28.40 대기 환경의 실시간 관측과 기상 전문(METAR/TAF)

28.40 대기 환경의 실시간 관측과 기상 전문(METAR/TAF)

대기 환경의 실시간 관측과 표준화된 기상 전문은 항공 운항의 가장 기본적이고 핵심적인 기상 정보 형태이다. METAR(meteorological aerodrome report)과 TAF(terminal aerodrome forecast)는 국제민간항공기구(International Civil Aviation Organization, ICAO)와 세계기상기구(World Meteorological Organization, WMO)가 표준화한 항공 기상 전문으로, 항공 로봇의 운용에서도 중요한 정보원으로 활용된다. 본 절에서는 실시간 기상 관측과 기상 전문의 학술적 정의, 형식, 활용을 다룬다.

1. 실시간 관측의 학술적 정의

실시간 관측(real-time observation)은 측정 시점에 가까운 시간 내에 관측 자료가 활용 가능한 형태로 제공되는 관측을 의미한다. 항공 분야에서는 일반적으로 분 단위에서 시간 단위의 시간 분해능을 가진 관측이 실시간 관측으로 분류된다.

2. METAR

METAR은 공항에서 정기적으로 작성되는 표준 기상 관측 전문이다.

2.1 정의

METAR은 일반적으로 30분 또는 1시간 간격으로 발표되며, 공항의 현재 기상 상태를 표준 형식으로 제공한다. 주요 관측 변수는 다음과 같다.

변수표기
풍속과 풍향dddffKT (예: 27015KT)
가시 거리4자리 숫자 (m)
강수와 기상 현상표준 약어 (RA, SN, FZRA 등)
구름약어 + 고도 (예: SCT020)
온도와 이슬점2자리 숫자 (°C)
압력Q + 4자리 숫자 (hPa) 또는 A + 4자리 숫자 (inHg)

2.2 표준 예시

다음은 METAR의 표준 예시이다.

METAR RKSI 181030Z 27015KT 9999 FEW020 SCT040 22/15 Q1015 NOSIG

이 전문은 다음을 의미한다. RKSI(인천국제공항)에서 18일 10시 30분 UTC에 관측된 정보로, 풍향 270도, 풍속 15 knots, 가시 거리 9999 m(10 km 이상), 고도 2000 ft에 산발적 구름, 4000 ft에 흩어진 구름, 온도 22 °C, 이슬점 15 °C, 해면 환산 압력 1015 hPa, 단기 변화 없음(NOSIG).

2.3 SPECI

기상 상태가 급격히 변화한 경우 정기 METAR과 별도로 특별 관측 전문(SPECI)이 발표된다.

3. TAF

TAF는 공항의 향후 기상 예보 전문이다.

3.1 정의

TAF는 일반적으로 6시간 간격으로 발표되며, 발표 시점부터 9시간, 24시간, 또는 30시간 동안의 기상 예보를 제공한다. 주요 예보 변수는 METAR와 유사하다.

3.2 표준 예시

다음은 TAF의 표준 예시이다.

TAF RKSI 181100Z 1812/1918 27015KT 9999 SCT020
TEMPO 1812/1818 28020G30KT 5000 -SHRA BKN015

이 전문은 다음을 의미한다. RKSI에서 18일 11시 UTC에 발표된 예보로, 18일 12시부터 19일 18시 UTC까지가 유효 기간이다. 평균적으로 풍향 270도, 풍속 15 knots, 가시 거리 10 km 이상, 고도 2000 ft에 흩어진 구름이 예상된다. 18일 12시부터 18시까지는 일시적으로 풍향 280도, 풍속 20 knots(돌풍 30 knots), 가시 거리 5 km, 약한 강우, 고도 1500 ft에 거의 모든 구름이 예상된다.

4. SIGMET, AIRMET, GAMET

이외에 다음과 같은 항공 기상 전문이 활용된다.

4.1 SIGMET

중요 기상 정보(significant meteorological information, SIGMET)는 항공 운항에 위협이 되는 기상 현상(중강도 이상의 난류, 결빙, 산악파, 우박, 화산재 등)을 통보하는 전문이다.

4.2 AIRMET

조종사 기상 정보(airmen’s meteorological information, AIRMET)는 SIGMET보다 약한 강도의 기상 현상을 통보하는 전문이다.

