정책실명제

등록번호

2013- 13

담당부서

작성자

국가기상위성센터/위성기획과

(김동수/070- 7850- 5735)

정 책 명

기상위성 운영 및 활용기술 개발 

사업개요 

및

추진경과

□ 추진 배경 

○ 2010년 6월 27일 발사한 국가 최초 정지궤도 위성인 천리안 위성의 기상 임무 수행을 위한 지상국의 안정적 운영 

○ 재난재해 대비 기상실황감시, 예보분석, 수치예보활용 등 기상위성자료 활용체계를 구축하고, 위성자료의 서비스 및 활용확대를 위한 기술 개발 

□ 추진 개요

○ 추진기간 : 2005년 ~ 계속

○ 총사업비 : 계속사업(`13년까지 기 투자액 : 777억원)

○ 주요내용

-  (기상위성 운영 및 운영기술개발) 수요자가 요구하는 양질의 기상위성 정보를 제공하기 위해 천리안 위성 운영시스템 고도화와 안정화를 위한 기술개발 

-  (재난재해대비 국가위성자료 공동활용체계 구축) 재난재해를 대비한 국가 기상위성자료 활용 및 응용기술개발과 위성자료 활용성 증대를 위한 품질관리기술 개발 

-  (후속 정지궤도기상위성 지상국개발) 후속정지궤도기상위성 운영을 위한 지상국 시스템 개발과 안개, 황사, 태풍, 적설 등 다양한 산출물 생산을 위한 자료처리기술 개발 

□ 추진 경과

○ 2005. : 본 사업(기상위성운영기반구축) 최초시작 

○ 2006.11 : 유럽기상위성센터(EUMETAT)와 MOU 체결

○ 2007.12 : 천리안위성 자료처리기반 구축 

○ 2007.12 : Aqua 위성 자료수신 및 분석시스템 구축 

○ 2007.12 : 유럽극궤도위성 METOP 수신시스템 구축 

○ 2008.06 : 국가기상위성센터 청사준공

○ 2008.10 : 외국위성 수신 및 처리시스템 국가기상위성센터 이전 

○ 2008.11 : 기상위성 활용성 증대 및 연구개발 협력체계 구축에 관한 기획연구 

○ 2008.12 : 천리안위성 통합운영시스템 구축 

○ 2009.04 : 국가기상위성센터 조직 신설 

○ 2010.03 : 천리안위성 기상영상 분배시스템 업데이트 

○ 2010.03 : 천리안위성 기상영상 전처리시스템 업데이트 

○ 2010.04 : 천리안위성 관제 S/W 업그레이드 및 정상운용검증시험 완료 

○ 2010.05 : 천리안위성 기상영상 분배시스템 인터페이스 연동시험 완료 

○ 2010.06 : 천리안위성 발사 전 기상영상 전처리시스템 최종 점검 

○ 2010.06 : 천리안위성 발사 성공 

○ 2010.07 : 천리안위성 위성상태정보 첫 수신 성공

○ 2010.07 : 천리안위성 궤도상시험 착수 

○ 2010.07 : 최초 가시채널 가시영상 수신 성공 

○ 2010.08 : 최초 적외채널 가시영상 수신 성공 

○ 2010.10 : 천리안위성 기상관측 임무계획 권한인수(항우연 → 기상청) 

○ 2010.10 : 천리안위성 부관제시스템 시험 완료 

○ 2010.11 : 천리안위성 기상자료처리 및 활용기술 개발을 위한 기획연구 

○ 2011.01 : 천리안위성 기상영상 복사검정 완료

○ 2011.01 : 천리안위성 기상영상 위치보정 완료 

○ 2011.01. : 천리안위성 궤도상시험 완료 

○ 2011.01 : 사업명 변경 

(기상위성운영기반구축 → 기상위성 운영 및 활용기술개발)

