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이달의 과학기술인상 1월 수상자로 연세대학교 대기과학과 김준 교수를 선정했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)와 한국연구재단(이사장 조무제)은 밝혔다.

과기정통부와 연구재단은 김준 교수가 인공위성을 이용하여 미세먼지나 오존, 이산화탄소와 같은 대기 중의 에어로졸 및 미량기체 측정과 대기환경오염 현상을 과학적으로 규명하는 원격탐사 알고리즘을 개발하여 대기오염 및 기후변화의 진단과 분석에 기여한 공로가 높게 평가되었다고 선정배경을 설명했다.

에어로졸은 대기 중에 떠다니는 고체 및 액체 입자로 미세먼지를 포함하는 말이고 미량기체란 수소, 이산화탄소, 아르곤, 메탄 등 대기 중에서 1% 이하의 비율을 차지하는 기체를 의미한다.

수많은 미세먼지와 미량기체는 복사에너지의 파장에 따라 각기 다른 산란과 흡수율을 보인다.

따라서 인공위성을 이용해 복사에너지의 분광스펙트럼을 측정하면 수백에서 수만km 떨어진 곳에서도 대류권 내 대기오염물질의 농도와 특성을 정확하게 분석할 수 있다.

김준 교수는 정밀한 복사에너지 전달과정 모델링과 역추정 이론을 바탕으로 인공위성 원격탐사 알고리즘을 개발하였다. 특히 관련 알고리즘은 정지궤도위성, 항공기 등의 측정자료에 적용되어 기체의 농도와 입자특성을 산출하며 성과를 입증해왔다.

지금까지 대기 중 미량기체 측정에 이용된 모든 위성 원격탐사는 지상에서부터 고도 2000km 까지의 인공위성 궤도인 저지구궤도에서 진행됐다.

김준 교수는 과기정통부와 환경부가 2019년 발사를 목표로 추진하는 정지궤도복합위성(천리안) 2B호 ‘환경탑재체 알고리즘개발 연구단’을 이끌며 지표면과 3만6000㎞ 떨어진 정지궤도위성에서 오염기체의 농도를 시간대별로 측정할 수 있는 알고리즘 개발에도 성공하였다.

정지궤도위성을 이용한 분석알고리즘은 대기환경의 질이 급격히 악화하고 있는 동아시아 지역의 대기오염물질 농도 분포 및 국지적 배출 현황과 대형화물차 등 장거리 수송에 따른 영향을 정량적으로 규명할 것으로 기대를 모으고 있다. 

김준 교수는 “관련 기술을 통해 지상은 물론 정지궤도위성에서도 대기 중 미세먼지와 미량기체의 농도분포를 ㎞급의 공간 해상도로 탐지하여 우리나라 주변 오염물질의 지역적 분포와 이동 현황을 볼 수 있게 되었다”며 “후속 연구를 통해 소형센서를 이용한 빅데이터 기반의 환경측정 기술 발전에 기여하고 싶다”고 연구 의의와 소감을 밝혔다.

‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 시상이다.