• 대기
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• 제20권4호
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• pp.427-436
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• 2010

The single-scattering optical properties of ice crystals in cirrus clouds by the aircraft measurement data were investigated, and the radiative equilibrium temperatures and radiative fluxes were calculated and analyzed by radiative convective model with the variations of ice crystal habits and sizes in cirrus clouds. The homogeneous cloud is assumed to be in the layer 200~260 hPa with an ice crystal content of $10gm^{-2}$ for the flux calculation. The profiles of temperature, humidity, and ozone typical of mid-latitude summer are used. The surface albedo is assumed to be 0.2 for all spectral bands and the cosine of solar zenith angles is 0.5. The result of radiative equilibrium temperature at surface was less than surface temperature of the standard atmosphere data in case of smaller effective ice crystal size and larger optical thickness. The column, aggregation and plate in 6 ice crystal habits were the most effective in positive greenhouse effect and bullet-4 was the worst in it. At the surface, the maximum difference of equilibrium temperature by 6 kinds of ice crystal habits were about 3~15 K with 30 sample aircraft measurement data.

• 과학교육연구지
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• 제47권1호
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• pp.52-62
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• 2023

이 연구는 예비 지구과학 교사들이 지구 복사 평형을 이해하는 데에 있어서 '평형'이라는 개념과 '지구의 권역 간 상호 작용'을 어떻게 인식하고 있는지를 탐색하며, 이들이 갖는 오개념을 규명하고자 하였다. 이를 위해 국가 수준의 평가에서 등장한 문항을 중심으로 이들의 사고 흐름을 들여다 볼 수 있는 질문지를 설계하여 이들에게 투입하였다. 이 설문지의 답변을 분석한 결과, 모든 예비 교사들이 복사 평형 개념을 바르게 서술하였음에도 불구하고, 이들의 약 90%는 복사 평형 개념을 대기가 없는 새로운 지구 환경에 확대 적용하지 못하였다. 이들은 변화된 권역간 새로운 '상호 작용'의 개념 및 오랜 시간에 걸쳐 도달하게 되는 새로운 '평형'의 개념을 원활히 이끌어내지 못하는 것으로 보인다. 이러한 점에서, 예비 교사들의 이러한 개념 형성에 교과서가 어느 정도 영향을 주었을 것으로 보인다. 특히, 고등학교 지구과학 교과서에서는 지구가 복사 평형에 도달하는 과정보다는 평형 상태에서의 열 수지에 초점을 두어 복사 평형을 정량적 방식으로 설명하고 있다. 교과서의 이러한 접근 방식은 학생들을 2015 개정 교육과정에서 추구하는 창의융합형 인재로 육성하기에는 걸림돌이 될 수 있을 것이다. 한편, 지구 복사 평형의 이해에서 자주 발견되는 학생들의 오개념 해소를 위해서 이 연구는 예비 교사를 양성하는 대학 과정에서도 지구 복사 평형의 개념에 대해 좀 더 주의 깊게 다뤄져야 함을 제안한다.

• 지구물리
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• 제9권1호
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• pp.27-36
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• 2006

연직 공기 기둥에 대한 복사 및 대류 과정이 포함된 일차원 복사-대류 평형 모형을 구축하였고, 이 모형을 이용하여 남극 세종기지에서 복사-대류 평형 온도를 계산 하고 분석하였다. 이 모형의 반응도에서 지표면 알베도와 태양 천정각의 코사인 및 이산화탄소 증가는 지표면에서의 복사-대류 평형 온도를 감소시켰다. 그리고 구름 광학두께가 비교적 큰 하층운은 지표면 온도를 감소시키나, 구름 광학두께가 작은 상층운은 온실효과 때문에 지표면 온도를 증가시켰다. 남극 세종기지의 44년 (1958∼2001)의 기간에 대하여 계산된 지표면에서의 복사-대류 평형 온도의 연변화는 0.012oC/년이었다. 마찬가지로 13년 동안(1989∼2001)의 자료에 대한 복사-평형 온도 변화는 0.01oC/월이었으며, 동일한 기간의 관측 자료 분석 결과로는 0.005oC/월의 변화를 나타내었다.

