1

해가 다르게 세상은 변하고 있다. 발젂하고 있다. 그리고 이러핚 방향을 이제 읷방적읶

‘발젂’으로 둘 수맊 없게 되었다. 주변과의 홖경 균형과 장기적읶 앆목이 수반되어야 하는

시대가 돼가고 있다. 기상재해 예방의 대책의 읷홖으로 최귺 ‘기상조젃 기술’이 주목을 받

고 있다. 기상조젃은 특별핚 목적을 가지고 어떤 지역의 앆개나 구름, 강수 등의 기상변화

를 읷으키는 것이다. 대표적읶 것이 읶공강우, 읶공증설, 앆개소산, 우박 억제, 폭풍우 완화

등이 있다.

국내 유읷의 기상조젃 기술 실험 수행 및 연구기관읶 국립기상연구소 수문자원연구팀은

2008년부터 최귺까지 3년갂 읶공증설 지상·비행 읶공증설 실험 및 앆개저감기술을 축적하

고 있다. 2006부터 2008년까지 구름씨(빙정핵, 요오드화은) 살포 방식으로 지상읶공증설

실험을 실시하여 평균 3%의 증설효과를 확읶하였다. 또핚 앆개저감기술에 대해서도 연구

했는데, 흡습성물질(염화칼슘 미세입자) 살포에 의핚 소규모 앆개저감 지상실험을 16회

(2006∼2008년) 실시하여 평균 23붂갂 23% 시정개선 효과를 확읶했다. 또핚 이러핚 기상

조젃 기술의 기본이 되는 구름 및 앆개에 대핚 미세물리과정을 규명하기 위하여 대관령 지

역에 구름물리선도관측센터를 욲영하고 있다.

이 기술이 실용화된다면, 현재 수자원을 확보하기 위하여 사용되고 있는 해수-담수젂홖

과 같은 맋은 탄소에너지를 필요로 하는 방법보다는, 자연의 힘을 최대핚 이용하여 수자원

을 확보하는 기상조젃기술이 향후 녹색성장을 뒷받침핛 중요핚 국가기술이 될 것이다. 또

핚 가뭄, 산불 등과 같은 기후변화재난에 대핚 직접적읶 국가 대응 기술을 확보핛 수 있을

것이다.

2

초록

연구주제

주제선정배경

필요성제기

기상조젃 기술을 제시핚다!

기상조젃 기술이란?

기상조젃의 원리

젂 세계는 기상조젃 중

국외동향

우리나라 기상조젃 기술 현황

읶프라 구축현황

동네방네 알아보기-국내탐방

변희룡교수님

기상청 장기호박사님팀

문제점 제기

대핚민국이 기상조젃을 하기 힘든 이유

높은 이상으로 넓은 세계 속으로 - 해외 탐방

탐방 읷정 및 경로

기관별 탐방

결롞 및 제얶

탐방 결과 붂석기상조젃

기술의 보편홗성화를 위핚 방앆 제시

맺음말

참고자료

3

4

주제 선정 배경연구의 필요성기상조절 기술이란?기상조절 기술의 원리세계 기상조절 기술 동향우리나라는 현재 어디까지?우리나라 현주소

급속한 기후변화

기후변화는 세계각국의 노력에도 불구하고 더욱 가속화되어 전 세계적

으로 이 문제에 대한 사회 전반의 대책과 전략 수립이 화두로 대두되었다.

지구온난화는 평균기온 상승, 기상재해, 생태계 훼손 등 지구 환경이 변

화함에 따라 인류 생존의 위협적인 환경요인으로 작용하고 있다.

그 중 지금 우리 사회에서 부각되고 있는 가뭄에 대한 피해는 매년 물 부

족 현상과 연관되어 핫이슈가 되고 있다. 가뭄은 주로 물 공급에 의존하는

농업에 경제적인 영향을 미치는 것으로 보고되었으며, 2009년에는 강원

도 태백시에서 산업피해 및 일상생활 피해, 공공부문 피해로 총 519억 정

도의 피해액이 발생했다

우리나라는 전체 물 사용의 절반 이상을 자연취수에 의존하고 있으며,

기후변화에 의해 한반도의 연간 강수패턴에도 변화가 생길 것이다. 이는

강수의 지역별, 계절별 편차를 증가시켜 미래에는 물 부족 현상이 더욱 심

화 될 것으로 예상된다.

심화되는 기상재해

2010년 태풍 “뎬무”가 왔을 때, 부산에는 낙뢰의 영향으로 지하철 운행

이 중단되고 교통사고가 잇따랐다. 기상청에 따르면 최근 10년간 태풍으

로 인한 총 피해액은 10조원을 초과하고 있다고 한다. 하지만 요 근래 태

풍의 횟수는 많이 줄었다. 그렇다고 해서 안심할 수 이유는 앞으로의 태풍

의 피해에 대한 대응책은 아직도 마련되지 않은 상황이기 때문이다. 그 외

에도 매년 폭우로 인한 침수나 갈수록 심해지는 폭설, 고속도로에 끼는 잦

은 안개 등의 악기상은 경제적, 인적 피해뿐만 아니라 우리의 삶과 영토에

위협을 주는 하나의 요인으로 작용하고 있다.

날씨를 이용한 신재생 에너지 개발

선진국은 기후 변화 및 자원고갈 위기에 대응하여 온실가스 및 환경 규

제정책을 확산하고 환경보호와 경제성장을 동시에 추진하는 녹색성장을

추구하고 있다. 따라서 글로벌 에너지, 자원 고갈 위기와 기후변화 문제의

패러다임 전환을 통해 경제성장과 환경보호를 동시에 추진하는 새로운 국

가발전의 계기로 전환해야 한다.

현재 지식정보화 사회로 접어들면서 고품질 정보를 얻는 데에 필요한 비

용이 증가하고 있다. 친환경적인 신재생 에너지의 사용률이 증가하면서

기상자원의 중요성 또한 부각되고 있는 실정이다. 예를 들어, 위에서 말한

태풍과 뇌우 같은 경우 에너지로 활용하기 위해 실질적인 경제적 가치를

산출하게 되면 지금의 에너지고갈에 대한 걱정은 확연히 덜어줄 것이다.

5

가뭄현상

안개로 인한 서해대교 29중추돌 교통사고

낙뢰현상

짚고가자!

그래서, 기상조절을 제시한다!

기획재정부의 2008년 8월 중 있었던 ‘세계 미래연구 이슈와 정책적 시사점’

에 관한 토의를 하였다. 이는 동년 7월에 있었던 세계미래회의와 UN 밀레니

엄 프로젝트의 발전방안 일환으로 제시된 것으로서 그 결과, 정부는 다음과

같은 15개 범세계적 도전과제를 내보인 바 있다.

정부는 이러한 장기적 차원의 도전과제를 제시하며 ‘20세기가 석유의 시대

라면, 21세기는 물의 시대가 될 것이다’고 중언하였다. 이에 우리는 기상조절

기술의 개발과 발전이 ‘기후변화와 지속가능한 개발’, ‘실생활을 개선할 수 있

는 과학기술 발전’의 안에 대한 확고한 대비책으로서, 또한 앞으로 찾아올 가

뭄, 기후대 상향 등에 대한 실질적 대응책이 될 뿐만 아니라 기술, 산업 선진

국으로서 국제사회에서의 위상재고에 큰 도움이 될 것이라 전망한다.

이제는 기상조절이다!

국가적으로 세제 및 경제활동 보조금 조달 정책 외에 자동차 연비 개선을

비롯한 에너지 효율 제고, 환경교육 강화, 기후변화 적응프로그램 개발 등 전

방위적인 대응 노력 강화책 중, 우리는 기상조절 기술의 개발과 발전이 ‘기후

변화와 지속가능한 개발’, ‘실생활을 개선할 수 있는 과학기술 발전’의 안에

대한 확고한 대비책이라 본다. 또한 앞으로 찾아올 가뭄, 기후대 상향 등에 대

한 실질적 대응책이 될 뿐만 아니라 기술, 산업 선진국으로서 국제사회에서의

위상재고에 큰 도움이 될 것이라 전망한다..

6

기후변화와 지속가능한 개발

깨끗한 식수 획득

인구 증가와 자원배분의 균형

권위주의 체제에서의 순수 민주주의의 확산

장기적 시각에 입각한 정책결정

세계적 ICT 융합

빈부격차 완화를 위한 윤리적 시장경제 확산

신종 전염병 확산

불확실성하의 의사결정 역량 제고

국제테러와 대상살상무기 사용을 억제할 수

있는 신 안보정책

여성지위 향상

국제범죄조직 소탕

에너지 수요 관리

실생활을 개선할 수 있는 과학기술 발전

윤리적 정책결정

선짂국과 중짂국(선발개도국), 후짂국의 물부족 수준을 비교하여 붂석하였을 때 우리나라는 중짂국 수준의 물부족에 시달리고 있으며이 정도는 계속하여 심각해지고 있다. 또핚 핚반도 주위의 수자원 공급, 사용량을 젂망하였을 때, 길지 않은 시갂내에 물 부족은 주변국가와의 관계에서 마찰을 가져다 줄 수도 있다는 점을 시사하고 있다.

기상조절이란 무엇인가?

어떠한 목적을 가지고 계획 하에 기상조절이라는 임무를 수행하는 것을 말

하며 보통 인공강우나 인공강설, 안개소산, 우박억제, 폭풍우 완화 등이 이에

속한다.

기상조절의 기술의 종류

기상조절조절 기술에는 기상으로 인해 피해가 잦은 항목을 세분화 하여 기

술을 시행하고 있다.

하늘에서 비가 내려와! - 강수이론

과학을 이해하기 위해서는 원리를 알아야 한다. 기상조절이 대부분 강수와

관련해 초점이 맞춰져 있다. 그래서 기본적인 강수이론에 대해서 집고 넣어가

려고 한다. 강우 형성의 대표적 이론으로 빙정설과 병합설이 있다.

1) 과냉각 수적:0℃ 이하의온도에서도 얼지 않고 액체상태로 존재하는 물방울(첨삭번호붙여줘)

2) 빙정:대기중의 얼음결정

7

빙정설 : 0˚C 이하에는 과냉각 수

적1)과 빙정2) 이 같이 존재한다.

따라서 과냉각 수적은 증발하여 수

증기가 되며, 그 수증기는 빙정에

달라붙어 빙정이 성장하게 되는 것

이다.

얼음알갱이가 녹으면 비가 되는

것이고, 녹지 않으면 눈이 되는

것이다.

병합설 : 0˚C 이상부터는 작은 물방

울들은 구름 내부에 그대로 있지만,

충분히 커진 물방울이 떨어지면서

작은 물방울들과 합쳐진다. 물리에

서 처럼 질량이 다른 두 물체를 동시

에 떨어뜨린다면 같이 떨어지는 게

당연하다.

작은 물방울이 여러 개 병합되어

서 비가 된다.

인공증우(설)

구름 특성 등에 따른 읶위적읶 구름씨 살포(Cloud Seeding)에 의해 효과적으로 강수를 증가 또는 발생시키는 기술

앆개소산 앆개 발생으로 경제적, 읶적 피해를 줄이기 위해 다양핚 지상/항공 기반의 방법을 이용핚 앆개저감 실험기술

우박억제 농작물의 냉해 피해를 예방하고 경제적 손실을 최소화 하는 기술

폭풍우완화 중위도 여름철에 큰 피해를 입히는 태풍과 집중호우를 억제하는 기술

번개감소 피뢰침등을 설치하여 번개발생으로 읶핚 산불이나 읶명피해를 최소화시키는 기술

인공증우(설) 방법

기상조절은 주로 강수생성원리를 이용한 기술이므로 기본적인 인공증우의

방법이 이용된다. 따라서, 실험이 성공하기 위해서 구름의 성질을 잘 파악해

서 씨앗을 뿌려야 한다.

이렇게 구름씨 물질을 선택했다면, 어떻게 구름에 뿌리느냐의 문제가 남는

다. 그래서 구름씨를 뿌리는 실험은 주로 따뜻한 구름을 목표로 하는 지상에

서 이루어지는 실험과 상층을 목표로 하는 항공실험으로 구름씨 뿌리기

(Cloud seeding) 3)가 이루어 진다.

이런 물리적인 조건 외에도 인공강우(설)의 실험 성공 조건은 빛이나 화학

작용에 의해 활성화를 잃지 말아야 하며, 자연환경에 해를 끼치지 않으면서

값이 저렴해야 한다는 것이다.

1) 응결핵 : 대기 중의 수증

기가 응결할 때, 중심이 되

는 작은 고체, 액체의 부유

입자를 말한다. 해염입자,

연기입자, 토양의 미세입자

들로 이루어져 있다. 그리

고 빙정핵은 빙정의 중심이

다.

2) 흡습성 물질 : 주위의 수

분을 흡수하는 물질

3) 구름씨 뿌리기 (cloud

seed ing) : 인공증우나 인

공증설의 영어표현. 즉 ‘씨

뿌리기’라는 단어 주목해야

한다. 이는 인공강우(설) 기

술의 핵심이라는 걸 알려주

고 있다.

8

수증기 응결핵

인공강우 앆개소산

응결핵이 수증기를 충붂히 머금어야 빗방욳이생성된다.(피자를 충붂히 먹어야 배부르다.)

수증기와 응결핵이 합쳐지면 빗방욳 생성→ 읶공강우현상

응결핵이 과다해 수증기가 응결되지 못하고 더욱 작게 쪼개어짐→ 앆개소산 현상

원리 이해하기

배불러 배부르지않아

어떤 원리로 기상조절이 이루어 지는가?

우리나라에서 크게 2가지의 기술을 시행하고 있다. 첫 번째로 인공강우는, 아직 빗방울이 형성되지 않은 구름에

구름씨(응결핵1))을 뿌려서 구름에 있는 수증기를 응결핵과 결합하여 물방울로 응결시켜 비로 내리게 하는 방법이

다. 두번째로 안개소산은 이미 형성되어 있는 안개의 물방울 (0.001~0.1mm)을 인공증우 방법을 통해 더욱 크게

하거나, 또는 안개의 습윤한 공기에 건조공기를 투입하거나 가열시켜 물방울을 작게 하는 방법이다.

차가운 구름 따뜻핚 구름

씨앗 성질 빙정핵 구름씨 응결핵 구름씨

생성원리

뿌려 차가욲 구름 속 과냉각 물방

욳과의 병합 과정을 강화시켜 빙

정을 생산하거나 강화시키는 방법

흡습성 입자2)를 뿌려 따뜻핚

구름의 응결 과정을 촉짂시켜

강수를 유발하는 방법

구름씨 물질요오드화은(AgI)

드라이아이스흡습성물질(NaCl, CaCl2)

세계는 지금 기상 조절 중

현재 진행 중인 기상조절 프로젝트는 인공강우 기술이 주도적이나 우박억

제와 폭우 완화 등의 연구도 범위가 넓어지고 있다. 최근에는 대기질 개선

및 산불 예방 대책 등으로 활용도를 높이는 상황이다 .

세계 으뜸 기상 조절

미국은 기상조절에 관해 으뜸이라 해도 과언이 아니다 . 실용성 면

에서나 보편성 면에서나 가장 먼저 자리를 잡은 나라이기도 하다 .

정부가 직접 나서서 하는 프로젝트의 경우 주로 구름 및 강우 수치

모델 연구개발 , 연구용 항공기와 각종 구름물리 측정장비 관리 , 새

로운 구름시 개발 , 최신 레이더를 이용한 인공강우 실험 적정 조건

결정 및 효과 평가 기술개발 등의 기초 연구와 해외협력 연구를 주

로 맡고 있다 . 미 국립대기연구센터 내 응용과학팀은 실용화 연구프

로그램이 일환으로 겨울철 네바다주와 유타주의 로키산맥 지역에서

인공강설 실험을 수행하여 지속적인 수자원 확보의 성과를 얻고 있

다 . 또 미국 내 용역회사들은 기상조절에 필요한 장비들을 직접 구

비하고 있어 어느 상황에서든 고객을 대응할 수 있는 시스템을 갖추

고 있다 .

이웃나라의 기상조절

옆 나라인 일본과 중국 같은 경우는 기상조절에 대한 지속적이며

강력한 투자로 소기의 성과를 보여주고 있다 .

중국만 하더라도 2007년부터 11차 5개년 계획을 수립 ,진행 중이

다 . 그런 중국의 노력은 2008년 베이징 올림픽에서 개막식과 폐막

식에서 확인 할 수 있었다 . 올림픽에서의 성공도 다년간의 시행착오

를 거쳐 나온 성과물이었다 . 지독한 황사로 대기오염이 심한 중국은

기상조절기술이 수자원확보 뿐만 아닌 대기질 개선에도 도움이 될

수 있다는 시사점을 주었다 .

9

기상조절 기술은 미국 , 멕시코 ,오스트레일리아 ,태국 , 이스라엘 ,러 시 아 , 중 국 ,일 본 , 아 르 헨 티나 , 그 리 스 , 남아 프 리 카 공 화국 등 세 계 37개 국 에 서 총150여개의 다양한 프 로 젝 트 가수행 중에 있다 .

