• 제목/요약/키워드: Earth Albedo

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인공위성을 이용한 한반도에서의 태양에너지 이용가능성 분석에 관한 연구 (A Study on the Feasibility Analysis for the Use of Solar Energy in Korea Using a Satellite)

  • 조덕기;강용혁;오정무
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.21-30
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    • 2002
  • Images taken by geostationary satellite may be used to estimate solar irradiance fluxes at earth's surface. It is based on the empirical correlation between a satellite derived cloud index and the irradiance at the ground. For the validation. estimated solar radiation fluxes are compared with observed solar radiation fluxes at 16 sites over the Korean peninsular from January 1982 to December 2000. Estimated solar radiation fluxes show reliable results for estimating the global radiation with average deviation of -5.6 to +2.8% from the measured values and the yearly averaged horizontal global insolation of Korean peninsula was turned out to be $3.038kcal/m^2.day$.

에어로졸 광학변수가 대기복사가열률 산정에 미치는 민감도 분석 (Sensitivity of Aerosol Optical Parameters on the Atmospheric Radiative Heating Rate)

  • 김상우;최인진;윤순창;김유미
    • 대기
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    • 제23권1호
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    • pp.85-92
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    • 2013
  • 2001년 4월 제주 고산기후관측소에서 AERONET sun/sky radiometer와 MPL을 통해 관측된 에어로졸 광학적 두께, 단산란 알베도, 비대칭 변수, 에어로졸 소산계수 프로파일 등을 대기복사모델의 입력 자료로 이용하여 대기가열효과를 산정하고, 이들 광학변수가 대기복사가열률에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 NCAR Climate Community Model (CCM-3.6)에 포함되어 있는 복사 모듈인 Column Radiation Model (CRM-2.1.2)을 연직 54층으로, AERONET sun/sky radiometer로부터 관측된 4 파장 (440, 670, 870, 그리고 1020 nm)에서의 관측 자료를 19개의 파장에서 계산 가능하도록 수정하였다. 에어로졸층이 존재하지 않은 맑은 날 (4월 14일과 16일)은 지표면과 대기상단에서의 에어로졸 직접복사강제력이 각각 $-20{\sim}-25\;W\;m^{-2}$$-10{\sim}-15\;W\;m^{-2}$로, 대기 중 흡수는 $+10{\sim}+15\;W\;m^{-2}$였다. 에어로졸층이 관측된 4월 15일과 4월 17~18일의 경우 지표면, 대기, 대기상단의 에어로졸 복사강제력이 맑은 날에 비해 3~4배 정도 크게 나타났다. 4월 14일과 16일에의 대기복사가열률 (${\Delta}H$)는 $1{\sim}2\;K\;day^{-1}$ 범위에서 산출되었으며, 4월 15일과 4월 17~18일에는 MPL 관측에서 보여지는 에어로졸층에서의 ${\Delta}H$${\Delta}H_{aerosol}$가 각각 $3\;K\;day^{-1}$ 이상과 $1{\sim}3\;K\;day^{-1}$ 범위에서 산정되었다. 에어로졸 광학적 두께와 비대칭 변수의 변화에 따른 에어로졸층의 ${\Delta}H$ 변화는 미미하였으나, 단산란 알베도의 10% 변화는 지표면과 대기상단에서의 에어로졸 직접복사강제력의 30%, 대기복사강제력의 약 60%, 그리고 에어로졸층 ${\Delta}H$의 약 35% 변화를 유발하였다. 이는 에어로졸 광학적 두께 10% 변화와 비교하여 대기흡수 또는 에어로졸층의 가열 및 냉각 효과가 6배 가량 큰 결과로, 태양복사를 효과적으로 잘 흡수하는 에어로졸의 양에 의해 대기 가열 또는 ${\Delta}H$가 크게 좌우됨을 의미한다. 2001년 4월부터 2008년 3월까지 제주 고산기후관측소에서의 AERONET sun/sky radiometer 관측 자료를 이용하여 계산한 ${\Delta}H$${\Delta}H_{aerosol}$의 월변화를 보면, ${\Delta}H$는 4~8월 사이에 대류권 하부에서 약 $1.0\;K\;day^{-1}$ 이상으로 뚜렷하게 나타났으나, ${\Delta}H_{aerosol}$의 경우 2월부터 6월까지 고도 2 km 이하에서 약 $0.8\;K\;day^{-1}$ 이하의 범위에서 나타나는데, 이는 대부분의 에어로졸이 지표면 부근의 대기경계층에 존재하며, 봄철 황사와 오염 에어로졸의 증가에 의한 영향으로 판단된다.

