지표와 대기 사이의 상호작용에 의해 일어나는 지표층의 물과 에너지, 탄소 등의 순환을 이해하기 위해 이곳에서 교환되는 물질 및 에너지를 관측하는 것이 필요하다. 지표 플럭스를 관측하는 미기상학적 방법에는 경도법, 에디공분산법 등이 있다. 이 중 에디공분산법은 보존 방식을 근간으로 하여 에디 확산성에 대한 가정 없이 플럭스를 구하는 방법이다. 에디공분산법을 이용한 다양한 장/단기 관측이 국내/외에서 수행되고 있으며, 관측자료의 품질검증과 보정을 통한 양질의 자료생산은 관측 시스템의 최적화에 필수적이다. (중략)
대기 중에서의 PCBs의 거동은 지표에서부터 자연수계까지 PCBs의 순환의 중요한 이동경로가 된다. 이전의 연구에 의하면 Superior, Huron, Michigan 호수에 유입되는 55∼90%, Erie, Ontario 호수에 유입되는 7∼l3%의 PCBs가 대기에서 기원이 되었으며 멀리 떨어진 해양지역 PCBs 오염의 주 오염원이 대기라고 추정되었다(Holsen, 1991). 대기 중에서 PCBs는 기체상과 비산된 입자에 흡착된 상태로 존재하며 건식 및 습식침착(deposition)으로 지표나 수중에 유입되어 잔류하다가 먹이사슬에 의해 결국에는 인간에게까지 영향을 미치게 된다. (중략)
산업화ㆍ도시화에 따라 인구 증가, 교통량 증가 및 도시 구조물의 증가 등으로 인하여 도시의 대기오염과 열섬 현상 등이 날로 심각한 사회문제로 제기되고 있다. 일반적으로 대기 중에 부유하는 오염물질들은 광화학 반응을 통하여 2차 오염물질이 생성되기도 하고, 기상인자에 의하여 확산 또는 수송되어 대기오염도가 감소하거나, 중력에 의하여 지표 부근에 침적되어 제거된다. 특히, 건성 및 습성 침적되는 강하먼지는 단위 지역의 대기오염을 파악하거나, 타 지역과의 비교에 지표로 활용되고 있다. (중략)
Mid-Infrared (MIR) 영상은 화산 활동 및 산불로 인한 재난관측, 지표물질 관측, 해수 온도 측정과 같은 분야들에서 사용되고 있다. 그러나 MIR영역은 지표의 복사율과 대기의 영향으로 인한 변화가 매우 심하고, 낮 영상의 경우 태양 복사량에 의한 영향도 고려해야 하는 어려움이 있다. 따라서 단일밴드인 MIR영상을 이용하여 표면온도를 얻기 위해서는 영상이 취득된 시간과 장소에서 관측된 태양 복사량 및 여러 가지 대기 변수가 필요하다. 본 연구의 목적은 기존의 MIR 영상 연구가 다중밴드를 기반으로 한 것과 달리 단일 밴드의 영상을 이용하여 표면온도를 측정하는데 있다. 이를 위하여 MODIS MIR 영상을 대상으로 MODTRAN을 사용하여 MIR 영역의 대기보정 기법을 적용 한 뒤 복사전달 모델을 이용하여 지표의 복사량을 측정하였다. 획득된 지표온도 영상의 정밀도를 측정하기 위해서 기존의 온도 알고리즘인 split-window algorithm에 의해 얻어진 해수온도 영상과의 비교를 통하여 오차 원인에 대해 분석을 실시하였다. 그 결과 낮 영상의 경우 -4.19${\pm}$1.19$^{\circ}C$ 정도의 온도 차가 났으며, 밤 영상의 경우 0.5$^{\pm}C$0.39$^{\circ}C$ 정도로 비교적 좋은 결과를 보였다. 이는 낮 영상의 경우 지표의 복사율에 대한 온도의 민감도가 매우 높기 때문에 높은 오차가 발생하지만, 밤 영상의 경우 태양빛에 의한 영향이 없으므로 좋은 결과를 나타내기 때문이다. 따라서 단일밴드 MIR영상을 이용한 지표온도 추정 시 대기에 의한 영향보다 지표 복사율에 의한 영향이 높다고 추정할 수 있다.
