「한국형수치예보모델개발사업」추진 성과


□ 개  요


○ (목적)기초기술 개발 및 국내외 협력을 통한 한국형수치예보모델개발로 2020년까지 세계 5위권의 수치예보분야 기술경쟁력을 확보


○ (최종목표)독자기술을 사용한 세계적 수준의 한국형수치예보모델 개발 


○ (추진기간) 2011∼2019년(총 9년, 3년+3년+3년)


 (추진주체) (재)한국형수치예보모델개발사업단


□ 주요 성과


○ 동 사업은 지난 9년간 사업단 자체 기술력으로 우수한 모델 개발성과를 창출하고 타 현업모델과 차별화된 전지구 실시간 수치예보시스템 구축 


-  (역학과정)사업단 독자기술로 고해상도 예측과 미래의 슈퍼컴퓨터 환경에 부합되는 육면체구 분광요소법 기반의 비정역학코어 개발 


-  (물리과정) 모든 물리과정에 대한 내부구조 파악 및 자체 개선이 가능한 연구인력 확보 및 고해상도 모델에 부합하는 격자 적응형 물리과정 확보


-  (자료동화) 위경도 격자로의 변환 없이 육면체구 격자에서 자료동화 구동이 가능한 체계를 자체개발하고, 효율적인 알고리즘 구성으로 최적의 모델 초기 상태 산출


-  (모델체계) 모델체계 내 핵심 요소들의 유기적 구성이 가능하고, 수치예보시스템의 다양한 컴포넌트에서 사용이 가능한 격자변환 기법의 자체 개발 및 구현


-  (검증분석)사업단 개발단계에 최적화된 객관적 자체 검증시스템 구축을 통해 모델의 정확한 진단을 바탕으로 개발방향 도출 체계 마련

 
 


<분야별 주요 특징 및 기술적 가치>

자료

동화

육면체구 격자에서 구동 가능한 하이브리드 4차원 앙상블- 변분 자료동화시스템 개발 

주요

특징

 자료동화 시스템에 최적화된 관측자료 제공을 위한 전처리시스템 자체 개발

 앙상블모델 예측을 최대로 활용하는 하이브리드 방안 최적화

기술적

가치

 위경도 격자로의 변환 없이 육면체구 격자에서 자료동화 구현 가능

 효율적인 알고리즘 구성으로 최적의 모델 초기상태 산출 가능 

역학

과정

육면체구 분광요소 비정역학코어 개발

주요

특징

 육면체구 격자체계를 도입하여 사업단 독자기술로 비정역학 방정식 구현

 저차 점성처리법, 저차 기저함수를 적용하여 계산 성능 향상

기술적

가치

 고해상도 전지구 예측모델에 최적화

 가까운 미래의 슈퍼컴퓨터 개념에 부합

물리

과정

고해상도 모델에 적용 가능한 진보된 물리패키지 개발

주요

특징

 이론적 연구 기반 물리과정 개발‧개선을 통한 통합형 물리패키지 구축

 역학- 물리 연계과정 최적화

 물리과정 간 일관성 확보로 예측성 및 안정성 향상

기술적 가치

 모든 물리과정에 대한 내부구조 파악 및 자체 개선 능력 보유

 고해상도 모델 개념에 부합하는 격자 적응형 물리과정 확보

모델

체계

육면체구 전지구 실시간 예보시스템 구축

주요

특징

 개발자 친화적인 내부 제어 모듈 및 요소 기반 소프트웨어 구조 개발

 고해상도 모델 지원 가능한 병렬 기술 개발

 육면체구 격자에 적합한 병렬 입출력 라이브러리 개발

기술적 가치

 모델체계 내 핵심 요소들의 유기적 구성 가능

 격자변환 기법 구현을 통해 수치예보시스템의 다양한 컴포넌트에 사용 가능

검증

분석

자체 검증 진단도구 구축 및 개발 개선방향 도출

주요

특징

 사업단 고유기술로 검증분석 도구 구축

 객관적 검증 시스템을 개별 물리과정 개발 등에서 동일하게 사용

기술적 가치

 일관된 방법으로 검증‧진단을 통해 개발방향 제시

 연구개발과 현업운영 모두에서 사용 가능