• 천문학회보
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• 제43권2호
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• pp.52.2-52.2
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• 2018

The shape of a galaxy's spectral energy distribution ranging from ultraviolet (UV) to infrared (IR) wavelengths provides crucial information about the underlying stellar populations, metal contents, and star-formation history. Therefore, analysis of the SED is the main means through which astronomers study distant galaxies. However, interstellar dust absorbs and scatters UV and optical light, re-emitting the absorbed energy in the mid-IR and Far-IR. I present the updated 3D Monte-Carlo radaitive transfer code MoCafe to compute the radiative transfer of stellar, dust emission through a dusty medium. The code calculates the emission expected from dust not only in pure thermal equilibrium state but also in non-thermal equilibrium state. The stochastic heating of very small dust grains and/or PAHs is calculated by solving the transition probability matrix equation between different vibrational, internal energy states. The calculation of stochastic heating is computationally expensive. A pilot study of radiative transfer models of SEDs in clumpy (turbulent), galactic environments, which has been successfully used to understand the Calzetti attenuation curves in Seon & Draine (2016), is also presented.

• 천문학회보
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• 제41권2호
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• pp.55.1-55.1
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• 2016

We have developed a module for the dust continuum radiative transfer calculation as part of "Packages of Unified modeling for Radiative transfer, gas Energetics, and Chemistry (PUREC)". PUREC will be applied to interprete observations of protoplanetary disks. When a disk is under the hydrostatic equilibrium condition, the dust temperature and the vertical density structure should be calculated simultaneously. This module calculates the dust temperature by using the method of mean intensity (Lucy et al. 1999). In the very optically thick mid-palne, the Monte-carlo method is not efficient, thus, we apply "modified random walk" and "Partial Diffusion Approximation" to the module. The module has been verified by bechmark tests.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.770-788
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• 2021

본 연구는 중학생들이 온실 효과와 지구 온난화를 이해하고, 이를 지구 복사 평형 관점에서 설명할 수 있는지 심층적으로 살펴보고자 하였다. 이를 위해 '대기권과 날씨' 대단원 수업을 완료한 중학교 3학년 118명의 학생을 대상으로, 복사 평형, 온실 효과, 지구 온난화에 대한 선택형 및 서답형으로 구성된 학생 이해 온라인 평가를 2021년 7월 13일부터 7월 24일까지 실시하였다. 최종적으로 97명의 학생 응답을 수집하여 분석한 결과, 과반수(61.9%)가 넘는 학생들이 복사 평형의 의미를 옳게 기술하였으나 제시된 자료와 무관하게 사전 지식이나 구체적 사례를 들어 설명하는 경우가 많았다. 대부분의 학생들(92.8%)은 대기가 있는 지구에서 온실 효과가 나타나는 것을 알고 있었지만, 온실 효과를 복사 평형이 깨진 상태로 생각하는 경향이 높았으며(32.0%), 달과 지구 모두 복사 평형이 일어난다고 응답한 학생(47.4%)은 절반에 미치지 못했다. 온실 효과의 원인으로 대기의 재복사를 찾아낸 학생은 다수(69.1%)였으나, 지구로 입사한 태양 복사량보다 방출한 지표 복사량이 더 크다고 응답한 학생은 소수(39.2%)에 불과하였다. 또한 절반 정도의 학생들(49.5%)이 온실 기체의 증가와 대기 흡수, 이로 인한 지표로의 재복사의 관계를 잘 이해하고 있었다. 그러나 온실 기체가 증가할 때, 지표 방출에 대해서는 증가(14.4%), 일정(9.3%), 감소(7.2%), 무응답(18.6%)으로 의견이 매우 다양하게 나타났다. 복사 평형, 온실 효과, 지구 온난화는 지구계의 균형과 상호작용이라는 빅 아이디어로 연결된 커다란 하나의 의미망이므로 학생들이 지구 온난화로 인한 기후 변화를 이해하고 적용하고 해석하는 개념 체계가 될 수 있다. 따라서 현재 인류에 닥친 기후 변화 위기와 관련해 학생들이 정확한 이해에 근거하여 과학적으로 사고하고 과학적 개념을 정립할 수 있도록, 정교한 프로그램 개발과 수업 경험을 제공하고 그 효과를 점검하는 후속 연구가 진행 되어야 할 것이다.