지구궤도 인공위성의 임무기간 중 궤도 열 환경 분석 (Analysis of On-orbit Thermal Environment of Earth Orbit Satellite during Mission Lifetime)

  • 강수진;윤지현;정창훈;박성우
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.36-43
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    • 2020
  • 위성 열 설계의 시작은 운용궤도의 열 환경 분석을 통한 최악의 운용 환경을 예측하는 것이다. 위성은 주어진 임무에 맞는 다양한 형태의 운용궤도를 가지기 때문에 노출되는 열 환경 또한 다르다. 따라서, 위성의 궤도조건을 고려한 외부 열 환경 분석이 필수이며, 이를 통해 선정된 위성의 최악의 조건에 대해 열적 안정성을 보장하는 설계를 수행하게 된다. 궤도 열 환경 분석을 위해서는 궤도역학은 물론 우주 열 환경과 위성체 사이의 열 교환 관계에 대한 이해가 필요하다. 이에 본 논문에서는 지구궤도 내 우주 열 환경에 관한 기초자료를 제공하고, 위성체에 유입되는 우주 열 유입량을 계산하는 열 관계식을 서술함으로써 궤도 열 환경 분석의 이해를 돕고자 하였다. 또한, 가상의 위성 예제를 통해 임무기간 중 궤도 열 환경을 분석하는 전반적인 과정을 보였다.

연금술 작업에 나타난 Viriditas의 상징성에 관한 연구: 개성화 과정과 관련하여 (A Study on Symbolism of Viriditas in the Alchemical Opus with reference to Individuation Process)

  • 임숙근
    • 심성연구
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    • 제39권1호
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    • pp.1-60
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    • 2024
  • 이 논문은 초록빛 천을 두른 한 젊은이가 그리스도처럼 계단참에 매달려 있던 나의 꿈으로부터 비롯되었다. 이 꿈은 내게 융의 초록빛 황금(aurum viriditas)으로 된 십자가상의 그리스도의 환상을 연상케 하였다. 융은 이 환상에서 그리스도와 연금술의 범상치 않은 금(aurm non vulgi)과 녹색의 금(aurum viriditas)의 유비를 연상하였다. 나는 연금술 과정이 네 단계였으나, 15, 16세기에 이르러 세 단계(nigredo-albedo-rubedo)로 축소되었다는 것, 그리고 본래 니그레도 다음에 비리디타스가 존재했었으나 사라졌다는 융의 언급에 매혹되었다. 이 논문은 이러한 물음을 확충을 통해 풀어가는 과정이다. 연금술 작업과정에서 viriditas는 오래되고, 비천한 것이지만, 연금술사들의 감독 아래에서 진실한 금으로 변하게 될, 연금술 작업의 원질료이자 마지막 산물인 메르쿠리우스 자체였다. 그것은 하늘로부터 내려온 영으로서 땅 아래 숨어 있는 영이며, 대지를 풍요롭게 하여 온갖 싹을 틔우고 꽃을 피워 땅을 푸르게 만드는 변환의 실체였다. 나는 비리디타스가 개성화의 모든 과정에 간여하며, 4위로서 전체를 이루게 하는지 알아보기 위해, 빙엔의 힐데가르트와 C.G. 융 그리고 나 자신을 포함한 피분석자들의 꿈, 환상 그리고 그림을 살펴보았다. 이 논문 작업을 하면서, 우리의 인격이 성숙해지려면 보다 더 높은 가치가 아니라 더 낮은 것인, 세속적인 것, 여성적인 것, 지하계적인 것, 심지어 악을 포함해야 한다는 의미를 알게 되었다. 그러기 위해 우리가 할 수 있는 일은 우리의 대극성, 네 번째를 멀리하지 않고, 그것을 인정하고, 함께 걸어갈 수 있을때까지 기다리며, 인내하는 것이다. 그것이 우리의 삶을 생기 있게 하며 꽃피우게 하기 때문이다.

