• 한국지구과학회지
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• 제43권2호
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• pp.312-323
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• 2022

이 연구는 '태양 복사'가 '가시광선 복사'로, '지구 복사'가 '적외선 복사'로 상호 대체될 수 있는 개념인가에 대한 문제 인식에서 출발하였다. 이를 위해 각 개념을 어떻게 인식하고 있는지를 드러낼 수 있는 질문지를 통하여 지구과학 I을 이수한 고등학생들의 인식을 조사하고, 이들의 인식에 영향을 미칠 수 있는 교과서의 서술 및 삽화를 분석하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 조사에 참여한 학생들은 모두 태양 복사를 가시광선 영역에서만 방출되는 복사로 인식하고 있으며, 지구 열수지에서 대류·전도·숨은열을 복사에 의한 에너지 전달로 인식하고 있는 학생들도 약 35%로 나타났다. 둘째, 2015 개정 교육과정의 지구과학 I 6종 교과서를 분석한 결과, 2종에서는 '단파 복사'와 '장파 복사'라는 용어를 도입하지만 이들에 대한 설명이 없었으며, 다른 2종에서는 태양 복사를 각각 '주로 가시광선 형태의 복사' 또는 '파장이 짧은 가시광선 복사'로 서술하였다. 그 밖의 2종 교과서에 있는 태양 복사와 지구 복사에 관하여, 파장 영역에 대한 설명이 없거나 '단파장/장파장'이라는 모호한 용어가 사용되었다. 아울러 2종의 교과서에서 열수지 삽화에 일부 오류가 발견되었다. 따라서 교과서들이 단파 복사와 장파 복사에 관한 정확한 용어 정의 없이 태양 복사와 지구 복사를 설명함에 따라 학습자들은 태양 복사와 지구 복사를 각각 가시광선 복사와 적외선 복사라는 개념으로 인식할 개연성이 있다. 이를 종합해 보면, 교과서에 기술된 불분명한 진술이나 오류가 학생들의 오개념을 유발하거나 재생산할 수 있음을 함의한다. 이 연구에서 논의된 바가 지구의 열수지와 복사 평형에 대한 교수·학습 과정의 유용한 참고 자료로 활용되고, 추후 교과서 집필에서도 합리적인 서술 방안을 제안하는 데 기여할 수 있으리라 기대한다.

• 과학교육연구지
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• 제47권1호
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• pp.52-62
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• 2023

이 연구는 예비 지구과학 교사들이 지구 복사 평형을 이해하는 데에 있어서 '평형'이라는 개념과 '지구의 권역 간 상호 작용'을 어떻게 인식하고 있는지를 탐색하며, 이들이 갖는 오개념을 규명하고자 하였다. 이를 위해 국가 수준의 평가에서 등장한 문항을 중심으로 이들의 사고 흐름을 들여다 볼 수 있는 질문지를 설계하여 이들에게 투입하였다. 이 설문지의 답변을 분석한 결과, 모든 예비 교사들이 복사 평형 개념을 바르게 서술하였음에도 불구하고, 이들의 약 90%는 복사 평형 개념을 대기가 없는 새로운 지구 환경에 확대 적용하지 못하였다. 이들은 변화된 권역간 새로운 '상호 작용'의 개념 및 오랜 시간에 걸쳐 도달하게 되는 새로운 '평형'의 개념을 원활히 이끌어내지 못하는 것으로 보인다. 이러한 점에서, 예비 교사들의 이러한 개념 형성에 교과서가 어느 정도 영향을 주었을 것으로 보인다. 특히, 고등학교 지구과학 교과서에서는 지구가 복사 평형에 도달하는 과정보다는 평형 상태에서의 열 수지에 초점을 두어 복사 평형을 정량적 방식으로 설명하고 있다. 교과서의 이러한 접근 방식은 학생들을 2015 개정 교육과정에서 추구하는 창의융합형 인재로 육성하기에는 걸림돌이 될 수 있을 것이다. 한편, 지구 복사 평형의 이해에서 자주 발견되는 학생들의 오개념 해소를 위해서 이 연구는 예비 교사를 양성하는 대학 과정에서도 지구 복사 평형의 개념에 대해 좀 더 주의 깊게 다뤄져야 함을 제안한다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.210-214
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• 2000

대기 중 에어로졸은 지구표면에 도달하는 태양복사에너지를 흡수 또는 산란시키는 직접 효과 및 대기물리작용에 의한 구름의 형성 및 구름 수명에 영향을 미치는 간접 효과를 통해 지구복사 평형에 불균형을 초래함으로써 전지구적인 기후변화에 영향을 미친다(Toon, 1995). 이들 에어로졸은 온실기체와는 달리 -0.4~-3.0 W/$m^2$ 의 지구 평균 복사강제력을 나타내면서(IPCC, 1995) 대기 중에 냉각 효과(whitehouse effect)를 일으킨다(Schwartz, 1996). (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.277-278
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• 2001

대기 중 에어로졸은 지구표면에 도달하는 태양복사에너지를 흡수 또는 산란시키는 직접 효과 및 대기물리작용에 의한 구름의 형성 및 구름 수명에 영향을 미치는 간접 효과를 통해 지구복사 평형에 불균형을 초래함으로써 전지구적인 기후변화에 영향을 미친다. 이들 에어로졸은 온실기체와는 달리 -0.4~-3.0 W/$m^2$의 지구 평균 복사강제력을 나타내면서(IPCC, 1995) 대기 중에 냉각 효과(white- house effort)를 일으킨다(Schwartz, 1996). (중략)

• 항공우주기술
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• 제7권2호
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• pp.82-87
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• 2008

