KISTI의 과학향기

국내 연구팀이 한반도의 미세먼지 농도를 수개월 전에 예측할 수 있는 계절예측(장기전망) 기법을 개발했다. 이 기법을 적용하면 2~3개월 동안의 미세먼지 장기 예보가 가능하다. 예를 들어 2022년 11~12월에 2023년 2월까지의 겨울철 미세먼지 농도 전망을 알 수 있는 것이다.

 

현재 미세먼지 농도 예측은 기술적인 한계로 1∼2일 후 미세먼지 농도 예보에 집중하고 있으며, 최대 5일까지 예측할 수 있다.

 

윤진호 광주과학기술원(GIST) 지구·환경공학부 윤진호 교수와 국립환경과학원 등 공동연구팀은 기후변수들과 미세먼지 농도와의 상관성, 기후 및 계절 예측모델에서 생산되는 기후변수들을 활용해 통계-역학적인 기법을 새로운 계절예측 기법을 제안했다. 기후예측모델이 1개월에서 최대 1년 후까지 만드는 기후전망정보를 통계 모델과 함께 분석해 예측성을 높이는 방법이다.

 

한반도 기후에 중요한 대표적인 기후예측 인자로는 적도와 북극지역의 위도, 해발, 지형, 해류 등 다양한 기후인자들을 꼽을 수 있다. 연구팀은 예측의 목표와 그에 따른 기후예측모델의 과거 예측 성능에 따라 여러 기후인자들 중 기후예측모델의 예측 성능과 안정성을 최대화할 수 있는 인자들을 선정해 계절 예보에 활용했다.

 

연구팀은 이러한 예측 모델에 과거 20년간의 겨울철 기상 예보 정보를 반복 적용하면서 모델의 성능을 검증했다.

 

윤 교수는 “미세먼지에 대한 계절예측을 가능하게 하는 새로운 기법으로, 학계와 국립환경과학원과의 지속적인 협업을 통해 세계 최초로 미세먼지 계절 예측의 토대를 만들었다”며 “앞으로 실제 국민 생활에 도움이 될 수 있도록 지속적인 보완을 통해 예측 정확도 향상을 추구해 나가겠다”고 말했다. 연구 결과는 대기환경 분야의 국제학술지 '종합환경과학(Science of the Total Environment)'에 8월 1일 실렸다.