[대기] [대기과학세미나] 3.26.(화) 김수현 박사(서울대학교 기초과학연구원)
일시 : 2024-03-26(화) 16:00 ~ 17:00
연사 : 김수현 박사
소속 : 서울대학교 기초과학연구원
문의 : 02-880-6723
장소 : 501동 504호 세미나실
Title: Improving Near-Cloud Aviation Turbulence Prediction by Diagnosing Convective Gravity Wave Breaking
[Abstract]
항공난류는 주요 항행 위험 요소로, 항공기에 직접 영향을 끼치는 약 10-1,000m 규모의 대기 중 요란으로 정의된다. 상층 전선과 제트류, 산악이 유도한 대기 흐름, 대류운 등을 원인으로 발생하는 항공난류는 승객과 승무원의 부상, 비행 연착, 연료 손실 및 기체 손상 등 항공 운항에 부정적인 영향을 미치며, 이로 인한 경제적 손실은 매년 수십억 원에 달한다. 이 같은 피해를 최소화하기 위해서는 난류 발생 과정을 이해하고, 이를 정확히 예측하는 것이 항공 분야에서 중요한 과제로 인식되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 한국, 미국, 영국은 민·학·관의 상호 협력을 바탕으로 각국의 현업 수치 예보 모델과 난류 관측 자료를 활용하여 항공난류 예측 시스템을 개발하였고, 이 시스템은 각국의 기상청에서 현업 운용되고 있다. 그러나 해당 시스템은 주로 상층 전선 및 제트류와 관련된 난류 진단 지수들을 기반으로 개발된 것으로, 대류와 연관된 난류 발생을 진단하는 능력은 상대적으로 부족한 실정이다. 대류가 유도한 난류는 구름 내부에서 발생하는 난류와 구름 주변에서 발생하는 난류(Near-cloud aviation turbulence, 이하 NCT)로 분류된다. 위성 자료와 비행기 탑재 레이더를 사용하여 구름 경계를 사전에 파악하여 우회 비행이 가능한 구름 내부 난류와 달리, 대류 중력파의 전파와 깨짐, 대류에 의한 바람 시어의 강화와 대기 흐름의 변형 등을 요인으로 발생하는 NCT는 육안으로 식별이 어려워 사전 대비가 어렵기 때문에, NCT에 대한 예측 기술 개발이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대류 중력파 항력 모수화 방안으로 바탕으로 NCT 진단 지수를 개발하였고, 고해상도 수치 실험 및 기상청의 전지구 예보 모델 자료와 관측 자료를 이용하여 NCT 지수의 효용성 및 예측 개선 가능성을 살펴보았다. 또한 전구 기후모델 자료를 이용하여 기후 변화 시나리오에 따른 NCT를 포함한 상층 항공난류의 미래 발생 전망에 대한 연구를 수행하였으며, 해당 결과를 본 세미나에서 발표할 예정이다.
[Abstract]
항공난류는 주요 항행 위험 요소로, 항공기에 직접 영향을 끼치는 약 10-1,000m 규모의 대기 중 요란으로 정의된다. 상층 전선과 제트류, 산악이 유도한 대기 흐름, 대류운 등을 원인으로 발생하는 항공난류는 승객과 승무원의 부상, 비행 연착, 연료 손실 및 기체 손상 등 항공 운항에 부정적인 영향을 미치며, 이로 인한 경제적 손실은 매년 수십억 원에 달한다. 이 같은 피해를 최소화하기 위해서는 난류 발생 과정을 이해하고, 이를 정확히 예측하는 것이 항공 분야에서 중요한 과제로 인식되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 한국, 미국, 영국은 민·학·관의 상호 협력을 바탕으로 각국의 현업 수치 예보 모델과 난류 관측 자료를 활용하여 항공난류 예측 시스템을 개발하였고, 이 시스템은 각국의 기상청에서 현업 운용되고 있다. 그러나 해당 시스템은 주로 상층 전선 및 제트류와 관련된 난류 진단 지수들을 기반으로 개발된 것으로, 대류와 연관된 난류 발생을 진단하는 능력은 상대적으로 부족한 실정이다. 대류가 유도한 난류는 구름 내부에서 발생하는 난류와 구름 주변에서 발생하는 난류(Near-cloud aviation turbulence, 이하 NCT)로 분류된다. 위성 자료와 비행기 탑재 레이더를 사용하여 구름 경계를 사전에 파악하여 우회 비행이 가능한 구름 내부 난류와 달리, 대류 중력파의 전파와 깨짐, 대류에 의한 바람 시어의 강화와 대기 흐름의 변형 등을 요인으로 발생하는 NCT는 육안으로 식별이 어려워 사전 대비가 어렵기 때문에, NCT에 대한 예측 기술 개발이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대류 중력파 항력 모수화 방안으로 바탕으로 NCT 진단 지수를 개발하였고, 고해상도 수치 실험 및 기상청의 전지구 예보 모델 자료와 관측 자료를 이용하여 NCT 지수의 효용성 및 예측 개선 가능성을 살펴보았다. 또한 전구 기후모델 자료를 이용하여 기후 변화 시나리오에 따른 NCT를 포함한 상층 항공난류의 미래 발생 전망에 대한 연구를 수행하였으며, 해당 결과를 본 세미나에서 발표할 예정이다.
첨부파일 (1개)
- Abstract_Soo-Hyun_Kim.docx (16 KB, download:11)