○ 2011.03 : 천리안 위성 정규운영 준비 및 지상국 최종점검 완료

○ 2011.04 : 천리안위성 기상업무 정규운영 개시 

○ 2011.12 : 제2차 우주개발진흥 기본계획 수립 

○ 2012.01 : 2012년도 천리안위성 운영계획 수립 

○ 2012.01 : 우주기상 업무 기본계획 수립 

○ 2012.04 : 정지궤도기상위성 기상관측 미션 기본계획 수립

○ 2012.05 : 외국 우주기상 관측자료 분석 및 예보자료 수집시스템 구축 

○ 2012.09 : 국내 유관기관 천리안 수신시스템 지원 

○ 2012.11 : 제3회 한·중·일·아태지역 기상위성 사용자 회의 및 천리안 위성자료 국내사용자그룹회의 및 워크숍 개최 

○ 2012.12 : 국가 위성자료 수집·관리 및 서비스 체계 개선 및 2013년 천리안위성 운영계획 수립 

○ 2013.06 : 기상위성자료 저장 및 관리체계 표준화 

○ 2013.07 : 국가기상위성센터 WIS DPCP 운영 개선 추진 

○ 2013.09 : 천리안위성 수신시스템 유관기관(4소) 지원 

○ 2013.09 : 아·태지역 천리안위성 활용능력 향상과정(KOICA) 운영 

정책수행자

(관련자 및

업무분담 내용)

○ 최초 입안자 및 최종 결재자

-  최초 입안자 : 위성기획과장 (기술서기관)     원재광

-  최종 결재자 : 국가기상위성센터장 (부이사관) 권태순 

○ 사업 관련자 

다른 기관 또는

민간인 관련자

○ 한국항공우주연구원 

추진실적

□ 추진 실적 개요

□ 연도별 추진 실적

< 2005~2009 >

○ 천리안 기상위성 산출물 자료처리 기반 구축 개발('07.12) 

○ 국가기상위성센터 설계 및 준공('08.6)

○ 천리안 위성 개발 및 기상임무 지상국 구축('08.12)

○ 천리안 위성 지상국 시험 ('09.1~12) 

< 2010 > 

○ 천리안위성 기상임무 수행을 위한 지상국 운영 안정화 

-  천리안위성 발사 성공 (6.27)

-  첫 영상 수신 성공(가시영상 7.12, 적외영상 8.11)