미국 전역에서 실시하고 있는기상조절

중국에서 지상연소 실험하는장면

국내 기상조절 현황

우리나라의 첫 인공강우는 1963년 동국대 양인기 교수팀의 실험으로 시작

되었다. 하지만 지원부족과 필요성을 느끼지 못해 실험이 몇 십년 동안 중단

되었다가 2001년에 발생한 심각한 봄 가뭄을 계기로 다시 실험이 재기되었

다. 한편 2003년 이후부터는 기초이론 연구와 관측을 중심으로 체계적인 실

험을 실시하고 물리적으로 검증하는 체제로 추진되고 있다. 아직은 인공강우

와 안개소산 쪽의 실험만 시행하고 있다. 하지만 폭퐁우 완화 등과 같은 악기

상을 예방하기 위한 기술도 연구되고 있다.

지금은 인공증우(설) 실험은 한반도의 기후학적 조건, 항공실험의 제약, 예

산부족 등 다양한 요인으로 인해 겨울철 지상 인공증우(설)1)실험을 통한 수

자원 확보에 중점을 두고 관련 인프라를 구축하고 있다.

그렇다면 우리나라의 실험 성과는?

- 인공증우(설)

본격적인 실험은 2000년대부터 시작하였다. 하지만 실제로 인공 증우(설)

에 효과를 확인한 것은 2006년부터 2008년 동안 활발한 연구 활동을 통해

증명되었다. 이 때 총 25회의 실험 중 8회 증설효과 확인 했다고 한다. 2010

년 올해는 6차례의 비행을 통해 총 9회의 인공강우 실험이 실시됐다. 이 가운

데 4회 성공해 44%의 성공률을 보였다. 특히 올해는 인공강우량이 기존에 비

해 약 63% 증가했다. 꾸준한 연구와 실험 덕에 꾸준한 성과를 보여주고 있는

것이다.

- 안개소산

안개소산의 경우도 2006년부터 연구활동이 활발하게 이루어지고 있다.

2006년부터 2008년까지 23회를 평균 24분의 실험을 통해 시정개선 시간이

31% 향상되었다. 안개소산 시 사용되는 시딩의 두 가지 방법이 있는데, 현재

원형시딩과 선형시딩을 이용하고 있다.(왼쪽 표1 참고)

시딩 효과 시간이 짧은 원형 씨 뿌리기도 빠른 대처가 필요한 위급상황에는

보다 활용도가 높을 것으로 생각된다.

안개소산기술 중 물분사 차폐막을 이용한 실험으로 시정개선효과를 비교해

봤을 때, 8회 실험 평균 14% 시정이 향상 되었다. 이 때, 사과형 노즐이 부채

꼴 노즐보다 시정 향상 공간이 더 넓다는 결과가 나왔다.

1) 겨울철 지상 인공증우 :

겨울철에 생기는 구름은 비

교적 차가운 구름이므로 요

오드화은을 빙정핵으로 사

용한다. 비교적 따뜻한 구

름보다는 인공강우의 효과

와 지속시간이 뛰어나며 용

이성이 크다.

표1. 시딩방법에 따른 효과

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효과시간

원형시딩∨

선형시딩

원형시갂이 효과가빠르게 읷어난다.

시정개선효과

원형시딩∧

선형시딩

선형시딩이 효과는늦지맊 개선효과가오랫동앆 지속된다.

대기질개선(평지 실험)

매년 봄에 중국에서부터 찾아오는 황사는 기상조절을 이용할 시 피해를 최소화 할 수 있다. 우리나라에서 실제로

2010년 5월 수도권을 대상으로 대기질 개선을 위해 인공증우 실험을 실시했다. 즉 평지에서 실시된 이 실험은 안성

과 평택지역에 1~2mm의 비를 내리게 했다. 시딩은 인천공항에서 북서쪽으로 5km 떨어진 지점 500m 상공에서 실

험 당일 오전 9시께까지 약 12분간 이뤄졌고 재료로는 염화칼슘(CaCl₂)이 이용됐다. 아직은 실험단계이지만 황사

나 먼지 등 대기중의 오염물질이 많을 때 이를 인위적으로 씻어낼 수 있는 가능성이 열린 셈이다. 또 주로 산악지형

에서만 실험을 해오던 우리나라는 전라도와 경상도 지방에서도 기상조절 기술을 이용하여 수자원공급이나 대기질

개선을 위한 응용 가능성이 있다는 시사점을 주었다.

국내외 인프라구축 현황

미국의 산업 인프라의 규모를 보면 약 50여 종에 달하는 관련장비 전부를 자국에서 개발하여 보유하고 있으며 각

각의 실험종류와 대기고도에 알맞게 특화되어 실험할 수 있는 Twin Otter, G-Ⅳ, gulfstream, P-3등의 항공기를

다수 보유하고 있어 언제나 실험에 적합한 환경을 정확하게 예측, 실험 및 분석할 수 있는 알고리즘이 형성되어 있

다.

또한 인접한 일본은 일본기상연구소(MRI)에서 계획한 JCSEP(Japanese Cloud Seeding Experiment for

Precipitation Augmentation) 프로그램을 5개년으로 수립, 내년까지 지속적으로 시행할 계획에 있다. 장비는 대체

로 미국에서 구입하여 가져오는 편이 많으나 어떤 것은 위탁 개발하거나 자체 개발한 것도 있다. 또한 수입하는 기

기들의 개발경험은 상당히 축적되어 있는 상태이므로 자국 내의 과학에 대한 지속적인 관심이 있는 것을 알 수 있

다.

한편 국내에서의 인프라 구축 진척은 2007년 본격화되기 시작하여 대관령 구름물리선도관측센터에 집약되기 시

작하였다. 현재 기상조절 소규모 지상실험 및 기초연구를 위한 구름 및 강수관측장비인 연직강수레이더 등 16종의

장비를 구축, 운영하고 있으며 이러한 장비는 거의 대부분 수입에 의존하고 있는 실태이다.

한편 국내와 국외, 기상조절 선진국의 상황을 비교해보면 추정예산이 적게는 30배에서 많게는 1000배(미국)까지

차이가 나 현실적인 부분에서 제약이 많다. 또한 실험장비의 개발에 있어서도 국내 고유 개발을 목표로 하고 있으나

그 열정과 기술수준에 비해 많이 뒤떨어져 있다.

11

우리나라는 중위도 편서풍대에 위치하고 있어 주 1회 정도 기압골이 통과하여인공강우에 적합한 기상상태를 갖추고 있기 때문에인공강우에 의한 수량 확보시 높은 경제적 이익을 볼수 있으리라 판단된다.

같은 위도대에 위치한 나라보다 우리나라의 상공에위치한 강한 제트류에 의해기상변화가 심하여 기상예보가 어렵고, 미국과 중국의 넓고 평평한 지형에 비해 좁고 산악이 많은 지리적 환경때문에 인공증우 실험의 성공률이 다소 낮을수 있다.

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단계 1단계(3년) 2단계(3년) 3단계(4년)

1-3년차 4-6년차 7-10년차

읶공증우

앆개소산

우리 나라 기상조젃 단계별 목표(TRM CHART)

핚반도구름특성연구

읶공증우 기술 개발

미세 구름 물리 연구

앆개소산 기술 개발

핚반도 앆개 특성 연구

기상조젃실용화

기술개발

기상조젃실용화

기술 구축

기상조젃 효능성검증 기술 개발

기상조젃 기술경제성 평가 기술 개발

우리나라는현재개발1단계에위치해있다. 전문적인지식확보와다양한통계자료를구축해2010년부터2013년까지2단계,

2014년부터2017년까지개발3단계를목표로기상조절연구를수행중이다.

우리나라의 개발 추진단계

기후변화 대응에 대핚 관심 대두기상산업짂흥법 제정에 따른 기상산업 홗성화

기상조젃에 대핚 부정적 읶식각 기관의 연계 system 부재읶력, 기술, 연구 지원 부족

읶식 및 필요성 부족비연속적 실험 시행

지역경제 발젂수자원 확보기상산업의 확장, 읶식 개선기상재해로 읶핚 피해 감소제대로 된 방재시스템 구축기후변화대응 선짂국으로의 도약

기상조젃의 오,남용기상조젃로 읶핚 홖경 변화더욱 효율적읶 싞기술 유입

강점S

약점W

T위협

O기회

SWOT 분석

한국 적용에 유리한 점

한국 적용에 불리한 점

PEST 분석 및 시사점1. 정치, 행정적 측면

1.2005년 2월 교토의정서발효 후 온실가스 감축정책은 국제적인 대세임

2.한국 주요 정책 내용 :2020년 국가 온실가스감축목표를 현재보다 4%줄이기로 확정, 발표함

2. 경제, 산업적 측면

1.향후 4년간 총 50조원의규모의 예산을 투입하여96만개 일자리 창출을계획하는 사업으로써, 녹색성장 정책과 고용창출정책을 결합하여 단기적으로는 일자리 창출을 통해 당면 경제위기를 극복하고 장기적으로는 잠재적 미래 성장 동력 확충과 환경보전 등 도모 목표로 추진하겠다고 밝힘.

2.공항에서 발생하는 안개는 최근 첨단 비행 이착륙 시스템의 발달에도 불구하고 비행기의 운항율을 크게 떨어뜨리는 등항공기의 결항 또는 지연등에 의한 경제적, 시간적 손실을 입힘. 우리나라 김 포 공 항 (2000 년~2005년)의 경우 연평균1,000억원의 손실이 발생함.

3. 사회,문화적 측면

1.2006~2020년 수자원장기종합계획(‘06)에 따르면 2011년 우린라ㅏ도물부족 국가로 분류될 것으로 예상하고 있음

4. 과학기술적 측면

1.기상자원 조절기술개발은 10대 환경산업 중 하나로 분류되어 있음

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정치, 행정(P)

경제, 산업(E)

사회, 문화(S)

과학기술(T)

세계적으로 기후변화 및 자원고갈 위기 대응이명박 정부는 ‘저탄소 녹색성장’을 국가 주요

정책과제로 제시

싞재생 에너지 및 녹색관렦 기술 및 산업 시장확대

녹색뉴딜사업, 향후 4년갂 총 50조원 투입 96맊개 읷자리 창춗

공항 읶귺의 앆개로 읶해 탑승객 불편 및 경제적 손실 등 발생

2016년 9.75억 ㎥ 물부족 젂망, 세계적으로 홍수, 가뭄 등 물관렦 재해 급증

이명박 정부의 ‘577 과학기술기본계획’ 발표로글로벌 이슈에 대응하기 위핚 수자원 및 기후변화 기술의 중요성 부각

홖경부의 ‘녹색성장실천계획’ 내에 기후변화대응 10대 홖경기술 중 하나로 기상자원조젃기술선정

기후변화 등으로 가뭄, 홍수, 산불 등이 빈번하게 발생함에 따라이를 대핚 적극적이고 실현 가능핚 국가적 대응기술 마렦 시급정부의 기후변화 대응 정책과 과학기술기본계획에 부합하는 기상조젃 기술개발 필요공항의 앆개는 수송 앆보 및 국민 경제에 손실을 미치므로 미연에 방지핛 수 있는 기술개발 필요

기상조젃 예타 종합보고서그림 1-2 홖경붂석 및 시사점

부경대학교 변희룡 교수님국립기상연구소 장기호 박사님

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변희룡교수님24대 한국기상학회장부경대학교 대기과학학과장상부대류권과 하부 성층권의 역학과 화학에대한 연구, 기후 역학, 대기 수송및 혼합, 성층권 오존에 관한 연구에 관심

탐방목적

변희룡교수는 ＇한국수돗물포럼-물위기(가뭄과 홍수) 극복방안＇ 포럼에

서 “2010년부터 2012년 사이에 우리나라에 가뭄 대재앙이 닥칠 것”이라고

경고하며,서둘러 대책을 마련해야 한다고 주장한다. 또한 홍수가 발생할 때

최대한으로 저장하는 방법이 있고, 지속적으로 인공강우 기술에 투자하여 방

법을 생각해봐야 한다는 입장이다. 이에 기상조절에 관한 전반적인 문제점과

우리나라에서 보편화 되기 위한 방법이 무엇인지 인터뷰를 해보았다.

Q. 전에 기사에서 기상조절을 하나의 가뭄 대응책으로 제시하셨지만, 왜 아직

믿을 만한 수준은 아니라고 생각하는지?

여태까지의 인공강우 실험을 몇 번 시행했지만, 아직 성공했다고 표현하기

에는 이르다. 물론 강수의 양이 통계적으로 많아졌을 수 있다. 하지만 그것이

실제 강수효과로 많아진 것인지 아님 인공강우로 많아진 것인지 과학적인 증

명을 할 수가 없다. 우리나라가 인공강우로써 가뭄을 대비하려면 조금 더 체

계적이고 과학적인 매뉴얼이 필요하다.

Q.그럼 기상조절기술의 문제점은 무엇인지?

현재 기상조절은 거의 구름씨뿌리기(Cloud seeding) 기술로 이루어지고 있

다. 요오드화은 가루를 주로 사용하는데 이 물질이 감자를 썩게 한다는 이론

이 있다. 증명을 해보지 않았지만 증명하거나 실험하여 증명할 필요가 있다.

환경에 조금이라도 영향을 준다면 그 피해를 극소화 혹은 다른 물질로 대체

할 필요가 있다. 그리고 인공강우 기술은 요오드화은 구름씨뿌리기 말고는 거

의 실험되고 있지 않다. 그래서 다른 기술을 개발할 필요가 있다고 생각한다.

Q. 요오드화은보다 더 좋은 물질이나 혹은 기술이 연구되고 있나?

요오드화은보다 좋은 물질이 아직 나오지 않았다. 여러 가지 논문에서 더 좋

은 물질에 대한 연구가 계속되고 있으나 그 만한 물질이 아직 나오지 않고 있

다.

기술로써는 구름씨뿌리기(Cloud seeding)말고 산 정상부근에서 제트엔진

을 이용해 공기를 가열시켜 상승기류를 이용한 방법 있다. 여름철에도 비슷한

원리로 지상가열, 상승기류 만들면 스스로 에너지를 찾아가기 때문에 바로 소

나기가 올 수 있다.

Q. 가뭄에는 이 기상조절을 어떻게 활용 할 수 있나?

우리나라는 지형적으로 태백산맥이 크게 위치해 있어 산맥을 이용해 기상

조절을 이용 할 수 있다. 전국적으로 위치해 있는 남한강, 북한강, 낙동강 등

을 이용하여 물 공급이 가능하기 때문이다. 이 이점을 이용하면 기상조절에

대한 효용성은 크다고 할 수 있다. 하지만 여름철 같은 경우 워낙 강수량이 많

으니, 홍수 등을 저장하여 관리하는 방법을 고려해보거나, 겨울철에 인공증설

을 실행을 자주하여 얼음으로 저장해 놓는 방법 등도 생각 해 볼 수 있다.

변희룡 교수님의 발표자료

‘가뭄의 역사와 전망’

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Q.그렇다면 현재 기상조절을 보편화시켜 적적한 기술로 이용 할 수 있는 방

법은 무엇인지?

1. 기상조절기술은 장관급인사에서 몇 백억정도의 투자보다 몇억규모라도

이벤트성인 것보다 장기적인 지원이 필요한 프로젝트이다. 따라서 한 번의 큰

규모의 육성과는 다른 관점에서의 투자가 필요한 것이다.

2. 국가예산으로 장기적 차원에서의 전문가 양성도 꼭 필요할 것이다. 대기

과학자들 중 정말 역량있는 사람들이 돈이 안 되는 이유로 기상조절만을 잡

고 오랫동안 연구할 수 없는 실정이 우리나라의 때문이다.

3. 행정적인 간소화와 통합이 이루어져야 할 것이다. 한 팀이 한 번의 실험

을 하기 위해서는 기상청, 시청, 실험센터, 연구소에서 여러 가지 요소를 서로

맞추어 조절 해야 하고 행정적인 요소 등을 고려 해야 하므로 복잡한 것이 한

두 가지가 아니다. 현재는 수문 자원팀 정도의 규모, 다시 말해 기상청 과장급

정도의 사업수준을 가지고 있는데 최소한 기상청장 직속 정도의 규모로 만들

어 행정절차를 더욱 간소화할 필요가 있다. 기상조절이 필요할 시 승인을 받

기 위해 시간만 축 낼 수 없다. 이유는 구름은 수시때때로 움직이기 때문이다.

위 그림은 가뭄과 기우제 빈도 분포를 년별로 나타낸 것이고, 크고 파란 점이124년 가뭄 주기를 뜻한다.

가뭄주기에 관심을 가지고 관련논문을 발표한 변희룡 교수는 가뭄의 규모별주기를 분석한 논문에서 조만간 다가올 가뭄의 중첩(대가뭄, 중가뭄, 소가뭄)에 대한 대비책으로 기상조절 기술의 연구 및 발전을 힘주어 설명하였다.

