KR20180086072A - 배경대기 에어로졸 항공관측 방법 및 이를 이용하는 표출시스템 - Google Patents

배경대기 에어로졸 항공관측 방법 및 이를 이용하는 표출시스템 Download PDF

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장기호
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Abstract

최적 항공관측법으로 배경대기 에어로졸 관측을 수행한 다음 관측자료를 자동으로 분석 및 표출하는 배경대기 에어로졸 항공관측 방법 및 이를 이용하는 표출시스템이 개시된다. 배경대기 에어로졸 항공관측 방법은 기준 정보에 기초하여 구름이 존재하는지를 판단하는 단계, 구름이 존재하지 않으면 배경대기 에어로졸 관측을 위한 비행실험을 실시하는 단계, 및 비행실험에서 획득한 관측데이터를 분석 및 표출하는 단계를 포함한다.

Description

배경대기 에어로졸 항공관측 방법 및 이를 이용하는 표출시스템{FLIGHT STRATEGY AND DISPALY SYSTEM OF AIRBORNE AEROSOLS MEASUREMENT}
본 발명의 실시예들은 배경대기 에어로졸 항공관측 방법 및 이를 이용하는 표출시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 최적 항공관측법으로 배경대기 에어로졸 관측을 수행한 다음 관측자료를 자동으로 분석 및 표출하는 배경대기 에어로졸 항공관측 방법과 이를 이용하는 표출시스템에 관한 것이다.
대기중의 에어로졸은 구름과 상호작용하여 구름의 특성을 변화시키고 더 나아가 강수량 및 기후변화에 영향을 미치는 등 우리 생활에 미치는 영향이 크다. 이러한 구름-에어로졸 상호작용이 기후변화에 미치는 영향은, 기후변화 불확실성에 기여하는 여러 가지 요소들 중 가장 큰 불확실성을 제공하는 것으로 알려져 있다.
구름-에어로졸 상호작용이 기후변화 불확실성에 미치는 정도를 이해하기 위해서는 구름에 대한 정확한 정보뿐만 아니라 대기 중에 존재하는 에어로졸의 특성 및 그 분포에 대한 정확한 정보가 필요하다.
기존의 대기중의 에어로졸을 관측하는 주요방법으로는 일정한 장소 예컨대 안면도 부근에서 나선형 연직관측을 하는 방법(이하 사운딩 관측)과 대기경계층 위의 일정한 고도(일례로, 3km)에서 관측하는 방법이 있다.
그러나 어떤 특정한 장소에서의 사운딩 관측은 에어로졸의 수평분포가 균질하지 않을 경우 그 관측값이 대표성을 나타낸다고 말하기 어렵다. 또한, 어떤 한 특정한 고도에서 관측된 경우, 예를 들어 대기경계층 위에서 관측한 경우, 그 값은 구름의 형성 및 특성 변화에 직접적으로 영향을 미치는 대기경계층 내에서의 전반적인 에어로졸 값을 대표하는데 어려움이 있다.
대기 에어로졸은 상층으로 갈수록 그 양이 감소하며 특히 대기경계층보다 높은 고도에서는 그 값이 현저히 감소한다. 또한, 원격지로부터 관측지로 에어로졸이 수송되어 올 경우 다양한 연직 분포를 보이기도 한다. 이와 같이, 에어로졸의 분포 특성을 고려한 신뢰성 있는 배경대기 에어로졸 관측 방안이 요구되고 있다.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 최적의 항공관측법을 이용하여 대기 중에 존재하는 에어로졸의 특성 및 분포를 효과적으로 관측할 수 있는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 최적 항공 관측법으로 배경대기 에어로졸에 대한 관측을 수행한 다음 관측 자료를 자동으로 분석하여 표출할 수 있는, 배경대기 에어로졸 표출시스템을 제공하는데 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에서는, 사운딩 관측과 연계하여 최소 2-3층의 일정한 고도에서 배경대기 에어로졸을 관측하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법을 제공한다.
여기에서, 에어로졸은 대기 경계층 이내에서 값이 크고, 상층으로 갈수록 작아지는 경향이 있으므로, 상기 관측하는 단계에서는 최대한 지면에 가까이 관측할 수 있는 고도 1층을 포함하여 대기경계층 이내에서 최소 1층, 바람직하게는 2층 이상에 대해 레그(Leg) 관측을 수행하면서 대기경계층보다 높은 고도에서 최소 1~2층, 바람직하게는 2층 이상에 대해 레그 관측을 수행할 수 있다. 레그 관측은 일정한 고도를 비행하면서 관측하는 것을 의미한다.
