA-3004 각산출물에대한원형과학코드는독립적으로실행이가능하여야한다. SPA-3005 SPA-3006 SPA-3007 각산출물은우주기상자료처리시스템검증에사용할수있는검증 자료를제공하여야한다. 우주기상요소산출알고리즘은국가기상위성센터가제안하는표준 과학코드작성가이드라인 (Fortran, C 등) 에근거하여작성하여야한다. 개발된과학코드및검증코드를현업운영표준프로그램으로구현 하는데필요한기술문서 (ATBD, Algorithm Theoretical Basis Documents) 를생산하여야한다. 단, ATBD 는국 영문으로생산하여야한다. 5.1.4 성능요구사항 SPA-4001 각우주기상요소산출물의산출범위및성능은표 5.1-3(TBC) 을 만족하여야한다. 각산출물정확도는상세설계검토회의시점에최종 확정한다. 표 5.1-3 순번산출물산출범위성능( 목표정확도) 1 2 자기권 고에너지 입자분포 위성운영 궤도별입자 - 에너지채널( 수십 kev 수 MeV, TBD) 에따른입자플럭스 - 자기장정보 - 에너지채널( 수십 kev 수 MeV, TBD) 에따른입자플럭스 ( 실측관측자료기준) 플럭스오차 위상차오차 ± 10% 이내 ± 8시간이내 ( 실측관측자료기준) 플럭스오차 ± 10% 이내 - 39 -
3 4 5 분포예측위성대전지수지자기교란지수, Dst 지자기수평방향교란지수, K - 정지궤도위성 ( 대상위성추후 협의) 궤도에따른입자플럭스 - 자기장정보 - 위성대전지수예측 - Dst 지수 위상차오차 ± 8시간이내 ( 위성대전감시기기준) 위상차오차 ± 8시간 이내 (TBD) Dst 지수 : ( 교토대학교 Dst 자료기준) ± 10% 이내 - K 지수 K 지수오차 : 일최대 2 이내 SPA-4002 SPA-4003 지자기폭풍등의이벤트가없는경우의자기권및위성궤도주변의 고에너지입자플럭스예측값은각에너지채널에해당하는실측 위성자료와비교하여 ± 10% 범위내에있어야한다. 코로나물질방출및그에따른지자기폭풍등으로인한지자기교란 및위성궤도주변의고에너지입자플럭스변화추이는실측위성 자료와비교하여위상차는 8 시간(TBC) 이내여야하고플럭스는 위상차를고려하였을때실측위성자료와비교하여 있어야한다. ± 10% 범위내에 SPA-4004 위성대전지수예측값은 GK-2A 우주기상탑재체대전감시기의관측치와 비교하여그변화추이의위상차가 3 시간(TBC) 이내여야한다. SPA-4005 지자기수평방향교란지수 K는지상관측치와비교하여일최대 오차가 2(TBC) 이내여야한다. SPA-4006 지자기교란지수 Dst 예측치는 Dst 측정치( 교토대학교) 기준으로 ± 10%(TBC) 내에있어야한다. 5.1.4.1 기본산출물 SPA-4101 자기권고에너지입자분포는 GK-2A 자료및미국 GOES 위성등과 같이입자센서를탑재한타위성자료와융합하여전지구적실시간 입자분포를산출해야한다. SPA-4102 자기권고에너지입자분포는 3차원가시화가가능하도록 3차원 입자분포를제공하여야한다. - 40 -
SPA-4103 위성운영궤도주변의입자분포예측값은 GK-2A 및필요시정지 궤도에서운영되는위성의궤도를추적하여각위성주변에서의 입자환경정보를산출하고최소 24 시간(TBC) 의예보선행시간을 가져야한다. SPA-4104 SPA-4105 위성대전률을산출하고위성의안정적운영을위한경계범위를제안하여야한다. GK-2A 자력계및외국위성의 IMF(Interplanetary Magnetic Field) 관측자료로부터지자기교란지수(Dst), 지자기수평방향교란지수(K) 를산출하여야한다. 5.1.4.2. 센서검보정기술 SPA-4201 검보정기술은우주기상요소산출물의정확도를지속적으로유지 하기위하여우주기상입자센서, 자력계및위성대전감시기의검보정 기술을개발하고검정결과의분석, 평가, 적용기술을개발하여야 한다. SPA-4202 구축된검보정기술개발에대한기술문서들을생산하여야한다. 6. 6.1 위성자료활용기술 예보지원기술 6.1.1 개요 태풍, 초단기예보, 항공기상예보, 해양기상예보, 수치예보지원을 위해 GK-2A 자료(Level 1C, Level 2, UHRIT/HRIT/LRIT) 및국내 외위성자료, 레이더자료, 지상관측자료, 수치모델자료, 개념모델 등각종보조자료( 이하각종보조자료) 를종합적으로활용하여분 석하는기술을개발하며, 각기술별목표정확도는시스템설계검토 회의시까지결정하고, 개발된기술의검증방법및검증체계를구축 한다. 6.1.2 일반요구사항 6.1.2.1 태풍예보 - 41 -