본 연구에서는 우주에서 가시광 영역으로 지구의 지표면을 고해상도로 촬영하는 위성탑재카메라를 위한 복사에너지 신호량을 모델링하였다. 복사에너지 모델링은 광원으로서의 태양과 지구대기 및 지표면 반사도, 카메라의 특성 등을 포함하며 최종 계산 결과는 광전자카메라의 광검지기에서 생성되는 전자의 수로 나타난다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.770-788
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• 2021

본 연구는 중학생들이 온실 효과와 지구 온난화를 이해하고, 이를 지구 복사 평형 관점에서 설명할 수 있는지 심층적으로 살펴보고자 하였다. 이를 위해 '대기권과 날씨' 대단원 수업을 완료한 중학교 3학년 118명의 학생을 대상으로, 복사 평형, 온실 효과, 지구 온난화에 대한 선택형 및 서답형으로 구성된 학생 이해 온라인 평가를 2021년 7월 13일부터 7월 24일까지 실시하였다. 최종적으로 97명의 학생 응답을 수집하여 분석한 결과, 과반수(61.9%)가 넘는 학생들이 복사 평형의 의미를 옳게 기술하였으나 제시된 자료와 무관하게 사전 지식이나 구체적 사례를 들어 설명하는 경우가 많았다. 대부분의 학생들(92.8%)은 대기가 있는 지구에서 온실 효과가 나타나는 것을 알고 있었지만, 온실 효과를 복사 평형이 깨진 상태로 생각하는 경향이 높았으며(32.0%), 달과 지구 모두 복사 평형이 일어난다고 응답한 학생(47.4%)은 절반에 미치지 못했다. 온실 효과의 원인으로 대기의 재복사를 찾아낸 학생은 다수(69.1%)였으나, 지구로 입사한 태양 복사량보다 방출한 지표 복사량이 더 크다고 응답한 학생은 소수(39.2%)에 불과하였다. 또한 절반 정도의 학생들(49.5%)이 온실 기체의 증가와 대기 흡수, 이로 인한 지표로의 재복사의 관계를 잘 이해하고 있었다. 그러나 온실 기체가 증가할 때, 지표 방출에 대해서는 증가(14.4%), 일정(9.3%), 감소(7.2%), 무응답(18.6%)으로 의견이 매우 다양하게 나타났다. 복사 평형, 온실 효과, 지구 온난화는 지구계의 균형과 상호작용이라는 빅 아이디어로 연결된 커다란 하나의 의미망이므로 학생들이 지구 온난화로 인한 기후 변화를 이해하고 적용하고 해석하는 개념 체계가 될 수 있다. 따라서 현재 인류에 닥친 기후 변화 위기와 관련해 학생들이 정확한 이해에 근거하여 과학적으로 사고하고 과학적 개념을 정립할 수 있도록, 정교한 프로그램 개발과 수업 경험을 제공하고 그 효과를 점검하는 후속 연구가 진행 되어야 할 것이다.

• 지구물리
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• 제9권1호
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• pp.27-36
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• 2006

연직 공기 기둥에 대한 복사 및 대류 과정이 포함된 일차원 복사-대류 평형 모형을 구축하였고, 이 모형을 이용하여 남극 세종기지에서 복사-대류 평형 온도를 계산 하고 분석하였다. 이 모형의 반응도에서 지표면 알베도와 태양 천정각의 코사인 및 이산화탄소 증가는 지표면에서의 복사-대류 평형 온도를 감소시켰다. 그리고 구름 광학두께가 비교적 큰 하층운은 지표면 온도를 감소시키나, 구름 광학두께가 작은 상층운은 온실효과 때문에 지표면 온도를 증가시켰다. 남극 세종기지의 44년 (1958∼2001)의 기간에 대하여 계산된 지표면에서의 복사-대류 평형 온도의 연변화는 0.012oC/년이었다. 마찬가지로 13년 동안(1989∼2001)의 자료에 대한 복사-평형 온도 변화는 0.01oC/월이었으며, 동일한 기간의 관측 자료 분석 결과로는 0.005oC/월의 변화를 나타내었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.205-206
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• 2003

대기중의 에어로졸은 지구-대기 시스템에 직접효과(direct effect)와 간접효과(inderect effec)로 불리우는 복사효과를 나타내어 지구복사수지에 영향을 미치는 인자이다. 또한 대기중에서 비교적 짧은 체류시간과 공간적인 변화성으로 인하여 제역적인 효과가 매우 크게 일어남에도 불구하고 그 효과가 정확히 알려져 있지 않다 (IPCC, 200l). 따라서 지역적인 규모의 에어로졸의 복사특성 관측이 중요한 요소가 되었다. 이러한 연구의 일환으로 수행된 일련의 프로젝트들은 TARFOX(Tropospheric Aerosol Radiative Forcing Obserational Experiment; Russel et al., 1999). (중략)

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2003년도 추계학술발표회 및 정기총회
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• pp.155-155
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• 2003

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.185-186
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• 2000

대기 중에 있는 에어로졸의 농도가 증가하면 직접·간접적으로 지구 복사 평형에 영향을 주어 기후 변화를 유도하게 된다 직접적 효과로는 에어로졸이 지구에 들어오는 태양빛을 산란 및 흡수에 의해 차단하여 지표에 도달하는 태양에너지를 감소시키게 된다. 간접적 효과로는 증가된 에어로졸의 일부가 구름 응결핵으로 작용하여 구름입자의 농도를 증가시키면 구름의 알베도 값이 증가되고 또한 구름의 수명에도 영향을 주어 구름의 량을 증가시키게 되고, 또한 구름의 수명에도 영향을 주어 구름의 량을 증가시키게 되고, 따라서 지구복사 뿐 아니라 물의 순환에도 영향을 미치게 된다. (중략)