여기에서, 상기 방법은, 레그 관측 시작 이전 또는 이후에 사운딩 관측을 실시할 수 있다. 사운딩 관측은 일정한 범위의 원안에서 항공기가 나선형 모양을 그리면서 하강 또는 상승하면서 관측하는 것을 의미한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면에서는, 위경도 및 고도를 관측할 수 있는 장비, 에어로졸 수농도를 관측할 수 있는 장비, 에어로졸 입자크기분포를 측정 또는 계산할 수 있는 장비, 구름층 유무를 확인할 수 있는 장비, 기본적인 대기 기상변수를 관측할 수 있는 장비, 및 구름 응결핵을 측정할 수 있는 장비를 포함하는 배경대기 에어로졸 항공관측 시스템을 제공할 수 있다.
여기에서, 상기 시스템은 지표온도를 탐지할 수 있는 장비를 더 포함할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면에서는, 비행실험 결정부, 비행실험 실시부, 그리고 자료분석 및 표출부를 포함하는 배경대기 에어로졸 관측 시스템을 제공한다.
여기에서, 비행실험 결정부는 기준정보에 따라 구름이 없는 맑은 날인지를 판단할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 관측목적에 따라 구름이 없는 맑은 날 배경대기의 에어로졸을 관측할 수 있고, 구름이 있는 날의 경우에는 관측을 실시하지 않도록 설정될 수 있다.
여기에서, 비행실험 실시부는 대기 경계층 이내에서 1~2층의 레그(Leg) 관측을, 그리고 대기경계층보다 높은 고도에서 1~2층의 Leg 관측을 실시한다.
여기에서, 비행실험 실시부는 레그 관측 이전 또는 이후에 사운딩 관측을 실시한다.
여기에서, 대기경계층의 고도는 가장 먼저 실시한 사운딩 관측 자료로부터 획득될 수 있다.
여기에서, 대기경계층의 고도는 기저장되거나 기설정된 라디오존데(radiosonde) 자료로부터 획득될 수 있다.
여기에서, 자료분석 및 표출부는 미리 설정된 비행 실험의 실시에 따라 관측된 자료를 자동으로 표출할 수 있다.
여기에서, 비행 실험은 미리 설정된 위경도를 포함하는 비행경로를 따라 배경대기 에어로졸을 관측할 수 있다.
여기에서, 비행경로는 대기경계층 이내와 대기경계층 위의 최소 각 1층에 대한 레그 관측을 위한 경로를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 최대한 많은 고도를 조밀하게 관측할 경우, 예컨대 10개의 레그(Leg) 관측을 수행하는 경우와 비교해 볼 때, 목적에 맞는 관측에 예상되는 소요시간과 비용을 최소로 하면서 동시에 관측에 꼭 필요한 필수 고도를 포함함으로써, 비행시간을 효율적으로 사용하는 동시에 배경대기 에어로졸의 연직분포를 효과적을 관측할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법에 대한 흐름도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법의 작동 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법의 작동 원리를 설명하기 위한 다른 예시도이다.
도 4는 도 1의 배경대기 에어로졸 항공관측 방법을 이용하는 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 1의 배경대기 에어로졸 항공관측 방법을 이용하는 표출시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 관측결과를 실제 사례를 이용하여 표출한 예시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함한다", "가진다" 등과 관련된 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 포함한다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 의미로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법에 대한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법(이하 간략히 '항공관측 방법'이라 함)은, 기준 정보에 기초하여 구름이 존재하는지를 판단하는 단계(S11), 구름이 존재하지 않으면, 비행실험을 실시하는 단계(S12), 비행실험에서 획득한 관측데이터를 분석 및 표출하는 단계(S13)를 포함한다.
또한, 항공관측 방법은 구름이 존재하는지 판단하는 단계에서, 구름이 존재하면, 현재의 프로세스를 종료하는 단계(S11의 예)로 진행할 수 있다.
각 단계를 좀 더 구체적으로 설명하면, 판단하는 단계(S11)에서는, 비행실험을 결정하는 단계로서, 센서나 장비에 의해 관측되는 구름의 유무에 따라 비행실험의 실시 여부를 결정할 수 있다.
