• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
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• pp.51-54
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• 2003

We analyzed radiative properties of aerosols, $CO^{2}$ and clouds using Optical Properties of Aerosols and Clouds(OPAC) and the Column Radiation Model (CRM). From OPAC, if the soot component is disregarded, dust-like components depict the highest extinction values in the solar spectral range and the lowest. single scattering albedoes, which are attributable to the presence of large particles. In the dust aerosol, the high absorptivity in the infrared may induce a warming of the lower atmospheric layer in the nighttime. The radiative properties of aerosols, clouds and double $CO^{2}$ using the CRM model at Seoul (37N, 127.4 E) on 3 April 2003 were calculated. The solar zenith angle is 65˚ and the surface albedo is 0.1836 during the clear day. The aerosol optical depth change 0.14 to 1.7, which is derived during Asian dust days in Korea. At this time, abedo by aerosols is considered as 0.3. In cloudy condition, the short wave cloud forcing on both the TOA and the surface is -193.89 $Wm^{-2}$ and -195.03 $Wm^{-2}$, respectively, and the long wave cloud forcing is 19.58 $Wm^{-2}$ and 62.08 $Wm^{-2}$, respectively. As a result, the net radiative cloud forcing is -174.31 $Wm^{-2}$ and -132.95 $Wm^{-2}$, respectively. We calculate also radiative heating rates by double $CO^{2}$ during the clear day. The $CO^{2}$ volumn mixing ratio is 3.55E-4.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.423-423
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• 2003

The radiative properties of atmospheric aerosol are determined by the mass and chemical characteristics, and optical properties such as aerosol optical depth (AOD), ngstr m parameter ( $\alpha$) and single scattering albedo (SSA). In particular these aerosol optical properties also determine surface temperature perturbation that may give some information in understanding the regional atmospheric radiative forcing. For understanding the radiative forcing and regional surce of aerosol, this paper summarizes and compares the aerosol optical properties results from and compares the atmospheric aerosol optical properties results from two different experiments: Anmyeon 2000 and Jeju 2001. Korea Global Atmosphere Watch Observatory (KGAWO) at Anmyeon island and ACE-Asia super-site at Gosan Jeju island have measured the radiations and aerosols since the year of 2000. The sites are located in the mid-west and south of Korea peninsula where it is strongly affected by the Asian dust coming from China region in every spring. Aerosol optical properties over both sites were measured through the ground-based sun and sky radiometers were analyzed for understanding the radiation and climate properties. Number concentration and chemical components of aerosol were additionally analyzed for the source estimation in the transportation. The frequency distributions of aerosol optical depth are rather narrow with a modal vaiue of 0.38 at both sites. However, the distributions of show one peak (1.13) at Jeju but two peaks (0.63 and 1.13) at Anmyeon. In the cases of Anmyeon, one peak around 0.63 corresponds to relatively dust-free cases, and the second peak around 1.13 characterizes the situation when Asian dust is presented. The correlation between AOD and resulted high correlation on the wide range with high values of optical depth at Anmyeon, otherwise a narrow range of with moderate to low AOD at Jeju. In dust free condition SSA decrease with waveleneth while in the presence of Asian dust SSA either stays neutral or increases slightly with wavelength. The change of surface temperature shows the stronger positive correlations with aerosol optical depth increase at Anmyeon than Jeju. In the chemical properties the aerosol are related to high concentrations in inorganic matters, SO$^4$, NO$_3$, CA2+ in fine and coarse.

• 천문학회지
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• 제41권3호
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• pp.65-76
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• 2008

We have investigated the optical properties of the global haze on Titan from spectra recorded between 7100 and $9200{\AA}$, where $CH_4$ absorption bands of various intensities occur. The Titan spectra were obtained on Feb. 23, 2005 (UT), near the times of the Cassini T3 flyby and Huygens probe, using an optical echelle spectrograph (BOES) on the 1.8-m telescope at Bohyunsan Observatory in Korea. In order to derive the optical properties of the haze as a function of altitude, we developed an inversion radiative-transfer program using an atmospheric model of Titan and laboratory $CH_4$ absorption coefficients available from the literature. The derived extinction coefficients of the haze increase toward the surface, and the coefficients at shorter wavelengths are greater than those at longer wavelengths for the 30 - 120 km altitude range, indicating that the Titanian haze becomes optically thin toward the longer wavelength range. Total optical depths of the haze are estimated to be 1.4 and 1.2 for the 7270 - $7360{\AA}$ and 8940 - $9150{\AA}$ ranges, respectively. Based on the Huygens/DISR data set, Tomasko et al. (2005) reported total optical depths of 2.5 - 3.5 at $8290{\AA}$, depending on the assumed fractal aggregate particle model. The total optical depths based on our results are smaller than those of Tomasko et al., but they partially overlap with their results if we consider a large uncertainty from possible variations of the $CH_4$ mixing ratio over Titan's disk. We also derived the single scattering albedo of the haze particles as a function of altitude: it is less than 0.5 at altitudes higher than ${\sim}150\;km$, and approaches 1.0 toward the surface. This behavior suggests that, at altitudes above ${\sim}150\;km$, the average particle radius is smaller than the wavelengths, whereas near the surface, it becomes comparable or greater.

