$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

대기 편광 측정을 위한 물리량 도출 및 대기 오염 물질과의 상관관계
Deriving Physical Quantity for Measurement of Atmospheric Polarization and Its Correlation with Air Pollutants 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.34 no.3, 2013년, pp.249 - 256  

박효건 (창원과학고등학교) ,  윤형수 (창원과학고등학교) ,  김은지 (창원과학고등학교) ,  강동일 (창원과학고등학교)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

지구 대기에서의 편광 현상을 촬영하기 위해 태양이 지평선에 걸친 순간 편광필터와 전천 카메라를 이용하여 전천 사진을 촬영하였다. 사진으로부터 편광 현상에서의 편광비와 편광폭을 정의하고 이를 측정하는 방법을 개발하였다. 편광비와 편광폭의 시계열 촬영을 통해 기상 조건에 따라 매일 달라지는 편광 현상을 정량적으로 분석할 수 있게 되었고, 이것이 기상 요소 중 대기 오염 물질과 의미 있는 상관 관계를 보이고 있다는 것을 확인하였다. 대기 편광 현상은 대기 중 대기 오염 물질의 영향을 받는데 오염 물질이 많을수록 편광비는 작아지고 편광폭은 커지는 경향을 보였다. 이는 오염 물질이 광자를 더욱 산란시켜서 편광 현상을 관찰하는 하늘의 넓은 영역으로 퍼지게 하는 효과인 것으로 추측한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