다음, 실시하는 단계(S12)에서는, 대기경계층 내의 적어도 하나의 층에 대한 레그(Leg) 관측과 상기 대기경계층 위의 적어도 하나의 층에 대한 레그 관측을 실시할 수 있다. 여기서, 레그 관측은 일정한 고도를 비행하면서 관측하는 것을 의미한다. 바람직하게, 실시하는 단계(S12)에서는, 대기경계층 내의 적어도 2개 층들에 대한 레그 관측과 대기경계층 위의 적어도 2개 층들에 대한 레그 관측을 실시할 수 있다.
또한, 실시하는 단계(S12)에서는, 사운딩 관측 및 상기의 각 레그 관측의 조합을 실시할 수 있다. 일례로, 사운딩 관측을 대기 하층에서 상층으로 상승하면서 실시하고, 레그 관측을 높은 고도에서 낮은 고도로 하강하면서 실시할 수 있으며, 그 역(반대방향으로의 실시)도 가능하다.
여기서 사운딩 관측은 일정한 범위의 원 내에서 항공기가 나선형 모양을 그리면서 대기 상층에서 하층으로 하강하거나 대기 하층에서 상층으로 상승하면서 관측하는 것을 의미한다.
또한, 실시하는 단계(S12)에서는 동일한 지역을 대상으로 각 레그 관측을 실시한다. 실시하는 단계(S12)에서는, 관측 가능한 구역 내에서 미리 설정된 관측 경로 및 패턴에 따라 항공기가 이동하도록 관련 정보를 항공기 운항제어장치에 제공할 수 있다.
다음, 분석 및 표출하는 단계(S13)는, 실시하는 단계(S12)에서 획득된 관측데이터를 자동 분석하고, 분석 결과로 획득된 관측 자료를 자동으로 표출할 수 있다. 표출되는 관측 자료는 비행경로를 보여주는 부분, 비행고도 및 에어로졸 농도의 시계열을 보여주는 부분, 그리고 고도에 따라 에어로졸 분포를 보여주는 부분을 포함할 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법의 작동 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법 또는 이 방법을 이용하는 시스템은 비행실험 실시부에서 레그(Leg) 관측을 하층에서 상층으로 상승하면서 실시하도록 동작할 수 있다. 본 실시예에서 대기경계층 고도는 1.5㎞일 수 있다.
도 2에서 사운딩은 대기 상층에서 하층으로 항공기가 하강하면서 관측을 수행하는 경우를 예시한다.
도 2에서 Leg 1, Leg 2, Leg 3은 대기경계층 이내에서 실시하고, Leg 4와 Leg 5는 대기경계층보다 높은 고도에서 실시한 예시이다. Leg 1은 최대한 지면에 가까이 비행할 수 있는 고도에 해당한다. 이러한 최소비행 고도는 지상의 지형지물에 따라 달라질 수 있다. 도 2에서 Leg 관측 후에 수행하는 사운딩 관측 과정은 생략될 수 있다. 한편, 도 2에 나타낸 사운딩 관측 및 각 레그 관측은 반대방향으로 실시될 수 있다(도 3 참조).
비행실험 실시부는, 최적 관측을 위해, 대기경계층 내에서 적어도 1~2개의 Leg 관측을 포함하고, 대기경계층 위에서 적어도 1~2개의 Leg 관측을 포함한다. Leg 관측 전후에는 사운딩 관측이 수반된다. 이때, 각 Leg 관측은 통계적으로 의미 있는 관측값을 얻기 위하여 최소 10분 이상, 바람직하게는 10분 내지 30분 동안 관측을 지속할 수 있다. 이러한 관측 시간은 관측자료의 불확실성을 최소화하기 위한 것이다. 또한, 각 Leg(도 2에서 1, 2, 3, 4, 5)는 최대한 동일한 지역을 관측하도록 실시되는 것이 더욱 바람직하다.
본 실시예의 관측 전략에 의하면, 비행구역이 서울 같은 대도시의 경우 비행 가능한 장소(수평 및 수직적인 공간)를 조사한 후, 관측 가능한 구역 내에서 전술한 기본 요소를 포함하여 관측경로 및 패턴을 결정할 수 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법의 작동 원리를 설명하기 위한 다른 예시도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법 또는 이 방법을 이용하는 항공관측 시스템은, 사운딩 관측을 대기하층으로부터 대기상층 방향으로, 그리고 각 레그(Leg) 관측을 높은 고도에서 낮은 고도로 하강하면서 배경대기 에어로졸 관측을 실시할 수 있다. 본 실시예에서 대기경계층 고도는 1.5㎞일 수 있다. 도 3에서 Leg 1, Leg 2는 대기경계층보다 높은 고도에서 실시하며, Leg 3, Leg 4 및 Leg 5는 대기경계층 이내에서 실시한 예시이다.
