연세대학교/학부/이과대학/대기과학과

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1. 개요

연세대학교 이과대학 대기과학과 공식 홈페이지 연세대학교 대기과학과 학생회 페이스북 페이지 연세대학교 대기과학과 공식카페

2. 학부

2.1. 개설 강의

• 수학 : 미분적분학과벡터해석, 고등미적분학, 선형대수학
• 물리학 : 일반물리학및실험, 일반 역학 1
• 통계학 : 통계학개론

2.1.1. 1학년

• 1학기 대기과학입문(2000단위, 전공기초)
  대기과학이라는 학문에 대한 개괄적인 내용을 다룬다. 2013년부터 음대, 체대생을 제외한 모든 신입생이 국제캠에서 거주하게 되었기 때문에 대기과학과 전공 강의 중 유일하게 송도에서 개설된다. 고등학교 지구과학을 배우지 않은 학생들을 위한 개론과목이며, 고등학교 지구과학I, II의 대기과학 파트 내용의 수준과 비슷하거나 그 이상의 내용을 다룬다. 신촌에서 강의를 개설하기엔 수강 인원이 모자라서 힘들기 때문에 편입학생이나 재수강생의 경우 국제캠퍼스까지 가서 강의를 들어야 한다.

2.1.2. 2학년

• 1학기 기후변화의 이해(2000단위, 전공선택)
  엘니뇨, 라니냐와 관련한 ENSO, 과거 기후패턴의 변화 등 다양한 기후변화 현상들에 대해 배운다. 타 전공과목에 비해 이해를 요하는 부분이 적고, 대신 암기가 필요한 부분이 많다.

• 1학기 대기해양순환(2000단위, 전공선택)
  2018년 1학기에 신설된 강의로, 대기와 해양 각각을 지배하는 법칙들과 이들간의 상호작용이 어떻게 이루어지고, 그 결과 어떤 영향이 나타나는지에 대해 배운다. 대기역학과 해양물리/유체역학, 기후 등 다루는 폭이 굉장히 넓다. 영어강의이며 동시에 기말고사가 없는 것[7]이 특징이다. 기존의 강의명은 대기해양상호작용이었으나, 2020년 1학기부터 대기해양순환으로 강의명을 변경하였다.

• 1학기 도시기상학(2000단위, 전공선택)
  2019년 1학기에 신설된 강의이다.

• 1학기 기상재해(2000단위, 전공선택)
  2020년 1학기에 신설되는 강의이다.

• 2학기 대기환경(2000단위, 전공선택)
  대기오염의 문제 및 대기오염과 기후변화에 대해 다루며 이를 바탕으로 앞으로의 환경 변화를 논한다.

• 2학기 대기탐사(2000단위, 전공선택)
  지구 시스템에서 대기의 역할이 무엇인지를 탐구하고 주요 대기 변수들의 물리적인 특성 및 관측 과정을 다룬다.

• 2학기 대기열역학(2000단위, 전공선택[8])
  아래의 대기물리(1)에서 다루던 대기의 열역학 파트가 2000단위로 분리되어 개설될 예정이다. 이는 기존의 대기물리(1)에서 대기열역학과 구름물리 내용을 한 학기만에 모두 다루기 벅찼기 때문으로 추측된다. 실제로 대기물리(1)을 담당하시던 교수님은 대기열역학의 분리개설을 굉장히 반기셨다고.

• 2학기 UT세미나(대기관측의이해)(2000단위, 전공선택)
  다양한 관측 장비와 방법론들을 소개하는 과목. 강사법 개정으로 2019년부터 각 학과마다 개설되는 UT세미나의 대기과학과 강의이다. 1학점, P/NP 강의라서 큰 부담은 없을 것으로 보인다.