FSA-2101 FSA-2102 FSA-2103 FSA-2104 FSA-2105 FSA-2106 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로태풍의 중심위치에대한자동화된분석기술을개발하여야하며, 중심위치 차 90km 이내(TBC) 의정확도를만족하여야한다. 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로태풍의 강도에대한자동화된분석기술을개발하여야하며, 이는 0.63 이내(TBC) 의정확도를만족하여야한다. 태풍강도차 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로태풍의 강풍반경에대한자동화된분석기술을개발하여야하며, 강풍반경 50km 이내(TBC) 의정확도를만족하여야한다. 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로최대 풍속및중심기압에대한자동화된분석기술을개발하여야하며, 최대풍속은 12m/s, 최저기압차이는 15hPa 이내(TBC) 의정확도를 만족하여야한다. 다년간태풍사례분석을통하여자동화된드보락방법에포함되어 있는태풍강도, 최대풍속, 최저기압에대한한국형변환표를만들 어야한다. 태풍의주변해역해수면온도, 바람장등을이용한태풍발달및약화 정보에대한분석기술을개발하여야한다. FSA-2107 태풍의진행방향의예측및진로에대한분석기술을개발하여야한다. 6.1.2.2 초단기예보 FSA-2201 FSA-2202 FSA-2203 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로구름의 발생, 발달, 이동, 유형등구름분석기술을개발하여야한다. 기상요소산출물및각종보조자료를활용하여강수량의객관적인 합성장생성기술을개발하고, 강수량합성장과영상분석을기반으로 예측강수량, 강수유형등강수정보분석기술을개발하여야한다. 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로황사 의발생및이동, 고도, 개발하여야한다. 농도변화추적감시등황사분석기술을 - 42 -
FSA-2204 FSA-2205 FSA-2206 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로대류운 전조현상탐지, 대류운분석및추적기술을개발하여야한다. 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로안정도 지수등위험기상지표산출기술을개발하여야한다. 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로안개의 발생및이동, 고도, 농도변화추적감시등안개분석기술을개 발하여야한다. 6.1.2.3 항공기상예보 FSA-2301 FSA-2302 FSA-2303 FSA-2304 FSA-2305 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로항로 상의구름위치, 고도, 한다. 유형등항공기상분석기술을개발하여야 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로난류발 생가능영역탐지등난류정보분석기술을개발하여야한다. 착빙정보등천리안기상위성에서개발된항공기상요소산출기술을 GK-2A 자료를이용하여개선하여야한다. 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로화산 재영역및고도, 이동방향등항공기운항에필요한특이항공기 상정보분석기술을개발하여야한다. 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로결빙고 도정보를제공할수있는기술을개발하여야한다. 6.1.2.4 해양기상예보 FSA-2401 기상요소산출물, 국내외위성자료, 부이자료, 수치모델자료등을 활용하여해수면온도의객관적인합성장생성및분석기술을개 발하여야한다. FSA-2402 기상요소산출물, 국내외위성자료, 수치모델자료, 각종해류계자 료등을활용하여해류의객관적인합성장생성및분석기술을 개발하여야한다. - 43 -
FSA-2403 기상요소산출물, 국내외위성자료, 수치모델자료, 각종관측자료 등을활용하여해무, 해빙에대한분석기술을개발하여야한다. FSA-2404 기상요소산출물및각종보조자료와영상분석을기반으로해빙에 대한분석기술을개발하여야한다. 6.1.2.5 수치예보지원 FSA-2501 기상자료처리에 사용하는 복사모델과 현업 수치모델 예측장을 활용하여대류운정보 등을 표현하는위성예측영상생산기술을 개발하여야한다. FSA-2502 기상요소산출물중수치예보에활용가능한산출물을분류하고, 수치모델활용을위한각산출물의오차특성분석및품질검사 기법을개발한다. FSA-2503 기상요소산출물중수치예보에활용가능한산출물의수치예보민감도실험체계를구축하고, 모의자료등을활용하여수치예보입력효과를분석할수있는기술을개발하여야한다. 6.2 분석지원기술 6.2.1 개요 기상현상개념모델개발, 특이기상분석, 통계분석기법등위성자료 분석업무및응용분야에 GK-2A 위성정보의활용을위한기술개발 및위성영상처리기술을개발하며, 각기술별목표정확도는시스템 설계검토회의시까지결정하고, 개발된기술의검증방법및검증체계를 구축한다. 6.2.2 일반요구사항 6.2.2.1 기상현상개념모델개발 ASA-2101 기상요소산출물및각종보조자료와대기역학적인이론을기반으로 각종기상현상의생성, 발달, 변화를진단하고예측할수있는개 념모델을개발하고, 각현상별로핵심이되는변수를정의하고진 단과예측에필요한경계값을제시하여야한다. - 44 -