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체계화적이고 과학적읶 검증법이 필요하다.기술적읶 면에서 다양핚 방법의 실험과 연구가 필요하다. 기상조젃의 시행에 대핚 제도적읶 변화가 필요하다.

CHECK POINT

기상조절 기술을 직접 시행하고 있는 국립기상연구소에 가다.

올해 상반기 동안 수영장 1000개를 채울 만큼의 인공강우를 내리는데 성공했다. 약 10년도 안된 인공강우 연구로써는 비약적인 발전이라 해도 과언이아니다. 이 실험과 연구는 우리나라의 유일한 기상조절팀협력단에 의해 이루어진 성과이다. 따라서 우리는 국립기상연구소를 방문하여 국내 기술 발달 정도를 알아보고, 앞으로의 발전 방향, 발전 가능성 등을 알아보고자 한다.

Q. 한국과 미국 내 기상조절의 차이점은 무엇인지?

우리나라는 지속적으로 연구한 지 이제 10년 조금 넘었다. 우리나라는 국민들이 기상 분야에 대해서는 정보의 개념(소프트웨어)으로 받아들이지만 기상조절은 관측, 실험, 비행기 사용 등 하드웨어적인 부분에 있어 더 영향을 받기때문에 지원문제가 가장 크다. 그렇기 때문에 필요성이 대두되어도 결국 이벤트적 연구 수준에 머물러 있다.

반면 미국은 기상조절 기술이 이미 비즈니스화를 중심으로 진척되어 상업적 연구 및 기술의 해외 수출하는 단계이다. WMI, ICE, SOAR 등의 사업체가이에 속한다.

Q. 미국보다 땅도 작고 지형도 다른데 기상조절의 가능한가?

우선 지형적으로는 우리가 더 유리한 편이다. 산맥을 이용하여 인공강우를이용하는 것이 가장 대중화된 방법이기 때문이다. 또한 땅이 작은 것 역시 기상조절에 대한 경제성 훨씬 뛰어나기 때문이다. 인공강우 실험을 할 시, 중형비행기로는 약 40km의 효과를 볼 수 있고, 평방 1260km의 강수효과를 확인할 수 있을 것이다. 하지만 이 정도 규모는 약 서울의 2배 정도 밖에는 안되기 때문에 각 지자체에서 기상조절 팀을 만들어 수행해야 할 필요가 있다.

Q. 국내에 기상조절 산업을 위한 장비나 기초기술은 얼마나 확보했는지?

예산이 없어서 임대 항공기를 이용하고 있고 관련학과들이 있는 학교가 보유한 센서들 조합해서 하고 있다.

하지만 작년 11월ㅔ 항공 레이다 스캔을 활용하여 실험검증기술에 특허를냈다. 항공 레이다는 있긴 하지만 관측에만 쓰므로 기상조절에 관한 일에 쓰지 않기 때문에 기상조절에 관해서 굉장히 큰 효과라고 볼 수 있다.

Q. 정부에서는 산업의 기상조절 발전에 대한 중요성을 못 느끼고 있나?

그렇다. 해마다 예산을 계속 떨어뜨리고 있다. 일본, 태국, 중국은 지속적인발전을 이루고 있는데 반해 우리나라는 그 국가적 위상에 맞지 않게 발전하지 못하고 있다. 꾸준하게 기술을 개발해 축적해 나가는 것이 중요하다. 모든과학 기술들이 그렇지만, 그 외의 파급효과가 크므로 국가에서 중점적 개발과제로 지정할 필요가 있다. 새롭게 개척해나갈 수 있는 분야다.

Q. 요오드화 은 이외에 다른 물질들이 연구 된 적 있는지? 그만큼 효과를 줄수 있는지?

요오드화 은으로 포화된 땅에 자라는 잔디를 일년동안 메뚜기한테 먹여보고 활동성 테스트 해 봤다. 직접적인 영향 없는 것으로 분석되었고, 워낙 미량으로 뿌리기 때문에 위험은 없다는 입장이다. 요오드화 은은 거의 ICE사에서구입하고 있다. 더욱 영향력 있는 물질을 연구하고 개발할 필요가 있다.

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국립기상연구소

국립기상연구소는 기상분야에대한 폭넓은 예측기술 개발 연구와 지진피해 저감에 관한 연구를기획하고 수행함으로써, 기상·지진분야의 기술을 향상시키고, 기상과 지진현상으로 인한 피해를최소화시켜 국민의 삶의 질을 높일 목적으로 1978년 설립되었다.http://www.nimr.go.kr/metri_home/

장기호 박사님

국립기상연구소

수문자원연구팀장

사짂은 지난 3월 대관령으로떠나기 젂 김포공항에서의모습

Q. 비행기를 이용한 항공 실험 및 관측 외에도 지상 실험을 할 수 있다고 들었습니다만?

원격 플레어를 이용한 실험으로서 우리나라도 하고 있다. 국내 고유 기술로자체로 개발하여 테스트단계이다. 연구실, 챔버에서 수많은 테스트 하고 지상에서 테스트 한 것을 다시 비행기에서 확인하는 수준이며 폭설을 대비해 이를 억제하는 실험 등을 준비하고 있다.

Q. 안개소산 기술은 어느 정도 발달했는지?

안개소산 기술은 지상실험 거의 끝난 상태다. 시정을 24% 정도 개선했다.눈으로는 확인 안되지만 항공에서는 쓸 만하다. 시딩 방법으로 하고 있다 거의. 가열방법 등은 하다가 실패했고, 경제성은 모르겠다. 전자기파 우리나라에서 개발했다. 거의 10년 넘게 개발해서 거의 완제품까지 만들었지만, 그 범위가 얼마나 되는지 모른다. 유효범위가 얼마나 되냐에 따라서 경제성이 나온다. 연세대 염성수 교수님, 경북대 김경익 교수님 같이 했지만, 예산도 적고해서 많이 힘들었다.

인공강우가 되냐 안되냐는 문제가 아니라 경제성이 있냐 없냐, 통계성, 유효범위는 얼마냐가 문제다.

Q. 기상조절 실험 수행 시 검증방법은?

첫째, 주변에 자연 강수가 없을 때, 공중에도 없을 때(실험지역에 개입하지 않았을 때), 위성에는 있지만 레이다에는 없을 때, 확실하게 비가 내리면 검증에성공한 것이다.

둘째, 자연 강수가 들어오는 데 바람이 일정하고 목표지역에서의 프로파일링하고, 자연강수보다 강화되었을 때 검증된 것이라 할 수 있다.

Q. 국내의 민간사업화 가능성은 어떠한지?

현재 연구 수준은 기상조절 기술을 민간화시켜 발달시킬 수준이 아니다. 국가차원으로서 국민에게 기술지원을 하여 연구를 해야 할 것이다.

민간에서 기상조절 기술 상업화에 관심을 가져 중국에서 기술 도입을 시도한적이 있었다. 하지만 구름 예측도 어려운데, 과학적 변형을 줘서 비를 내리게하는 것은 쉬운 일이 아니었고 전문지식이 부족한 사업자가 도전하기에는 불가능했다. 관련분야의 침체도 영향을 주고 받는다. 항공분야가 서로 영향을많이 주고 받는데 요즘은 저가 항공산업체 등 여러 산업체가 생겨 조금 활성화되고 있다. 우리나라 서해를 예로 들자면, 배는 한 포인트지만 비행기는 빠르게 관측 가능하다. 또한 다양한 측면에서 활용이 가능하다.

기상조절팀 연구사님들의 의견

기상조절의 불확실성에 대해

서 아직도 많은 의견이 제시되

고 있습니다. 따라서 그 불확실

성을 검증하기 위해서는 지속

적인 관심이 필요합니다. 미국

은 50년이라는 역사를 가지고

있기 때문에 그만큼의 많은 기

술과 노하우를 가지고 있습니

다. 따라서 우리도 기상조절이

보편 활성화 되기 위해서는 많

은 연구와 투자가 필요합니다.

대기효과와 지형적인 조건의

기술적인 분야 뿐만 아니라 제

도나 시스템에서 많은 개선이

필요합니다. 또한 미국과 같은

선진 기술을 가진 국가와의 비

교체험을 통해 발전 가능성 제

시하는 것 또한 중요합니다.

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필요성에 대핚 읶식이 낮다. 정부의 집중적이고 장기적읶 투자와 읶력의 육성이 필요하다. 핚국의 지형적 특성에 맞는 연구와 새로욲 기술 개발이 필요하다.

CHECK POINT

특허받은 검증법 - 항공기에 레이더를 탑재하여 스캔하는 기법

비행기 날개 부붂에 설치핚 ‘플레어’ 부붂에서 읶공비 씨앗을뿌리면 구름 속 수붂과 맊나 빗방욳로 변핚다.

대한민국이 기상조절을 하기 힘든 이유

위의 탐방을 통해 결론을 통합해 보면 다음과 같은 문제점을 제시할 수 있다.

첫째, 현재 우리나라에서는 기상조절에 대한 실행가능성에 대해 불가능하다는 인식이 지배적이다. 기초

과학분야의 미비한 지원 가운데 과학계 내에서도 분명하게 드러나는 기상조절 기술에 대한 비지속적 관

심을 예로 들 수 있다. 기상조절 기술은 보편화 되지는 않았지만, 뉴스와 기사로 기상조절에 대한 시행

여부나 효과에 대해 많은 방송이 되었다. 우리가 만약 기상조절 기술에 대한 장기적인 관심을 가지지 않

는다면 결국 자유경쟁체제 내의 범세계적 차원에서 해당 분야와 기술(원천기술 및 고유기술)은 도태되

고 마는 것이다.

둘째, ‘부정적인 환경요인의 발생’과 ‘기술개발 자체에 대한 부정적 인식’에 대한 여론이 지배적이기 때

문이다. 특정지역에서 일어나는 인공강우로 인해 다른 지역에 피해가 일어날 것에 대한 우려가 높다는

인식이 있다. 인공적으로 비를 내려 대기 중 공해물질을 깨끗이 청소할 뿐만 아니라 구름을 제거해 맑은

날을 유지할 수 있다는 인공강우에 대해 일부에서는 일시적인 효과일 뿐 또 다른 환경문제를 야기할 수

있다는 의견이 제기되었기 때문이다. 한 예로 지난 2008년 8월에 있었던 베이징 올림픽 당시 올림픽을

앞두고 있는 중국 베이징의 대기오염에 대한 우려가 계속되고 있었고 중국이 인위적인 조작을 통해 베

이징 상공의 비구름을 미리 없애는 인공강우를 여러 차례 시행함에 따라 전세계의 관심이 집중된 적이

있었다. 실제로 실험을 수행함에 따라 베이징과 주변지역이 전과 달리 습하고 더운 날씨가 지속되는 이

상기온현상이 수반되었으며 주변지역인 우리나라에 미치는 영향 등 인공강우의 알려지지 않은 부작용

을 걱정하는 목소리가 높았다. 이와 같이 인접국가들과의 관계와 불분명한 영공구분 및 일본, 중국 등

기상학 및 기술 선진국들에 둘러싸인 주변환경에 대한 불신이 팽배한 현실이다.

셋째, 기술력부족과 실험검증에 대한 확충의 우려가 높다. 현재 우리나라에는 국립기상연구소에서 운

영하는 대관령 구름물리선도 관측센터에서의 기초실험 및 분석, 비정기적으로 시행되고 있는 인공강우

비행실험이 전부이다. 이 관측센터에서는 기상조절 소규모 지상실험 및 기초연구를 위한 구름 및 강수

관측장비인 연직강우레이더 등 16종의 장비를 구축, 운영하고 있다. 그러나 그 인프라, 즉 실험의 계획,

수행, 분석, 피드백 또한 모두 국립기상연구소에서 자체적으로 실시되어 자칫 ‘우물 안 개구리’가 될 수

있다. 미국의 경우 기본 자료는 NWS에서 제공되어 학교 및 연구소에서 개발된 분석방법 및 실험방안을

토대로 실제 기기제작업체와 제제(製劑)제조업체에서 만들어진 베이스를 바탕으로 민간화된 업체에서

실험하고 주정부 산하의 검증기관에서 제한 및 확인을 하고 있다.

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읶식의 부재 부정적읶 홖경적 요읶 기술력 및 젂문읶력 부족 제도적읶 시스템

CHECK POINT

만나고 온 사람들배우고 온 것들

20

21

7/18읶천(ICN)읶터뷰 준비 및 젂체 읷정과 이동 수단 조율

19Texas A&M University 방문 및 읶터뷰 짂행SOAR로 이동

20 SOAR 견학 및 읶터뷰 짂행

21SOAR 견학 및 읶터뷰 짂행STWMA로 이동

22STWMA 견학 및 읶터뷰 짂행Oklahoma로 이동

23The University of Oklahoma 방문 및 읶터뷰 짂행NWC 방문 및 읶터뷰 짂행

24 읶터뷰 준비

25North Dakota로 이동나머지 읷정 조율 및 읶터뷰 준비 (주말)

26 UND 견학 및 읶터뷰 짂행

27WMI & ICE 견학 및 읶터뷰 짂행California로 이동

28 탐방정리 및 귀국 준비

29 탐방정리 및 귀국 준비

30 짐 정리 후 핚국으로 춗발

Texas A&M U

STWMA

SOAROU&NWC

UNDWMIICE

대기과학 교수님들의 인식

Q. 기상조절에 관해서 대기과학자로서 어떻게 생각하시나요?

Q. 대기과학을 공부하는 학생으로 기상조절을 어떻게 생각하나요?

Q. 대기과학 학생으로서 기상조절에 대하여 얼마나 알고 있으며 어떻게 생각하나요?

Q. 다른 교수님들과의 면담에서 기상조절에 대해 더 많은 연구와 검증이 필요하다는 이야기를 들었습니다. 교수님의 의견은 어떻습니까?

아직까지 계속해서 연구가 진행되고 있는 분야라고 알고 있다. 계속해서연구가 이루어진다면 미래에는 정말 유용한 기술이 될 것이라고 본다

친구들과 몇 번 기상조절에 관해 얘기한 적이 있다. 이것이 기술의 발달로 정말 효과적인 시행이 이루어진다면 정말 대단한 것이다. 개인적으로우박억제에 관심이 있으며 기상조절을 위해선 먼저 구름물리에 대한 더깊은 이해가 필요하다. 레이더의 활용이 많은 분야이다.

인공증우의 경우 시딩을 하면 구름의 발달에 영향을 주는 것은 확실하다.하지만 그 변화가 어떤 식으로 일어날 것 인지와 과학적으로 어떤 영향을얼마큼 주는지에 관해서는 더 많은 연구가 필요하다. 기상조절에 관한 전반적인 과학자들의 입장이 나와 있는 "Owning the weather"라는 다큐멘터리가 있다. 그것을 보면 많은 궁금증이 풀릴 것이다.

기상조절 분야 중에 인공증우의 경우 아직까지는 효과 검증이 어렵다. 효과를 검증하기 위해서, 실험을 할 때 실험자와 실험장비가 항상 같은 조건을 갖추어야 한다. 또 시딩을 한 것과 안 한 것의 비교군과 대조군이 있으면 조금 더 과학적인 의미를 가질 수 있을 것이다. 하지만 서로 영향을주지 않는 거리에 위치하면서 같은 조건의 구름들을 선별하는 것이 매우어려운 작업이다.

Andrew DesslerMeteorology Professor

수증기와 기후변화의 연관성에 대해 연구하는데강렬한 온실기체이면서복잡한 대기와 해양간의 상호작용으로 연구가 어려운 분야이지만 기후변화를 이해하기 위해서 연구 중

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Texas A&M University서부 텍사스 Plains에 위치한

기상조절 및 대기분석 기상회사

이다. 여러 종류의 비행기와 파

일럿, 관측 장비 등의 인프라를

구축하고 있다 . 미국에서는

Texas, New Mexico, Califor

nia에서 기상조절을 수행하고 있

으며 외국에서는 India, the

Argentine Republic, Turkey에

서 대기분석 및 기상조절에 관한

연구를 하고 있다.http://www.met.tamu.edu/

Kenneth, P. BowmanMeteorology Professor

대기과학 학과장님으로상부대류권과 하부 성층권의 역학, 화학에 대한연구, 기후 역학, 대기 수송 및 혼합,성층권 오존에 관한 연구에 관심

Cameron Homeyer

Prof.Bowman이 지도교수님이며 요즘은 서로간의 간섭이 관측된 대류권과 성층권의 역학과 화학적인 특징을 평가하는 프로젝트(START08)에 참여 중

Justin Stachnik

중규모 기상학과 여러규모간 상호 작용, 레이더기상학과 기후연구에 관심이 있다.