For the purpose of recording polarization of the earth's atmosphere, the entire sky was photographed using the all-sky camera when the Sun was just above the horizon. The ratio and width of polarization were defined using the photograph, and a method to measure them was developed. Time-series photog...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 그 외에도 편광비와 편광폭이 다른 기상요소와 갖는 상관관계를 확인하기 위해서 창원과학고등학교의 AWS 관측 기록과 일일이 대조해 보았다. 그러나 기온, 습도, 기압 등의 다른 기상요소와의 상관관계에서는 뚜렷한 경향성을 발견할 수 없었다.
  • 그러므로 매일 태양의 고도가 0°일 때 최대편광비와 편광폭 값이 대기 오염 물질이나 기상요소와 어떤 상관관계를 보이는지 확인해 보고자 한다.
  • 본 연구는 경험적으로 체득하였던 대기의 편광 현상이 대기 오염 정도와 기상에 따라 세기가 다르게 관찰되는 사실로부터 대기의 편광 현상을 정량적으로 다룰 수 있는 물리량을 정의하고, 대기를 촬영한 사진으로부터 이 물리량들을 추출하여 대기 오염 물질 및 기상요소와 비교, 분석함으로써 대기의 편광 현상이 어떤 상관관계를 갖는지 알아보고자 하는 데에 그 목적이 있었다.
  • 본 연구에서는 세 물리량 중에서 α , σ 즉 최대편광비와 편광폭의 변화 양상에 대해서만 다루기로 하였다.
  • 본 연구에서는 아직 정량적으로 측정된 바 없는 대기 편광현상을 체계적으로 연구할 수 있는 대기편광인자를 도출하고, 장기 관측을 통해 이 대기편광인자들이 어떤 변화의 패턴을 보이는지 확인하고자 하였다. 특히 이러한 대기 편광 현상을 지속적으로 관찰해 보면 기상에 따라 체계적인 변화의 패턴을 볼 수 있었는데, 도출해 낸 대기편광인자와 기상학적 요소와의 상관관계를 알아내고자 하였다.
  • 대기에서 일어나고 있는 편광 현상을 연구자들은 편광 필터를 이용해서 이미 관찰하여 왔고 매일 조금씩 달라진다는 것을 경험적으로 알아왔다. 본 연구에서는 이러한 대기의 편광 현상을 좀 더 체계적으로 연구하고 측정해서 계량화 하자는 데에 그 목적이 있다. 우선 대기에서의 편광 현상이 발생하는 원리를 간단히 알아보자.
  • 촬영시 편광 필터의 편광 방향이 대기의 편광 방향과 직교할 때 편광 현상이 가장 최대를 보이고, 이 각도로부터 90°를 회전하면 편광이 관측되지 않는다. 우리는 최대로 소광된 사진과 소광이 되지 않은 사진을 동시에 촬영하고 이 두 사진으로부터 편광에 의해 소광된 정도를 알아내고자 하였다. 편광 필터가 최대 소광을 보이는 방향은 육안으로 최초 확인하였고, 이 때 편광 필터에 대한 태양의 방향을 카메라에 표시해 두었다.
  • 본 연구에서는 이러한 대기의 편광 현상을 좀 더 체계적으로 연구하고 측정해서 계량화 하자는 데에 그 목적이 있다. 우선 대기에서의 편광 현상이 발생하는 원리를 간단히 알아보자.
  • 본 연구에서는 아직 정량적으로 측정된 바 없는 대기 편광현상을 체계적으로 연구할 수 있는 대기편광인자를 도출하고, 장기 관측을 통해 이 대기편광인자들이 어떤 변화의 패턴을 보이는지 확인하고자 하였다. 특히 이러한 대기 편광 현상을 지속적으로 관찰해 보면 기상에 따라 체계적인 변화의 패턴을 볼 수 있었는데, 도출해 낸 대기편광인자와 기상학적 요소와의 상관관계를 알아내고자 하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
편광비와 편광폭의 시계열 촬영을 통해 논문의 저자가 알게 된 것은 무엇인가? 사진으로부터 편광 현상에서의 편광비와 편광폭을 정의하고 이를 측정하는 방법을 개발하였다. 편광비와 편광폭의 시계열 촬영을 통해 기상 조건에 따라 매일 달라지는 편광 현상을 정량적으로 분석할 수 있게 되었고, 이것이 기상 요소 중 대기 오염 물질과 의미 있는 상관 관계를 보이고 있다는 것을 확인하였다. 대기 편광 현상은 대기 중 대기 오염 물질의 영향을 받는데 오염 물질이 많을수록 편광비는 작아지고 편광폭은 커지는 경향을 보였다.
미 산란이란 무엇인가? 레일리 산란은 대체로 빛의 파장에 비해 훨씬 작은 공기나 에어로졸에 의한 산란을 설명하는데, 공기 중에는 빛의 파장과 비슷하거나 더 큰 에어로졸도 많이 분포한다. 이러한 입자들은 파장과 관계없이 거의 균일하게 빛을 산란시켜 하늘을 뿌옇게 보이게 한다. 이러한 현상을 미 산란(Mie scattering)이라 한다.
브로켄 요괴란 무엇인가? 잘 관찰되지 않지만 높은 산에서 태양을 등지고 구름을 보았을 때에 머리 주변 그림자에 보이는 광륜을 일컫는 브로켄 요괴(Brocken-specter)나, 얼음 결정에 의한 빛의 굴절로 나타나는 무리(halo), 그리고 해기둥(sun pillar), 무리달테(parhelic circle) 등 다양한 것들이 있다(Kim and Kim, 2002). 지구 대기에서 나타나는 태양광의 이러한 현상들은 하늘색과 노을만큼이나 빈번히 일어나는 것도 있고 무지개만큼 가끔 보이는 것들, 그리고 브로켄의 요괴처럼 평생 한 번 볼까 말까 한 것까지 매우 다양하지만 이 모든 것이 지구 대기를 구성하는 공기와 에어로졸, 빙정 등이 태양광과 서로 상호작용하여 나타난 가시적인 효과이다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (7)

  1. Korea Astronomy and Space Science Institute, 2012, The almanac, Daejeon, Korea, 229 p. (in Korean) 

  2. Korea Astronomy and Space Science Institute, 2013, The almanac, Daejeon, Korea, 229 p. (in Korean) 

  3. Jung, G.A., 2009, Why is the sky blue?, Ichi, Seoul, Korea, 414 p. (in Korean) 

  4. Kim, H.J. and Lee, H.J., 2009, Theory of physical optics, Daehaksurim, Seoul, Korea, 326 p. (in Korean) 

  5. Kim, Y.S. and Kim, G.I., 2002, Atmospheric optics and Radiation, Sigma Press, Seoul, Korea, 186 p. (in Korean) 

  6. Mandyam, V. Srinivasan, 2011, Honeybees as a model for the study of visually guided flight, navigation, and biologically inpired robotics. Physiol Rev, 91, 413-460. 

  7. Nadav Sharshar, Phillip S. Rutledge, and Thomas W. Cronin, 1996, Polarization vision in cuttlefish-A concealed communication channel? The Journal of Experimental Biology, 199, 2077-2084. 

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로