2.1.3. 3학년

• 1학기 대기물리(1)(3000단위, 전공필수)
  대기에서 일어나는 물리적 현상들에 대해 열역학을 베이스로 다룬다. 대기물리(1)에서 주로 다루는 과정은 주로 열역학 방정식을 통한 에너지 흐름의 이해이며, 일부 구름, 에어로졸에 대한 내용도 다룬다.
  선수과목 : 대기열역학

• 1학기 대기역학(1)(3000단위, 전공필수)
  대기 운동을 결정하는 기본 물리 법칙들을 이해하고 그것들이 어떠한 수학적 형태로 이루어져 있는지, 기상변수들이 어떤 관계 하에서 결정되는지를 배우는 과목. 대규모 대기현상을 이해하는데 있어 기본이지만 물리(특히 역학)에 생소한 학부생들에게는 생각 이상으로 어렵다. 나비에 스톡스 방정식(이하 NS-Eq)을 기본으로 하며, 여타 과목들과 연계되는 내용이 생각 이상으로 많은 중요한 과목.
  선수과목 : 미적분학, 일반역학 1[9]

• 1학기 대기관측(3000단위, 전공선택)
  대기 상태를 직접 측정하는 기기(온도계, 기압계, 풍속계 등)의 측정 원리, 보정 방법 등을 배운다. 단순히 정성적인 원리에 대해 배우고 끝나는 것이 아니라, Input과 Output 간의 관계, 발생하는 오차 등에 대해 역학적, 전자기학적 지식을 활용하여 수식으로 풀어낸다. 때문에 상당히 기계공학적인 느낌이 나는 강의. 행정고시 기상직렬의 시험과목 중 하나인 측기법에 관련한 과목이다.
  선수과목 : 미적분학, 일반물리

• 2학기 대기물리(2)(3000단위, 전공필수)
  대기물리(2)에서는 대기복사 중 복사에너지의 방출, 감쇄(흡수, 산란), 그리고 전달과정에 대해 주로 다룬다. 한 마디로 복사전달방정식(RTE)을 이해하는 과목이며, 에너지 전달방식 중 하나인 복사를 다루게되므로, 전자기학, 양자역학과 연관이 있다. 기후변화에 있어 대기중 에너지 밸런스도 배우며, 응용 분야로는 원격탐사가 있으며, 위성기상학, 환경원격탐사 등이 있다.
  선수과목 : 일반물리학

• 2학기 대기화학(3000단위, 전공선택)
  대기층에서의 물리화학적 과정을 배운다. 전공 강의 중 거의 유일하게 화학을 다루지만 일반화학보다 많은 화학 지식을 요하진 않으며, 주로 대류권의 대기오염이 어떤 과정을 거쳐 발생하고 소멸하는지를 다룬다.
  선수과목 : 대기과학입문, 일반화학

• 2학기 대기역학(2)(4000단위, 전공선택)
  대규모 및 중규모 대기순환을 결정짓는 역학 법칙들을 이해하고, 이를 각 대기변수들의 관계를 통하여 확인한다. 또한 대기에서 일어나는 여러 시/공간 규모의 파동 현상을 이해한다. 그러므로 대기역학1의 연장선상이며, 기본 틀은 대기현상을 평균(mean)과 섭동(perturbation)으로 나누어 분석하는 것이다.
  선수과목 : 일반역학(1), 대기역학(1)

• 2학기 기상통계분석(3000단위, 전공선택)
  기상 관측자료를 통계처리하여 유의미한 결과를 도출해내는 방법을 배운다. 대기과학의 자료를 쓰지만 실상 수학/통계에 가까운 과목으로, 이 때문에 수학과에서 교차인정을 위해 수강하는 경우가 왕왕 있다.
  선수과목: 일반통계학

• 2학기 유체역학(3000단위, 전공선택)
  대기와 해양의 운동을 중심으로 자연에서 나타나는 유체운동의 기본원리에 대한 물리학적 이해를 목표로 한다. 더 나아가 비행기는 어떻게 날고, 물고기는 어떻게 헤엄치는지? 파도는 어떻게 생기고, 태풍은 어떻게 발생하는지? 혈관내 적혈구의 운동으로부터 은하계의 운동에 이르는 모든 유체현상을 이해하고자 한다.
  선수과목 : 미분적분학과벡터해석, 일반물리학

