제품설명

액적 및 얼음 결정의 현장 클라우드(구름) 모니터링을 위한 고해상도 에어로졸 분광계

♣ 제품 소개   

Cloud Droplet Analyzer는 액적 및 얼음 결정과 같은 구름 에어로졸의 크기 분포 및 수 농도 측정에 최적화 된 고해상도 광학 에어로졸 분광계입니다.
단일 입자와 고분해능 성분의 광학 광산란 (90 °) 측정 원리에 따라 물방울과 얼음 결정을 구별 할 수 있습니다. 

광학 센서는 AIDA -Chamber의 KIT for Ice Nucleation Studies의 연구 응용 분야에도 사용됩니다.

또한 평균 물방울 직경뿐만 아니라 구름 수분 함량도 계산 할 수 있습니다.

♣ 응  용 (Applications)

  • 현장 클라우드 모니터링

  • 환경 연구

  • 기후 연구

  • 구름형성 ( Cloud formation)

  • 얼음 핵 생성 이벤트

♣ 제품사양 (Specifications) 

  -   응용 및 관련 장비 사용 연구 기관 -

AIDA ( Aerosol Interaction and Dynamics in the atmosphere)  Chamber 

AIDA는 에어로졸이 기후, 날씨 및 환경에 미치는 영향을 조사하기 위한 독특한 실험 시설입니다.
에어로졸 및 구름 실험은 광범위한 온도, 압력, 습도 및 냉각 속도 내의 관련 대기 조건에서 수행됩니다.

AIDA 연구 주제는 에어로졸 형성 및 화학의 여러 측면, 기후에 대한 에어로졸의 직접적 및 간접적 영향, 구름의 얼음상의 형성 및 특성에 대해 다룹니다.
 

AIDA 시설은 현장 캠페인 또는 항공기 및 풍선 비행 중에 물, 에어로졸 및 수중 측정을 위한 현장 장비를 테스트하고 비교하기 위한 플랫폼으로도 사용됩니다.

국내외 파트너는 AIDA 연구, 기기 테스트 및 교정 활동에 참여할 수 있습니다.

EU 프로젝트 EUROCHAMP-2020은 AIDA 시설에 대한 국가 간 접근을 지원합니다 

오스트리아 손블릭 (Sonnblick) 천문기상관측소의 Palas Cloud Droplet Analyzer 

요즘 기후변화와 환경문제에 대해 사회적 이슈가 많이 되고 있으며, 그 최전방에 있는 기상관측소와 과학시설들 중에 오스트리아 손블릭 (Sonnblick) 천문기상관측소가 있습니다.

오스트리아의 손블릭 (Sonnblick) 천문기상관측소는 1886년 설립이 되어 기상 및 환경 연구를 위해 중요한 장소로 알려져 있습니다. 이 천문대는 오스트리아의 손블릭(Sonnblick)  산의 정상에 위치하며, 고산 기상 및 대기 관측을 위한 중요한 기반 시설로 활용되고 있습니다.

이 천문 기상관측소에서는 대기 중의 오염 물질, 대기 관측, 기후 연구 등이 이루어 지고 있습니다.

처음에는 천문학적 관측을 위해 설립되었지만, 시간이 지나면서 기상 및 환경 연구에 활용되는 중요한 연구 시설로 변화하였습니다. 

손블릭 천문대는 해발 3106m에 위치하여 고산 기상 현상을 연구하기에 이상적인 환경을 제공합니다.

이러한 높은 위치에서의 관측은 대기 상태의 변화와 기상 패턴의 이해를 돕는 중요한 자료를 제공합니다. 

손블릭(Sonnblick) 천문대는 대기 중의 오염 물질 및 입자의 동태를 연구하는 데 기여하고 있습니다. 

구름 내의 물방울과 입자, 대기 중의 먼지 등을 관측하여 대기 중의 오염 상태와 물질 분포에 대한 정보를 제공합니다.

기후 변화와 관련된 연구에도 활용됩니다. 

대기 상태의 변화와 기후 패턴의 변동을 분석하여 기후 모델링과 예측에 기여합니다.

손블릭 천문기상관측소는 GAW(Global Atmosphere Watch)의 일부로서 글로벌한 대기 관측망에 기여하고 있습니다.
이를 통해 세계적인 기상 및 대기 관측 네트워크와 연결되어 중요한 데이터를 제공합니다.

손블릭 천문대에서는 대기 중의 광학적 현상, 별빛의 퍼지 및 산란 등과 관련된 연구도 진행됩니다.

이처럼 숀블릭 천문대는 오스트리아 및 국제적으로 기상과 대기 관련 연구에 큰 기여를 하고 있으며, 

고산 환경에서의 관측으로부터 얻은 데이터는 기후 모델링 및 대기 과학 분야에서 중요한 역할을 합니다. 

구름의 형성과 수증기의 증발및 포화그리고 응결:

구름은 대기 중의 수증기가 응결되어 미세한 물방울이나 얼음 결정으로 변하는 과정을 말합니다.