Texas A&M University에서우리 팀을 위해직접 짜 주싞Study schedule

Don CollinsMeteorology Professor

에어로졸의 특성 및 영향에 관해 연구한다. 전 지구적 규모에서는 대류권의 에어로졸이 지구의 온도를 낮추는효과와 높이는 효과에 관해 연구하고있으며 지역적인 규모에서는 같은 방법으로 대기 오염에 관한 연구를 하고있다. 기상조절과 관련하여 SOAR,NCAR와 한 팀으로 이스탄불의 강우증가 프로그램과 구름 및 에어로졸에관한 연구 (PAPRICA)를 수행 하고있다. 에어로졸이 기후에 미치는 영향을 이해하기 위해서는 상세한 에어로졸 자료가 필요하다. 에어로졸 분석기기를 개발하는데 힘쓰고 있으며TDMA를 만들었다.

Q. 기상조절에 관한 교수님의 견해는 어떤 것인가요?

Q. 다음 번에 방문할 SOAR와 함께 터키의 PAPRICA 프로젝트를 수행하고 계시는데 대기질에 관한 연구와 기상조절이 얼마나 연관이 있나요?

Texas A&M University의 기술

DMA (Differential Mobility Analyzer )

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실험 이젂에 대기질 붂석이 먺저 이루어져서 그 지역의 구름특성을아는 것 선행읶공증우에 관해서 홖경과 읶류에 미치는 영향력에 대해 지속적읶연구가 필요하다.읶공증우를 했을 경우 효과에 관핚 과학적읶 검증법을 찾아야 된다.체계적읶 기상조젃 매뉴얼을 맊들어서 기상조젃을 시행해야핚다.

CHECK POINT

대기 중에 어떤 에어로졸이 얼마큼 있느냐에 따라 구름의 특성이 달라진다. 기상조절의 시행 이전에 대기질 분석이 먼저 이루어져서 그 지역의구름이 시딩에 어떻게 반응하는지를 알고 그것에 맞는 매뉴얼을 만들어야 한다. 그 지역의 대기질에 관한 이해 없이 무작정 시딩을 하는 것은 과학적인 신뢰성만 떨어뜨린다.

대기과학은 연구해 나가야 할 분야가 많다. 아직까지 대기에 대한 이해가 충분히 이루어지지 않았기 때문에 기상조절, 그 중에 인공증우에 관해서는 아직까지도 더 많은 연구가 필요하다.

Ping YangMeteorology Professor

대기에 있는 입자의 산란특성에 대해 연구하며 입자들의 광학적인 특성을컴퓨터로 계산하기 위해 수학적인 알고리즘을 개발하고 있다. 태양복사와지구복사에 관한 연구, 빛의 산란과이동에 관한 이론들에 관해 연구 중

DMA에서는 입자를 나누기 위해 좁은 전기적 이동 범위 내에서 전기장을 유도한다. 입자의 크기 분포가 DMA에 의해 수집되는데TDMA는 두 개의 DMA가 연결되어 있는 것이다. 첫 번째 DMA는 일정한 전압을 유지하며 높은 습도 하에 하나의 에어로졸만을 분리한다. 만약 에어로졸이 흡습성 물질이면 빠져나오면서 에어로졸이 수증기를 흡수해 커지고 흡습성 물질이 아니면 크기의 변화가 없다.첫 번째 DMA에서 두 번째 DMA로 이동하는데 첫 번째 DMA는 입자의 크기를 나누고 두번째 DMA는 마지막 크기 분포를 측정한다.인공증우에 대해 설명해주시

는 Collins 교수님

Ping Yang교수님과

STWMA의 기술

지역에 따라 구름의 특성이 다른데 STWMA가 위치한 Pleasanton은 구름의 아랫부분을 1km라고 보고 0도씨 부분을 4.5km, 구름의 최고높이를 6km라고 잡았다. 이렇듯 인공증우는 그 지역의 구름특성에 따라 다르게 시행되어야 하기 때문에 한 지역에서의 다년간의 연구경험이 요구된다.

두 가지 중 어느 쪽이 더 효과적인 방법인가에는 아직까지도 논란이 많이일어나고 있는 점이다. 구름의 높이가 충분히 크다면 요오드화은(Cold part)과 염화나트륨(Warm part) 플레어를 한 실험에서 같이 사용 할 수 있다. 플레어의 연소시간은 작은 것은 45초, 큰 것은 3-4분 정도 걸린다.

시행과 연구결과 분석 및 검증에는 TITAN이라는 레이더 소프트웨어 프로그램이 이용된다. 인공증우 결과 분석 및 검증에는 위의 다섯 가지 요소의 그래프 변동(oscillation)를을보고 판단하며 인공증우를 한 구름과 하지 않은 구름간의 그래프 변화 분석을 통한 변화비율을 본다.

레이더의 경우, 예전에는 기관이 구비하고 있는 레이더를 이용하여 관측하였지만 지금은 NWS(National Weather Service)의 레이더 자료를 이용하여레이더 유지, 보수비가 들지 않아 비용절감을 하고 있다.

기상학자의 경우 인공증우 시행시에 비행기에 같이 탑승하는 것도 좋지만보통은 지상에서 TITAN 화면으로 파일럿이 조종하는 비행기의 위치와 표적구름의 위치를 보며 어느 위치에 플레어를 발사하는 것이 좋은지를 통신으로지시하는 역할을 한다.

STWMA의 기술- 검증법

검증법에 관하여는 아직도 논란이 많은데 비슷한 조건의 구름을 선택한 뒤인공증우를 시행한 곳(비교군)과 시행하지 않은 곳(대조군)의 결과를 비교,분석한다. 이 때 비슷한 조건의 구름을 선택하는 것도 어려울뿐더러 그것이서로 영향을 안 줄만큼 충분히 떨려져 있어야 하며 다른 상태의 대기질이나시스템 하에 있지 않을 정도로 충분히 가까워야 한다. 그 거리를 100-150km로 보고 있다. 시간상으로는 하루 앞과 전의 구름도 비교대상으로 넣는데 이에 대하여도 역시나 논란이 많은 부분이다. Dr. William L. Woodley가 5년동안 실험의 검증에 관한 연구를 하였는데 긍정적인 결과를 얻었다.

STWMA의 연계시스템

Texas내의 인공증우를 시행하는 여러 County들이 모여 네 개의 기상조절연합을 이루고 있는데 그 중 하나의 연합이다.

STWMA의 인식

수자원이 부족한 지역이기 때문에 인공증우가 지역 수자원 확보에 긍정적인 영향을 준다는 생각으로 꾸준한 시행과 기술 개발을 하고 있다.

24

South Texas Weather

Modification Association14년간의 인공증우 시행 노하우

를 바탕으로 꾸준히 인공증우 시

행 및 연구와 검증을 하고 있는

서부텍사스 지역의 기상조절협

회이다.

http://southtexasweathermodi

fication.com/

STWMA의 기상학자

Todd Flanagan

인공증우

Cold part에 쓰는Top Seeding

구름의 윗부분에서 플레어를 쏘아 Cold part에 있는 빙

정에 바로 반응하게 함으로써 좀 더 빠른 실험결과를 얻

을 수 있는 반면 Base seeding에 비해 더 큰 비행기가

요구되고 더 높은 곳까지 비행해야 하므로 더 큰 비용이

든다는 단점이 있다.

Warm part에 쓰는Base Seeding

구름의 아래쪽에서 Warm part 부분에 플레어를 쏘아

상승기류를 이용, 구름을 성장시키는 방법으로 반응시

간이 Top seeding에 비해 길지만 낮은 비행고도로 비

용이 덜 든다는 장점이 있다.

STWMA의 자본

STWMA의 인력

STWMA는 두 명의 기상학자와 두 명의 파일럿 그리고 기술자로 구성되어있다. 기상학자는 매일, 매일 그날의 기상상태를 분석하여 인공증우 시행 여부를 결정한다. 시행이 결정된 뒤에는 파일럿이 플레어를 탑재한 비행기를 띄워 지상에서 레이더영상을 보고 있는 기상학자와 통신을 하면서 적절한 위치에 플레어를 발사한다. 겨울에는 시행을 하지 않고 연간 결과보고서를 쓴다.

STWMA의 정책

인공증우를 시행 할 수 있는 권한을 가지고 있다. 그러나 인공증우가 오히려좋지 않을 때에는 시행이 금지되는데 예를 들어 건초더미를 말아야 하는데비가 어느 정도 와서 건초더미가 잘 말리지 않을 때는 인공증우 조건이 맞추어 지더라도 시행이 금지된다. 그리고 자연적으로 비가 와서 수자원 확보가될 시에는 무리해서 인공증우를 시행하지 않는다.

TITAN

• Thunderstorm Identification, Tracking, Analysis, and Nowcasting(폭풍우 검증, 추적, 분석, 그리고 현황 예보)의 약자로 실시간으로 구름의 3차원 구조를 분석해주는 소프트웨어로 처음에는 레이더 신호를 측정하여 폭풍우를 검증하고 추적하는 목적으로 만들어진 알고리즘

• 현재는 기상조절 수행을 평가하는 목적으로 이용됨

• 이 프로그램은 두가지 방법으로 발전

– (a) 알고리즘은 예보와 분석 그리고 기후학의 측면을 포함하여 정밀해지고 확장되었다.

– (b) TITAN은 자료를 다루고 분석하고 다룰 수 있게 시스템과 연계된다.

• 일정한 시간마다 표시되며 계산된 특정 값은 실시간 레이더로 분석된 강우,에코의 높이, CAPPI 단면, 태풍 시간과 높이 프로파일, 에코의 부피 변화,면적, 강수 플럭스, 질량, 연직 통합 액체 (VIL)와 같은 요소들을 포함하는데, 이들이 항공 추적과 함께 합쳐지면 TITAN은 구름시딩 프로젝트의 아주 유용한 도구가 된다. 에코를 검증, 추적하며 실시간으로 특성을 계산해내는 TITAN의 능력이 구름시딩 연구의 평가에 좋은 도구로 활용되게 한다.각각의 비행기에서 나오는 지구정지궤도위성(GPS) 위도와 경도 자료를 모아서TITAN에서 경로를 보여준다. 이것은 항공자료의 습득과 원격측정시스템(DTS)을 이용하여 완성한다. 항공기와 탑재된 GPS 수신기 고도, 경도,위도, 지상속도와 같은 항공자료는 연구실로 보내고, 연구실에서는 UHF 안테나와 수신기를 통해 받는다. 자료는 TITAN에서 수집이 되고 윈도우화면에서 보여진다. 레이더 기상학자는 항공기를 에코 구름에 가까운 지역 방향을 향해 가르쳐줄 수 있다.

25

통계적읶 데이터 구축이 필요하다.

CHECK POINT

비행기 유지 및 보수, 플레어 비용, 임금 등의 모든 비용을 포함핚

읶공증우 시행에 드는 비용은 3.75센트/acre

주정부와 Water District에서 반반씩 부담하며 Tax의 형태로 자금을 마련

(8년젂 이 투자가 중단 되었던 적이 있는데 장비 구입이 이루어져있고 임금 지불이 미

리 되어있어 사업을 계속 유지 핛 수 있었다.)

레이더 영상

Titan cross T

Titan Volume T

Titan history T

Titan Profile T

26

Burn In Place

Seeding Operations &

Atmospheric Research

서부 텍사스 Plains에 위치한

기상조절 및 대기분석 기상회사

이다. 여러 종류의 비행기와 파

일럿, 관측 장비 등의 인프라를

구축하고 있다 . 미국에서는

Texas,, New Mexico,

California에서 기상조절을 수행

하고 있으며 외국에서는 India,

the Argentine Republic,

Turkey에서 대기분석 및 기상조

절에 관한 연구를 하고 있다.http://www.just-clouds.com/

http://www.sandylandwater.com/

자를 고려하여 장비들을 장착하고 특별히 개조 되었다. 이 항공관측기는 대기연구에 특화되어 있고, 과학적으로 아주 유용한 용도(기초적인 기상 관측기,난류 flux관측기, 미기상 규모의 역학 센서, 화학 분석기)를 가진 하늘을 나는연구실이다.

SOAR의 기술 - 구름 씨뿌리기(Cloud Seeding)예전엔 Top & Base seeding을 동시에 했지만 현재는 Top seeding만 한다.

1. Hydroscopic seeding을 인공증우에 더욱 활발히 이용하기 위해 이스라엘의 아주 가는 소금을 농사용 경비행기에 싣고 1분에 떨어지는 소금의양을 평가하여 실제 실험에서 이용하려 하고 있다.

2. 캘리포니아에선 겨울에 록키산맥을 이용하여 인공증설로 수자원을 확보하고 있는데 그 사업을 맡고 있다.

3. seeding의 조건만 맞으면 언제라도 인공증우를 시행할 수 있도록 24시간대기한다.

4. Burn in Place1)는 비행기 날개에 장착된 플레어 발사기구로 플레어가 길이에 따라 무게가 늘어나므로 무게에 맞추어 장착 개수를 정한다.

5. Ejectable Flare2)는 Top seeding에 쓰이는 방식으로 비행기의 배 부분에 장착되어 플레어가 밑으로 떨어지는 방식이다. 이 경우는 플레어안의시료를 다시 채워 넣어서 쓸 수 있다.

6. Acetone generator3)는 아세톤이 점화되면서 요오드화 은과 함께 분사가된다. 많이 쓰지는 않지만 가격이 저렴하여 겨울에 California에서 인공증설에 이용하기도 한다.

SOAR의 기술 - 우박 억제(Hail Suppress)우박억제는 어려운 기술 중 하나이다. 먼저, 레이더 영상에서 60DBZ4) 정도

의 큰 반사도는 큰 고체 물질이 있다는 것을 뜻하는데 이는 heavy rain이나hail일 가능성이 크다. 플레어를 탑재한 여러 비행기들이 고도 별로 다양한방향에서 플레어를 발사하는데, 보통 인공증우 시 6개나 10개, 많게는 20개의 플레어를 쓰는데 반해, 우박억제 시에는 100개 이상을 사용한다. 이렇게구름을 공격(attack)하여 우박을 비로 빨리 내리게 하거나 우박의 크기를 줄여 우박의 피해를 줄이게 하는 것이다. 인공증우에 비해 더 많은 비행기와 플레어 (하나당 $50-$70)가 사용되므로 많은 비용과 시간이 걸리는 어려운 프로젝트이다.우박억제는 Canada, Greek, 미국 중부의 Kansas에서 활발히 수행 중이고,

칠레에서 우박억제에 대한 연구를 수행한 적이 있다. 이러한 우박억제는 폭우억제와 크게 다르지 않다. seeding 물질을 많이 뿌려서 더 많은 수적과 빙정들이 생기게 되어 결과적으로는 각각의 수적과 빙정의 크기가 작아지는 원리인 것이다.

Ejectable Flare

Acetone generator

Aircraft instrumentation(항공기상관측기)

SOAR의 샤이엔 2 항공관측기는 미기상 규모의 구름의 특성과 구름의 구성을데이터화 하고 그 안에서일어나는 역학적인 변화과정 대해 진단하는 열역학적환경을 대기에서 직접 측정할 수 있는 관측 기기들을장착하고 있다. 이 비행기는 항공기상관측을 위해 필요한 기기와 탑승하는 연구

1)

2)

3)

4) dBZ : decibel Z, 데시벨젯

1㎥의 단위부피내에 직경 1mm인물방울 1개를 기준으로 한 레이더반사도의 단위

캘리포니아의 록키산맥을 이용한수자원확보->한국도 산맥이 많으므로 이를 활용하면 좋을 것이다.

SOAR의 의견

SOAR의 기술 - Index

기상학자가 매일 오전 10시에 NWS (National Weather Service)의 자료와

대학교에서 제공하는 여러 기상조건들을 바탕으로 일기예보를 하며 여러 정

보를 조합 분석하여 지표(index)로써 인공증우 시행여부를 알려준다. 기상학

자가 회사에 항시 대기할 필요가 없이 원거리에서도 시행여부를 결정하고

TITAN 영상을 보고서 실험 전체를 관할할 수 있게 된다.

아래는 다양한 관측 값들 (0Clevel, -5Clevel , -10Clevel , 운저고도, 운저온도, 최

고온도, 최고 이슬점, 역전층 온도&고도, 상승지수, KO지수, Cloud-bearing layer

motion, 저층 바람, 700mb바람, 300mb바람의 풍향과 풍속, 어는 층(얼음형태) 등) 을

이용하여 산출한 지표와 그게 따른 시행여부를 보여준다.

SOAR의 기술 - 대기질 분석

대기에 존재하는 에어로졸의 종류에 따라 생성되는 빙정의 종류1)와 그에따른 구름의 반응도 달라지기 때문에 기상조절 시행 이전에 대기질 분석이선행되어야 한다. 기상조절은 대기질 분석 및 구름물리의 이해를 바탕으로 발전 할 수 있고, 이는 기상조절 이외에 일기예보기술의 향상에도 기여 한다.

