국내 기상청 기상예보 한국형 수치예보 모델에 대한 성능

오늘은 한국형 수치예보모델에 대한 성능과 관련된 내용을 알려드리려고 합니다.최근 기상청에서 발표한 분석결과에 따르면, 국내에서 독자적으로 개발한 한국형 수치예보모델은 기존에 사용하고 있던 영국 통합모델의 수준인 97.8%의 예측정확도를 보여주었습니다. 이 모델은 일본 모델과 유사한 성능을 보이며, 미국 모델에 비해서는 조금 떨어지는 예측성능을 가지고 있습니다. 그러나 태풍 강도와 폭염 예측에서는 더 뛰어난 성능을 보여주었다고 분석되었습니다.
한국형 수치예보모델은 기존에 10여년간 사용되어온 영국 수치예보모델에 비해 약 97.8%의 성능을 보여준 것으로 분석되었습니다. 또한, 독일, 러시아, 미국, 일본, 중국, 캐나다, 프랑스를 포함한 여러 나라에서도 독자적으로 수치예보모델을 개발하여 사용하고 있습니다.
기상청은 현재 한국형 수치예보모델의 수준이 일본 모델과 유사하며, 미국과 영국 모델에는 다소 못 미치는 수준이라고 설명하고 있습니다. 예보관이 제시한 정확도 90%는 강수 유무를 맞춘 정확도를 의미합니다. 기상청의 홈페이지에서 확인할 수 있는 공개적인 값인데, 2011년부터 지난해까지 90%를 넘는 수치를 보이지 않았습니다.
강수 유무 정확도는 예보된 비가 실제로 내린 경우와 비가 내리지 않은 경우를 예측한 정확도를 의미합니다. 그러나 한국의 날씨 특성상 비가 내리는 날보다 맑은 날이 더 많은 경우가 많습니다. 예를 들어, 지난해 서울에서 0.1mm 이상의 비가 온 날은 98일에 불과했습니다. 따라서, 서울에 비가 오지 않습니다. 서울에 비가 오지 않을 거라는 예보를 1년 내내 똑같이 내놓더라도 정확도는 약 74%에 불과합니다. 이는 비 구경하기 힘든 사막 지역에서는 100%에 근접하는 강수 유무 정확도가 나올 수도 있다는 것을 의미합니다.
결국, 기상청에서 발표하는 90%의 예보 정확도는 강수 유무를 맞춘 정확도로서, 실제로 비가 내렸거나 비를 예보한 날만을 고려하여 계산한 값입니다. 이는 강수 유무와 관련된 예보에 대한 정확도를 나타내며, 이 값은 최근 국회의 감사에서도 공개되었습니다. 그 결과, 최근 8년간 기상청의 강수 유무 적중률은 40%대 수준으로 나타났습니다. 이는 기상청의 홍보 내용인 "예보 정확도 90% 이상"과는 상당한 차이를 보입니다.
실제로 예보 정확도를 나타내는 수치에는 강수유무정확도(ACC), 강수유무적중률(TS), 임계성공지수(CSI) 등 여러 지표가 있습니다. 강수유무정확도는 강수 여부를 예측한 정확도를 의미하며, 강수유무적중률은 강수 예보가 있었거나 실제로 비가 내렸던 날에 대한 정확도를 계산합니다. 임계성공지수는 정확하게 예측한 경우를 따져서 계산하는 값입니다.
기상청은 현재 강수유무정확도(ACC)만을 발표하고 있습니다. 그러나 2017년 감사원의 지적에 따르면, 한국의 날씨 특성상 비가 자주 오지 않기 때문에 '비가 오지 않는' 값을 제외하고 강수유무적중률(TS)를 고려해야 한다는 것입니다. 그 결과, 강수유무적중률은 약 46% 수준으로 나타났습니다.
따라서, 예보 정확도를 평가할 때에는 강수유무정확도뿐만 아니라 다양한 지표를 고려하여 분석하는 것이 필요합니다. 예보에 대한 신뢰성과 정확성을 평가하기 위해서는 강수유무뿐만 아니라 다른 기상 요소들도 고려하여야 합니다. 예를 들어, 온도, 풍속, 습도 등 다양한 기상 요소의 예보 정확도를 분석하고 비교해야 합니다. 또한, 각 예보 모델의 성능과 특징을 고려하여 적합한 모델을 선택하는 것이 중요합니다.
한국은 독자적으로 개발한 한국형 수치예보모델을 사용하고 있으며, 이 모델은 국내외 수치예보모델과 비교하여 97.8%의 성능을 보였습니다. 특히 태풍 강도와 폭염 예측에서는 뛰어난 성능을 보였습니다. 그러나 일본 모델과는 유사하며, 미국과 영국 모델에 비해 일부 예측 성능에서는 약간의 차이가 있습니다.
전문가들은 예보 정확도를 평가할 때에는 강수유무 뿐만 아니라 적중률과 같은 다른 지표도 고려해야 한다고 주장합니다. 미국의 강수 유무 적중률은 기준에 따라 다르지만, 일반적으로 0.5인치 (약 6.3mm) 강수량 기준으로 44.4%로 나타났습니다. 한편, 한국 기상청의 강수 유무 적중률은 최근 4년간 맑은 날을 제외하고 '비 오는 날'을 맞출 때 44.7%에 그쳤습니다.
이러한 결과를 고려할 때, 예보 정확도 평가에는 다양한 요소와 지표를 종합적으로 고려하는 것이 중요합니다. 기상청은 현재 강수유무정확도를 발표하고 있지만, 강수유무 적중률과 같은 다른 지표도 함께 제시하여 예보의 신뢰성과 정확성을 더욱 투명하게 평가할 수 있도록 노력할 필요가 있습니다.
마지막으로, 예보 정확도는 기상 예측의 한 측면을 나타내는 지표일 뿐이며, 기상상황은 매우 복잡하고 변동성이 큰 요소입니다. 따라서, 예보를 활용할 때에는 주관적인 판단이나 추가적인 정보와 함께 신중하게 판단해야 합니다.