해가 지면서 지표면이 냉각되고 지표면의 냉각은 지표부근의 대기를 냉각시켜 상부의 대기보다 차가워지면서 대기의 상태가 안정 상태가 되는데 이 때를 접지 역전층이라고도 하고 야간 경계층이라고도 한다. 야간 경계층은 다음 날 해가 뜨기 전까지 계속 지속되는데 그 고도는 지상 수백m까지 확장될 수도 있다. 이러한 현상은 배출된 대기 오염 물질이 형성된 역전층에 의해 확산이나 수송이 방해를 받게된다. 역전층 상태에서의 오염물질의 배출은 직접적으로 영향을 미치지 않으나, 일출 이후 일사에 의한 지표의 가열로 역전층이 파괴되면서 역전층위의 고농도의 오염물질이 지상으로 유입되어 지표부근에 고농도의 오염을 유발할 수 있다. (중략)
본 연구는 1단계로 우리나라 무역항의 대기비용을 장기기회비용관점에서 산정하였다. 2단계로 이를 활용한 선박당 평균 대기비용을 활용하여 항만의 서비스 수준을 평가하는 방법을 제시하였다. 항만대기비용은 사회적 비용을 반영하기 때문에 특정 항만의 시설확충여부에 대한 의사결정지원 정보이지만 서비스지표로는 활용되기 어렵다. 또한 대기척수비율이나 대기시간비율도 시간기준의 양적 측면만을 반영한 불충분한 지표였다. 그러나 본 연구에서 제시한 선박당 평균대기비용은 대기시간과 선박 및 화물의 경제적 가치 손실을 동시에 반영하는 항만 서비스수준의 평가지표로 활용할 수 있다. 화주나 선사가 항만을 선택하는 과정에서도 매우 유용한 정보이다. 2007년 선박당 대기비용 기준으로 서비스 수준이 낮은 항만은 평택당진, 포항, 동해, 삼천포 순으로 분석되었다. 이는 항만 대기비용 관점의 포항, 인천, 광양, 평택당진, 울산 순서와는 다른 것이다. 항만 대기비용이 항만 관리자에게 중요한 지표라면 선박당 대기비용은 항만 이용자의 관점에서 항만별 서비스 수준을 평가할 수 있는 유용한 지표이다.
급격한 도시화는 도시의 기후변조와 함께 오존오염 문제를 야기 시켰다. 즉 지표오존(ground-level ozone)의 고농도 현상이 도시대기환경의 주된 관심사가 되었고, 이를 해결하기 위해 여러 연구가 국내·외에서 지역특성에 맞게 활발히 이루어지고 있는 실정이다. 일반적으로 지표오존은 전구물질의 배출량 및 도시의 지형학적 위치와 기상학적 특성에 따라 생성·소멸·이류 메카니즘이 다르게 나타난다. 따라서 이러한 국지적 특성의 고려는 지표오존의 고농도분석에 있어 반드시 수반되어야 하며, 이를 바탕으로 최종적으로 농도예측이 이루어 져야 할 것이다. (중략)
항만의 서비스 수준은 항만의 운영 및 관리 주체인 터미널운영사(TOC), 항만공사 및 정부의 입장에서 항만간 경쟁력의 기준이 되며, 항만의 이용 주체인 선사 및 화주의 입장에서는 어느 항만을 선택할 지를 결정하는 중요 지표로도 활용된다. 이러한 지표의 중요성을 고려하여 컨테이너 부두 및 벌크부두를 대상으로 중요 서비스 지표인 선석 점유율, 선박 대기율, 선석 처리량, 접안 척수, 평균 대기 척수, 평균 대기 시간과 같은 6개 지표를 객관적으로 정의하고 관리할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 컨테이너 부두는 1개 선석부터 6개 선석까지와 벌크 부두는 1개 선석부터 4개 선석까지를 선택적으로 활용할 수 있도록 6개의 서비스 지표를 산정하여 예측이 가능토록 하였다. 이를 활용하면 선석점유율 대비 선박 대기율, 선석 처리량, 접안 척수, 평균 대기 척수, 평균 대기 시간을 예측할 수 있다. 추가하여 선박의 도착 패턴에 따라 선박 대기율과 항만의 생산성 지표인 연간 처리량도 어떻게 변화되는지를 예측할 수 있도록 하였다. 결과적으로, TOC 입장에서는 서비스 지표인 선박 대기율과 생산성 지표인 연간 처리량의 관계에서 최적의 운영 수준을 전략적으로 선택(Trade-off)할 수 있으므로 경쟁 항만에 대비하여 더 많은 선사 및 화주를 유치할 수 있으므로 터미널 수입도 극대화할 수 있다.
지표 온도를 산출하는 중규모 대기 모형은 일반적으로 태양 복사의 직달 일사량에 대하여 경사진 지형의 효과를 고려하지 않는다. 이는 실제 태양 복사량의 국지적 차이를 나타내지 못하며, 그 결과 국지적인 지표 온도에서의 큰 오차를 가져온다. 따라서 지형의 기하학적 특성뿐만 아니라 지표의 식생 특성을 고려함으로써, 정확한 국지적 지표 온도를 나타내고자 하였다. 본 연구의 목적은 GIS의 그리드 모형을 적용한 에너지 균형 모형(EBM)을 사용하여 진단적으로 지역적 지표 온도를 산출하는 것이다. 본 연구에서, 한반도 남부 지역의 지형적 비균질성은 그리드 내의 지형 방위각과 경사각의 함수인 조도각의 항으로써 흡수된 지표 일사량 계산에 고려되었다. 또한 지표 온도 변화에 주요한 변수가 되는 지표의 식생 특성이 NDVI의 항으로 사용하였다. 지표의 경사진 지형의 효과와 식생 특성이 고려된 지표 온도의 상세한 지역적 분포가 연구 결과로써 제시되었다. 이러한 지역적 지표 온도 분포는 저층 대기에서 지형에 의한 지역 순환을 형성할 수 있으며, 실제 자연에서의 지역 순환을 더욱 잘 설명할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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