「한국형수치예보모델개발사업」추진 성과

□ 개  요

○ (목적) 기초기술 개발 및 국내외 협력을 통한 한국형수치예보모델 개발로 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

<한국형수치예보모델 핵심분야별 대표성과>

<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