본 연구는 성층권 에어로졸의 분포와 광학적 특성을 분석하기 위하여 새로이 개발된 광주과학기술원의 라이다 시스템에 대하여 설명하고자 한다. 성층권 에어로졸의 후방산란비 산출을 위해 Nd:YAG 레이저를 광원으로 1064 nm와 532 nm 두 파장의 탄성산란 채널을 개발하였고, 편광소멸도 분석을 위해 532 nm파장에 두 개의 편광 채널을 설치하였다. 광자계수방식과 아날로그 디지털 변환 두가지 방식을 동시에 채택하여 후방산란신호 수신 효율과 최대 관측 고도를 향상시켰다. 개발된 라이다 시스템을 이용하여 2011년 9월 22일에 한반도 상공 성층권 에어로졸관측 분석하여 예시하였다. 라이다 관측 자료 분석을 통해 532 nm파장에서 성층권 에어로졸의 후방산란비를 산출을 통해 에어로졸의 시공간적 분포를 확인하고, 체적편광소멸도와 입자편광소멸도 산출을 통해 하고 입자의 비구형성을 판단하였다.

We developed the three channel lidar system to measure stratospheric aerosols at the Gwangju Institute for Science and Technology (GIST), a suburban site in Republic of Korea. The system provides backscatter coefficient (β) at 532 and 1064 nm as well as depolarization ratios (δ) at 532 nm (2β + 1δ) using the doubled Nd:YAG laser wavelength at 532 and 1064 nm. The lidar system is optimized to measure stratospheric aerosols such as volcanic ashes. This paper describes the details of the optical setup, data acquisition system, and analysis method. This study shows an example of measuring stratospheric aerosols emitted by the volcanic eruption which occurred in Mt. Nabro (13.37° N, 41.70° E).