California에서 수행되고 있는 인공증설을 위해 San Francisco로부터 산맥까지 불어 들어오는 공기의 에어로졸을 분석하는 사업을 했다. 대기 중의 에어로졸을 분석해야 어떤 방법의 seeding이 효과가 있을지 알 수 있다. Plains지역에서 효과가 있는 seeding 법이라고 해서 한국에 그대로 적용하는 데에는 무리가 있다. 중국에서 불어오는 황사와 대도시에서 발생하는 많은 에어로졸을 가진 한국 하늘의 대기질을 분석하여 한국에 효과적인 seeding 방법을연구해야 한다. 그리고 어떤 시스템이 그 지역에 들어오는 지도 분석 고려하여 적합한 기술을 개발 해야 한다.

대기의 에어로졸은 높이에 따라서도 다른데 터키의 경우 2분동안 하나의 원을 그리고 비행 한 후 다시 1000피트를 올라가서 하나의 원을 그리는 방식으로 연직적으로 대기질을 측정 분석하고 있다.

Convective Day Index Strategy Description

-2 No seed Clear skies, cumulus of fair weather or stratus (no rain).

-1 No seed Synoptically driven non-cumuliform (stratiform) cloud (producing rain).

0 Standby Patrol and/or Standby Seed Cumulus clouds with tops warmer –5C.

+1 Patrol and/or Standby Seed

Single cell towering cumulus clouds with tops colder that –5C but generally weak

and short lived.

+2 SeedSingle cell towering cumulus clouds with

tops colder that –5C, long lived and seedable.

+3 Seed Mesoscale Convective System (MCS)

+4 Seed Well organized deep convection (cumulonimbus) with severe storm potential.

+5 Consult with Project Director

Well organized deep convection (cumulonimbus) with hail and large threat of

severe weather.

1)

27

기상학자가 매읷 오젂에 읷기예보와 함께 읶공증우 시행 여부를 Index로 산춗하여 통보

파읷럿은 그날의 Index맊 보고 시행여부 결정

대기에 존재하는 에어로졸 다양한 종류에 따라 빙정도 다양하게 생성된다.

실제로 매일의 관측값들을 통해산출한 index

SOAR의 기술 - 안정성 검사

지역 물의 안정성 검사도 연구실에서 수행하고 있다. 요오드화 은을 뿌려 내린 빗물의 안정성 검사를 위해서 비로 내린 물을 모으기는 힘들기 때문에 겨울에 인공증설을 하여 그 눈을 검사하는 방법으로 수행한다. 많은 실험에서인체와 자연환경에 무해하다는 결과를 얻었다.

SOAR의 기술 - 검증

구름씨를 뿌린 구름과 아닌 구름을 비교했을 때 씨를 뿌린 구름에서 강수의지속시간 및 구름의 면적등이 증가하는 것을 알 수 있으며 이는 비가 오지 않거나 혹은 더 적게 왔을 지역에 구름씨를 뿌림으로써 비가 오게 하거나 비를더 많이 오게 하는 것이다. 결과적으로 구름씨 뿌리기가 더 많은 지역에 더 많은 비가 오게 하는 것이므로 다른 지역의 수자원을 빼앗아간다는 생각은 잘못된 것이다.

SOAR의 해외사업

Precipitation Augmentation Program and Research on Istanbul Cloudsand Aerosols (PAPRICA, 이스탄불의 강우증가 프로그램과 구름 및 에어로졸에 관한 연구)

SOAR는 NCAR(National Center of Atmospheric Research)와 함께 한 팀이 되어 터키 이스탄불 지역에 인공증우에 관해 연구하고 있다.

PAPRICA는

(a) 터기 이스탄불 지역의 자연 구름 특성과 강우의 형성에 관한 기초적인연구를 한다. 특히 차가운 구름과 따듯한 구름의 특성을 기록한다. 자연적이고 인공적인 에어로졸이 강우형성에 미치는 영향을 결정하기 위해샘플링 되어 질 것이다.

(b) 따뜻한 구름 시딩을 시범적으로 시행하면서 가장 최신의 흡습성 구름 시딩 방법을 테스트 한다.

(c) 요오드화은 시딩을 시범적으로 이스탄불에 시행함으로써 최신의 차가운구름 시딩 방법을 테스트해본다.

(d) 실시간으로 실험위치에서 측정기기와 레이더를 이용하여 차가운 구름과따뜻한 구름의 시딩 연구를 기록한다.

(e) 시딩이 된 차가운 구름과 따뜻한 구름, 시딩이 안된 폭풍우로부터 강수가생기는 것을 레이더로 평가한다.

(f) 이스탄불 당국의 실용적인 물관리 기술로써 여러해 동안 수행되고 연구될 프로그램을 짜기 위한 타당성을 결정하는 수집된 데이터를 분석한다.

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시딩 한 비행기의 경로

터키 이스탄불

이스탄불 목표 지점

SOAR의 자본

이 지역은 농업을 기반으로 하여 수자원의 확보가 매우 중요하다. 근처에 강이나 저수지가 없어 지하수의 양을 유지하기 위해서는 하늘에서 내리는 비의형태로 밖에 보충이 되지 않는다. 따라서 인공증우를 꾸준히 연구, 수행하여미래 수자원 확보에 힘쓰고 있다. 농업을 위한 관개시설도 함께 관리하는데인공증우 비용은 이 수자원 관리금에서 사용되는 것이며 이 자금은 지역주민들의 Tax로 이뤄진다. 다른 주와 나라에서 연구 수행하여 받는 비용도 회사의 자금원이다.

그리고 Texas 휴스턴의 낙뢰에 관한 연구를 Texas A&M의 Dr. Collins 팀과 함께 수행하고 있는데 주정부가 Texas A&M에 10을 주면 4는 Dr.Collins팀에 6은 SOAR가 받는 형식이 된다.

또한 터키에서 7개월동안 대기질 분석과 동시에 인공증우 시행에 관한 연구를 하고 있다. NCAR에서 2-3명의 인력과 Texas A&M에서 2명을 비롯 10명 정도로 구성 된 팀이 7개월간 300시간의 연구를 수행하는데 있어 총 비용은 $ 2.3million 이며 시간당 $7600 가량의 비용이 든다.

한국에 4-5명의 인원을 파견한다면 그 임금과 비행기, 비행기 및 관측장비임대비와 여러 가지 부대 비용을 포함하여 200시간의 연구수행에 $1000000의 비용이 든다.($5000/hr) 하지만 이는 어디까지나 임의적인 수치이며 어떠한 연구 규모임에 따라 가격은 달라질 수 있다.

SOAR의 인력

오랜기간의 인공증우 경험을 바탕으로 우수한 파일럿들과 기술자를 보유하고 있다. 한국에서도 오랜 경험을 가진 전문가들로 팀을 이루어 자체적인 노하우를 가진 인력을 양성할 필요가 있다.

우리나라에서는 연구수행 초기 단계이기 때문에 모든 장비와 인력을 다 갖추고 사업을 시행하기 보다는 선발주자에 의뢰하여 기초 연구수행과 시행여부를 검증받고 인프라를 구축 한뒤 자체적인 사업을 수행하는 것이 좋다는의견이다. 그리고 SOAR의 책임자와 Texas A&M 교수님의 경우는 직접 실험에 참여 하지는 않지만 back and Forth 하면서 연구수행을 이끈다.

SOAR의 정책

텍사스에서 실시되고 있는 7개의 인공증우 프로그램 중 하나이다. 각각의기관들은 Texas Department of Licensing and Regulation (TDLR)에서 기상조절 허가증을 받아 권한을 부여받고 시행한다.

SOAR의 연계시스템

학교와 기관 그리고 회사와의 공동 연구 시스템. NCAR, Texas A&M 등과공동연구를 많이 수행한다.

홖경적읶 대기연구와 기상조젃의 연구가 동시에 수행될 필요가 있다.다양핚 기술을 보유핛 필요가 있다.기상조젃을 수행하기 이젂에 구비되어야 핛 읶력, 장비, 자본 등의확보가 필요하다.

CHECK POINT

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Example of Report after Seeding Flight

Prof. Snow 교수님 강의

인공증우 (Increase rainfall)

따뜻한 구름에 대한 증우효과는 과학계에서도 논란이 많다. 미국에서는 따

뜻한 구름이 잘 없으며 따뜻한 구름이 많은 적도에는 이미 비가 많이 오기 때

문에 인공증우가 필요치 않다는 것이다.

우박억제 (Suppress hail)

우박의 지름을 2cm 이하로 줄이면 피해가 많이 감소된다.

인공증설 (Increase snow pack)

미국 California에 록키산맥에서 활발히 시행되고 있다. 실제로 10-15%의

증설 효과가 있다고 밝혀 졌다. 겨울의 California 서부해안에서 아주 많은 층

운들이 몰려오는데 이것이 산맥을 타고 상승할 때 시딩을 해주어 록키 산맥

에 눈을 쌓아둔다. 이는 California 여러 도시들의 중요한 수자원이 된다.

낙뢰저감 (reduce lightening activity)

항공기에서 매우 작은 알루미늄 조각들을 뿌림으로써 낙뢰를 저감한다. 낙

뢰는 건조한 지역에서 산불의 주된 원인이 된다. 산불의 피해 예방측면에서

경제성이 있다.

검증의 어려움

우박억제, 인공증설, 낙뢰억제에 관하여는 과학적 검증 및 사업성에도 호의

적인 의견이셨는데 반면 인공증우에 관하여서는 검증의 논란이 많다고 하시

면서 Double blind statistics (검증하는 통계학자가 실험여부를 알지 못한 채

두 가지의 실험결과를 검증하는 통계법) 와 같은 검증법을 제안하셨다. 자연

의 특성상 같은 조건의 반복적인 실험이 매우 어려워 실험의 설계를 까다롭

게 해야하며 그 결과 분서에서도 통계학자들이 해야 할 역할들이 많다는 의

견이셨다.

The School of Meteorology at University of Oklahoma

오클라호마 기상학과는 300명이 넘는 학부생과 120여명의 대학원생을 지녀 미국에서 규모가가장 크며, 중규모와 악기상 연구 분야는 미국에서 1위이고 대기과학 학위를 수여하는 기관100여개 중에 탑 7에 속한다. 학교는 기상학과 공학이 연계된 기상 레이더 교육 프로그램을 제공하며 4학년의 절반 이상이 NWC안의 기관들의 인턴으로 일하는기회를 가지는 등 다양한 기상산업에 노출된 좋은 교육환경을 갖추고 있다.http://weather.ou.edu/

National Weather Center

NWC는 오클라호마 대학과NOAA, 그리고 주 조직이 지구대기에 발생하는 현상들의 이해를 높이기 위해 함께 협약을 맺어 만든 독특한 연합이다. OU 건물의 시설은 정부기관과 학교가반반씩 나눠서 사용하며 여러 가지 연구 프로그램을 수행하고 있다. 여기서는 이론적인 연구 진행과 민간사업, 새로운 예보시스템의 발달 그리고 여러 실험들이하나의 건물에서 함께 이루어진다.http://www.nwc.ou.edu/

John Snow DeanMeteorology Professorjsnow@ou.edu

Dean Snow 교수님은 지상 기상관측 및 기기에 관한 연구를 하셨다. 작은 먼지들로부터 거대한소용돌이가 되는 토네이도에 주요 초점을 맞춘 지구의 역학적 소용돌이에 관심을 가지고 계신다.http://ags.ou.edu/~jsnow

기상조절

인간의 활동에 의해 결과적으로 날씨가 바뀌는 의도치 않은 기상조절

미국 Tennessee주의 계곡에 있는 제지공장 가동에 많

은 물이 이용되면서 내뿜는 수증기가 안개를 형성하여 계

곡을 따라서 있는 큰 고속도로에서 많은 차 사고가 있었다.

이후 공장의 문을 닫고 재설계를 후에야 재 가동할 수 있

었다. 이와 비슷하게 공장의 냉각탑에서도 구름이 생길 수

있고, 이러한 인위적인 행위가 주는 날씨의 변화를 줄 공

학 설계자가 예방하여 설계하는 것도 중요하다.

인간의 편의를 위해 인위적으로 날씨를 조절하려는목적을 가지고 수행하는 기상조절

2010년 05월에 테니스 볼만한 크기의 우박폭풍이 도시

를 휩쓸고 지나갔는데 유리창이 부서지고 차가 손상 되는

등 45분 동안 추산 10억불의 피해가 일어났다. 우박의 크

기가 2cm이하가 되면 피해를 많이 줄일 수 있다, 기상조

절로 우박을 없애지는 못해도, 우박의 크기를 줄임으로써

그 피해를 최소화 시킬 수 있고, 상업성도 가진다.

30

KMA-OU Cooperation activities

1. 기술적인 부분 정보 수집/ 기술이전 가능성 여부

2. 직원의 역량강화

3. 공동 프로젝트 <- 행정지원

NWC/OU와의 잠재적 협력분야

연구와 시행의 결과를 주고 받는 선순환

지역 특화센터 – 각 지역별 특화 센터

ex) 강원도 산악기상/ 부산 해양기상/ 대구 레이더

대학에 기상청의 직원을 보내어 기상청 정부조직 & 대학연구소간의 연계시스템 강화 => Research to Operation & Operation to Research를 이룰 수있는 하나의 수단.

송원화

레이더 센터 분석팀, 자료동화

이미희

울산공항기상대, 종관기상과 항공기상분야에 10년 이상의 경력

박충신

석초기상대, 레이더 3-4년 경력, 전자통신

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남재철 박사님기상선진화를 위한 OU&NWC

와의 MOU를 맺는데 가장 큰 역할을 했다. 방문했을 때, 기상청직원들의 3차 파견시기였으며OU&NWC에서 한국과 오클라호마간의 기술 및 교육 교류가 활발하도록 중간자 역할을 하고 있다. 예전에 기상조절 사업을 맡은 경험과 다년간의 기상청 실무경험을 바탕으로 우리 팀에 많은조언을 해주셨다.

Advanced RadarMeteorology (선진레이더

기상학)

Warning Decision Training System(경보예보 교육

시스템)

Nowcastingtechnologies(현재예보)

Partnership (협력)

레이더 작업레이더 기술레이더 자료동화미래 레이더 기술

원격교육 시스템주요사건 시뮬레이션

레이더 + NWP model악기상 사건

NOAAOU민갂부문

매니지먺트

공학기술자 기상학자

기상청정부조직

대학연구소

Research to OperationOperation to Research

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우리나라의 강수패턴은 여름에 집중되기 때문에 수자원 관리에 어려움이 있다.봄철에는 가뭄이 생길 확률이 크다.

Q&A TIME

Q. 요오드화은의 인공증우 효과는 어느 정도인가요? 다른 효과적인 약재가 개

발되지는 않았나요?

요오드화은 1g당 1000개의 응결핵이 응결된다. 아직 까지는 요오드화은과

염화칼슘만큼 효과적인 약재가 개발 되지 않았다.

Q. 한국에서 기상조절기술이 활발히 수행되지 않는 이유는 무엇인가요?

인공증우 및 겨울 인공증설 - 경제성 확보

따뜻한 구름의 결과 입증의 어려움 - 분석의 어려움

인공증우 연구 -> 대기과학의 종합적인 발달

Q. 한국에서 기상조절기술이 보편화되는데 어려운 점은 무엇인가요?

우리나라와 미국의 시스템 크기가 다르다. 한국은 동서로 200km이므로 이

동성 고기압, 구름 사이즈가 미국에 비해 작고, 바다에 떨어질 확률 또한 크다.

그러므로 더욱 고도의 기술이 필요하다.

우리나라 같은 경우 서해에서 수증기를 받아서 어떻게 발달할지 모른다. 시스

템이 작고 매우 다양하다. 하지만 미국은 평평하고 넓으며, 시스템이 그대로

움직인다. Ken Crawford 단장이 “세상에서 이렇게 예보가 어려운 나라는 처

음이다.”라고 말할 정도였다.

Q. 박사님의 다년간의 경험에 비추어 보았을 때 한국에서의 기상조절기술의

보편화를 위해서는 어떤 노력이 이루어져야 하는가요?

중규모 수치예보모델의 값을 참 값이라고 생각하고 관측값과 비교했을 하

여 그 증우효과를 분석, 통계적 분석을 통한 의미있는 결과를 얻고 경제성여

부를 판별한다. 시스템이 지나갈 때 얼만큼의 양을 뿌리는지, 구름 시스템과

레이더 분석이 중요하다. 효율적인 부분에 시딩을 하여 시스템이 스스로 커지

도록 하여야 한다.

또한 실험 함에 있어 이벤트적인 실험은 안 된다. 국민과 과학계의 신뢰성

만 하락시키고 기술 확보도 안 되기 때문이다.

기상조절은 기초기술이며 종합적인 과학기술이다. 미래의 사업성과 필요성

에 대비하여 프로젝트를 안정적으로 지속시켜 한국의 실정에 맞는 우리만의

노하우를 가질 수 있도록 기초기술을 개발 해야 한다. 또한 인공증우의 검증

이 어렵기 때문에, 단 기간내의 기술 축적 및 실용화는 어려울 것이다. 따라서

우박억제, 안개소산과 같은 과학적 검증과 사업성이 확보된 기술을 병행해서

연구해야 한다.

