Research

서울대학교 기후연구실은  인공지능, 기후모델, 지상 및 위성 관측을 활용하여

기후변화의 원인과 영향을 밝히는 다양한 연구를 진행하고 있으며,

2026년 현재 연구실이 주목하고 있는 분야는 다음과 같습니다.

Climate Risk

기후리스크팀은 기후변화 과학에 기반하여 극한기상현상이 발생·강화되는 물리적 메커니즘과 그 장기 변화양상을 분석하는 학술 연구와, 이러한 과학적 지식을 산업·금융·정책 의사결정에 실질적으로 활용 가능하도록 전환하는 적용형 연구를 수행합니다.

주요 수행업무는 다음과 같습니다.

• 고해상도 자산단위 기후리스크 진단 기술 개발

•  기후변화로 인한 경제적 · 재무적 손실 추정 모델 개발

•  산업·금융권 대상 기후공시 및 리스크 관리 지원

•  기후금융 활성화를 위한 기후변화 지식 확산 및 협력 플랫폼 운영

Renewable Energy

기후에너지팀은 기후변화가 변동성 재생에너지(태양광, 풍력)자원과 발전 변동성에 미치는 영향을 분석하고, 이러한 변화가 극단적 저출력 리스크(에너지 가뭄)로 나타나는 양상을 평가합니다.

주요 수행업무는 다음과 같습니다.

• 기후변화에 따른  태양광·풍력 자원량 및 발전 변동성 변화 분석

•  기후시나리오 기반 미래 재생에너지 자원 잠재량 및 변동성 전망

•  태양광·풍력 동시 저발전과 상보성 특성 분석을 통한 에너지가뭄 리스크 평가

•  극한 기후 조건에서도 안정적 공급을 위한 자원 배분 및 기후 적응형 입지 최적화 프레임워크 개발 

Carbon - Climate Feedback

식생팀에서는 관측과 모델을 결합하여 탄소-기후되먹임(Carbon-Climate Feedback)을 정량화합니다.

관측 기반 연구

• CO₂ 플럭스 관측을 통한 생태계의 탄소흡수량 산정과 탄소흡수 능력 평가

• 다중 규모(multi-scale) 관측자료를 활용한 도시·자연녹지 탄소흡수의 시공간적 변화 모니터링

• 지상기반 광학 및 형광 관측(RGB, SIF)과 기상·복사 인자를 통합하여 광합성을 비롯한 식생 활력 변화 진단

• 현장조사·원격탐사·AI를 결합하여 산림 탄소저장과 토지피복 변화의 장기 추세 평가

• 기계학습 기반 대기오염물질 추정 농도를 활용한 식생의 대기질 개선 기능 평가

 모델 · 통합 연구

• 자연녹지 및 도시녹지 탄소흡수량 산정을 위한 모델 개발

• 토지이용 변화 및 재난을 고려하여 탄소 흡수(NEP,NBP)와 탄소 배출 정량화

• 육상 생태계 모델을 활용해 아시아 지역 탄소수지를 진단하고 대기 CO₂와 연계 분석

• 기후변화가 육상 생태계의 기능 및 생물다양성에 미치는 영향 분석

• 자연기반해법(Nbs)으로서 식생의 기능 평가

Greenhouse Gases Modeling

온실가스 모델링팀은 대기 수송모델과 자료의 동화(Data Assimilation)를 활용하여 배출 및 흡수된 온실가스의 대기 중 분포를 모의하고 도시, 지역, 그리고 전 지구 규모의 탄소 순환을 이해합니다.

Carbon Monitoring

지상관측팀은 온실가스 배출·흡수 현황과 탄소 순환 과정, 그리고 대기–지표 간 탄소 교환량을 정량적으로 파악하기 위해 온실가스와 대기오염물질을 포함한 기체상 성분을 직접 관측합니다.

