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에어로솔(Aerosols)의 고도를 산출하기 위한 처리를 컴퓨터나 전용의 하드웨어에 의해 수행시키도록 구성되는 다중 각도에서 대기 분자의 라만 산란특성을 이용한 에어로솔 고도 산출방법에 있어서, 상기 처리는, MAX-DOAS(Multi Axis Differential Optical Absorption Spectroscopy) 및 DOAS 분석기술을 이용하여, 복수의 고도각에 대해 각 고도각별로 미리 정해진 특정 대기분자들의 비탄성 산란인 라만 산란의 크기(Raman Scattering Probability ; RSP)를 산출하는 실제 RSP 산출단계; RTM(Radiative Transfer Model)을 이용하여 각각의 상기 고도각에 대하여 모의된 상기 대기분자들의 RSP를 산출하는 모의 RSP 산출단계; 및 상기 실제 RSP 산출단계 및 상기 모의 RSP 산출단계에서 각각 산출된 상기 실제 RSP와 상기 모의 RSP에 근거하여 에어로졸의 고도를 산출하는 에어로졸 고도 결정단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 각도에서 대기 분자의 라만 산란특성을 이용한 에어로솔 고도 산출방법
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제 1항에 있어서, 상기 실제 RSP 산출단계는, 상기 MAX-DOAS를 이용하여, 2° ~ 90°의 고도각에 대하여 태양산란광의 스펙트럼을 측정하는 것에 의해 대기 중에 존재하는 복수의 미량기체들의 수직분포를 얻는 단계와, 상기 DOAS 분석기술을 기반으로, 각각의 상기 고도각에 대하여 상기 대기 중에 특정 비율로 존재하는 상기 대기분자로서 N2 및 O2 중 적어도 하나의 라만 산란의 크기(RSP)를 산출하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 각도에서 대기 분자의 라만 산란특성을 이용한 에어로솔 고도 산출방법
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제 2항에 있어서, 상기 실제 RSP 산출단계에서, 상기 라만 산란의 크기(RSP)를 산출하는 단계는, 이하의 수학식을 이용하여 정규화된 링 스펙트럼(fnorm(λ)을 산출하는 단계와, (여기서, F(λ, λ')는 최초 파장이 λ'인 빛의 입자가 라만 산란을 겪은 후 파장 λ인 빛의 입자로 산란 될 확률, (I(λ))는 태양 스펙트럼, σRaman(λ, λ')는 라만 산란의 흡수단면적을 각각 을 의미함) 측정된 상기 태양산란광의 스펙트럼과, 상기 대기 중에 존재하는 미량기체들의 흡수단면적 및 상기 링 스펙트럼(fnorm(λ)을 산출하는 단계에서 산출된 상기 정규화된 링 스펙트럼(fnorm(λ)을 입력으로 하여 스펙트럼 피팅을 수행하는 것에 의해 얻어지는 피트계수(fit coefficient)에 근거하여 상기 실제 RSP를 산출하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 각도에서 대기 분자의 라만 산란특성을 이용한 에어로솔 고도 산출방법
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제 3항에 있어서, 상기 모의 RSP 산출단계는, RTM(Radiative Transfer Model)을 이용하여 입력값에 따른 흡수, 산란, 방출효과를 포함하는 복사의 물리적 과정을 모의하는 것에 의해, 각각의 상기 고도각의 경로길이(path length)에서 측정될 수 있는 라만 산란을 겪은 포톤의 개수와 라만 산란을 거치지 않은 포톤의 개수의 비를 계산하여 모의 RSP를 산출하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 각도에서 대기 분자의 라만 산란특성을 이용한 에어로솔 고도 산출방법
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제 4항에 있어서, 상기 모의 RSP 산출단계는, 상기 RTM을 이용하여 상기 물리적 과정을 모의하기 위해, 태양천정각, 상대방위각을 포함하는 지오메트리(Geometry)와, 지표면 알베도 및 에어로솔 프로파일을 포함하는 입력자료를 상기 입력값으로 사용하여 상기 모의 RSP 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 각도에서 대기 분자의 라만 산란특성을 이용한 에어로솔 고도 산출방법
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제 5항에 있어서, 상기 에어로졸 고도 결정단계는, 모든 상기 고도각에서 대하여 상기 실제 RSP와 상기 모의 RSP 값이 일치하는 경우, 해당 에어로솔의 고도정보를 최종적인 에어로솔 고도로 결정하고, 일치하지 않는 경우는 상기 RTM의 입력값으로 사용되는 변수들을 변경하여 가면서 상기 실제 RSP와 상기 모의 RSP 값이 일치할 때까지 각각의 단계들을 반복 수행하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 각도에서 대기 분자의 라만 산란특성을 이용한 에어로솔 고도 산출방법
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청구항 1항 내지 청구항 6항 중 어느 한 항에 기재된 다중 각도에서 대기 분자의 라만 산란특성을 이용한 에어로솔 고도 산출방법을 컴퓨터에 실행시키도록 구성되는 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체
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에어로솔 고도 산출시스템에 있어서, 에어로솔 고도를 산출하기 위한 입력자료를 입력하기 위한 입력부; 상기 입력부를 통해 입력된 상기 입력자료에 근거하여 상기 에어로솔의 고도를 산출하기 위한 연산처리부; 상기 연산처리부에 의해 산출된 결과를 표시하기 위한 출력부; 및 상기 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 연산처리부는, 청구항 1항 내지 청구항 6항 중 어느 한 항에 기재된 다중 각도에서 대기 분자의 라만 산란특성을 이용한 에어로솔 고도 산출방법을 이용하여 상기 에어로솔 고도를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로솔 고도 산출시스템
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