본 연구에서는 전지구 해양 예측 모델 결과를 동아시아 지역 해양 모델인 ROMS의 초기 및 경계 조건에 적용 한 역학적 규모 축소 모의 실험을 수행하였다. 우선 ROMS 모델의 성능을 AMOR3D, EN4, 정선 관측 자료, 인공위성 영상 및 기존에 발표된 MOHID 모델과 비교하여 검증하였다. 전반적으로 봄과 가을에는 관측 자료와 잘 일치하였으나, 해양 성층화가 강화되는 여름에는 모델 성능이 저하되는 것을 확인하였다. 또한, 동해와 남해보다 황해에서 더 우수한 성능을 보였으며, MOHID 모델보다 아표층 모의 성능이 개선되었다. RCP 4.5 시나리오를 적용하여 2015년부터 2030 년까지 예측한 CM2.1 전지구 해양 모델의 결과를 사용한 역학적 규모 축소 모의를 수행한 결과, 한반도 남서 연안의 저수온 영역, 황해난류의 경로 및 쿠로시오 해류의 사행 등 실제 해양의 다양한 현상이 잘 재현되었다. 또한, 지역 모델은 저해상도 전구 모델보다 평균 수온의 경년 변동 폭이 커지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 ROMS를 이용한 역학적 규모 축소 결과의 신뢰성이 확인되었으나, 향후 동해 및 남해와 같은 특정 지역의 ROMS 모델의 모의 성능 개 선과 2030년 이후의 장기 시뮬레이션 연구가 추가로 필요할 것으로 보인다.

동해 연안지역의 고해상도 파랑예측을 위하여 통계적 규모축소화 방안을 적용하여 고해상도 동해 연안 파랑예측시스템을 구축하였다. 예측시스템을 구축하기 위하여 기상청 현업에서 예측된 동해 및 남해 연안파랑예측모델과 전구 파랑예측모델의 예측결과를 이용하였다. 3일까지는 연안파랑예측모델들의 결과를 그대로 활용하였고 3일 이후 7일까지는 전구파랑예측모델의 예측결과를 통계적 규모축소화 방안(역거리 가중 내삽방법과 조건부합성방법)을 적용하여 예측하였다. 예측된 고해상도 연안예측시스템을 이용하여 예측된 파고의 2차원 공간분포는 연안예측모델의 초기장(분석장)과 자기상관관계를 이용하여 검증하였고 부이 등 해양관측소 자료를 이용하여 파고 및 풍속 예측을 검증되었다. 수치모델의 예측성능과 유사하게 초기시간에는 예측성능이 높게 나타났으나 시간이 지남에 따라 예측성능이 점진적으로 감소되었다. 전체 기간의 파고 예측결과를 파고 관측자료를 이용하여 검증하였을 때 역거리 가중 내삽과 조건부합성방법 적용에 따른 상관계수와 평균 제곱근 오차는 0.46과 0.34 m에서 0.6과 0.28 m로 개선되었다.

본 연구에서는 ECHAM5 모델을 통하여 생산된 현재 및 A1B 미래 기후 변화 시나리오에 따른 미래기후 자료를 미 환경예측 센터의 분광모델인 RSM을 이용하여 역학적 규모축소를 수행하였다. 현재 기후 모의는 1980-2000년 기간에 대하여 수행되었으며, 미래 기후 모의는 2040-2070 기간에 대하여 CORDEX에서 제시한 동아시아 영역에서 수행되었다. RSM의 현재 기후 모의 검증을 통해 이 모델이 기후 관점에서 대기 상태를 적절히 모의함을 판단할 수 있었다. 미래 기후 모의 결과를 현재 기후 모의 결과와 비교하여 본 결과, 여름철에 열대 해양, 남아시아, 일본 부근에서 강수가 증가하였으며, 겨울철에는 서북 태평양 지역과 열대 인도양에서 강수가 증가하였고 열대 동인도양에서는 감소하였다. 동아시아 강수의 기후장에 있어서는 미래 기후가 현재와 큰 차이를 보이지 않지만 2050년 이후의 여름철 강수는 점차 증가하는 추세를 나타내고 있다. 미래 기후의 지상 온도는 현재와 비교해 볼 때 명확한 상승이 분석되었다. 대기장에 있어서는 미래 기후에서 지구 온난화에 대한 반응으로 전체적으로 온도와 지위고도장이 증가하는 변화를 나타내었으며 이에 따라 상층 기압골이 발달함을 보였다.