산란일사 (Diffuse Sky Radiation)
쉽게 풀면
맑은 날 태양을 직접 보지 않아도 하늘 전체가 밝게 보이는 이유가 바로 산란일사 때문입니다. 태양빛이 대기를 통과하면서 공기 분자나 먼지, 물방울에 부딪혀 방향이 흩어지고, 그 흩어진 빛의 일부가 사방에서 지표로 내려옵니다. 그림자 진 곳에서도 완전히 어둡지 않고 은은하게 밝은 것도 이 때문입니다. 흐린 날에는 구름에 의한 산란이 커져서 직달광은 거의 사라지고 하늘 전체가 산란일사로만 채워지기도 합니다.
왜 중요한가
산란일사는 지표 에너지수지, 태양광 발전량 예측, 식물 광합성 환경 평가 등 다양한 분야에서 핵심 변수로 다뤄집니다. 대기 중 에어로졸이나 구름의 양이 변하면 산란일사와 직달일사의 비율이 달라지기 때문에, 이 비율은 대기 상태를 진단하는 지표로도 활용됩니다. 특히 태양광 패널의 발전 효율은 직달일사뿐 아니라 산란일사에도 영향을 받으므로 신재생에너지 연구에서 중요하게 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
전체 태양복사 중 산란 성분이 차지하는 비율을 정량적으로 제시한 예문입니다.
대기 중 에어로졸 농도가 산란일사 비율에 미치는 영향을 서술한 예문입니다.
조금 더 깊게 보면
산란일사는 크게 공기 분자에 의한 레일리산란과 에어로졸·구름 입자에 의한 미산란의 합으로 구성됩니다. 지표에서는 전천일사계에서 직달광을 가리는 차폐 밴드(shading band)나 추적형 차폐 장치를 이용해 산란일사만 따로 측정하며, 전천일사에서 이 값을 빼면 직달일사 성분을 얻을 수 있습니다. 하늘 상태(맑음, 박무, 흐림)에 따라 산란일사의 공간 분포 패턴도 크게 달라집니다.
주의할 점
산란일사와 직달일사를 단순 합산한 것이 전천일사이지만, 관측 기기의 종류나 차폐 방식에 따라 측정값에 오차가 생길 수 있어 주의가 필요합니다.