적설은 지구 에너지 균형, 수문 순환 및 기후 변화에 중요한 영향을 미치며, 그 반사 특성은 지표 방사 전달 과정을 특징짓는 중요한 기초입니다. 또한 적설은 겨울 전장의 주요 지물 배경 중 하나이기도 합니다. 자연 적설 표면은 풍장과 기저 지형의 영향을 받아 눈 마루와 같은 거시 구조를 형성하여 빛의 전파 경로와 산란 방향을 변화시키고, 나아가 적설의 편광 반사 특성에 영향을 미칩니다. 그러나 눈 마루와 같은 거시 구조가 적설 편광 반사 특성 및 편광 반사 모델 적용성에 미치는 영향에 대한 체계적인 이해가 부족한 실정입니다. 본 논문은 평탄 설면과 눈 마루 설면을 연구 대상으로 하여 태양 입사 방향과 눈 마루 주향의 상대 관계를 변경함으로써 평탄 설면, 입사 방향에 수직인 눈 마루, 입사 방향에 평행한 눈 마루 세 가지 관측 상황을 구축하였습니다. 다각도 편광 관측 시스템을 이용해 세 가지 상황에서 반구 공간 편광 반사 계수의 각도 분포 특성을 측정하고, 관측 데이터를 바탕으로 Litvinov 모델과 Nadal-Breon 모델 두 가지 대표 편광 반사 모델의 시뮬레이션 능력을 평가하였습니다. 결과는 평탄 설면 및 입사 방향에 평행한 눈 마루에서 편광 반사가 반구 공간 내에서 비교적 규칙적인 분포 특성을 가지며, 주로 전방 산란 방향에서의 뚜렷한 증가를 나타냄을 보여줍니다. 반면 입사 방향에 수직인 눈 마루에서는 전방 산란 방향의 편광 반사 진폭이 현저히 약화되고, 후방 산란 방향의 편광 반사는 오히려 증가하는 특성을 보였습니다. 모델 평가 결과는 평탄 설면 조건에서 Litvinov 모델과 Nadal-Breon 모델 모두 높은 시뮬레이션 정확도를 보였으며, 각각 R²값은 0.86과 0.84, 상대 평균 제곱근 오차는 모두 29% 미만이었습니다. 그러나 눈 마루 구조 조건에서는 모델 정확도가 크게 감소하였으며, 입사 방향에 평행한 눈 마루 상황에서는 R²값이 각각 0.73과 0.64로 하락하고 상대 평균 제곱근 오차는 약 39%였습니다. 입사 방향에 수직인 눈 마루 상황에서는 전방 및 후방 산란 방향 편광 반사 분포의 차이로 인해 모델 가정과 차이가 발생하여 가장 낮은 정확도를 보였으며, R²값이 각각 0.43과 0.44, 상대 평균 제곱근 오차는 약 50%였습니다. 종합적으로 본 논문은 눈 표면 구조가 편광 반사 특성에 미치는 뚜렷한 영향을 밝히고, 기존 편광 반사 모델이 눈 마루 구조를 기술하는 데 한계가 있음을 지적하며, 복잡한 지표 조건 하에서 편광 원격탐사 응용에 불확실성이 있음을 보여주고 후속 눈 표면 편광 반사 모델 개선 및 구축에 기초를 제공합니다.

다각도 편광 반사;적설;눈 마루;편광 반사 모델