Seasonal and Yearly Variations of Atmospheric Extinction Coefficient at Campus Station of Chungbuk National University Observatory from 2005 to 2007

Systematic CCD observations of times of minimum lights for eclipsing binaries has been carried out from 2002 to 2007 at Campus Station of Chungbuk National University Observatory which is located in Cheongju city, Korea. As a by-product of our observations, photometric data for stars in CCD images taken from 2005 to 2007 were used to determine 1st order atmospheric extinction coefficient (hereafter AEC) and seasonal and yearly variations of the AECs were studied. Total nights used for determination of AECs were 57 days in 2005, 51 days in 2006, and 63 days in 2007. As a result the annual mean value of the AECs per air mass is calculated as $0.^m34{\pm}0.^m18$ for 2005, $0.^m38{\pm}0.^m19$ for 2006, and $0.^m45{\pm}0.^m20$ for 2007. These values show that the AECs and their standard deviations are two and four times, respectively, larger than those of normal observatories which are not located near large cities. Annual comparison between concentration of atmospheric fine dust and coefficient of atmospheric extinction show strong correlation between two quantities of which time variations show similar patterns. The AECs for the east sky show larger than those for the west sky. It can be easily understood by the reasonable possibility that air pollutants remain more in the east sky than in the west because the east area of Cheongju city has been more developed than the west one. In conclusion the atmospheric extinction of the night sky of Cheongju city has an annual trend of increase of $0.^m06\;airrnass^{-1}\; year^{-1}$ implying that it may take only about 13 years for Cheongju city to have 2 times brighter night sky than the present one. Our study highlights that variations of AEC can be used as an important indicator of air pollution to monitor night skies.

충북대학교 천문대 교내관측소에서 측정된 2005년부터 2007년까지의 대기소광계수의 계절별, 년도별 변화

청주 시내에 위치하고 있는 충북대학교 천문대의 교내 관측소에서 2002년부터 2007년까지 5년간 식쌍성들의 극심시각 결정을 위한 조직적인 CCD 관측이 수행되었다. 그 관측의 부산물로 우리는 2005년부터 2007년까지 CCD 영상 내에 있는 별들의 측광자료를 이용하여 백색광에 대한 1차 대기소광계수들을 결정하였고, 대기소광계수의 계절별, 년도별 변화 특성을 조사하였다. 대기소광계수를 결정하는데 사용한 관측일수는 2005년, 2006년, 그리고 2007년에 각각 57일, 51일, 그리 63일이다. 분석 결과, 2005년, 2006년, 그리고 2007년의 년도별 평균 대기소광계수와 그 표준편차는 대기질량(airmass) 당 각각 $0.^m34{\pm}0.^m18,\;0.^m38{\pm}0^m19$, 그리고 $0.^m45{\pm}0.^m20$으로, 도심에 위치하지 않은 정상적인 천문대에 비해 대기소광계수는 약 2배정도 크며, 표준편차는 약 4배정도 큰 것으로 나타났다. 한편, 대기미세 먼지농도와 대기소광계수를 비교해 본 결과, 대기미세 먼지농도와 대기소광계수가 비슷한 양상으로 변화하고 있어 두 양 사이는 강한 상관관계가 있는 것으로 보인다. 또한, 충북대학교 교내 관측소의 동쪽하늘의 소광계수가 서쪽하늘에 비하여 더 큰 것으로 나타났는데 이는 동쪽 지역이 서쪽 지역보다 더 개발되어 대기소광 공해 물질이 동쪽 하늘에 더 잔존하여 있기 때문으로 설명할 수 있다. 결론적으로 청주 지역 도심 하늘의 대기소광은 매년 $0.^m$06/airmass 정도 증가하는 추세에 있다. 이는 현재의 청주 밤하늘이 2배로 밝아지는데에 약 13년 밖에 걸리지 않는다는 것을 의미한다. 이 연구는 대기소광계수의 변화가 한 지역의 공해의 정도를 가르키는 지수로 중요하게 사용될 수 있음을 보여주고 있다.