초록 ▼

연구의 목적 및 내용
∙ 한반도 배경대기지역에서의 에어로졸 크기별 수농도 및 총수농도 관측을 수행하고, 입자 생성 및 성장 현상(New Particle Formation and Growth event)을 식별할 수 있는 통계적 기법을 개발하며, 입자 생성 및 성장 현상이 일어나는 기상학적 매커니즘과 구름 응결핵 생성에 미치는 영향을 조사한다.
∙ 또한, 기상자료와 입자 생성에 영향을 미치는 전구물질들의 농도 자료를 이용하여 기존 모델들의 핵생성 모수화(Nucleation Parameterization) 과정을 비교 평가하

연구의 목적 및 내용
∙ 한반도 배경대기지역에서의 에어로졸 크기별 수농도 및 총수농도 관측을 수행하고, 입자 생성 및 성장 현상(New Particle Formation and Growth event)을 식별할 수 있는 통계적 기법을 개발하며, 입자 생성 및 성장 현상이 일어나는 기상학적 매커니즘과 구름 응결핵 생성에 미치는 영향을 조사한다.
∙ 또한, 기상자료와 입자 생성에 영향을 미치는 전구물질들의 농도 자료를 이용하여 기존 모델들의 핵생성 모수화(Nucleation Parameterization) 과정을 비교 평가하고, 이를 토대로 한반도 배경대기에서 관측된 입자 생성 및 성장 현상과 구름응결핵 수농도를 수치 모의함을 목적으로 한다.

연구결과
∙ 본 연구에서는 입자 생성 및 성장 현상을 관측하는데 있어 직경 10-500 nm의 에어로졸 수농도 뿐만 아니라, 3 nm 이상의 초미세 에어로졸의 총수농도까지 측정함으로 그 정확성을 향상함. 선행 연구에서 연구자 주관적으로 수행되었던 입자 생성 및 성장현상의 구분 방법을 Cyclostationary Empirical Orthogonal Function (CSEOF) 통계 기법을 도입하여 객관성을 확보함.
∙ 구름이 존재할 때에도 입자 생성 및 성장 현상이 관측되고 있음을 밝힘으로 동아시아의 특성을 제시함.
∙ 본 연구에서는 한반도 내 입자 생성 및 성장 현상의 발생규모가 국지적일 뿐만 아니라 지역적 규모로 발생함을 밝혔으며, 새로 생성된 입자가 성장 과정을 거치면서 구름응결핵 수농도의 증가에 기여함을 관측 자료에서 근거하여 국내에서 처음으로 밝혔으며, 생성된 입자가 성장과정을 거치며 에어로졸 산란계수 증가에도 기여함을 밝힘.
∙ 동아시아지역에서 생성된 입자가 성장과정을 거치면서 구름응결핵으로 작용하는 과정에 대한 수치모의를 수행하여 관측과 비교하여 유사한 결과를 얻음 다양한 핵생성 모수화 방법들의 민감도 분석 및 실제 측정 자료를 입력자료로 사용하여 모수화방법을 비교 평가함. 이를 통하여 동아시아 지역 입자 생성 및 성장 현상의 수치모의에 있어 정확한 핵생성 매개변수화개발의 필요성 강조.

연구결과의 활용계획
∙ 동북아시아 배경대기지역에서의 입자 생성과 성장과정 관측 및 통계적 방법에 근거한 객관적 구별기법 개발, 그리고 구름응결핵 생성에 미치는 영향을 산정함으로써 새로이 생성된 나노입자들이 직·간접적으로 기후변화에 미치는 불확실성 감소에 기여
∙ 관측 자료에 근거한 입자 생성 및 성장 과정 모의 과정을 현재 입자 생성 및 성장 과정을 포함하지 않는 대부분의 기후변화 관련 모델(예, 대기화학수송모델, 기후-에어로졸 모델)에 적용·활용할 수 있는 기초자료로 활용

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose&contents
∙ To measure the background atmospheric number concentration by size and total number concentration of aerosols in Korea, develop a statistic method that identifies New Particle Formation and Growth events, and to investigate the meteorological conditions in which new particle fo

Purpose&contents
∙ To measure the background atmospheric number concentration by size and total number concentration of aerosols in Korea, develop a statistic method that identifies New Particle Formation and Growth events, and to investigate the meteorological conditions in which new particle formation occurs and its effects on cloud condensation nuclei formation.
∙ Using precursor concentration data of particles and meteorological variables, compare and evaluate the Nucleation Parameterization processes of existing models.

Using the results, numerically simulate the new particle formation and growth processes and cloud condensation nuclei number concentration in background atmosphere conditions.

Result
∙ This study not only measured the number concentration of 10-500 nm aerosols but also measured the number concentration of ultra-fine aerosols (> 3 nm) and improved the accuracy in observing new particle formation and growth. While the identification of new particle growth from previous studies was solely up to the researcher’s subjective opinion, this study adopted a statistic method, Cyclostationary Empirical Orthogonal Function (CSEOF), for objectivity.

∙ This study proposed a new found feature in East Asia by discovering that even when there are clouds, particle formation and growth occurs.

∙ From observation results, this study revealed that new particle formation and growth not only occurs locally but also on a regional scale and that as new formed particles grow in size, they increase CCN number concentration and aerosol scattering coefficient. This is a first in domestic studies.

∙ Numerical simulation results of new formed particles with observation data in East Asia showed similar results. Comparison of various nucleation parameterization methods was carried out through sensitivity tests of various nucleation parameterization methods and using observation results as input data. The importance of accurate nucleation parameterization in the East Asian region new particle formation and growth processes was emphasized.

Expected Contribution
∙ Through observation and development of objective methods in identifying new particle formation and growth processes based on statistical methods and assesment of its effects on CCN, this study reduced the uncertainty of the climate effects of new formed ultra-fine particles.
∙ The results and conclusion of this study can be used as basis data or input data in most climate models, such as global 3D chemical transport model, climate-aerosol model, etc., which do not use observation data.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 13 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 36 5. 연구결과의 활용계획 ... 37 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 37 7. 참고문헌 ... 38 8. 연구성과 ... 41 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 44 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 44 11. 기타사항 ... 44끝페이지 ... 44