• 한국지구과학회지
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• 제26권8호
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• pp.790-799
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• 2005

본 연구에서는 충청남도 공주시에 위치한 공주대학교 자연과학대학 옥상에 설치된 분광복사측정기의 일종인 스카이라디오미터(Sky-radiometer)로 측정된 직달 및 산란 일사량을 이용하여 간접적으로 공주지역의 에어로솔의 광학적 특성을 분석하였다. 분석기간은 2004년 1월부터 12월까지이며 에어로솔의 광학적 특성의 분석에 활용된 알고리즘은 Skyrad.pack.3(Nakajima et al., 1996)이다. 주요 분석요소는 에어로슬의 광학두께(AOT), 단일 산란알베도(SSA), 옹스트롬 지수${\alpha}$ 및 에어로솔의 크기별 분포이며 분석결과의 질을 높이기 위하여 초기 관측 자료의 품질검사를 수행하였다. 공주지역의 연평균 AOT, ${\alpha}$ 및 SSA는 각각 0.46, 1.14, 그리고 0.91이며 계절 및 기상현상에 따라 큰 시간변동을 보이고 있다. 크기별 입자분포에서는 미세입자와 조대입자에서 최대치가 나타나는 쌍봉(bi-modal) 형태를 보이고 있으며 황사(Asian dust) 기간인 봄에는 조대입자의 총 부피가 크게 증가하고 여름에는 반대로 미세입자의 부피가 증가하는 계절변동을 보이고 있다. 이러한 현상은 봄철동안에 AOT와 SSA가 각각 크게 증가하고 감소하는 점에서도 확인되고 있다. 또한 공주지역의 에어로솔의 광학적 특성은 계절에 따라서 변화가 크게 나타나고 있으나 풍향의 영향은 거의 받지 않는 것으로 나타나고 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권2호
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• pp.321-335
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• 2021

미세먼지 (PM10) 및 초미세먼지 (PM2.5)는 인체에 흡수 가능하여 호흡기 질환 및 심장 질환과 같이 인체건강에 악영향을 미치며, 심각할 경우 조기 사망에 영향을 줄 수 있다. 전 세계적으로 현장관측기반의 모니터링을 수행하고 있지만 미 관측지역에 대한 대기질 분포의 공간적인 한계점이 존재하여 보다 광범위한 지역에 대한 지속적이고 정확한 모니터링이 필요한 상황이다. 위성기반 에어로졸 정보를 사용함으로써 이러한 현장 관측자료의 한계점을 극복할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 위성 및 모델자료를 활용하여 2019년도에 대해 한 시간 단위의 지상 PM10 및 PM2.5 농도를 추정하였다. GOCI 위성의 관측영역을 포함하는 동아시아 지역에 대해 트리 기반 앙상블 방법을 사용하는 Boosting 기법인 GBRTs (Gradient Boosted Regression Trees)와 LightGBM (Light Gradient Boosting Machine)을 활용하여 모델을 구축하였다. 또한, 기상변수 및 토지피복변수의 사용유무에 따른 모델의 성능을 비교하기 위해 두 가지 festure set으로 나누어 테스트하였다. 두 기법 모두 주요 변수인 AOD (Aerosol Optical Depth), SSA (Single Scattering Albedo), DEM (Digital Eelevation Model), DOY (Day of Year), HOD (Hour of Day)와 기상변수 및 토지피복변수를 함께 사용한 Feature set 1을 사용하였을 때 높은 정확도를 보였다. Feature set 1에 대해 GBRT 모델이 LightGBM에 비해서약 10%의 정확도 향상을 보였다. 가장 정확도가 높았던 기상 및 지표면 변수를 포함한 Feature set1을 사용한 GBRT기반 모델을 최종모델로 선정하였으며 (PM10: R2 = 0.82 nRMSE = 34.9%, PM2.5: R2 = 0.75 nRMSE = 35.6%), 계절별 및 연평균 PM10 및 PM2.5 농도에 대한 공간적인 분포를 확인해본 결과, 현장관측자료와 비슷한 공간 분포를 보였으며, 국가별 농도 분포와 계절에 따른 시계열 농도 패턴을 잘 모의하였다.