-  영상복사/위치보정 성능평가 S/W 개발

-  전처리시스템 운영감시 및 이중화 자동절체 S/W 개발

-  위성상태 감시 및 경향분석 S/W 개발

○ 위성자료 DB‧웹서비스 통합 및 지상국 스토리지 보강

-  천리안위성 및 외국위성 DB 및 자료서비스 통합‧개선

-  지상국 스토리지 확충 및 위성자료 관리체계 개선

○ 초단기 및 실황예보지원을 위한 위성활용 예측정보 산출 기술 개발

-  대류운 탐지 및 추적과 대류운 강우강도, 3시간 예측 강수량 산출

○ 위성을 이용한 안개예보지원 기술 개발

-  정지궤도기상위성을 이용한 안개탐지 기술 개선

-  안개예보 지원을 위한 기상‧지리 정보 중첩시스템 구축 

○ 위성자료의 기후 및 응용분야 활용기술 개발

-  기후, 해양, 수문, 에너지분야 활용 기술조사

-  기후자료(핵심기후변수) 생산 기법 제시

○ 위성자료산출물 수치예보 적용기술 개발

-  COMS 기상자료처리시스템(CMDPS) 정규생산체계 구축

-  대기운동벡터 상세오차특성 분석시스템 구축

○ 국가 우주기상자료 공동 활용기술 개발

-  GNSS 상시관측소 관측자료 자동수집체계 구축 및 가강수량 및 전자밀도 산출

-  국내외 우주기상 예측모델 개발현황 조사 및 분석, 개발 계획 수립

< 2011 >

○ 천리안위성 기상산출물 실시간 감시 지원 기술 개발

-  천리안위성 기상자료처리시스템 안정화 및 현업운영체계 구축

-  NOAA/ATOVS 위성자료 처리 및 기상요소 산출체계 구축

-  위성 실황‧초단기 산출시스템 안정화 및 현업운영체계 구축

-  천리안위성 산출물 품질감시시스템 개발

○ 위성자료 분석 및 예보분야 서비스 기술 개발 

-  천리안위성자료를 이용한 대류운 강우강도 산출 기술 개선

-  위성영상자동해석정보 산출 및 검증 기술 개선

-  대류운 발달 및 예측이동위치 산출 기술 개발

-  위성 태풍 객관분석기법 및 강풍반경 산출 기술 개선

-  마이크로파위성 산출물 등 위성 태풍 종합분석시스템 구축

-  항공기상예보지원을 위한 착빙, 난류 산출 및 검증 기술 개발

-  NOAA 극궤도위성자료를 이용한 해수면온도 산출기술 개선

○ 위성자료의 수치예보 활용지원 기술개발

-  천리안위성 관측휘도온도와 모의복사휘도 비교모니터링 체계 구축

-  천리안위성 대기운동벡터의 통합수치예보모델(UM) 자료동화 공동실험(수치자료응용과) 및 실시간 자료지원

-  천리안위성 청천복사휘도 자료 생산·제공 및 수치 자료동화 전처리작업 개발 지원

-  천리안위성 대기운동벡터 수치예보모델 자료 활용 현업화

(12.2/슈퍼컴퓨터운영협의회)

○ 위성관측자료 품질관리 기술개발

-  천리안위성 기상산출물 핵심 산출요소 검증·개선 및 현업화

(1차 6종- 3.31, 2차 4종- 7.28)

-  천리안위성 검정(GSICS) 모니터링 시스템 개선 및 현업화

○ 국가 우주기상자료 공동 활용기술 개발

-  천리안위성의 안정적인 운영을 위한 우주기상상황실 운영

-  2013년 태양활동 극대기 대비 우주기상 워크숍 개최

-  전지구 위성항법시스템 관측자료의 수집 및 활용체계 구축

-  GNSS 가강수량 산출시스템 구축 및 수치예보 자료동화를 위한 자료 생산 기술 개발

< 2012 >

○ 기상위성 운영 및 운영기술개발

-  천리안위성 지상국 운영지원 시스템 개발 

-  복사보정 파라미터 최적화, 가시채널 감쇄 경향 분석, 적외채널 복사 품질 산출 인터페이스 개발

-  천리안 위성 중소규모 수신시스템 2조 지원

-  천리안위성 관제 협약 (99.9% 운영 성공)

○ 국내외 위성 자료 DB 구축 및 서비스 통합 

-  외국 기상위성자료 수집 체계 개발

-  위성자료 통합 모니터링 시스템 개발

-  전지구 정지궤도위성자료 합성영상 개발

-  McIDAS 사용자 지원시스템 개발 

-  국가기상위성센터 DCPC 정규운영 실시

○ 위성자료 예보분석 기술 개발 

-  대류운 발달 선행 시그널 탐지 및 예측이동위치 추적 

-  예보지원을 위한 대류운 선행 시그널 모니터링 시스템 구축

-  태풍 폭풍 반경 분석, 마이크로파 자료활용 태풍분석 시스템 구축

-  천리안위성 기반 착빙 탐지 개선 및 고도 산출 알고리즘 개발

○ 위성자료의 수치예보 지원 기술 개발 

-  천리안위성 청천복사모의과정 개선 및 실시간운영

-  천리안위성 청천복사휘도, 해빙, 적설, 해수면온도 산출 기법 개선 

-  고분해 스펙트럼 자료를 활용한 1차원변분법 체계 운영

-  수치모델 입력 온습도 프로파일 산출 민감도 분석

○ 위성자료의 기후 및 응용분야 활용기술 개발 

-   SAR 위성자료를 이용한 토양수분 연구 

-  가용위성자료를 활용한 온실가스(CH4, O3) 정보 생산 서비스

-  지구관측위성 자료를 활용한 토양수분 및 해빙 산출

○ 우주기상 예·특보 기술 및 우주기상자료 활용기술 개발

-  우주기상 감시·통보 체계구축, 예·특보 서비스 실시

-  우주기상 대국민 서비스를 위한 SW, HW 도입

-  우주기상 예보모델 시험운영 및 현업화 기술 개발

○ 위성 운영 및 위성자료 활용 핵심기술 개발 협력연구 수행

-  한국형 기상‧환경 위성영상처리 기본체계 개발, 위성자료처리시스템 개발을 위한 국제협력 등 5개 과제 추진

○ 후속 위성 지상국 개발 추진

-  지상국 개발 구축안(‘11년 사업결과) 바탕으로 기초 설계

-  정지궤도 기상위성 지상국 개발” 사업 기재부 예비타당성 조사 통과(AHP:0.716, '13.2.21) 