4.3 GAMET

영역 예보(area forecast in plain language, GAMET)는 비행 정보 구역 내의 기상 정보를 평이한 언어로 제공하는 전문이다.

5. 항공 기상 자료의 교환

항공 기상 자료의 교환은 다음과 같이 수행된다.

5.1 GTS와 WIS

WMO의 GTS(Global Telecommunication System)와 그 후속인 WIS(WMO Information System)는 전 세계 기상 자료의 표준 교환 체계이다.

5.2 SADIS와 WIFS

SADIS(Satellite Distribution System)와 WIFS(WAFS Internet File Service)는 ICAO가 운영하는 항공 기상 자료 배포 시스템이다.

5.3 NOTAM

비행 안전 정보(notice to airmen, NOTAM)는 항공 운항에 영향을 미치는 다양한 정보(공항, 항행, 기상)를 포함한다.

6. 디지털 표현 형식

항공 기상 자료의 디지털 표현은 다음과 같은 형식이 활용된다.

6.1 IWXXM

IWXXM(ICAO Meteorological Information Exchange Model)은 XML 기반의 항공 기상 자료 교환 표준이다. METAR, TAF, SIGMET 등의 전문을 구조화된 XML 형태로 표현한다.

6.2 BUFR

BUFR(Binary Universal Form for the Representation of meteorological data)은 WMO의 이진 기상 자료 표현 표준이다.

6.3 GRIB2

GRIB2는 격자형 기상 자료의 이진 표현 표준이다.

7. 항공 로봇 공학에서의 활용

METAR과 TAF는 항공 로봇 공학에서 다음과 같이 활용된다.

첫째, 무인기의 임무 계획에서 운용 영역의 기상 조건 평가. 둘째, 비행 가능 시간 창의 결정. 셋째, 비상 착륙 가능 공항의 기상 평가. 넷째, 비행 중 갱신된 기상 정보의 활용. 다섯째, 자동 의사 결정 시스템의 입력 자료. 여섯째, 비행 시뮬레이션의 환경 입력.

특히 무인기 자동 운용 시스템과 도심 항공 모빌리티(UAM) 시스템에서는 IWXXM과 같은 디지털 표현 형식이 자동 처리에 적합하므로, 학술적·실무적 활용이 활발하다.

8. 학술적 한계와 발전 방향

METAR과 TAF의 학술적 한계와 발전 방향은 다음과 같다. 첫째, 공항 부근에 한정된 정보로, 광역 운용에는 추가 자료가 필요하다. 둘째, 1시간 또는 30분 갱신 주기는 빠르게 변화하는 기상 환경에는 한계가 있다. 셋째, 텍스트 기반 표현은 자동 처리에 추가 변환이 필요하다.

이러한 한계를 보완하기 위해 다음과 같은 학술적 발전이 진행되고 있다. 첫째, IWXXM과 같은 디지털 표현 형식의 광범위한 도입. 둘째, 분 단위 갱신의 단기 갱신 자료(예: NCEP HRRR)의 결합. 셋째, 인공지능 기반의 자동 분석과 의사 결정. 넷째, 무인기 자체 관측의 환류.

9. 출처

  • International Civil Aviation Organization (ICAO), Annex 3 to the Convention on International Civil Aviation: Meteorological Service for International Air Navigation, 20th edition, 2018.
  • World Meteorological Organization (WMO), Manual on Codes (WMO-No. 306), Volume I.1: International Codes, Part A – Alphanumeric Codes, 2019 edition updated in 2023.
  • World Meteorological Organization (WMO), Manual on Codes (WMO-No. 306), Volume I.3: International Codes, Part D – Representations Derived from Data Models, 2019 edition updated in 2023.
  • International Civil Aviation Organization (ICAO), Manual on Coordination Between Air Traffic Services, Aeronautical Information Services and Aeronautical Meteorological Services (Doc 9377), 4th edition, 2017.
  • World Meteorological Organization (WMO), Aerodrome Reports and Forecasts: A Users’ Handbook to the Codes (WMO-No. 782), 5th edition, 2015.
  • Federal Aviation Administration (FAA), Aviation Weather Services Handbook (AC 00-45H), 2016.
  • ICAO, ICAO Meteorological Information Exchange Model (IWXXM) Schema Documentation, latest revision.

10. 버전

  • 문서 버전: 1.0
  • 작성일: 2026-04-18