전술한 도 2 및 도 3에 도시한 항공관측 방법은 임의로 선택하여 사용될 수 있다.
도 4는 도 1의 배경대기 에어로졸 항공관측 방법을 이용하는 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법을 이용하는 시스템은 컴퓨팅 장치를 포함하고 여러 장비들에 연결될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서를 포함할 수 있다. 여러 장비들은 제1 장비(31), 제2 장비(32), 제3 장비(33), 제4 장비(34), 제5 장비(35), 제6 장비(36), 제7 장비(37) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
프로세서는, 제1 장비(31) 내지 제7 장비(37)에 연결될 수 있다. 여기서 제1 장비(31)는 위경도 및 고도를 관측하고, 제2 장비(32)는 에어로졸 수농도를 관측하고, 제3 장비(33)는 에어로졸 입자크기분포를 측정하거나 계산하고, 제4 장비(34)는 구름 응결핵을 측정하고, 제5 장비(35)는 온도, 습도 및 바람을 포함하는 대기 기상변수를 센싱하고, 제6 장비(36)는 구름 층 유무를 검출하고, 제7 장비(37)는 지표 온도를 탐지할 수 있다.
대기 에어로졸은 고체 또는 액체 분자가 기체 중에 분산되어 있는 상(phase)을 의미할 수 있다. 즉, 에어로졸은 대기 중에 부유하는 고체 또는 액체의 미립자를 지칭할 수 있으며, 기교질, 연무질, 대기오염물질 등을 포함할 수 있다.
제1 장비(31)는 위성 측위 시스템(global positioning system, GPS)이나 이에 상응하는 기능을 수행하는 수단이나 장비를 포함할 수 있다. 제2 장비(32)는 응결 입자 계수기(condensation particle counter, CPC) 또는 이에 상응하는 기능을 수행하는 수단이나 장비를 포함할 수 있다.
제3 장비(33)는 에어로졸 입자 계수기(sky optical particle counter, sky OPC), PCASP(passive cavity aerosol spectrometer probe) 또는 이에 상응하는 기능을 수행하는 수단이나 장비를 포함할 수 있다. 제4 장비(34)는 구름 응결핵 계수기(cloud condensation nuclei counter, CCN counter) 또는 이세 상응하는 기능을 수행하는 수단이나 장비를 포함할 수 있다.
제5 장비(35)는 온도 센서(351), 습도 센서(352), 바람 센서(353) 또는 이들의 조합 기능의 센서를 포함하여 구성되고, 센서 정보에 기초하여 대기 기상변수를 관측하는 기능을 수행하는 수단 또는 장비를 포함할 수 있다.
제6 장비(36)는 대기중 물방울 함유량(liquid water contents, LWC)을 관측할 수 있는 센서(일례로 Gerber 센서, 442), 열선(hot wire) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
제7 장비(37)는 지표 온도를 탐지할 수 있는 수단이나 이에 상응하는 기능을 수행하는 장비를 포함할 수 있다.
각 장비는 유선 및/또는 무선 네트워크를 통해 프로세서와 신호 및/또는 데이터를 송수신할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측 방법을 이용하는 시스템에 대한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 배경대기 에어로졸 항공관측을 이용하는 시스템(이하 간략히 항공관측 시스템이라 함)은, 프로그램을 저장하는 메모리(20), 및 메모리에 연결되어 프로그램을 실행하는 프로세서(10)를 포함할 수 있다.
프로세서(10)는, 프로그램에 의해, 구름이 존재하는지를 판단하고, 구름이 존재하지 않으면 비행실험을 실시하고, 비행실험에서 획득한 관측데이터를 분석하고, 관측데이터의 분석 결과를 관측 결과로 표출할 수 있다.
프로그램은, 소프트웨어 모듈로 이루어진 모듈들을 포함할 수 있다. 모듈들은 구름의 존재를 판단하는 비행실험 결정부(210)와, 비행실험을 미리 설정된 비행경로와 패턴에 따라 실시하는 비행실험 실시부(220)와, 관측데이터를 분석하고 표출하는 자료분석 및 표출부(230)에 대응하는 제1 내지 제3 모듈들을 포함할 수 있다.
각 모듈을 좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저 비행실험 결정부(210)는, 구름이 없는 맑은 날 배경대기 에어로졸을 관측하고자 하는 주요 목적(설정)에 따라 미리 설정되거나 저장된 기준(기준 정보 등)에 기초하여 관측하고자 하는 대기 영역에 대한 구름 존재 여부를 판단하고, 구름이 있다고 판단된 경우에 관측을 실시하지 않도록 기능할 수 있다.
