본 연구실은 대기 중 구름 및 에어로졸 입자의 미세물리적 특성과 복사 특성에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 구름과 에어로졸 입자는 지구 기후 시스템에서 중요한 역할을 하며, 이들의 미세구조와 상호작용은 기상 및 기후 변화 예측의 핵심 요소입니다. 연구실에서는 다양한 형태와 크기의 대기 입자에 대한 실험적 관측과 이론적 계산을 통해, 입자의 광학적 특성, 산란 특성, 그리고 복사 강제력에 미치는 영향을 정량적으로 분석합니다. 특히, 항공기 탑재 관측기기, 위성 및 지상 관측 자료를 활용하여 실제 대기 중에서 구름과 에어로졸의 미세물리적 특성을 측정합니다. 이를 통해 구름 입자의 형태, 크기 분포, 집합 구조, 그리고 이들이 복사 에너지 흐름에 미치는 영향 등을 규명하고 있습니다. 또한, 실험실 내 구름 챔버 실험과 수치 모델링을 병행하여, 다양한 환경 조건에서 입자의 성장, 응결, 빙정화, 집합 및 증발 과정에 대한 이해를 심화시키고 있습니다. 이러한 연구는 기후 모델의 정확도 향상과 인공위성 원격탐사 알고리즘 개발에 필수적인 과학적 기반을 제공합니다. 더불어, 미세먼지 및 대기오염 문제 해결, 강수 예측, 극한 기상현상 분석 등 다양한 응용 분야로 확장되고 있으며, 국내외 다양한 현장 캠페인과 협력 연구를 통해 실제 대기 환경에서의 적용성을 높이고 있습니다.

에어로졸과 구름, 그리고 복사 과정의 상호작용은 지구 기후 시스템의 불확실성 중 가장 큰 부분을 차지합니다. 본 연구실은 에어로졸이 구름의 물리적 특성과 복사 특성에 미치는 직접적·간접적 효과를 정량화하고, 이로 인한 기상 및 기후 변화의 메커니즘을 규명하는 데 중점을 두고 있습니다. 에어로졸은 태양 및 지구 복사 에너지를 산란·흡수하여 직접적으로 복사 수지를 변화시키며, 구름 응결핵(CCN) 및 빙정핵(INP)으로 작용하여 구름의 생성, 성장, 수명, 알베도 등에 영향을 미칩니다. 연구실에서는 다양한 수치모델(예: WRF, 대기화학수송모델)과 고해상도 관측자료(항공기, 위성, 지상 관측)를 통합하여, 에어로졸-구름-복사 상호작용의 미세한 변동성과 지역적 특성을 분석합니다. 특히, 도시 및 해양, 내륙 등 다양한 환경에서 에어로졸 농도 및 특성 변화가 구름의 강수, 구조, 복사 강제력에 미치는 영향을 규명하고, 이를 통해 지역 및 전지구 기후 변화에 대한 이해를 높이고 있습니다. 이러한 연구는 기후변화 예측의 불확실성 저감, 극한 강수 및 미세먼지 예보 정확도 향상, 인위적 기상조절 기술 개발 등 사회적 파급효과가 매우 큽니다. 또한, 장기간 관측 및 현장 캠페인 데이터를 기반으로 한 실증적 분석을 통해, 에어로졸-구름-복사 상호작용의 불확실성을 줄이고, 정책적 의사결정에 필요한 과학적 근거를 제공하고 있습니다.