드론 등 초저고도 기상정보 서비스 제공 방안

국문 초록 (Abstract)

지난 5년 동안 국토부에서는 저고도 무인비행장치 교통관리체계 개발 및 실증사업을 실사하였고, 이후 이러한 사업이 더 확장되어 한국형 K-UAM(Urban Air Mobility) 사업이 중장기적으로 추진할 계획이 진행되고 있다. K-UAM 핵심기술 예정 사업에는 UAM 운항 지원을 위한 상세 기상관측기술 개발, UAM 전주기 운항 지원을 위한 기상예측기술 개발 사업 등 기상 분야도 포함이 되어 있다.
현재 드론과 관련된 기상정보는 기존의 기상 수치모델을 기반을 서비스가 제공되어 있는데, 국내의 UM 모델이나 유럽의 ECMWF의 경우는 10km 내외 해상도의 수치모델 정보를 활용하고 있다. 또한 항공기상에서 제공하는 저고도 기상정보는 약 3000m 정도 이내의 고도를 기준으로 난류 정보 등을 생산 제공하고 있는데 드론의 현재 운행 가능 고도는 지면으로부터 150m이고 UAM 등으로 확장 운행된다 하더라도 몇 백m 이내가 될 것으로 예상되어 현재 저고도 항공기상서비스로는 드론 등 초저고도 기상서비스에 한계가 있을 것이다.
K-UAM 사업 등을 통해 향후 도시기상 규모의 초정밀 수치모델 정보가 생산되겠지만 현장에 활용까지는 많은 시간이 소요될 것으로 예상된다. 따라서, 현재 가용한 수치모델을 기반으로 드론 등 초저고도 기상정보, 특히 가장 중요한 바람, 난류 정보를 어떻게 생산 제공할 것인가에 대한 연구를 수행하였으며, 향후 이러한 연구 결과를 기반으로 서비스로 제작 예정이다. 현재 기상청의 UM 단일면 수치모델의 경우 지상 10, 50m 바람 정보를 제공하고 있고, GFS는 10, 20, 30, 40, 50, 80, 100m의 바람 정보, ECMWF는 10, 100, 200m의 바람정보를 제공하고 있다. GFS가 가장 상세하게 제공하지만 모델 해상도는 0.25°로 다른 모델 대비 해상도가 좋지 않기 때문에 ECMWF 0.1° 해상도 모델 자료를 이용하여 서비스에 필요한 고도별 풍속을 분석하였다. 지난 1년간 ECMWF 수치모델 기반으로 초저고도 내에서 고도별 지역별 비교, 평균과 Gust 비교 등을 통해서 풍속 특성과 난류 발생 예측 가능성을 분석하였다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 서비스는 어떻게 진행할 것인가에 대해서 제시하고자 한다.