초록 ▼

□ 연구개요
- 국내에서는 아직 자체적으로 운용되지 않고 있는 Limb-viewing 위성 관측 자료를 활용하여 (캐나다 Scisat 위성에 탑재된 ACE-FTS 위성센서 관측 기반) 산불 및 생물성 연소가 크게 일어나는 지역에서 배출되는 여러 탄화수소 물질이 어떤 분포를 가지는지, 어떤 시공간 변동 특성을 갖는지 분석을 수행하였음. 특히 그간 연구가 크게 수행되지 못한 지역인 대류권 하부 / 성층권 상부(UTLS) 특징 및 재분석 자료의 활용 가능성에 대해서 좀 더 많은 고민을 하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구

□ 연구개요
- 국내에서는 아직 자체적으로 운용되지 않고 있는 Limb-viewing 위성 관측 자료를 활용하여 (캐나다 Scisat 위성에 탑재된 ACE-FTS 위성센서 관측 기반) 산불 및 생물성 연소가 크게 일어나는 지역에서 배출되는 여러 탄화수소 물질이 어떤 분포를 가지는지, 어떤 시공간 변동 특성을 갖는지 분석을 수행하였음. 특히 그간 연구가 크게 수행되지 못한 지역인 대류권 하부 / 성층권 상부(UTLS) 특징 및 재분석 자료의 활용 가능성에 대해서 좀 더 많은 고민을 하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 호주 산불에 의한 남태평양 UTLS 고도 탄화수소 연직분포 변화 - 연구 결과 호주 북부 지역과 동부 지역 산불 발생 특성의 차이(지면 피복 차이에 따른 산불 강도차이)를 태평양 지역 상공 탄화수소 연직분포 차이와 연계하여 설명할 수 있었음. 국제학회에서 수차례 발표, 토론 수행 후 논문화 작업 중 (초안 80-90% 완성).
(2) 아시아 여름몬순 기간 시베리아 산불에 의한 UTLS 탄화수소 연직분포 분석 - 시베리아지역 산불의 강도 변화가 아시아 여름 몬순의 세기 변화와 관련있음을 다양한 기상자료 분석을 통해 좀 더 구체적으로 밝혔으며 결정적으로 이 차이가 동아시아 상공 탄화수소 연직 분포 변동성과 관련이 있음을 보임. 국제학회 발표 수차례 완료 후 논문 초안 준비 중.
(3) 입자 성분 및 유형 구분 정보 비교 검증 - 위성관측에 기반하여 생산되는 탄화수소 정보가 충분하지 않고 또 상호 비교연구를 수행할 필요가 있기 때문에 재분석자료 활용이 필요하기에 한반도 지역을 중심으로 재분석 자료를 현장 관측 자료와 비교, 검증하는 연구를 수행하였음. 재분석 자료의 평균값 및 공간분포 특성이 현장관측 자료와 어느 정도 유사성을 잘 보이고 있긴 하지만 organic carbon, elemental carbon이 보이는 월별 변동성은 다소 차이를 보여서 향후 재분석자료 활용에 있어 주의할 부분을 시사함. 이 연구와 관련 현장관측자료 분석 결과는 2022년 논문으로 출판되었고 재분석 자료 비교 검증 결과 역시 다수의 국내외 학회 발표가 완료되어 현재 논문화 작업 중 (초안 50% 완료).
(4) 매연 기둥 높이에 따른 탄화수소 농도 및 연직분포 분석 - MISR라는 NASA가 운영하는 위성의 관측에 기반하여 매연 기둥 높이(smoke plune height)를 선행연구 방법론을 적용, 수정보완하여 추정하고 분석하고자 했으나 그 방법론을 배우기 위한 연구원의 국외출장 계획 일정이 COVID-19 발생 이후 제대로 추진되지 못하면서 연구 계획이 약 2년 정도 지연된 부분이 존재함. 다행히 최근에 그 방법론의 구축이 시행착오 끝에 어느 정도 완료되어 실제 산불사례에 적용하여 분석할 수 있는 준비를 마쳤음. 비록 원래 계획대로 분석까지 이어가진 못했으나 예상치 못한 COVID-19 상황에도 방법론 구축까지 완료하였기에 좀 더 연구 내용을 확장하여 3년간 추가연구를 수행하고자 후속 연구 제안서를 제출한 상황임.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 탄소중립은 물론 온실기체로 알려진 이산화탄소, 메탄 등이 기후변화 및 대기환경에 미치는 영향을 줄이기 위한 부분이 제일 크지만 탄화수소 역시 탄소중립 정책에 무관하지 않음. 오히려 이런 미량기체 분석이 주관심사가 아니다보니 시공간 분포, 장기 변동성 등의 기본적인 특성 분석이 별로 이루어진 바 없어 불확실성이 가장 높은 분야이기도 함. 본 연구는 동아시아 상공 탄화수소 정보에 대한 불확실성을 줄여줄 수 있는 구체적 정보를 제공한다는 측면에서 가장 큰 의미를 가짐. 이는 탄소중립 연구 및 정책화 과정에서 중요한 참고 정보가 될 것으로 기대.
- 기후변화에 따라 산불의 발생 빈도 및 규모가 예측하는 정도를 넘어서는 경우가 빈번히 발생하고 있음. 여기에서 발생되는 탄화수소는 추가적인 되먹임(feedback) 작용에 기여할 수 있기에 본 연구 결과를 향후 기후변화와 대기환경의 관계성을 살피는데 보다 더 적극적으로 활용할 예정.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구 최종 목표 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 연구내용 및 결과 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 29