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대기과학

  • 남극 세종기지의 기상관측은 1988년 2월 17일 기지 준공과 함께 시작되어 20년 넘게 이어져왔다.
  • 초기엔 자동기상관측시스템으로 세종기지 주변의 기상요소와 기상현상을 관측하였는데, 이후 다양한 관측 변수가 추가되었다.
  • 각종 장치들의 센서가 적절한 시간마다 자동으로 관측하며, 10분마다 저장되는데, 구름이나 시정, 폭풍설(blizzard), 지면 · 바다 상태처럼 자동관측이 어려운 것이나 기상현상은 관측자가 관찰해 기록하고 있다.

<남극 세종과학기지의 대기분야 관측요소>

기 간 관측변수
1988년~ 풍향, 풍속, 온도, 습도, 기압, 강수, 전천 일사, 운량, 적설, 폭풍설
1995년~ 자외선 복사, 대기 장파 복사
1998년~ 성층권 연직 오존 농도
2002년~ 현열, 잠열과 이산화탄소 플럭스순복사
2005년~ 반사율, 상향 단파/장파 복사, 에어로졸 입사 수 농도
2006년~ 대기 중 블랙카본(굴뚝에 모이는 검댕) 관측

 

에어로졸 관측 위한 흡입부 Brewer Ozone Spectrophotometer 에어로졸 관측장비들

1. 에어로졸 관측용 샘플링 라인, 2. 자외선량 등을 측정하는 장비 3. 에어로졸 관측 장비들

 

  • 최근 국내 우주 관련 산업의 발달과 함께 우주기상예측에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 우주기상이란 인공위성 운영과 위성통신, 위성항법시스템, 지상전력망시스템과 같은 우주공간이나 지상에 설치되어있는 시설 또는 이를 이용한 기술에 영향을 주는 우주환경 전체의 물리상태를 말한다.
  • 산업과 일상생활에서도 인공위성과 같은 우주공간에 기반을 둔 기술에 대한 의존도가 높아감에 따라 우주기상예측과 관련된 우주환경 연구에 대한 필요성이 증가하고 있다. 예컨대 고층대기의 급격한 변동은 인공위성이나 이를 기반으로 한 우주공간에서 다양한 과학 또는 산업 활동에 심각한 타격을 줄 수 있기 때문이다.
    따라서 우주환경, 그중에서도 지자기 폭풍의 물리특성과 고층대기의 영향에 대한 연구가 반드시 필요하다.
  • 1989년 초 고층대기 관측을 시작해서 열권 하부와 중간권(87-94㎞)의 온도와 파동현상을 원격탐사하였다.
  • 대류층과 성층권의 대기 교란으로 생기는 대기중력파는 고층대기로 전파되어 이 영역의 온도와 바람구조에 영향을 미치는데 이러한 대기중력파를 관측키 위해 2002년 전천(全天)카메라 시스템을 한국천문연구원 보현산 천문대 내에 설치하여 운영하다 2008년 초 세종기지로 이전, 관측에 이용 중이다.
  • 충남대 우주과학실험실 김용하 교수팀과 공동으로 세종기지에 유성레이더를 설치, 관측함으로써 열권 하부와 중간권의 바람과 온도를 알 수 있어 고층대기 연구를 위한 중요한 자료를 생산한다.

SATI 우주환경과 고층대기

1. 고층대기 연구용 장비 SATI, 2. 우주환경과 고층대기