• 천문학논총
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• 제1권1호
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• pp.1-8
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• 1984

Under the context of Stein's linear theory of stellar models, the luminosity-effective temperature relationship is derived for contracting pre-main sequence stars which are losing mass, according to the empirical formula, given by Reimers (1975). The effects of mass loss on their evolution are investigated by calculating evolutionary tracks of 1. $1.5M_{\odot}$, $5M_{\odot}$, and $10M_{\odot}$, stars. Our calculations reveal that the effects of mass loss show up in the radiative equilibrium stage of the evolution. It is found that an increase of mass loss rate leads to delay the onset of radiative equilibrium, thus resulting in under-luminous main sequence stars. It is also noted that the mass loss prolongs the pre-main sequence life time. Detailed results of the calculations are discussed.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제14권2호
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• pp.105-111
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• 2013

Radiative heating phenomena occurring in planetary entry flights are reviewed for the purpose of educating those who are not familiar with the problem. How the radiative heat transfer rates to the Apollo entry vehicle were measured and analyzed are first described. Next, the effects of thermo-chemical non-equilibrium on radiation are summarized. Then the radiation problems in entry flights into other planets are reviewed. Finally, unsolved problems are enumerated.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권10호
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• pp.1368-1379
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• 2000

A numerical study on swirling pulverized coal combustion in an axisymmetric enclosure is carried out by applying the 2-phase weighted sum of gray gases model (WSGGM) approach with the discrete ordinate method (DOM) to model the radiative heat transfer equation. In the radiative transfer equation, the same polynomial equation and coefficients for weighting factors as those for gas are adopted for the coal/char particles as a function of partial pressure and particle temperature. The Eulerian balance equations for mass, momentum, energy, and species mass fractions are adopted with the standard and RNG k-${\varepsilon}$ turbulence model, whereas the Lagrangian approach is used for the particulate phase. The eddy-dissipation model is employed for the reaction rate for gaseous mixture, and the single-step and two-step first-order reaction model for the devolatilization process for coal. Special attention is given to establish the thermal boundary conditions on radiative transfer equation By comparing the numerical results with experimental ones, the radiation model used here is confirmed and found to provide an alternative for simulating the radiative transfer.

• 천문학회보
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• 제35권2호
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• pp.74.1-74.1
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• 2010

Using two-dimensional numerical hydrodynamic simulations, we investigate the regulation of star ormation rates in turbulent, multiphase, galactic gaseous disks. Our simulation domain is xisymmetric, and local in the radial direction and global in the vertical direction. Our models nclude galactic rotation, vertical stratification, self-gravity, heating and cooling, and thermal onduction. Turbulence in our models is driven by momentum feedback from supernova events ccurring in localized dense regions formed by thermal and gravitational instabilities. Self-onsistent radiative heating, representing enhanced/reduced FUV photons from the star formation, s also taken into account. Evolution of our model disks is highly dynamic, but reaches a quasi-teady state. The disks are overall in effective hydrostatic equilibrium with the midplane thermal ressure set by the vertical gravity. The star formation rate is found to be proportional pproximately linearly to the midplane thermal pressure. These results are in good agreement with the predictions of a recent theory by Ostriker, McKee, and Leroy (2010) for the thermal/dynamic equilibrium model of star formation regulation.