이 과정은 기온, 습도, 공기 운동 등의 여러 요인에 의해 결정됩니다. 

물이 기체 상태의 수증기로 변하는 증발 과정이 일어납니다. 대기에는 항상 수증기가 포함되어 있는데, 공기에 포함될 수 있는 수증기의 양은 온도와 압력에 따라 다릅니다. 수증기가 포화 상태에 도달하면 더 이상 증발하지 않습니다.

공기가 충분히 차가워지면 수증기 분자들이 응결하여 물방울이나 얼음 결정이 형성됩니다.

이 물방울이나 얼음 결정들이 모여 구름이 형성됩니다. 

구름은 여러 가지 형태와 높이에 따라 다양한 종류로 분류됩니다. 낮은 고도에서 형성되는 구름은 주로 물방울로 이루어져 있고, 높은 고도에서 형성되는 구름은 얼음 결정이 주를 이룹니다.

구름 내에서는 물방울이나 얼음 결정이 공기 중에서 부딪히고 충돌하여 성장하거나 서로 결합하여 더 큰 입자가 형성됩니다. 또한 공기 중의 미세한 입자나 먼지가 구름 입자의 핵이 되어 성장을 촉진시키기도 합니다. 이런 과정을 통해 구름 입자는 크기가 증가하며, 물방울의 크기에 따라 구름이 다른 모습을 나타낼 수 있습니다.

비와 눈은 구름 내의 물방울과 얼음 결정이 서로 충돌하거나 응결 현상으로 인해 형성됩니다. 비는 구름 내의 물방울들이 서로 충돌하여 충분한 크기가 되어 구름을 벗어나서 지표로 내리는 현상입니다. 눈은 물방울이 아닌 얼음 결정이 충돌하여 성장하면서 형성되며, 이 얼음 결정이 지표로 내리는 것을 말합니다.

이러한 현상들은 대기의 온도, 습도, 공기 운동 등에 의해 영향을 받으며, 구름의 성장과 변화와 밀접한 관련이 있습니다. 

오스트리아의 손블릭(Sonnblick) 천문대에서의 연구:

Sonnblick 기상관측소에서의 연구는 구름 및 대기 관련 연구에 매우 중요한 데이터를 제공합니다. 

이러한 연구를 위해 다양한 측정 장비와 기술이 활용되며, 구름의 형성과 성장, 대기 중의 입자 분포 등을 이해함으로써 기후 모델링과 대기과학 연구에 기여하게 됩니다. 

Palas 사의 Cloud Droplet Analyzer와 같은 장비는 구름 내의 입자 크기와 수분 함량 등을 정밀하게 측정하여 이러한 연구에 필요한 데이터를 제공합니다.

Weather and climate research with a view - Palas

구름(cloud) 은 어떻게 형성되는가 ?

구름(Cloud) 에서 물리 및 화학적으로 어떤 일이 발생하는가?

비와 눈은 정확히 언제, 왜 발생하는가?

오스트리아의 손블릭(Sonnblick) 기상관측소 에서 연구및 관측에 이용되는 장비중에 Palas GmbH의 Cloud droplet Analyzer가 있습니다.

정확한 에어로졸 분광계는 먼지 입자의 크기를 측정하고 적절한 조건에서 안개 방울도 측정하고 공기의 수분 함량을 결정합니다. 이 정보는 기상 및 기후 연구에 매우 중요합니다. 

오스트리아의 숀블릭(Sonnblick) 천문대에서의 측정장비의 설치는 도전이었습니다.

영하의 온도, 어둠, 눈, 최대 100km/h의 바람이 부는 3105m 고도에 설치된 장비가 작동을 시작 했습니다.

이 작업은 어려운 만큼 충분한 가치가 있는 것이었습니다. 

전 세계의 연구원들은 이 작업(Campaigns)과 후속 결과물에서 고품질 데이터 세트를 얻고 있습니다.

이것은 구름 연구, 일기 예보 및 기후 모델 생성 및 최적화, 대기의 온난화와 냉각 사이의 상호 작용에 대한 질문에 답하는 데 도움이 될 것입니다. 

측정 캠페인 외에도 Cloud Droplet Analyzer는 사막에서 알프스를 넘어 중부 유럽으로 이동하는 사하라 먼지의 분포도 측정합니다.

같은 위치에서 초미세 입자 측정을 위한 EN VI-CPC ( 나노 입자계수기) 와 Promo® 3000 이 이곳에서 수년간 사용되고 있습니다. 

특히, Promo® 3000에는 2개의 센서(하나는 실내 공기용, 다른 하나는 실외 공기용)가 있어 습한 에어로졸과 건조한 에어로졸을 훌륭하게 비교할 수 있습니다.

이러한 결과는 전 세계 기후 연구 평가를 위한 GAW(Global Atmosphere Watch)의 일부로 제공됩니다.