Earticle

초록

한국어

기후변화로 인한 극한 강수·폭염·건조·강풍 사례가 증가하면서 산사태·산불 등 산림재난의 위험 기상조건 발생 가능성이 커지고 있다. 우리나라는 국토의 약 63%가 산악지형으로 구성되어 복잡 지형에 따른 국지 순환과 급격한 기상 변동성이 두드러지므로, 산악지역에 특화된 고해상도 수 치모의·예측체계 구축이 필요하다. 본 연구에서는 고성능 컴퓨팅(High Performance Computing, HPC) 환경에서 WRF(Weather Research and Forecasting) 모델을 기반으로 산악지역 미기상 해 석 및 예측을 위한 1 km 고해상도 수치모델 체계를 구축하였다. 입력자료로는 기상청 LDAPS (Local Data Assimilation and Prediction System)를 활용하였고, 산악지역 초기장 개선을 위해 3 차원 변분 자료동화(3DVAR)를 적용하였다. 모델의 고도화 방안을 수립하기 위해 2024년 6월 8 일 강수 사례를 대상으로 실험을 수행하였으며, 기존 WRFv3.7 기반 실험(EXP1)과 WRFv4.3 기 반의 둥지격자 도입, 모격자 자료동화 적용, Noah-MP 지면모델을 적용한 실험(EXP2)을 비교하 였다. 관측 검증 결과, 기상청 및 산악기상관측소 대비 기온, 풍속, 상대습도에서 대체로 개선된 수치를 보였다. 본 연구는 산악지역 특화 고해상도 수치모델 구축 및 정확도 개선 가능성을 제시 하며, 향후 지면 물리과정 개선과 동화·격자체계 고도화를 통해 산림재난 대응을 위한 산악기상 예측역량을 강화할 수 있을 것으로 기대된다.

영어

As extreme precipitation, heatwaves, drought, and strong-wind events increase under climate change, the likelihood of hazardous meteorological conditions leading to forest-related disasters such as landslides and wildfires is growing. Because approximately 63% of South Korea consists of mountainous terrain, complex topography induces pronounced local circulations and rapid weather variability, underscoring the need for a high-resolution numerical simulation and prediction system tailored to mountainous regions. In this study, we developed a 1-km high-resolution numerical modeling framework for mountain-scale meteorological analysis and forecasting based on the Weather Research and Forecasting (WRF) model in a highperformance computing (HPC) environment. The Korea Meteorological Administration’s Local Data Assimilation and Prediction System (LDAPS) fields were used as initial and boundary conditions, and a three-dimensional variational data assimilation (3DVAR) method was applied to improve the initial fields over mountainous areas. To establish an upgrade strategy for the modeling system, experiments were conducted for a rainfall event on 8 June 2024, comparing a baseline configuration using WRF v3.7 (EXP1) with an advanced configuration using WRF v4.3 (EXP2) that incorporates nested domains, data assimilation applied to the parent domain, and the Noah-MP land surface model. Observation-based verification against operational weather stations and mountain meteorological stations indicates overall improvements in nearsurface temperature, wind speed, and relative humidity in EXP2 relative to EXP1. These results demonstrate the feasibility of constructing a high-resolution, mountain-oriented WRF-based modeling system and improving its accuracy; further enhancements are expected through refined land-surface physical processes and advanced data assimilation and grid configurations to strengthen mountain weather prediction capability for forest-disaster preparedness and response.

목차

요약
ABSTRACT
서론
수치모델 구축 현황
수치모델 정확도 개선 방안
결론 및 제언
감사의 글
인용문헌

저자

• 송찬영 [ Chan-Yeong Song | 국립산림과학원 산림재난⋅환경연구부 산사태연구과 ]
• 장근창 [ Keunchang Jang | 국립산림과학원 산림재난⋅환경연구부 산사태연구과 ] 교신저자
• 김인혜 [ Inhye Kim | 국립산림과학원 산림재난⋅환경연구부 산사태연구과 ]

참고문헌