2.1.4. 3, 4학년 및 4학년

• 1학기 대기분석(3000단위, 전공선택)
  각종 기상 관측 자료와 일기도를 사용하여 대기를 분석하고, 이를 통해 일기 현상의 발생 원인을 파악하는 강의. 이제껏 배웠던 대기과학 지식을 총 동원한다 해도 무리가 없을 과목으로, 대기과학과의 수업 중 꽃이라 할 수 있다. 단열선도 기입 및 분석, 관측장(일기도) 기입 및 분석을 통한 현상의 이해 및 예측, 보조일기도의 해석법 및 활용법 등을 배운다. 기상기사를 취득할 생각이 있다면 반드시 들어야 하는 강의.
  선수과목 : 대기역학(1), 대기물리(1), (2)

• 1학기 위성기상학(3000단위, 전공선택)
  인공위성을 이용한 관측에 대해 다루는 강의. 다양한 위성 센서와 이에 관한 테크닉들을 배운다. 대기해양상호작용과 함께 학부에서 둘 뿐인 영어 강의.

• 1학기 전산유체역학(4000단위, 전공선택)
  Computation Fluid Dynamics (CFD). 수치해석 기법의 기본 이론과 연습을 통해 유체역학적 현상을 포트란 등을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션으로 재현한다. 강의 난이도가 매우 높기로 유명하다.
  선수과목: 미적분학, 일반물리 [10]

• 1학기 대기과학심화연구(4000단위, 전공선택)
  각 교수 연구실에 대한 소개를 듣고 연구실을 결정해서 해당 연구실과 관련된 주제로 포스터 발표를 하는 과목. 각 연구실 별로, 또 개인별로 하는 것이 다른데, 논문을 읽고 리뷰하는 포스터를 만들거나 주어진 데이터[11]를 분석하는 포스터를 만들기도 한다. 연구실에서 이미 인턴으로 일하고 있는 학생들의 경우, 인턴 일을 하면서 얻었던 결과들을 포스터로 발표하기도 한다. 학부 졸업논문이 없는 과 특성상 졸업논문을 대체하는 과목이다.
  2019년부터 대기물리(1), 대기역학(1) 및 대기열역학(2022년부터 적용) 강의가 선수과목으로 지정되었는데, 이는 소위 말하는 "대기과학의 기본"을 모르는 채로 본 강의를 수강, 연구실에 배정받는 경우 수강생은 아무 것도 몰라서 힘들고, 연구실 입장에서는 아무 것도 모르는 학생을 데리고 연구 비슷한 거라도 하려고 하니 힘들어서 그렇다. 최소한의 지식은 알고 오라는 것.
  선수과목(필수) : 대기물리(1), 대기역학(1), 대기열역학(2022년부터 적용)

• 2학기 자료동화(4000단위, 전공선택)
  관측자료와 기존 분석장(분석일기도)를 이용하여 현재의 상태를 최대한 정확히 추정하는 기법인 자료동화를 배운다. 관측 자료를 실제로 사용하기보다는, 오차를 최소화하는 수학적인 테크닉을 배우는 것에 더 가깝다. 이 과정에서 행렬을 이용하므로 선형대수를 미리 배워두면 이해하는 데 용이하다. 자료동화 분야의 특성상 크게 어려운 내용을 강요하는 과목은 아니다.
  선수과목 : 선형대수학, 대기역학(1)

• 2학기 해양물리(3000단위, 전공선택)
  한 마디로 대기역학(1)의 해양 버전. 해류의 발생원인과 이를 위한 기본적 이론의 수식적 이해가 대부분이며 일부 관련 사례분석도 하기도 한다
  선수과목 : 대기역학(1)