< 2013 >

○ 기상위성 운영 및 운영기술 개발

-  천리안위성 전처리시스템 HW 교체를 위한 SW 개선 및 운영시험

-  천리안 기상위성 중소규모 수신시스템 2조(소방방재기관) 지원

-  천리안위성 기상업무 지원 한국항공우주연구원과 협약 체결

( 99.9 % 운영 성공)

○ 위성자료 DB 및 서비스 통합

-  유럽기상위성자료 수신시스템(EUMETCast) 구축

-  차세대 외국위성자료 처리(METOP, NPP, SSMIS 등)체계 개발

○ 재난재해 대비 국가위성자료 예보활용체계 구축

-  태풍강도분석 정확도향상을 위한 주관적 태풍분석기술 현업 활용

-  이른 영상을 이용한 태풍위치 분석 현업적용기술 개발 

-  극궤도 온습도 연직자료를 이용한 대기불안정도 생산 체계 구축

-  위성 및 지상 GPS 관측자료를 이용한 가강수량 생산 체계 구축

-  위성영상해석정보를 이용한 구름분석산출물 개선

-  수치모델 및 지상관측자료를 이용한 착빙 탐지 기술 개선

-  천리안 위성 영역별 컬러영상(IR, WV, 강조 등) 총 12종 개발 및 표출체계 개선

○ 위성자료의 수치예보 지원 기술 개발 

-  화소단위 청천복사휘도 개발 

-  천리안위성 해빙/적설탐지 현업운영을 통한 오차특성분석 및 수치모델 시험 지원

-  위성기반 합성해수면온도 최적화 및 실시간운영

-  수치모델자료와 위성자료 비교 모니터링 체계 구축(토양수분, 해수면온도)

-  수치모델과 연계된 위성자료 품질관리시스템 활용체계 구축

○ 위성자료의 기후 및 응용분야 활용기술개발 

-  핵심 기후변수 산출을 통한 기후분석체계 구축 

-  SAR 위성자료를 이용한 토양수분 분석기술 개발 

-  GCOM/AMSR- 2 마이크로파를 이용한 토양수분 알고리즘 개발 및 해상풍 산출기술 개발 

-  MetOp 위성의 AMSU 자료 등을 이용한 태양분석기술 개발

○ 우주기상 예·특보 기술 및 우주기상자료 활용기술 개발

-  우주기상 통합예보시스템 설계

-  행성간 충격파모델, 코로나물질 방출 분석 시스템 개발

-  우주기상 변화에 따른 위성운영, 기상·기후 변화 감시 및 예측 기술 조사 및 요소 발굴

-  극항로 우주방사선 예보모델 개발 사전 연구 

○ 천리안위성 기상산출물 품질관리 체계 및 시스템 구축

-  천리안위성 기상산출물 품질관리 체계 및 시스템 구축

-  기상 및 해양센서 융합 기술을 통한 황사고도, 성분 등 속성 정보 산출 기술 개발

-  천리안위성 위성바람장 정확도 개선 

○ 후속위성 지상국 개발 추진

-  자료처리코드를 이용한 연구용시스템 구축

-  후속위성자료처리기술 개발지원을 위한 선도 기술 개발

○ 위성 운영 및 위성자료 활용 핵심기술 개발 협력연구 수행

-  한국형 기상‧환경 위성영상처리 기본체계 개발, 위성자료처리시스템 개발을 위한 국제협력 등 5개 과제 추진

[주요 성과]

1. 천리안위성 기상임무 안정적 운영을 통한 자료 정규자료 생산·배포 99.8% 성공

2. 위성자료의 재난재해 대비를 위한 예보 활용기술 개발 

3. 위성자료의 수치예보 활용 기술 개발 성과 

4. 위성자료의 기후, 수문, 해양 분야 등 활용 기술 개발 성과

5. 우주기상 감시체계 구축 및 예·특보 서비스