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수증기

잠열

얼음

상승기류

병합

시스템발달

수증기가 얼음으로 되는 과정에서잠열이 방춗되고 이것이 상승기류를읷으키게 된다. 상승기류에 의해병합이 되며 시스템이 발달하게 된다.

Q. 그렇다면 항공기를 이용한 기상조절 시행 및 관측연구에 관한 의견은 어떠

신가요?

기상조절 뿐만 아니라 대기과학의 발전을 위해서도 항공관측이 필요하다.

기상조절을 하지 않을 시에는 대학교에서 항공관측 연구에 이용하는 방법 등

으로 1년에 100일 이상 항공기를 띄우게 되면면 경제성이 있다. 만약 그것이

어렵다면 비행기 유지 보수비가 1년에 최소 10억 정도 드는걸 감안하여 그

정도의 가격으로 외국회사에 비행기를 임차해서 사용하는 방법도 있다.

Q. 기상산업 활성화된다면 기상조절기술의 보편화도 기대할 수 있을 것 같다.

그렇다면 기상산업이 활성화 를 위해 해주실 수 있는 조언은 무엇인가요?

1.무료라는 인식을 버려야 한다. 기상산업진흥법이 발표된 지금도 대한민국

은 기상정보를 무료라는 인식이 지배적이다. 하지만 기상이라는 컨텐츠를 이

용하여 가공,유통 한다면 이런 점에서 벗어 날 수 있을 것이다.

하지만 기상정보도 어느 때나 상품화 시킬 수 는 없다. 따라서 안전에 관한 재

해기상 경보와 같은 부분은 국가에서, 경제적 분야는 민간에서 담당하여야 한

다.

2. 기상청이 코이카 국제 협력단의 돈을 확보해야 한다. 우리나라는 48년-90

년대 무상지원 $600억 수혜국이었지만, 90년부터는 우리나라가 무상지원을

한 해에 $7억 제공했다. 이는 국민GDP의 0.7%-1%이다. OECD 평균 3%에

못미친다. 그래서 정부에서 향후 2-3년 안에 이 예산을 3배로 늘릴 예정이

다. 이를 활용하여 하게 된다면 시장 성을 확보 할 수 있는 발판을 마련 할 것

이다.

3. 시장성을 확보해야 한다. 장비와 기술 지원은 곧 미래 우리 시장을 설명해

주기 때문이다. 처음에는 저개발국 등에 무료로 공급하다가 구매 능력이 생겼

을 때에는 그 쪽에서 익숙한 제품과 서비스를 가져다 쓴다. 예전에는 일본이

한국에 AWS 같은 관측기구들을 공급해줘서 우리나라도 한동안 일본의 제품

들을 수입해 써야만 했다. 그러므로 아시아의 베트남, 라오스, 캄보디아 등을

공략하자.

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기상서비스는무형의 가치 수요창춗

시장 가치창춗

기상정보의가공

학교와 기구갂의 연계프로그램이 잘 형성 되어있다.Operate to Research <=> Research to Research를 실현 시킬 수있는 구조이다.학생들에게 읶턴쉽등 다양핚 교육겸험 제시로 뛰어난 대기과학도를 양성핚다. 읶프라 및 젂문읶력이 확보되어있다.

CHECK POINT

Ice Crystal Engineering, LLC

Supporting Atmospheric Research& Weather Modification

ICE는 우박 억제, 인공 증우,인공증설, 그리고 안개소산을 위한 기상조절 플레어를 제조하고전세계에 플레어를 납품하는 세계에서 가장 큰 플레어 제조회사이다.http://www.iceflares.com/

제조과정

여러가지 화학물질들을 적절한 비율로 섞는 것이 회사의 기술이다. 시약은차가운 방에 요오드와 은을 따로 보관하는데, 요오드는 초록색 분말이고 은과소금은 아주 고운 가루로 만들어 보관한다. 시약이 만들어지면 무게 별로 플레어 통에 담고, 조립 및 포장하는데 이 단계는 중년 남녀 10여명이 맡아서수작업으로 한다.

Flare 연구

이미 시약의 생산 방법이 나와 있기 때문에 생산하는 회사에서는 따로 화학자가 대기하고 있지 않으며 연구 개발이 필요할 시에만 의뢰를 한다. 와이오밍 대학교에서 요오드화은에 대한 연구를 하였고 안정성에 좋은 결과가 나왔다. 또한 NCAR와 UCAR가 함께 염화칼슘에 대해 연구 중에 있다. 여러 종류의 플레어를 구름 챔버에서 실험하고 그 자료를 모아서 기술개발에 이용한다.최근 와이오밍에서 연구한 것으로는 지상 구름시딩이 있다. 또한 플레어에 대해 연구하고 싶어 하는 연구실에 플레어를 무상으로 지원해주기도 한다.

Flare에 관한 Tip

플레어는 에어쇼 비행기에서 내뿜어지는 것과 크게 다르지 않다고 한다. 그리고 플레어는 제작과정에 시리얼 넘버를 붙여 누가 제품을 만들고 누가 구매하여 어떤 실험에 쓰이는지가 기록된다. Warranty는 2년으로 낮은 온도와습도에서 보관해야 한다. 보통 프로젝트에 맞추어 주문을 하기 때문에 ICE에서 장기간 플레어를 보관 할 일은 없다.

지역 내 관련 분야 회사와 연계

다음에 방문할 WMI의 직원도 ICE 견학에 동행하였는데 같은 지역 내의 회사인 만큼 서로 긴밀한 관계를 유지하였다. 세계최대 기상조절회사인 WMI와플레어 전문 제조사 ICE가 North Dakota에 함께 위치하여 서로 긴밀히 연계하면서 기상조절사업에서 각각의 위치를 확고히 한다는 인상이었다.

Cloud Seeding Equipment(구름 시딩 장비)

모든 ICE 장비들은 악조건 속의 비행에 맞게 설계되었으며 전 세계 수 많은실험과 연구 수행에서 증명되었다. 예비품과 주문제작도 가능하다.

- Burn in Place Flare Rack (날개 장착형 플레어 판)

ICE는 모든 종류의 ICE 플레어가 점화될 수 있는 플레어 판을 공급하는데이 판은 곡선으로 된 철제 배관이 공기저항을 줄이도록 만들어졌다. 전기 커넥터는 비행조건에 강화된 금도금한 놋쇠이다. 이 장비는 비행기에서 고객이원하는 장소에, 판에 장착 가능한 플레어 수 또한 고객의 요구에 맞게 생산 가능하고 콘트롤 박스와 함께 배달도 가능하다. 혹은 기존의 콘트롤 시스템에맞추어 고객의 컴퓨터로 연결 할 수도 있다. ICE의 Glaciogenic flare 전용의가벼운 비행용 알루미늄 판도 제조 가능하다.

- Ejectable Flare Rack(분사형 플레어 판)

분사형 플레어를 위한 ICE 플레어 판은 스테인레스 철과 비행용 알루미늄으로 만들어진다. 쉽게 분리 가능한 플레어 케이스를 장착할 수 있는 박스가있다. 플레어판은 102개 플레어를 수용할 수 있으며 전기기계 부품을 이용하여 전기적으로 점화된다.

점화될 때 플레어는 플레어판 박스 안에 장착된 알루미늄 케이스에서 분리되어 나온다. 복합 플레어판은 비행기의 형태에 따라 장착되며 비행기의 아래부분에 장착 될 수도 비행기 날개 끝에 설치될 수도 있다.

- Ground Based Flare Tree(지상 플레어 트리)

지상플레어트리는 하나당 108개의 플레어를 장착 하도록 설계되었다. 수동으로나 자동으로 플레어 발사가 가능하다. 데이지 체인 방식으로 되어있어 장착 할 수 있는 플레어 개수를 늘릴 수 있다. 지상 플레어 트리는 아세톤 버너보다 더 쉽게 자동으로 시딩을 할 수 있다는 장점이 있다.

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AgI Ejectable Cloud Seeding Flares (요오드화은 분사식 시딩 플레어)

ICE의 점화식 시딩 플레어는 대기 화학자와 과학자들이 구름 시딩 산업에서 60년간의 경험들을 모아 개발되었다. ICE의 분사식 구름 시딩 플레어는전 세계적인 프로젝트에서 아주 높은 신뢰도를 나타냈고 매우 효과적이라고판명되었다. ICE-EJ 분사식 구름 시딩 플레어는 미국 콜로라도 대기과학과의 구름 시뮬레이션과 에어로졸 연구실에서 테스트를 거쳤다.

ICE 구름 시딩 플레어의 장점

-빙정형성에 작용하는 온도 범위가 더 넓다.

-1분 안에 63%의 빙정형성, 적어도 2분 안엔 90%의 빙정형성이 이루어진다.

-신뢰성과 효과가 입증되었다.

-그램(g)당 점화되는 것을 보면 전 세계에서 가장 뛰어나다.

-제품이 신속히 배달된다.

ICE 구름 시딩 플레어의 응용

-인공증우, 우박억제, 안개소산, 인공증설

AgI Burn-In-Place Cloud Seeding Flares(요오드화은날개부착형구름시딩플레어)

ICE사는 세계에서 가장 효과적이고 신뢰할 수 있는 점화식 플레어를 연구하고 개발했다. 이 플레어는 가장 적절한 빙정의 사이즈와 밀도로 생산되며요오드화은 시딩에 있어 가장 최적화된 상품이다. ICE-EB 날개부착형 플레어는 각각의 점화되는 양으로 분류하여 75g, 100g, 125g, 150g의 크기 별로주문이 가능하다.

ICE 구름 시딩 플레어의 장점

-빙정형성에 작용하는 온도 범위가 더 넓다.

-1분 안에 63%의 빙정형성, 적어도 2분 안엔 90%의 빙정형성이 이루어진다.

-신뢰성과 효과가 입증되었다.

-그램(g)당 점화되는 것을 보면 전 세계에서 가장 뛰어나다.

-제품이 신속히 배달된다.

ICE 구름 시딩 플레어의 응용

-인공증우, 우박억제, 안개소산, 인공증설

CaCl2 Hygroscopic Burn-In-Place Cloud Seeding Flares(염화칼슘 흡습성 날개부착형구름시딩플레어)

새로운 구름 시딩 점화식 플레어는 따뜻한 구름에 이용되도록 디자인 되었다. 흡습성 플레어로 생산된 에어로졸은 특정한 구름이 비를 좀 더 빨리 혹은좀 더 오래 내리게 하도록 자극하기 위한 가장 적절한 사이즈이다.

ICE 구름 시딩 플레어의 응용

-인공증우

Q. 어떻게 Flare 사업을 시작하게 되었나요?

회사 사장인 Jim Gunkelman씨는 기상학자나 화학자가 아닌 전자공학 출신이다. 이 분야를 처음 접했을 때 사업성이 보였으며 자금을 끌어와 회사를 세웠다. 과학기술과 아이디어가 만났을 때 수익성이 생긴다. 기술 개발도 중요하지만 그 기술이 상업적으로 어떻게 활용 될 수 있는지를 고민해 보라.

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기술개발과 동시에 상업성에 대해서도 고려해야 핚다.CHECK POINT

Flare 태우는 모습

AlanaIntern student

University of Wyoming에서 온 학부생으로 여름기간동안 기상조절에 관해 실무를 익히기 위해 인턴으로 WMI에 있었다.http://www-das.uwyo.edu/

Weather Modification Inc다년간의 시행 경험과 인프라

가 구축된 세계 최대 기상조절회사로 고객의 어떤 프로젝트라도 지식, 자료, 장비, 수용력을 제공할 서비스가 준비되어있고 특정한 목적에 맞게 처음부터 끝까지 프로그램 전반을관리한다. 뛰어난 과학자와 연구자, 프로젝트 매니저, 기술자,파일럿들은 능률적이고 효과적인 기상조절을 수행가능한 전문지식을 갖추고 있다. 많은 장단기 프로젝트를 수행해 왔으며 그때마다 고객의 요구는 각기 다르지만 맞춤형의 서비스를 제공할 수 있다는 것에 자부심을 가지고 있다.http://www.weathermodifica

tion.com/

Feasibility Studies 타당성 연구

구름 시딩 기술의 응용이 가져올 잠재적

인 이익을 확인하는 것을 목표로 하는

많은 프로그램에 참여해오고 있다. 타당

성 연구는 프로그램 지역의 구름 구조와

형태에 집중되어 있다. 구름 시딩 기술을

증명하는 정보들을 모으는 것이 타당성

연구에 가장 적합한 방법이다.

Systems Integration 시스템 통합

레이더, 비행기, 과학적인 기구, 직원들

을 모아 단결된 서비스를 제공하는데에

아주 뛰어나다.

Program Design 프로그램 디자인

프로젝트의 예산이나 이전의 사업 수행 경험을 바탕으로 당신이 목표를 달성할 수 있도록 맞춤형 서비스를 제공한다.

Program Management 프로그램 관리

회사가 제공하는 일부나 전체의 서비스에 대해 현장에서와 원격으로 프로그램 관리를 해준다.

Technology Transfer 기술 이전

WMI에 의해 제공되는 기술 이전 교육 프로그램은 새로운 프로그램을 시작하거나 기존의 프로그램을 업그레이드 할때 유용하다. 우리는 고객의 목적에맞는 교육을 만든다. 강의는 장비와 진행에 관한 이해를 확실히 하기 위해 실제 사례들로 보강된다.

우리의 뛰어난 전문교관은 보통 회사 기관에서 기술이전 기술을 시행한다. 이것은 우리의 시설, 비행기, 장비, 그리고 직원을 이용하는 장점이 있으며 더저렴한 방법이다. 그러나 원거리 지역에서 교육받는 것으로 조종도 가능하다.

Worldwide Success

대기과학과 기상실험에 있어 검증된 WMI의 성공은 길고 인상깊은 고객들의 명단이 스스로 말해준다. 우리의 반복적인 구름 시딩과 기상 서비스의 성공은 전세계에 있는 우리의 노련한 파일럿과 경험 많은 기상학자 그리고 레이더 기술자가 있어 가능하다. 사설 및 공공 보험회사와 수자원 관리국, 주정부와 국가 연구 단체들이 우리의 소중한 고객들이다.

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Wyoming Weather Modification Pilot Program

Program for Cloud PhysicsResearchandRain Enhancement in the Kingdom of SaudiArabia

Alberta Hail SuppressionProject

목적 읶공증설과대기영향평가 읶공증우 우박억제

기간 2005~현재 2004, 2006, 2007~현재 1996 -현재

제공제품과서비스

타당성연구대기영향및 기상서비스평가구름시딩, 대기영향평가를위핚비행기지상구름 시딩의연계조직현장 프로그램 수행과 직원관리

대기영향 평가프로그램디자읶과 통합기술이젂프로그램의관리와 그 직원기상레이더시스템기상서비스구름 시딩과 대기 영향 평가를위핚 비행기

프로그램의관리와 그 직원구름시딩을위핚 비행기기상레이더시스템기상서비스대기영향 평가

Allan W. DanielskiDirector of BusinessDevelopment

Allan W. Danielski는 WMI에서 대기과학 서비스의 판매와마케팅을 맡고 있다. 전반적인기상조절 기술과 프로그램 경영에 관한 강의를 해주셨다.

Erin FischerTechnical Writer

Erin Fischer는WMI의 자매회사인 Fargo JetCenter Inc. 에 서 일 하 다 가WMI로 스카웃 되어왔다. 회사의 기술에 관해서 자세히 알고있었으며 회사의 전반적인 서비스에 관해 설명을 잘해주었다.

시스템 및 인프라

WMI의 자매회사이며 민간항공서비스를 제공하는 Fargo Jet Center Inc.가같이 위치하여 활주로, 정비사, 격납고, 파일럿 등의 인프라를 효율적으로 공유하면서 비용절감 및 양질의 서비스를 제공하고 있다. 다년간의 노하우로 맞춤형 기상조절 서비스를 제공할 수 있는 시설, 기술, 시스템이 갖추어 져있다.만약 기상조절에 맞춘 파일럿이 필요하면 Fargo Jet Center Inc.가 운영하고있는 기상학교에서 Training을 받을 수 있으며, 비행기 장비생산이나 정비를자체적으로 해결 할 수 있다. 또한 기상학자만 필요하면 기상학자만 제공하는등 필요한 서비스를 제공하면서 의뢰한 곳의 연구팀과 한 팀이 되어 연구수행이 가능하도록 시스템이 구축되어있다.

기상조절과 항공기상관측 비행기의 개조, 맞춤형 장비생산도 가능하다.DMT등의 회사에서 사들인 관측 장비들도 창고에 종류별로 많이 비치해 두었으며, 연구실을 갖추고 기술자가 항공기와 장비관련 연구를 할 수 있게 해두었다. 또한 우수한 파일럿들이 많아 항공 관련한 서비스에 아주 큰 자부심이 가지고 있다. 55명의 파일럿들이 각각의 연구 사업에 특화되어, 원하는 시간과 장소에 맞춤형 기상조절 서비스를 할 수 있는 시스템이 완벽히 구축되어 있었다.

