연세대학교 대기과학과 김준 교수
연세대학교 대기복사연구실은 정지궤도 환경위성(GEMS, GOCI-II 등)과 다양한 지상 관측 장비를 활용하여 동아시아 및 전 지구 대기환경 감시와 기후 변화 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 위성 원격탐사를 기반으로 미세먼지, 오존, 이산화질소, 이산화황, 포름알데히드 등 주요 대기오염물질의 시공간적 분포와 이동 경로를 정밀하게 산출하는 첨단 알고리즘을 개발하고, 이를 통해 대기질의 실시간 감시와 예측, 장거리 이동 및 배출원 분석, 기상-화학 상호작용 연구를 수행하고 있습니다. 특히, GEMS 위성의 자료 산출 및 검증, 머신러닝 기반의 보정 및 융합 기법 개발, 다양한 위성 및 지상 관측망(AERONET, Pandora, SPARTAN 등)과의 연계 연구를 통해 동북아시아 대기오염의 실시간 감시와 예측 정확도 향상에 크게 기여하고 있습니다. 또한, 복사전달이론, 분광학, 최적추정법, 차등흡수분광법(DOAS), 인공지능 기반 역산 알고리즘 등 다양한 수치기법을 적용하여 대기오염물질의 수직·수평 분포, 광학적 특성, 장기 추세를 체계적으로 분석하고 있습니다. 에어로졸 및 추적가스의 원격탐사 알고리즘 개발과 더불어, 위성 자료와 지상 관측, 수치모델(CTM, WRF-Chem 등)을 융합한 대기질 예측 및 배출원 추정, 장거리 이동 영향 평가, 기상-화학 상호작용 연구도 활발히 진행 중입니다. 머신러닝, 딥러닝 등 인공지능 기법을 활용한 미세먼지(PM2.5) 농도 예측, 위성 자료의 결측 보정, 자료 융합 등 최신 연구를 통해 대기오염의 실시간 감시와 예측, 정책 평가, 건강영향 분석 등 다양한 사회적 수요에 대응하고 있습니다. 또한, 오존층 감시 및 장기 변화 분석, 복사전달 및 대기복사 특성 연구, 에어로졸의 기후 영향(복사 강제력, 구름-에어로졸 상호작용 등), 대기질-기상-기후 상호작용 등 복합적인 환경문제 해결을 위한 기반 연구도 수행하고 있습니다. 국내외 다양한 연구기관 및 국제 공동 프로젝트(GEMS, TEMPO, Sentinel-4, KORUS-AQ 등)와의 협력을 통해 글로벌 대기환경 감시 체계 구축과 과학적 정책 지원에 앞장서고 있습니다. 이러한 연구 성과는 국내외 학술지 논문, 특허, 기술이전, 정책 자문, 국제 공동연구 등 다양한 형태로 확산되고 있으며, 미래 환경위성 시대를 선도하는 대기과학 및 환경공학 분야의 핵심 연구실로 자리매김하고 있습니다.
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