지상 농도 관측:  SNUCO2M, CRDS 등을 활용하여 CO2, CH4, CO 등 온실가스 및 대기오염물질의 농도를 실시간 모니터링

연직 농도 관측: EM27/SUN 기반 XCO2, XCH4, XCO 등 연직(전기주/전층) 농도를 활용하여 지역 규모 농도 변동을 추적하고, 위성 자료 및 모델과의 비교·검증에 활용

플럭스 관측: CO2 flux 기반의 순배출/순흡수량 추정 및 대기–지표(생태계·도심 등)간 상호작용을 과학적으로 규명

차량 이동 관측: 이동 관측 플랫폼을 구축하여 CO2, CH4, H2O, PM, C2H6, NOx, N2O 등을 관측하고, 포인트 소스 및 관측 사각지대(음영지역)를 탐색

드론 관측 (농도): 지상 접근이 어려운 배출원 주변부를 대상으로 드론 기반 CO₂, CH4, H2O 농도 관측을 수행

대기 샘플링 (동위원소, 14C 등): 플라스크/시료 채취를 통한 탄소 동위원소 분석을 수행하여 배출원의 기원(화석/비화석) 및 혼합 특성을 진단

위성 연계 분석: 지상 관측 결과를 OCO-2/3, GOSAT-2, TROPOMI 등 위성 자료와 결합·비교하여 공간 대표성을 확장하고, 관측 기반 검증 및 해석을 고도화

Satellite remote sensing

온실가스의 배출원 탐지와 배출량 산정 및 전지구 온실가스 농도 분포의 시공간적 변동 특성을 파악하기 위해 다중위성 자료 분석 및 알고리즘 개발 연구를 수행합니다.

 

위성 원격탐사 연구

• NarSha 초소형 메탄 관측 위성을 이용한 메탄 농도 산출 알고리즘 설계

• 점오염원 메탄 플룸 식별 및 배출량 정량화 (TROPOMI, EMIT, Carbon Mapper)

• 다중 위성관측 (OCO-2, TROPOMI)을 활용한 인공지능 기반 관측 공백 없는 전 지구 CO2 농도 산출 알고리즘 설계

• 복사전달모델 및 온실가스 흡수 스펙트럼 기반 복사강제력 추정

• 지상 원격탐사(EM27/SUN)를 통한 온실가스 모니터링(CO2, CH4) 및 위성 자료 검증

Methane Monitoring & Modeling

메탄팀은 메탄 배출을 이해하기 위해 다양한 관측 플랫폼을 활용하여 배출원을 탐지하고 모델링을 통해 배출량을 정량화 하는 연구를 수행합니다.

•  지상 고정·이동관측 기반 메탄 배출원 탐지 및 배출량 산정

•  고해상도 위성 자료를 활용한 메탄 플룸 탐지 및 배출량 정량화 알고리즘 개발

•  고해상도 메탄 인벤토리 구축 및 고도화

•  인버스 모델링을 통한 메탄 배출량 추정 및 검증

•  중저가형 메탄 측정 장비 개발 및 네트워크 구축

•  메탄 MMRV 체계 고도화를 위한 다자간 국제 연구 협력 

•  고해상도 인벤토리-관측 간 격차 분석 기반 메탄 감축 전략 연구

Greenhouse Gases Inventory

인벤토리 팀에서는 글로벌 기준에 따라 인위적 온실가스 배출량을 산정하고 분석하여, 온실가스 배출 특성에 관한 정보를 제공합니다.

 

• 현행 온실가스 배출량 산정 체계에 기반한 배출량 산정 및 고해상도 배출지도 작성

• 관측자료를 활용한 온실가스 배출량 산정 방법 개발 및 배출량 산정 정확도 개선

• 온실가스 배출 현황 분석에 근거한 배출 특성 및 감축 잠재량 분석

• 전과정평가(LCA)을 통한 온실가스 배출 핫스팟 식별 및 감축 우선순위 도출