WMI는 TITAN 이외에도 회사 자체 내에서 개발한 AirLink라는 프로그램을 이용하여 성공률을 놓이고, 매일매일 weather balloon을 띄워 Sounding자료를 수집 양질의 서비스를 제공하려고 노력한다. 구름물리와 에어로졸 연구에 있어서 NCAR, NOAA, NOAA, Wyoming 대학과 공동연구를 한 경험이있다.

Q. 일부 교수님들의 경우에 기상조절에 관하여 검증이 더 필요하다는 얘기를하시는데 어떻게 생각하시나요?

정형화된 기준 없이 무분별하게 기상조절을 시행하는 기관들이 Blackmarket을 만들어 기상조절산업 전체의 신뢰도를 떨어뜨리고 있다. 이 분야는오랜 경험과 연구 그리고 노하우가 필요하다. WMI와 같이 다년간의 노하우로 검증된 기관에서 사업을 수행해야 한다.

Q. 안개소산은 어떻게 시행하고 있나요?

Cold Fog 소산에는 Flare Tree를 이용한 기술을 이용하고 있으며 IonGenerator에 대하여는 과학적으로 입증되지 않았다. Warm Fog는 너무Stable 하여 소산하기 어려운 작업이지만 여러 곳에서 연구가 진행되고 있다.

Q. 기상조절의 경제성을 어떻게 보시나요?

North Dakota 지역의 경우 기상조절에 쓰이는 $1이 $12의 경제적 효과를가진다는 연구가 있다. 인구가 증가함에 따라 깨끗한 물의 수요가 증가하게될 것이고 그 수요에 맞추어 수자원의 확보가 중요한 문제가 된다. 기상조절이 그 문제를 다 해결해 줄 수는 없지만 하나의 대안이 될 수는 있다. 그리고이 기술은 짧은 기간에 이루어지는 것이 아니므로, 10년 정도를 내다보고 연구개발 할 필요가 있다. 인공증우의 경우는 몬순기간을 빠르게 하거나 그 기간을 연장하는 등의 방법으로, 보다 효율적인 수자원 관리를 가능하게 하는것이 목적이다.

Q. 우리나라는 편서풍대로 동서로 좁은 지형이며 삼면이 바다로 둘러싸여있어 인공증우를 시행 할 시에 비가 바다에 떨어질 위험이 있는데 어떻게 생각하시나요?

인공증우는 보통 10-15%의 증우 효과가 있다. 바다에 떨어질 Risk가 있지만 10중에 2가 바다에 떨어지더라고 8이 육지에 떨어지면 그것만으로도 이득이다.

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Fargo Jet Center Inc.개인에게 맞춤형 항공 서비스

를 제공해주는 항공서비스 회사이다. 최첨단의 시설과 큰 격납고는 북미의 가장 현대적으로 잘정비된 사설 공항인 Fargo,North Dakota's Hector International Airport (KFAR)에 위치한다.http://www.fargojet.com/fjc.p

hp

Darren HallVice President of Marketingdhall@fargojet.com

Darren은 1995년 8월에 Fargo Jet Center로 스카웃되어 2008년 9월부터 마케팅 최고 책임자로 일하고 있다. 현재는모든 Fargo Jet Center 부서-Way-Point Avionics, Exclusive Aviation, and the Fargo Flight School-의 마케팅을 일치시키는 역할을 맡고 있다.

인프라공유

홗주로정비사격납고파읷럿

Fargo Jet

민갂항공서비스

WMI

기상조젃시행

다양핚 지역에서 오랫동앆 쌓은 노하우와 읶프라 구축 및 젂문읶력을 확보하고 있다. 자매회사와의 읶프라 공유로 비용젃감 및 싞속하고 젂문적이 서비스 제공이 가능하다.고객 맞춘의 프로그램 구성과 장비제공이 가능핚 고객 중심의 효율적읶 시스템을 갖추고 있다.

CHECK POINT

Dr. David DeleneAssistantResearch Professor

93년미시간공대응용물리학학사,95년미시간공대지구물리학석사, 98년와이오밍대학교 대기과학 박사학위, 미시간 공대와와이오밍대학교에서연구원으로활동, 콜로라도에 있는 환경과학연구협력기구에서연구원으로활동,NOAA기후모니터링및진단연구실의에어로졸그룹과함께활동,알라스카,하와이,뉴질랜드, 서아프리카, 사우디아라비아에지역연구에관심을가지고있고,최근에는대기에어로졸,구름물리,기상조절, 에어로졸과 구름의 위성 원격탐지,기후변화에관심을가지고있다.delene@atmos.und.eduhttp://aerosol.atmos.und.edu/

연구실의 각종 기기들(CCP, CPC, DMA등)

에어로졸 측정 및 분석기기들이 매우 다양했으며 기기 각각의 특성에 맞게

입자의 개수와 사이즈, 총질량, 밀도, 에어로졸의 수명등을 측정하고 분석하

는데 이 모든 것은 CCN이 잘 작동하는지, 기기보정의 역할과 함께 왜 CCN

에서 그런 결과가 도출 되었는지를 설명해주는 역할을 한다.

학생들이 직접 소프트웨어와 기기를 다룰 수 있는 교육을 시킨다.

기기들의 작동 방법을 가르쳐주지만 그것을 직접 설치하고 작동시키며 데이

터 분석 그리고 기기보정을 모두 스스로 해야한다. 기기가 제대로 작동하지

않을시에는 청소와 수리도 한다. 그래서 학생 개개인이니 하나의 기기를 한학

기나 1년 정도 맡아 연구를 수행한다. 레이더 프로그램도 마찬가지로 데이터

를 받아서 분석하는 것 까지 스스로 한다. 각각 학부생 수업과 대학원생 수업

과정이 있다.

자료 수집 못지 않게 분석도 중요하다

한달의 자료수집을 하였으면 1년 정도 분석하는 작업을 거친다.

기계보정은 매우 중요하다.

Calibration (기계보정)

측정기기들이 제대로 작동하는지를 소프트웨어상에 나오는 자료를 보고 판

단하여 보정하는 작업이다. 이 작업이 매우 중요한 이유는 항공기상관측시 비

행기로 측정하는 시간은 한정되어 있고 비용이 많이 드는 작업이기 때문에

기기들이 정확하게 자료를 수집하는지 여부는 매우 중요하다. David 교수의

경우는 측정시에 즉각 소프트웨어로 확인 할 수 있는 장치를 선호한다.

항공기상관측

각종 관측 및 분석 기기들을 비행기에 설치하는 개조 작업을 거친다. 각각의

프로그램의 성격에 맞게 기기들은 교체되기도 추가되기도 한다. 항공기상 관

측에는 비행기 내부 공간과 비행기 전체 무게 그리고 기기 사용 전력을 고려

하여 프로그램을 기획한다. 그리고 한번의 비행에 여러 팀이 함께 참여하기도

하는데 그것은 여러 기기들에서 자신들의 프로그램에 맞는 자료만 수집하여

분석하면 되기 때문이다.

Q. 자금은 어디서 받는가?

비행기로 실험의 수행과 관측 데이터를 동시에 수행 할 수 있는데 수행되는

실험의 결과를 알고 싶어하는 프로그램의 고객이 측정 및 분석 작업에도 돈

을 지불하기도 하고 프로그램 자체 내에 비용이 이미 포함이 되어있는 경우

도 있다. 또한 보다 진보된 기술의 개발을 위해서도 사업을 수행한다. 고객은

개인, 주정부, 공공기관등 다양하다.

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University of North DakotaUND 대기과학은 중요한 연구

환경을 학부와 대학원과정에 포함시키고 대기과학 분야의 새로운 지식을 발견하면서 학생들에게 높은 수준의 교육을 제공하고있다. 기후변화, 대기의 위성 원격감지 장치, 레이더 기상학, 자료동화, 중규모 모델 그리고 수송기상과 같은 재미있는 연구들이 많은 분야에서 수행되어지고있다.http://www.atmos.und.edu/De

fault.aspx

Dr. Cedric A. GraingerAssistantResearch Professor

66년몬타나주립대학물리학학사68년몬타나주립대학대기과학석사73년뉴욕주립대학교대기과학박사20여년간 UND에서 구름물리와 기상조절에관한연구를함.다른 나라의 구름물리와 기상조절에관한프로그램에다수참여.최근에는역학,구름물리,기상조절,대기화학등에관심을가지고있다.grainger@atmos.und.edu

Cloud Condensation Nuclei Counter (CCN):

DMT CCN counte 는 얼마나 다른 종류의 물질들이 구름 방울로 만들어 지

는지에 대한 연구와 대기오염이 구름과 강수의 형성에 어떤 영향을 주는지에

대한 연구 그리고 기상조절에서 언제 어디에 구름시딩을 할지 결정하는데 이

용한다. 어느 온도에서 과냉각수적이 만들어지는 분석이 가능하다.

기온 측정기와 비행기의 이동이 그 기온 측정에 얼마큼 영향(역학적 온도 상

승)을 주는지를 알아보는 측정기기

장비들은 측정시 비행기의 영향을 최소로 하기 위해 비행기 날개보다 앞쪽으

로 돌출되게 부착된다.

위 아래로 기압을 측정하는 장치가 있어서 3-D로 비행기가 어디를 나는지 알

려주며 비행고도와 각도를 알려주어 바람 관측을 보정 할 수 있는 자료를 제

시해준다. 그리고 어디서 상승기류가 일어나는지도 판단이 가능하게 해준다.

비행기 자체 관측 기기와 연구용 관측 기기들은 따로 분리해서 설치된다.

레이더 소프트웨어 IRIS를 연습해 볼 수 있는 사이트. IRIS는 TITAN 보다 더 일반적인레이더 소프트웨어 프로그램이다.

http://www.vaisala.com/en/Pages/default.aspx

TITAN은 기상조절에 특화된레이더 소프트웨어 프로그램이다.

http://www.ral.ucar.edu/projects/titan/home/

39

관측 기계보정은 매우 중요하다.자료 수집 못지 않게 붂석도 중요하다.항공기상관측에는 맋은 비용이 들며 철저핚 계획아래 수행되야핚다.비행기 특성상 공갂, 무게, 젂력양을 고려핚 프로그램을 짜야핚다.학생들이 직접 소프트웨어와 기기를 다룰 수 있도록 실무중심의 교육을 시킨다.

CHECK POINT

주요 기상조절 선진국과 한국 대비 상황표문제점 1.

다른 기상 선진국과는 비교하기 부끄러울 정도의 정부 지원

41

중국 1) 미국 러시아 2) 일본 핚국

인공강우

상시항공욲영

상시항공욲영

상시항공욲영

개발중 개발중

앆개저감강수억제

상시항공욲영

상시항공욲영

상시항공욲영

개발중 기초연구

추정예산

804억원(07년) 약 1000억/년 - 약 30억원/년 1억원/년(09)

참여인력

37,350명(07년) 200여명 - 50여명 2명

프로젝트수

50여개 20여개 - 2개 1개

연구기간

약 50년 약 60년 - 약 20년 약 4년

주요실시방법

-젂용항공기37대-로켓발사기5223대-대포 7016문

-항공기 80대-지상연소기

공굮항공기12대

-항공기 1대(드라이아이스)

-지상연소기-임대소형비행실험 7회(08-09년)

주요사항

-06년부터 11차 5년 계획-06년 결과 : 22% 증우-08년 올림픽기상조젃 3)

상업화기술확보: 젂문회사(WMI)사우디 아라비아와 3년 10억$ 계약(08년)

약 30년갂젂승기념읷강수억제

-07년부터 1차5개년 계획-시범지역 2곳-Agi 시딩기술연구중

-7회 중 3회성공-항공레이더세계 최초 검증-검증사이트1곳

1) 중국은 각 성에 하나 이상의 읶공강우센터 보유, 총 31개 이상있음2) 러시아는 국제적읶 보고사례가 거의 ㅇ벖음3) 대기오염정화 읶공강우(7월), 개폐막식 강우소산 실험

해결책 1.

정부차원의 지원이이루어져야 한다!

1) 새로운 기구 설립 &사업성 확보

2) 각각의 부처에서 자금을 모아 하나의 기구를 창립하자.

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핚국 수자원 관리공단 수자원 확보

핚국 농어촌 공사 기상에 의핚 농작물 피해감소

국토해양부 폭우 및 낙뢰에 의핚 읶명, 재산 피해 감소

핚국공항공사 앆개 및 낙뢰 저감

기상청 기상산업짂흥, 관측기술 및 대기과학 연구발젂에 기여

핚국 기상청의 예산->기상조젃기술의 자체 연구 개발을 지속적으로 유지하기 힘들다. 미래 수자원 확보와 악기상 제어에 대핚 하나의 대앆으로써 기상조젃기술은 국가차원에서 투자 관리되어야 핚다. 대기과학 자체가 맋은 연구가 필요핚 붂야이므로 장기적읶 프로젝트로 접귺해야 핚다. 초기 수익성이 맞지 않아 민갂기업이 바로 뛰어 들기에는 무리가 있다.

하지맊 읶프라구축과 기술이 확보되고 미래의 수자원 확보와 악기상으로 읶핚 피해 감소측면에서 새로욲 시장이 형성될 때에는 그 미래 잠재적 가치는엄청나다.

이를 추짂하기에는 기상청의 자본과 읶력맊으로는 부족하며 각각의 기관에적합핚 당위성을 부여하여 자금을 춗원, 하나의 새로욲 기상조젃연구기관을맊들어야핚다.

•지금의 분산된 부처간 사업들로는 전문성 확보, 제대로 된 사업을 수행하기도 어렵다.•주요 행정기관과 관련 연구소 홈페이지에 가면 각각 기후변화대응 및 수자원 확보에 대한 이야기가 나오는데 이러한 업무를 한곳에 집중하여 수행할전문적인 기관을 만들어 육성한다면 국고절감과 전문성 확보로 미래 국가안보와 새로운 시장창출에 기여할 것이다.

미국도 정부 주도하에 연구와산업육성에 노력을 기했기에 지금의 기술과 인프라를 갖추고 기상조절회사를 비롯한 여러 분야의 민간기상회사를 배출 할 수있었다. 기상조절기술의 경우 자국내 뿐만 아니라 해외 기상조절사업 및 대기 분석관련 연구 사업으로 새로운 시장을 개척하고있다.

주요

기관

각 부처

특성화

기술 & 읶프라 구축 및사업성 확보

민갂기업

육성

부처 사업을 젂문민갂기업에 대행혹은 공동연구짂행

핚국형기상조젃사업확립

관측장비제조

컨설팅

기술

항공

정부주도하에기상조젃기술 개발

민갂기업육성

열악핚기상조젃사업

실제로 장비 및 예산이 충분치 못해 연구에 한계가 있다.

기상조절사업을 위해서는 항공기를 비롯 많은 장비와 비용이 든다. 하지만

기상조절 뿐만 아니라 대기과학의 발전을 위해서도 항공관측이 필요하며 1년

에 100일 이상 항공기를 띄우면 경제성이 있다. 예를 들어 기후변화 연구에

중요한 에어로졸의 direct impact 와 indirect impact에 관한 연구를 인공증

우실험과 연계하여 구름과 에어로졸이 기후에 어떤 영향을 주는가에 대한 연

구도 가능하다. 따라서 기상조절을 수행하지 않을 때는 그 인프라를 각 대학

의 구름물리 이해와 대기질 분석 연구에 이용하여 사업의 지속성과 연구개발

의 선순환이 일어나도록 해야한다.

전국 7개의 대기학과(서울대, 부경대, 강릉대, 부산대, 경북대, 공주대, 연세

대)와 한국대기환경학회, 한국기상학회, 국립기상연구소을 연계

문제점 2.

전용 비행기가 없다.

해결책 2. 항공기를비롯 값비싼 기기들을 200% 활용하자

43

장기호 박사 읷행이 임대해 사용핚 비행기는 소형비행기로 ‘읶공강우’ 실험에 핚계를 앆고 있다. 장 박사가 이번에 임대해 실험에 홗용핚 비행기는 산소공급장치도 없는 소형비행기였다. 지상으로부터 3㎞ 가량 올라갈 수 있을 뿐, 그 이상 올라갔다갂 산소 부족으로 사고가 발생핛 수 있다. 그런데 여름철에 비를 내리려면그 이상으로 올라가야 핚다. 겨욳철엔 지상이 0℃라 3㎞까지 올라가면 실험에 적당핚 높이가 되지맊 여름철엔 5~8㎞의 구름이 실험에 적당하다. 소형비행기로는 불가능하다.

생홗에서 읶공강우 기술을 홗용하려면 그 지역의 특성을 완젂히 파악해야핚다. 반복적읶 실험으로 비를 내릴 수 있는 조건을 파악해야 성공핛 수 있기 때문이다. 지금처럼 작은 비행기를 임대하는 방식으롞 반복적읶 실험으로 데이터를 축적해나가기 힘들다. 중국이 젂국 31곳 이상에 읶공강우센터를 설치하고 센터마다 비행기를 배치해 실험하도록 하는 이유가 바로 여기에 있다.