• 2학기 기후역학(4000단위, 전공필수[12])
  지권, 수권, 기권, 빙권 및 생물권을 아우르는 지구시스템의 구성 요소들 간에 존재하는 다양한 상호 작용과 그에 대한 메커니즘에 대한 이론을 배우는 강의. 역학이라는 이름에 맞지 않는 간단한 수식 정도만 사용하고, 분야 특성상 완벽히 검증되지 않은 이론(theory)에 대해 소개하는 경우가 종종 있다.
  선수과목: 대기역학(1)(2), 대기물리 (1)(2)

• 2학기 기상프로그래밍(3000단위, 전공선택)
  대기과학 분야에서 주로 사용되는 몇몇 프로그래밍 언어와 리눅스를 다룬다. 2017년부터 신규개설된 강의로, 매 수업이 실습과 동시에 이뤄지는 것이 특징. '기상'프로그래밍이지만 기상학과 관련된 내용은 거의 없고[13] 프로그래밍 자체에 초점이 맞춰져 있는 것도 특이한 점이다. 대학원에 진학할 계획이 있다면 수강하는 것이 좋다. 위성기상학과 함께 1, 2학년은 수강신청 자체가 불가능한 강의다.[14] 2017년에는 포트란 및 MATLAB, 2018년에는 Python 등을 가르쳤다. 이는 담당교수에 따라 배우는 내용이 다른 것이다.
  선수과목 : 전자계산(2)

• 2학기 미기상학(4000단위, 전공선택)
  마찰력이 작용하는 지표 근처에서 일어나는 기상 현상에 대해 배운다. 대기역학과의 차이는 NS-Eq의 규모분석의 기준으로, 대기역학에서는 종관규모를 다루는 반면 미기상학에서는 말 그대로 미규모 대기에 대해 다룬다. 즉 대기경계층(ABL, 혹은 행성경계층 PBL)내의 현상을 다루는데, 규모분석 결과가 해석학적으로 해가 없는 식이라 이해하고 공부하기 어려울 수 있다.
  선수과목 : 고등미적분학, 일반물리학, 대기역학 [대기역학]

2.2. 학생회

대기과학과 학생회 연혁
연도	대	명칭[17]	로고[18]	비고
2010년	제13대
2011년	제14대
2012년	제15대
2013년	제16대
2014년	제17대
2015년	제18대	Cloud
2016년	제19대	바람
2017년	제20대	봄비
2018년	제21대	누리
2019년	제22대	첫눈
2020년	제23대	단비
2021년	제24대	채운
2022년	제25대	파랑
2023년	제26대	기상
2024년	제27대	산들

2.3. 동아리 및 학회

2.4. 그 외

• 과 정원은 2017년 기준 28명이며, 정원 외 전형으로 입학하는 학생들을 치면 1년에 대략 30명 정도 입학한다.
• 과를 말하면 반드시 한 번은 듣는 말이 "그럼 기상청 가겠네?"(...). 5급 기상직렬의 경우 연 1회 2~3명을 선발하며, 매년 합격자는 꾸준히 나오는 편.
• 대기과학과 출신 아이돌이 있다! 그룹 아토믹 키즈의 멤버 성공이 대기과학과 12학번 출신이다.
• 동대학원 진학률이 상당히 높은 편이다. 학부 동기를 수업에서 조교로 만나는 일이 종종 있을 정도.
• 2018년 6월 20일 연세대학교 대기과학과 대나무숲이 개설되었다. # 현재는 관리자의 부재로 페이지에 접속할 수 없는 상태이다.