기후변화 적응도시 모델개발을 위한 계획기법 및 사례 분석 (The Analysis of planning methode and case study for Model 'Climate Change Adaptation City')

  • 김정곤
    • KIEAE Journal
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    • 제12권4호
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    • pp.13-19
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    • 2012
  • The Earth's surface temperature still continues to rise, and extreme weather phenomena such as heat waves, drought, and precipitation have been repeated every year. It is reported that international communities attribute the main cause of the Earth's surface temperature rise to the excessive use of the fossil energy. Recently, the damage caused by climate change is getting worse, and the place where we live is suffering the most. Cities have been continuously growing not only meeting the basic functions of human habitation, work and leisure but also being places for various economic and social activities. But Cities, the victims of climate change, have grown only considering human needs and convenience rather than predicting their physical and ecological systems(Albedo effects, urban microclimate, resources and energy of the circulatory system, etc). In other words, the cities offer the cause of the problems of climate change, and even worsen the extreme weather phenomena without coping with them. Therefore, it is urgent priorities to protect the climate, to prevent the causes of the extreme weather phenomena and to enhance the adaptive capacity for the worse weather events. This study is to derive the concept for adapting to these climate changes which can make cities escape from exposure to these climate change impacts and make themselves safer places to live. And it analyzes some European cities and present developing models to implement planning methods. In this study, the concept of the climate adaptive cities will be suggested to prepare the adaptation measures for urban planners, and climate change adaptation models will be presented by analyzing some preliminary cases.

SUNSHINE, EARTHSHINE AND CLIMATE CHANGE I. ORIGIN OF, AND LIMITS ON SOLAR VARIABILITY

  • GOODE PHILIP R.;DZIEMBOWSKI W. A.
    • 천문학회지
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    • 제36권spc1호
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    • pp.75-81
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    • 2003
  • Changes in the earth's climate depend on changes in the net sunlight reaching us. The net depends on the sun's output and earth's reflectance, or albedo. Here we develop the limits on the changes in the sun's output in historical times based on the physics of the origin of solar cycle changes. Many have suggested that the sun's output could have been $0.5\%$ less during the Maunder minimum, whereas the variation over the solar cycle is only about $0.1\%$. The frequencies of solar oscillations (f- and p-modes) evolve through the solar cycle, and provide the most exact measure of the cycle-dependent changes in the sun. But precisely what are they probing? The changes in the sun's output, structure and oscillation frequencies are driven by some combination of changes in the magnetic field, thermal structure and velocity field. It has been unclear what is the precise combination of the three. One way or another, this thorny issue rests on an understanding of the response of the solar structure to increased magnetic field, but this is complicated. Thus, we do not understand the origin of the sun's irradiance increase with increasing magnetic activity. Until recently, it seemed that an unphysically large magnetic field change was required to account for the frequency evolution during the cycle. However, the problem seems to have been solved (Dziembowski, Goode & Schou 2001) using f-mode data on size variations of the sun. From this and the work of Dziembowski & Goode (2003), we suggest that in historical times the sun couldn't be much dimmer than it is at activity minimum.

대기복사전달모델을 이용한 제주지역 도심 및 배경지점에서의 온실가스에 따른 복사강제력 영향 연구 (Influence of Greenhouse Gases on Radiative Forcing at Urban Center and Background Sites on Jeju Island Using the Atmospheric Radiative Transfer Model)

  • 이수정;송상근;한승범
    • 대기
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    • 제27권4호
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    • pp.423-433
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    • 2017
  • The spatial and temporal variations in radiative forcing (RF) and mean temperature changes of greenhouse gases (GHGs), such as $CO_2$, $CH_4$, and $N_2O$, were analyzed at urban center (Yeon-dong) and background sites (Gosan) on Jeju Island during 2010~2015, based on a modeling approach (i.e., radiative transfer model). Overall, the RFs and mean temperature changes of $CO_2$ at Yeon-dong during most years (except for 2014) were estimated to be higher than those at Gosan. This might be possibly because of its higher concentrations at Yeon-dong due to relatively large energy consumption and small photosynthesis and also the difference in radiation flux due to the different input condition (e.g., local time and geographic coordinates of solar zenith angle) in the model. The annual mean RFs and temperature changes of $CO_2$ were highest in 2015 ($2.41Wm^{-2}$ and 1.76 K) at Yeon-dong and in 2013 ($2.22Wm^{-2}$ and 1.62 K) at Gosan (except for 2010 and 2011). The maximum monthly/seasonal mean RFs and temperature changes of $CO_2$ occurred in spring (Mar. and/or Apr.) or winter (Jan. and/or Feb.) at the two sites during the study period, whereas the minimum RFs and temperature changes in summer (Jun.-Aug.). In the case of $CH_4$ and $N_2O$, their impacts on the RF and mean temperature changes were very small (an order of magnitude lower) compared to $CO_2$. The spatio-temporal differences in these RF values of GHGs might primarily depend on the atmospheric profile (e.g., ozone profile), surface albedo, local time (or solar zenith angle), as well as their mass concentrations.