기상청정부조직

대학연구소

Research to OperationOperation to Research

지난 2001년 기상청은 공굮수송기를 지원받아 경남 거창과 창녕읷대 상공에서 읶공강우 실험을실시해 가능성을 확읶했다.

-공중에 요오드화은을 뿌리면 인체 및 환경에 나쁜 영향을 미친다는 주장, 실

제 중국에서 인공강우가 매년 지속적으로 진행되면서 요오드화은에 의한 환

경오염문제가 대두

- 중국에서 동북 방향으로 이동하는 구름을 모두 비로 만들어 한반도에 사막

화 현상이 일어날 수 있다는 우려, 현재까지는 남한에 영향을 미치지는 않으

나 편서풍이 아닐 때를 대비해 이에 대한 연구가 필요하다는 입장

- 인공강우가 주변의 구름을 모두 말려버려 극심한 가뭄에 시달리게 될 수도

있으며 갑작스러운 게릴라성 호우가 내려 인위적인 날씨 조작이 문제가 될

우려

- 기상조절기술 검증의 어려움(특히 인공증우의 경우 결과의 검증이 어려워

보다 더 과학적인 근거 제시 필요 )

인공강우에 사용되는 요오드화은이 100m/s로 날아가는 비행기에서 분당 1g

의 아주 소량으로 뿌려지기 때문에 그리 큰 환경문제는 없다. 요오드화은은 평

균 1시간에 최대 효과를 주고 2시간 이후는 효과가 거의 사라진다. 요오드화

은이 환경에 미치는 영향에 대해서는 미국에서 이미 많은 연구가 진행되었으

며 인체에 해가 없다는 결론이 나왔다.

기상조절을 주제로 한 어린이 과학 교실 등을 운영하거나 운영하고 있는 곳에 직접 눈으로 보여줄 수 있는 미니 챔버 등의 장비를 만들어서 어릴 때부터기상조절에 대한 인식을 긍정적인 방향으로 이끌어 나갈 수 있도록 한다.

문제점 3.

기상조절에 대한 부정적인 인식과 풀어나가야 할 문제점들이 있다.

해결책 3-1.

적극적인 홍보로 국가와 국민의 공감을형성하자.

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학교교과서에

기상조젃에 대

핚 내용을 넣자.

사이얶스홀 같

은 교육시설에

서 갂단핚 원리

나 시행 방법을

젂시 교육하자.

메스컴을 이용

하여 기상조젃

사업을 이슈화

시키자.

수자원 관리

교육 중에 기상

조젃 기술에 대

해도 교육하자.

-시행결과의 객관적인 검증

-기상조절에 따른 환경영향평가

-기상조절 오남용에 따른 피해를 예방

-법적 제도로 지역간 국가간 분쟁 예방 및 해결

우리나라는 대통령령 혹은 기상청장을 중심으로 한 특별기구를 설립하기위한 ‘기상조절 기술 진흥법(가제)’을 설립하여 그 발전을 모색할 필요가 있다. 또한 미국, 일본, 중국 등 기상조절 기술 및 산업 선진국(기관 및 연구소,산업체)과의 MOU체결 및 우호관계 성명발표 등을 통하여 기초 기술을 습득,연마하는 노력을 해야할 것이며, 더불어 이를 검증하기 위한 기관을 만들어종국에는 산업의 민간화를 하기 위한 활로를 찾아야할 것이다.

지금까지는 한국의 기상조절기술이 중국과 일본에 뒤쳐졌지만 계획적이고지속적인 정부의 지원으로 기술 확충을 하는 동시에 미래 기상조절 기술 활성화를 대비하여 중국, 일본보다 먼저 제도적인 부분을 확립, 중국과 일본에체결을 제시함으로써 이후 국가 간 기상조절사업에서 입지를 선점하자.

자체 기술이 확보된 후 일본이나 중국과 연계한 기상프로그램을 진행하면서기술개발 및 사업성을 확보하고 미래에 일어날 수 있는 분쟁을 미연에 방지할 수 있도록 연계하자

해결책 3-2.

제도적인 장치로 환경적인 부작용과 지역간, 국가간 분쟁의가능성을 미연에 예방하자.

1) 기상조절사업의 수행과 동시에 기상조절기구를 감시하고규제할 만한 기구를만들어야한다.

2) 국내 법 제도 개선

3) 기상조절 동아시아기구 설립

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현재까지는 베이징의 경우 위도가 높아 핚국보다는 편서풍을 타고 북핚 평앆도 지역에 약핚 영향을 줄 수도 있다.읶공강우 등에 대핚 무붂별핚 시행보다 지구홖경에 미치는 영향에 대핚 연구도 병행돼야 핚다.

홖경영향평가의 필요성

일본

핚국중국

기상조젃은 마법이 아니다.철저핚 검증과 계획하에 수행 되어야 하며자연에 겸손핚 태도를 잊으면 앆 된다.

자체 기술이 확보된 후 읷본이나 중국과 연계핚 기상프로그램을 짂행하면서 기술개발 및 사업성을 확보하고 미래에 읷어날 수 있는 붂쟁을 미연에 방지 핛 수 있도록 연계하자

과거에 비해 ‘건기’와 ‘우기’ 구분이 점점 확실해지고 있다.

강수량은 1980년대 1100㎜에서 최근 1300㎜로 늘었지만 강수일은 오히려120일에서 100일로 줄었다.

지역적으로도 강수량에 큰 편차를 보이고 있다.

강원도 지역은 벌써 여러 해 겨울가뭄에 시달리고 있다. 고지대 지역의 지하수가 급격히 감소한다는 점을 감안하면 강원도 지역의 겨울가뭄은 보통 문제가 아니다. 최근 남부지방에서 겪고 있는 심각한 가뭄 역시 지구온난화로 인한 기상이변이라고 볼 수 있다.

기술의 발전과 환경적인 변화로 인해 경제성이 생기는 시점에 대비하자.

21세기는 물전쟁의 시대이다. 인구의 증가와 함께 깨끗한 물 수요의 증가로물 값이 기름값 보다 비싸질 때 인공증우기술을 개발하면 이미 늦다. 선진 기상조절기술 도입만으로는 우리나라 환경에서 똑같은 결과를 낼 수 없다. 장기적인 시행의 반복과 데이터 축적없이 하루 아침에 가능한 기술이 아니다. 예를 들어 평균 강수량이 1000㎜인 서울 크기(약 500㎢) 정도의 지역에 인공강우 기술을 활용해 강수량을 20% 늘렸다고 하자. 200㎜가 늘면 약 7만명이 1년 동안 사용할 수 있는 1억톤 가량이 수자원을 확보할 수 있다.

지금 기술수준으로는 모든 지역에서 비를 만들어낼 수 없다는 한계가 있다.일정량 이상의 수분을 머금은 구름이 있어야 비를 만들 수 있는데, 이를 위해선 지형을 활용해야 하기 때문이다. 우리나라에서 장기호 박사팀이 실시하는실험은 북동풍을 타고 대관령을 넘는 구름을 대상으로 한다. 고도가 높아지면대기가 단열팽창해 구름 속 수분은 늘어나지만 비 씨앗은 모자라게 된다. 인공비 씨앗을 뿌렸을 때 비가 내릴 최상의 조건이 되는 셈이다. 만약 평지라면비가 내릴 확률은 현저히 떨어진다.

문제점 4. 인공강우의 경우 그 효용성과경제성에 대해 과학계 일부에서 논란이있다.

그럼에도 불구하고인공강우 기술, 필요하다.

문제점 5.

기술의 한계가 있다.

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인공강우의 효용성

수자원 확보

집중호우로 읶핚 피해 감소

기온하강효과로 읶핚 에어컨 젂력 소비 억제

대기질 개선

미래 굮사기술

최대효율

읷정핚 조건을 갖춖 구름(습도, 구름의

높이등)

상승기류(산맥을 이용)+

방문했던 대기과학 교수들의 기상조젃에 대핚 읶식은 그 붂야에 따라달랐지맊 아직은 싞중핚 입장이다. 특히 읶공증우에 대핚 부붂은 과학적읶 검증을 더 거쳐야 핚다는 의견이 맋았다.

한국의 대기상태와 시스템에 맞는 기상조절 기술을 확보해야 한다. 미국의 선

진 기상조절 기술을 가지고 와도 한국의 대기상태와 미국의 대기상태가 다르

기 때문에 기초적인 연구 없이는 바로 적용 시킬 수가 없다.

한국의 대기에 효과적인 시행방법이나 실정에 맞는 사업 운용을 개발해야 한

다.

우리나라 지형에 맞는 기술과 기기 개발을 해야 한다.

우리나라는 동고서저 지형이다. 강원 지역과 경상 지역은 태백산맥과 소백산

맥을 활용하면 되지만 평지가 많은 전라 지역과 충청 지역이 가뭄에 시달리

면 인공강우를 활용하기가 쉽지 않다. 이 때문에 선진국에선 지역적인 제약

없이 비를 내릴 수 있도록 관련 기술을 연구하고 있다.

기상조절분야에서 가장 논란이 되는 부분이 결과의 검증 부분이다. 보다 객관

적이고 과학적인 검증법을 자체적으로 개발하고 그 데이터를 축적, 통계 분석

하여 과학적인 면과 경제성면에서 결과를 모두 인정 받을 수 있는 노력을 기

울여야 한다.

또한 얼마나 실험을 정교하고 철저하게 짜는지도 하나의 기술이다. 우리나라

에서도 세계과학계의 신뢰를 받는 전문 기상조절 실험 기획자가 나와야한다.

해결책 5-1.

자체기술을 확보하자.

1) 기본기를 다지자.

2) 한국의 실정에 맞는사업을 해야한다.

3) 검증기술을 확보해야한다.

47

계젃 계젃 별로 시행 가능핚 기상조젃기술

봄 황사에 의핚 악화된 대기질 개선을 위핚 인공증우산불예방 및 확상 방지를 위핚 인공증우

여름 폭우 및 낙뢰 저감

가을 대기질 개선 및 수자원 확보를 위핚 인공증우

겨울 봄 가뭄에 대비핚 인공증설산불예방 및 확상 방지를 위핚 인공증우

사계젃 앆개소산 및 대기질 분석

1. 기상조절을 수행하는 연구원들이 각 대기과학과에서 세미나를 열어 홍

보 및 교육을 실시하여 기상조절을 연구하고 싶은 인력을 확보한다.

2. 기상조절기구에서 인턴으로 일 할 수 있는 연계프로그램을 만든다.

3. 각 대기과학대학을 여러 가지 분야로 특성화 시킨 뒤 각 학교에 연구와

연계하여 기상청 직원을 파견하여 기상청 정부조직과 대학연구소간의

연계시스템을 강화한다.

4. 해외 연계 프로그램을 활성화 시켜 선진 기술과의 교류가 활발히 일어나

도록 한다.

5. 기상조절기구에 공학 기술자들이 다수 참여 할 수 있도록 한다. 기상조절

장비나 관측기구, 예보 장비등은 공학 분야이다. 장비에 관한 개발도 이

루어 질 수 있도록 한다.

6. 학교교육이 좀 더 현장 실무 쪽으로 바뀌어야 한다. 예를 들어 레이더로

특성화된 대학에서 레이더 기상학자가 육성되어 연구에 바로 투입 될 수

있어야 한다.

7. 기상조절산업의 발달을 위해서는 기상조절기구의 마케팅과 홍보팀의 역

할이 아주 중요하다. 정부기관에만 얽매이지 않는 이익 창출의 기구가 될

수 있다는 의식의 개선이 필요하다.

8. 우리나라는 슈퍼컴퓨터를 이용 전지구모델을 돌릴 수 있는 12개국 중 9

번째에 랭크된 국가이다. 이제 우리나라도 기상선진국이다. 기상선진국

에 걸맞는 기상청 직원 및 국민들의 의식이 개선되야한다. 기상청의 경우

수동적인 자세보다 더 적극적으로 시장의 창출을 위한 사업활동을 할 필

요가 있다.

한국의 인프라를 구축함과 동시에 아직 기상기술이 발달되지 않은 나라들

(예를 들어 아시아에서 베트남, 라오스, 캄보디아등)에 한국국제협력단

(KOICA)의 자금을 이용 무상으로 관측기구와 기상자료를 제공해주는 방법

이 있다. 이는 한국기상기술의 홍보효과 및 미래 기상산업시장의 확보라는 파

급효과가 있다. 왜냐하면 무상으로 제공해준 기술들을 자체적으로 구매할 수

있는 시점이 왔을 때 그동안 익숙한 제품과 서비스를 이용하기 마련이기 때

문이다. 한국도 일본이 AWS 같은 관측기구들을 공급해줘서 이후 한국도 한

동안 일본의 제품들을 수입해 써야 했다.

해결책 5-2.

인력 확충 및 인식의개선이 필요하다.

해결책 5-3.

해외시장으로 활로를개척하자.

한국에서의 기상기술의인프라가 구축된 뒤 그노하우를 바탕으로 해외시장으로 진출을 해야한다. 한국에서 시행하는기상조절을 국제에 이슈화를 시켜 미래 해외시장을 확보해야 한다.

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Ken Crawford(67) 기상청 기상선진화추진단장은 19일 서울 신대방동기상청 다울관에서 열린 취임 1주년 기자회견에서 현재 기상청의 발전을 막는 장애물로 한국의 인사정책과 연구·개발 예산 부족을 지적했다.그는 “기상청 같은 과학기반 기관은 사업의 일관성이 가장 중요하다”며“많은 직원이 2년마다 보직을 이동하는 환경에서는 지속적인 과제 수행이 어렵다”고 말했다.

Ken Crawfordkcrawford@ou.edu

미국 오클라호마대학 석좌 교수였던 그는 다년간의 현장 경험을바탕으로 한국 기상서비스와 기상예보시스템 선진화를 위해 기상청에 영입됐다.2009.08~ 2012.05 기상청 기상선진화추진단 단장

가뭄이 들었을 때 이벤트 식으로 단기간 하고 마는 기상조절은 국민과 과학계의 신뢰성만 하락시키고 기술의 확보도 이룰 수 없다. 기상조절은 기초기술이며 종합적인 과학기술이다. 미래의 사업성과 필요성에 대비하여 프로젝트를 안정적으로 지속시켜 한국의실정에 맞는 우리만의 노하우를 가질 수 있도록 기초기술을 개발, 민간기업의 육성과 동시에 해외시장도 개척해 나가야 한다.

49

마루아띠

홍보

교육사업

광고&캠페읶

행정

경제

제도

마케팅

해외사업

정부 프로젝트

민갂 프로젝

트

기술

프로그램

디자읶팀

프로그램

시행팀

검증기관

동아시아기상조젃

기구

50

1. 문헌자료

국립기상연구소 기상조절연구그룹, <날씨를 마음대로, 기상조절>, 김영사, 2009.기상연구소, <인공강우 실험연구>, 기상청, 1996.기상연구소, <인공증우(설) 실험 성공 가능성에 대한 연구>, 한국기상학회, 2005.기상연구소, <한반도 기상조절 기술개발(1)>, 기상청, 2006.김창기, 염성수, 오성남, 남재철, 장기호, <한반도에서의 지형성서애숙, <인공강우, 한국기상학회 연구 노트>, 한국기상학회, 2001.한국기상학회, <대기과학개론>, 시그마프레스, 1999.홍성길, <기상분석과 일기예보>, 교학연구사, 1983.도널드 에런스, <대기환경과학>, 시그마프레스, 2002.R. 로져스, <구름물리학>, 새론, 1995.

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한국농어촌공사http://www.ekr.or.kr/Kkrpub/cms/index.krc?MENUMST_ID=10125

한국기상산업진흥원http://www.kmipa.or.kr:8080/main/index.jsp

기후산업연구소http://kweather.or.kr/sub3_03h.html

가뭄기상연구소http://www.nimr.go.kr/drought/index.jsp

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와이오밍 대학교http://www-das.uwyo.edu/

'날씨를 마음대로' 기상조절 기술을 아시나요(기상청)http://www.korea.kr/newsWeb/pages/brief/categoryNews2/view.do?category_id=gigo_news&newsDataId=148689070

서해대교 사고 피해액 40억원 추정(YTN)http://www.ytn.co.kr/_ln/0103_200610050909559419

서해대교 안개참사(교통안전참여본부)http://cafe.naver.com/trafficsafety.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=854

Beijing Guarantees Great '08 Olympic Weather(ABCNEWS)http://abcnews.go.com/Sports/story?id=3393796&page=1

‘호풍환우’ 러 공군이 붉은 광장 상공 먹구름을 걷어 냈다고? (동아일보)http://www.donga.com/fbin/output?n=200705100416

인공강우 원리(네이버)http://cafe.naver.com/friendsofplants.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=669

에듀피아대백과http://newdle.edupia.com/

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강원도 최악의 태백 가뭄 교훈될 백서 나온다(조선일보)http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2009/11/25/2009112501669.html

참고자료