비행실험 실시부(220)는, 최적화된 관측을 위해, 대기경계층 이내에서 1~2층의 Leg 관측을, 그리고 대기경계층보다 높은 고도에서 1~2층의 Leg 관측을 포함한다. 또한, 비행실험 실시부(220)는 Leg 관측 전후로 사운딩 관측을 실시할 수 있다. 대기경계층의 고도는 가장 먼저 실시한 사운딩(sounding) 자료로부터 구하거나 라디오존데(radiosonde) 자료로부터 구할 수 있다. 라디오존데는 기상 관측 도구로서 하늘 위로 높이 띄워 보내서 기온, 습도, 기압, 풍향, 풍속 등을 측정하는 기상장비를 말한다.
자료분석 및 표출부(230)는 위에서 설명한 최적 관측 방법에 따라 비행 실험을 실시한 후, 관측된 자료를 자동으로 표출할 수 있다. 자료분석 및 표출부(230) 또는 그 표출부는 비행경로를 보여주는 부분(위경도를 포함하는 비행경로 및 지도), 비행고도 및 에어로졸 농도의 시계열을 보여주는 부분, 그리고 고도에 따라 에어로졸 분포를 보여주는 부분을 포함할 수 있다.
전술한 프로세서(10)는 적어도 하나 이상의 중앙 처리 장치를 포함할 수 있고, 중앙처리장치(CPU)는 MCU(micro control unit)와 주변 장치(외부 확장 장치를 위한 집적회로)가 함께 배치되는 SOC(system on chip)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 그리고 코어는 처리할 명령어를 저장하는 레지스터(register)와, 비교, 판단, 연산을 담당하는 산술논리연산장치(arithmetic logical unit, ALU)와, 명령어의 해석과 실행을 위해 CPU를 내부적으로 제어하는 제어부(control unit)와, 이들을 연결하는 내부 버스 등을 구비할 수 있다.
또한, 프로세서(10)는 하나 이상의 데이터 프로세서, 이미지 프로세서 또는 코덱(CODEC)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 프로세서는 주변장치 인터페이스와 메모리 인터페이스를 구비할 수 있다. 주변장치 인터페이스는 프로세서와 입출력 시스템 및 여러 다른 주변 장치를 연결하고, 메모리 인터페이스는 프로세서와 메모리를 연결할 수 있다.
또한, 프로세서(10)는 여러 가지의 소프트웨어 프로그램을 실행하여 데이터 처리를 수행할 수 있다. 프로세서(10)는 메모리(20)에 저장되어 있는 특정한 소프트웨어 모듈(명령어 세트)을 실행하여 해당 모듈에 대응하는 특정한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 프로세서(10)는 메모리(20)에 저장된 소프트웨어 모듈들에 의해 컴퓨팅 장치에서 배경대기 에어로졸 항공관측 방법을 수행할 수 있다.
전술한 메모리(20)는 DRAM, 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(non-volatile RAM, NVRAM; 이하 간략히 '비휘발성 메모리'라고 함) 및 하드디스크드라이브(hard disk drive, HDD; 이하 간략히 '하드디스크'라고 함)을 포함할 수 있다. 메모리는 광 저장 장치, 플래시 메모리 등에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 이러한 메모리는 소프트웨어, 운영체제, 프로그램, 명령어 집합 또는 이들의 조합을 저장할 수 있고, 스케줄 운영 정책이나 프로그램 코드를 저장할 수 있다.
소프트웨어의 구성요소는 운영 체제(operating system) 모듈, 그래픽 모듈, 사용자 인터페이스 모듈, MPEG(moving picture experts group) 모듈, 통신 모듈, 카메라 모듈, 애플리케이션 모듈 등을 포함할 수 있다. 모듈은 명령어들의 집합으로서 명령어 세트(instruction set) 또는 프로그램으로 표현될 수 있다.