3. 대학원

3.1. 연구실

• 구름물리 연구실
  
  구름의 생성과 성장을 이해하고, 강수 과정의 개시 여부와 강수량의 정량적 평가를 위해서는 구름 내에서 일어나는 미세물리(cloud microphysics) 과정에 대한 이해가 필수적입니다. 최근의 기후변화 연구에서 주목받고 있는, 구름에 의한 태양복사에너지 반사는 이러한 미세물리 과정에 대한 종합적 이해를 요구합니다. 구름물리연구실에서는 장비의 개발 및 측정, 위성과 레이더 관측 분석, 구름 모형, 난류 모형 그리고 종관 모형 등 다양한 수치모형 연구를 통해 구름 미세물리 과정을 연구하고 있습니다.

• 기후이론 연구실
  
  기후이론 연구실에서는 과거 고기후로부터 미래 기후까지 지구의 기후변화 메커니즘을 이해하기 위한 연구를 수행하고 있습니다. 또한 계절내 변동부터 장주기 변동까지 다양한 주기를 갖는 자연내 변동성의 역학적 시스템과 이들간의 상호작용을 이해하기 위한 연구도 수행하고 있습니다. 이를 위해 관측 자료 및 모형 결과를 이용하여 현상을 분석하고 있으며, 발견된 새로운 현상 및 이론은 기후 시스템 모형을 이용하여 검증하고 있습니다.

• 대기복사 연구실
  
  대기복사연구실에서는 지구-대기-우주시스템에서의 복사에너지의 전달에 대한 기초 및 응용연구를 주로 하며, 이에는 복사에너지의 측정, 이론적 복사전달모델과정 계산, 그리고 이를 바탕으로 한 대기오염물질의 관측 및 대기환경의 원격탐사 (Remote Sensing)를 포함하고 있습니다. 현재 연세대학교 과학관에 설치된 각종 복사계와 분광광도계, 더스트모니터 등을 통해 대기 중의 오염물질의 정량적 측정 및 에너지의 수지균형 변화의 관측 연구에 활발히 참여하고 있습니다.

• 대기역학 연구실
  
  본 연구실에서는 성층권 및 중간권을 포함하는 차세대 일기예보 및 기후예측모형의 개발에 있어 중요한 역학과정인 대기 중력파의 모수화 방안을 이론과 관측 및 수치 모델링을 통합하여 개발하고 있습니다. 기존의 모수화 방안이 갖는 문제점들을 체계적으로 개선하며, 새로운 방법론에 근거한 모수화 방안을 제시, 개발, 검증하고 있습니다. 이를 통해 성층권 및 중간권을 포함하는 기후 모형에서 현재 사용하고 있는 중력파 모수화 방안이 가진 취약점들을 극복하고, 전지구 일기예보 모형 및 기후예측 모형의 예측성 향상을 위해 노력하고 있습니다.

• 대기예측성 및 자료동화 연구실
  
  대기예측성 및 자료동화연구실(APDAL)에서는 날씨 예보에 많은 영향을 주는 수치모형의 정확도를 향상시키기 위해 수치모형 및 자료동화시스템에 관련된 연구를 수행하며, 이러한 연구들을 바탕으로 대기의 본질적인 예측성을 이해하고자 합니다. 그리고 사회-경제적인 영향이 큰 악기상에 대한 예측성을 향상시키기 위해 목표 관측에 대한 연구도 수향하고 있습니다. 또한, 잠재와도 분석 등의 다양한 이론들을 바탕으로 예보 오차 및 종관규모 기상현상의 발달 메커니즘에 대한 연구도 수행하고 있습니다.

• 위성관측 연구실
  
  본 연구실에서는 위성과 지상관측장비를 활용하여 대기와 지표 인자의 관측 및 특성을 연구하고 있습니다. 보다 정확한 구름과 강수 관측을 위한 마이크로파, 가시광선 및 적외선 영역의 다양한 센서들을 이용하여 강수 측정 알고리듬을 개발하고 있으며, 이와 관련된 관측에러 연구도 수행하고 있습니다. 또한 구름 및 강수 시스템의 복사 물리적 특성을 연구하고 있습니다. 수치모사와 위성센서 성능연구 등을 통한 위성의 임무분석과 위성자료의 분석에 의한 기후변화연구도 연구분야 중 하나입니다.

