다중규모 대기경계층 연구실
대기경계층은 지구 지표의 영향을 직접적으로 받는 대기를 일컫는다. 즉 대기경계층은 지구 지표의 변화에 민감하게 반응한다. 낮에는 태양이 지구 지표를 데움으로 인하여 데워진 지표로부터 대류가 지속적으로 발생한다. 이와 반대로 밤에는 냉각된 지표가 대기 보다 차가워져 지표로부터 안정한 층을 형성한다. 대류경계층은 통상 수 킬로미터 달한다. 따라서, 우리 대부분은 비행기를 타고 국외 장거리 여행을 할 경우를 제외하고는 대부분 대기경계층 내에서 생활한다. 즉, 대기경계층 내 빌딩도, 공장 굴뚝도, 풍력 터빈도 존재하며, 앞으로는 도심항공교통 즉 UAM도 날아 다닐 것이다.
연구 현황
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- 연구 주제
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기존 즉 현 교과서적 지식은 균질한 지표조건상 대기경계층 난류에 대한 것이 주 내용이다. 현재 지역 및 전지구적 수치모델에서 대기경계층 과정은 이러한 균질지표 조건상 지식을 기반으로 만들어져 있다.
하지만, 실제 대기경계층은 주로 복잡한 비 균질 적 지표 조건상 존재하며, 또한 배경대기에 따라 매우 다양한 다중규모과정들을 갖는다. 특히 산지, 해양 인접 지역, 또는 도시 또는 풍력 농장 등 중규모성 비 균질성이 큰 지표조건상에서는 중규모 대기흐름과 이에 상응하는 난류가 공존하는 다중규모 대기경계층이 존재한다.
본 연구실은 이러한 다중규모 대기경계층과 이의 구름 및 강수 그리고 강풍 및 돌풍 발생 등의 관련 대기현상들에 대해 연구한다.
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- 연구 도구
- 우리 연구실은 관측 자료를 분석하고, 수치 실험을 실시하여 대기경계층 및 관련 기상현상들에 대해 연구한다. 특히, 수치실험의 경우, 중규모 흐름과 난류를 모두 충분히 분해할 수 있는 중규모 도메인 큰 에디 모사 (Mesoscale-Domain Large Eddy Simulation)을 사용하여 깊은 습윤 대류 발생에 있어 대기경계층의 역할, 강풍/동풍 발생에 있어 지형의 역할 등의 특정 대기과정에 대한 이해를 위해 수치실험을 기획하고 이를 분석 및 시각화 한다. 특히 분석 및 시각화 과정에서 우리 연구실은 Python 코딩을 주 도구로 사용한다.
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- 연구 지원 및 협력
- 다중규모 대기경계층 연구실은 연구재단으로부터 지원받는 특히 중점연구소 공동 연구 및 개인 연구로 산지지역 풍수해에 대한 연구 및 기상청으로부터 지원받는 도심항공교통 즉 UAM의 기상 지원 사업에 공동으로 참가하고 있다. 또한 난류를 직접 분해할 수 있는 대기모델, 즉 Turbulence-Resolving Atmospheric Model (TRAM)의 개발에 지속적으로 연구를 추진하고 있다. 변화하는 기후 환경 하 풍수해 관련 극한 기상에 대한 연구를 위해 극한 값 통계 분석, 기계학습과 인공지능 등 Python을 활용한 연구도 꾸준히 추진하고 있다. 또한, 본 연구실은 UAM 기상지원 연구를 위해 부경대를 비롯한 국내 여러 대학들과 협력하고 있으며, 국내 산학협력을 위해 ㈜동녘 등의 기상관련 회사들과, 세계적 수준의 연구를 위해 본 연구실 책임자가 선진연구프로그램 연구원(ASP Fellow)으로 박사후 과정을 보냈던 미국 국립대기과학연구소(NCAR)와 꾸준한 협력을 이어가고 있다.
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- 광고
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본 연구실에 관심이 있는 다양한 분들의 적극적 연락을 기다립니다. 우선, 연구 활동에 참여하고자 하는 학부, 대학원 석사 및 박사 또는 박사후 연구원 등 다양한 레벨의 지원자들은 본연구실 책임자에게 면담을 다음 이메일(slkang@gwnu.ac.kr)로 요청하길 바랍니다.
특히, 학부 연구원의 경우는 현재 Python 코딩 등의 능력이 없어도 관심만 있으면 연락 주길 바랍니다. 이외 본 연구실과 협력 등을 원하는 분들도 연구실 책임자에게 연락주기를 기다립니다.
연구실의 자세한 사항은 곧 구축될 연구실 웹사이트에서 알려드리겠습니다.
연구실 현황
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석사과정맹도열, 이재헌, 최초롱, 김예지
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학·석사과정최유빈
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학부연구생변규리