운영체제는 MS WINDOWS, LINUX, 다윈(Darwin), RTXC, UNIX, OS X, iOS, 맥 OS, VxWorks, 구글 OS, 안드로이드(android), 바다(삼성 OS), 플랜 9 등과 같은 내장형 운영체제를 포함할 수 있다. 운영체제는 여러 가지의 하드웨어(장치)와 소프트웨어 구성요소(모듈) 사이의 통신을 수행하는 기능도 구비할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 항공관측 시스템은 표시장치(40)를 더 구비하거나, 별도의 표시장치(40)에 연결될 수 있다. 이 경우, 항공관측 시스템에 연결되어 관측 결과를 표출하는 표시장치(40)는 배경대기 에어로졸 표출시스템으로서 지칭될 수 있다. 또한, 구현에 따라서는 배경대기 에어로졸 표출시스템은 표시장치(40)와 항공관측 시스템을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 표출시스템은 배경대기 에어로졸 항공관측 및 표출 시스템에 대응될 수 있다. 표시장치(40)는 상기의 시스템이나 컴퓨팅 장치에 연결되어 자료분석 및 표출부(230)에서 표출되는 신호 및/또는 정보에 대응하는 영상신호를 화면에 출력할 수 있다.
도 6은 위에서 설명한 비행 계획으로 서울 한강을 따라서 관측한 실제 사례를 이용한 관측 결과의 표출을 예시적으로 보여준다. 도면에서 컬러(color)는 시간 변화를 나타낸다.
도 6은 비행경로, 비행고도의 시계열 및 고도에 따른 에어로졸의 농도를 포함한다. 도 6의 비행경로 및 비행고도의 시계열은 소정 방식(일례로, Jung and Albrecht(2014))의 표출 방식을 채택하여 도시되어 있다. 그리고 위의 방법을 응용하여, 시간 및 고도에 따른 에어로졸의 농도에서는 시간 변화를 색상으로 표현하고 있다.
도 6의 경우, Leg 관측은 대기경계층 이내의 한 개의 고도에서, 그리고 대기경계층 위의 두 개의 고도에서 이루어졌다. 도 6에서는 고도에 따라 에어로졸이 감소하는 모습을 잘 보여주고 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 기준 정보에 기초하여 구름이 존재하는지를 판단하는 단계;
    상기 구름이 존재하지 않으면, 배경대기 에어로졸 관측을 위한 비행실험을 실시하는 단계; 및
    상기 비행실험에서 획득한 관측데이터를 분석 및 표출하는 단계를 포함하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구름이 존재하는지 판단하는 단계에서 상기 구름이 존재하면, 현재의 프로세스를 종료하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 실시하는 단계는, 대기경계층 내에서 하나 이상의 층에 대한 레그(Leg) 관측과 상기 대기경계층보다 높은 고도에서의 하나 이상의 층에 대한 레그 관측을 포함하며, 상기 레그 관측은 일정한 고도를 비행하면서 관측하는 것을 의미하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 실시하는 단계는, 동일한 지역을 대상으로 또는 동일한 경로를 따라서 각 레그 관측을 실시하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 레그 관측은 일정한 고도를 최소 10분 이상 비행하며 실시되는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 실시하는 단계는, 각 레그 관측의 이전과 이후에 사운딩 관측을 실시하며, 여기서 상기 사운딩 관측은 일정한 범위의 원 내에서 항공기가 나선형 모양을 그리면서 대기상층에서 대기하층으로 하강하거나 대기하층에서 대기상층으로 상승하며 관측하는 것을 포함하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 실시하는 단계는, 사운딩 관측을 대기하층에서 대기상층으로 상승하면서 실시하고, 상기 레그 관측을 대기경계층보다 높은 고도에서 낮은 고도로 하강하면서 실시하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 실시하는 단계는, 사운딩 관측을 대기상층에서 대기하층으로 하강하면서 실시하고, 상기 레그 관측을 대기경계층보다 낮은 고도에서 높은 고도로 상승하면서 실시하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 실시하는 단계는, 관측 가능한 구역 내에서 미리 설정된 관측 경로 및 패턴에 따라 실시되는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석 및 표출하는 단계는, 상기 실시하는 단계에서 획득된 관측데이터를 자동 분석하고, 표출되는 관측 자료는 비행경로를 보여주는 부분, 비행고도 및 에어로졸 농도의 시계열을 보여주는 부분, 그리고 고도에 따라 에어로졸 분포를 보여주는 부분을 포함하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 배경대기 에어로졸 항공관측 방법을 이용하는 시스템이나 컴퓨팅 장치에 연결되는 표시장치를 포함하고,
    상기 표시장치는 관측 자료로서 비행경로를 보여주는 부분, 비행고도 및 에어로졸 농도의 시계열을 보여주는 부분, 그리고 고도에 따라 에어로졸 분포를 보여주는 부분을 포함하는 화면을 표출하는, 배경대기 에어로졸 항공관측 표출시스템.
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