University of Wyoming의 McCoy, 100만 달러 DOE 보조금으로 지구 시스템 모델 프로젝트 주도

May 13, 2024

2023년 8월 28일

2023년 8월 28일 — 글로벌 환경을 이해하고 예측하는 것은 인프라, 에너지, 농업 전반에 걸쳐 의사결정을 내리는 데 매우 중요합니다. 지구 환경을 이해하고 예측하기 위해서는 글로벌 모델이 필요합니다.

이 문제를 더 잘 해결하기 위해 와이오밍 대학교 대기 과학 조교수인 Daniel McCoy는 지구 시스템 모델(ESM)을 향후 수십 년 동안 지구가 어떤 모습일지 예측하는 방법의 기초로 보고 있습니다.

McCoy는 PROCEED(Perturbed Physics Ensemble Regression Optimization Center for ESM Evaluation and 개발)." 보조금은 9월 1일에 시작되어 2025년 8월 31일에 종료됩니다.

그는 7월 26일 발표에서 DOE로부터 총 3,300만 달러의 자금을 지원받은 14개의 청정 에너지 연구 프로젝트 중 하나입니다. DOE의 EPSCoR(경쟁력 있는 연구를 촉진하기 위한 확립된 프로그램) 프로그램을 통해 제공되는 이 자금은 연방 연구 및 개발 기금의 지리적 분포를 개선하고 국내에서 서비스가 부족한 지역의 연구 역량을 강화하기 위한 것입니다. 자금이 지원되는 프로젝트는 그리드 통합, 재생 가능한 태양광 및 풍력 에너지, 첨단 제조를 포함한 다양한 주제를 다룰 것입니다.

“국립과학재단이 자금을 지원한오른쪽슈퍼컴퓨터NCAR-와이오밍 슈퍼컴퓨팅 센터 와이오밍 주가 막대한 투자를 했기 때문에 이런 종류의 컴퓨터 작업이 가능해졌습니다.”라고 McCoy는 말합니다. “이 작업의 주요 구성 요소 중 하나는 인공 지능과 기계 학습 기술을 사용하여 새로운 ESM을 보다 효율적이고 안정적으로 개발하는 방법을 만드는 것입니다. 와이오밍 대학교에서 PROCEED에 참여하는 과학자들은 대기과학과 컴퓨터공학부 출신입니다.”

McCoy는 ESM이 방정식을 풀어 전 세계의 그리드 박스에서 바람, 비, 구름, 온도 등을 예측한다고 설명합니다. ESM은 지구 시스템 변동성과 변화에 대한 실행 가능한 예측을 제공한다는 목표를 가지고 DOE를 포함한 다양한 국내 및 국제 연구소에서 만들어졌습니다. 또한 그는 과학자들이 미래에 대한 신뢰할 수 있는 예측을 제공할 수 있는지 확인하기 위해 예측한 내용과 표면, 항공기 및 위성에서 본 내용을 비교하여 ESM을 지속적으로 개발, 개선하고 도전하고 있다고 말합니다.

“ESM은 힘든 일을 하고 있습니다. 그들은 폭이 수천 마일에 달하는 폭풍우가 어떻게 우리를 비로 몰아넣고 바람으로 우리를 강타할 것인지 계산할 수 있어야 합니다. 동시에 크기가 1mm 미만인 구름 속의 물방울이 작은 먼지와 모래 조각에 형성됩니다.”라고 McCoy는 말합니다. “구름에서 물방울이 형성되는 방식은 이러한 폭풍이 발생하는 방식에 영향을 미칩니다. ESM은 두 가지 문제를 동시에 해결해야 합니다.”

McCoy는 이 프로젝트의 주요 조사관(PI)이며 University of Hawaii-Mānoa의 대기 과학 부교수이자 학과장인 Jennifer Griswold와 협력할 예정입니다. UW 컴퓨팅 학교의 책임자인 Gabrielle Allen과 UW 대기 과학 조교수인 Dana Caulton이 보조금의 공동 PI로 활동할 것입니다.

이 그룹은 Pacific Northwest National Laboratory 및 Lawrence Livermore National Laboratory의 과학자들과 협력할 예정입니다. 또한, 보조금에는 영국 기상청, 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스의 스크립스 해양학 연구소, NASA 고다드 우주 연구 연구소 및 델프트 기술 대학교의 과학자를 포함한 외부 자문 패널이 포함됩니다.

PROCEED는 ESM의 먼지와 구름 방울 규모의 프로세스를 표현하는 방식을 개선하고 이들이 지구에 어떻게 각인되는지 더 잘 이해하기 위한 새로운 접근 방식을 개발할 것이라고 그는 말했습니다.

“미국의 차세대 에너지 혁신은 전국 어느 곳에서나 이루어질 수 있습니다. 그렇기 때문에 연방 연구 개발 투자가 미국 전역에 도달하고 혜택을 받아야 합니다.”라고 에너지부 장관 Jennifer Granholm이 말했습니다. “오늘 우리가 발표하는 자금은 혁신을 촉진하고 전국적으로 에너지 일자리를 창출할 것입니다.”