• 지구물리 유체역학 연구실
  
  본 연구실에서 수행하고 있는 연구 분야는 크게 LES(Large Eddy Simulation)와 OGCM(Ocean General Circulation Model)으로 구분할 수 있습니다. 고해상도 수치모사를 위해 병렬화 된 LES 모형을 개발하였으며, 이를 이용하여 대기경계층, 해양혼합층, 해양심층대류 등 대기와 해양의 많은 난류현상을 연구하고 있습니다. 또한 본 연구실에서는 OGCM을 통해, 엘리뇨, 지구온난화와 같은 대규모 기후변화를 조절하는데 있어 결정적인 역할을 하는 해양에 대한 보다 깊은 유체역학적 이해를 도모하기 위해 노력하고 있습니다.

• 미기상 연구실
  
  미기상 연구실은 생태계와 대기 현상이 어떻게 서로에게 영향을 주는지 연구합니다. 이렇게 생태계와 날씨, 기후, 대기 환경과의 상호 작용을 보다 잘 이해하기 위해서, 이론적, 실험적, 수치 모델링 연구를 수행하고 있습니다. 이를 위해 유체 역학의 난류, 복사에너지 전달, 에너지 교환, 온실가스 교환 및 증발산에 관한 다양한 연구를 통하여 궁극적으로 인간과 동식물이 어울려 보다 쾌적한 환경조건에서 조화로운 삶을 살기위해 필요한 지식을 쌓고자 합니다. 현재 관심을 가지고 연구를 하는 분야는 1) 동아시아 식생-기후 상호 작용, 2) 도시 기후 및 환경 변화, 3) 에너지-기후 상호 작용입니다. 본 연구실에 관한 보다 자세한 정보는 연구실 홈페이지 (http://eapl.yonsei.ac.kr)를 참조해주세요.

• 대기 모형 연구실
  
  대기 모형 연구실에서는 고해상도 수치 실험에서 복잡지형을 표현하기 위한 수치방법론 검증하고, 복잡지형에 의한 작은규모의 흐름이 중규모 운동의 에너지 전달방법에 미치는 영향 분석하며, 실제 사례분석을 통한 복잡지형이 중규모 기상현상에 미치는 영향 분석하는 연구를 하고 있습니다.

• 대기 해양 모델링 연구실
  
  대기 해양 모델링 연구실에서는 대기-해양간의 운동량, 열, 담수의 교환 뿐만 아니라 탄소와 같은 기체의 순환에 관심을 가지고 연구를 진행하고 있습니다. 저희는 인공위성과 무인 장비로 부터 관측된 자료와 대기-해양-탄소 접합 모델을 사용하여 대기-해양의 상호작용을 더욱 잘 이해하려고 하며, 이를 바탕으로 현재와 미래의 탄소순환을 좀 더 정확하게 예측하는 것을 목표로 하고 있습니다. 나아가 급속히 변화하는 극지방의 기후를 대기-해양-해빙의 관계를 이용하여 연구하고 있습니다.

• 대기화학 연구실
  
  본 연구실에서는 대기 중에 존재하고 있는 화학물질들의 시공간적 변동성을 분석하여 대기환경에 미치는 영향을 살펴보는 연구를 수행하고 있습니다. 최근 심각하게 대두되고 있는 동아시아 대기오염 물질들의 분포 특성 및 수송 경향, 대기 에어로졸 및 전구 기체 물질들 사이의 상관성, 극지 환경 변화에 따른 성층권 및 대류권 오존 화학의 특징 파악 등을 주요 연구주제로 삼고 있습니다. 궁극적으로 기상 현상 및 기후 변동성과의 관계를 통해 대기화학의 특성에 대한 이해도를 높이고자 노력하고 있습니다.