In-orbit performance prediction for Amon-Ra energy channel instrument

  • Seong, Se-Hyun;Hong, Jin-Suk;Ryu, Dong-Ok;Kim, Sug-Whan
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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    • pp.30.2-30.2
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    • 2011
  • In this report, we present in-orbit radiometric performance prediction for the Amon-Ra (Albedo Monitor and Radiometer) energy channel instrument. The Integrated Ray Tracing (IRT) computational technique uses the ray sets arriving at the Amon-Ra instrument aperture orbiting around the L1 halo orbit. Using this, the variation of flux arriving at the energy channel detector was obtained when the Amon-Ra instrument including the energy channel design observes the Sun and Earth alternately. The flux detectability was verified at the energy channel detector (LME-500-A, InfraTecTM). The detector time response and RMS signal voltage were then derived from the simulated flux variation results. The computation results demonstrate that the designed energy channel optical system satisfies the in-orbit detectability requirement. The technical details of energy channel instrument design, IRT model construction, radiative transfer simulation and output signal computation results are presented together with future development plan.

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Experimental Sensitivity Table Method for Precision Alignment of Amon-Ra Instrument

  • Oh, Eunsong;Ahn, Ki-Beom;Kim, Sug-Whan
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제31권3호
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    • pp.241-246
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    • 2014
  • The Amon-Ra instrument is the main optical payload of the proposed EARTHSHINE satellite. It consists of a visible wavelength instrument and an IR energy channel instrument to measure a global Earth albedo. We report a new sensitivity technique for efficient alignment of the visible channel instrument. Whilst the sensitivity table method has been widely used in the alignment process, the straightforward application of the method tends to produce slow process convergence because of shop floor alignment practice uncertainties. We investigated the error sources commonly associated with alignment practices and used them when estimating the Zernike polynomial coefficients. Aided with single center field wavefront error (WFE) measurements and their corresponding Zernike polynomial coefficients, the method involves the construction and use of an experimental, instead of simulated, sensitivity table to be used for alignment state estimations. A trial alignment experiment for the Amon Ra optical system was performed and the results show that 71.28 nm in rms WFE was achieved only after two alignment iterations. This tends to demonstrate its superior performance to the conventional method.

해석적 방법을 이용한 Worst Hot 조건에서 질량변화의 여부에 따른 발사시 열해석

  • 김희경;최준민;현범석
    • 항공우주기술
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    • 제3권2호
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    • pp.42-49
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    • 2004
  • 발사단계 중 fairing jettison에서 separation에 이르는 과정에서 위성체의 부품박스가 가지는 온도를 worst hot 조건에 대하여 해석적 방법을 이용하여 구하였다. Fairing jettison 이후에 위성체에 가해지는 외부 열환경과 박스 자체 내부에서의 발열, 박스 자체의 온도에 의한 방사열을 고려하여, 하나의 질량으로 가정할 수 있는 박스에 대한 온도 지배방정식을 해석해가 존재하는 1차 상미분 방정식으로 단순할 수 있었다. 특히, 고려하는 박스의 질량의 변화여부에 따라 해석해가 다른 지배방정식이 유도되었고, 각 경우에 대하여도 단순화된 식 내의 상수항의 조건에 따라 서로 다른 해석해가 존재하였다. 또한, 유도된 해석해를 실제 위성체인 STSAT-1의 worst hot 발사 조건에 대하여 적용하여 위성체 상단에 부착한 부품 박스의 온도를 예측하여 보았고, 이를 통하여 해석해의 유용성을 검증하였다.

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