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줄 그레고리 차니

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목차

1. 개요

줄 그레고리 차니(Jule Gregory Charney)는 1917년 샌프란시스코에서 태어나 1981년 사망한 미국의 기상학자이자 해양학자이다. 캘리포니아 대학교에서 수학 및 물리학을 전공하고, 프린스턴 고등연구소와 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 연구 및 교수로 재직하며 수치 예보, 대기 물리학, 해양학 발전에 기여했다. 특히 존 폰 노이만과 함께 컴퓨터를 활용한 수치 예보의 기초를 다졌으며, 경압 불안정 이론을 정립하여 중위도 온대 저기압 발달에 대한 물리적 설명을 제시했다. 또한, 지구 온난화에 대한 초기 과학적 평가인 '차니 보고서'를 이끌었으며, 해양학 분야에서도 걸프 해류와 적도 잠류 연구에 기여했다. 그는 다양한 상을 수상했으며, MIT는 그의 탄생 100주년을 기념하는 심포지엄을 개최하여 그의 업적을 기렸다.

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줄 그레고리 차니 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
ジュール・グレゴリー・チャーニー (줄 그레고리 차니)
ジュール・グレゴリー・チャーニー (줄 그레고리 차니)
출생일1917년 1월 1일
출생지미국 캘리포니아주 샌프란시스코
사망일1981년 6월 16일(1917년 1월 1일 출생)
사망 장소미국 매사추세츠주 보스턴
국적미국
학력
모교캘리포니아 대학교 로스앤젤레스 캠퍼스
박사 지도교수요르겐 홀름뵈
박사 학위 제자콘웨이 B. 레오비 (1963년)
조지프 페들로스키 (1963년)
제임스 R. 홀턴 (1964년)
유제니아 칼나이 (1971년)
마크 케인 (1975년)
자그디시 슈클라 (1976년)
아이네즈 펑 (1977년)
케리 이매뉴얼 (1978년)
카를로스 노브레 (1983년; 샤니 사망 후 자그디시 슈클라와 피터 스톤이 지도)
테드 셰퍼드 (1984년; 샤니 사망 후 피터 라인스가 지도)
주목할 만한 학생부펜드라 나트 고스와미 (박사후 연구원)
경력
직장매사추세츠 공과대학교
연구 분야
분야기상학, 해양학
수상
수상 내역구겐하임 펠로우십
칼-구스타프 로스비 연구 메달
국제 기상 기구 상
윌리엄 보위 메달

2. 생애

줄 그레고리 차니는 1917년 1월 1일 미국 캘리포니아주 샌프란시스코에서 러시아계 유대인 이민자 가정의 아들로 태어났다.[9] 그는 캘리포니아 대학교에서 수학 및 물리학을 전공했으며[11][9], 이후 기상학 분야에서 중요한 연구 경력을 쌓았다.

특히 프린스턴 고등연구소 시절 수학자 존 폰 노이만과 협력하여 컴퓨터를 활용한 수치 예보의 기초를 다졌으며[8], 1949년 세계 최초의 성공적인 수치 예보를 이끌었다. 그의 연구는 현대 기상 예측의 발전에 결정적인 기여를 했다. 1956년부터는 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 기상학 교수로 재직하며 후학 양성과 연구에 힘썼다.

차니는 암과의 투병 끝에 1981년 보스턴의 다나-파버 암 연구소에서 64세의 나이로 사망했다.[10]

2. 1. 어린 시절과 교육

차니는 1917년 1월 1일 미국 캘리포니아주 샌프란시스코에서 태어났다. 그의 아버지는 의류 산업의 재단사였던 유대계 러시아 이민자 엘리 차니였고, 어머니는 스텔라 리트만이었다. 차니는 유년 시절의 대부분을 캘리포니아에서 보냈다.[9]

그는 UCLA에서 수학과 물리학을 전공하여 1938년 학사 학위를 받았고, 이후 같은 대학에서 석사 학위와 1946년 물리학 박사 학위를 취득했다.[11][9] 그의 박사 학위 논문인 "Dynamics of the Long Waves in a Baroclinic Westerly Current|바클리닉 서풍류의 장파 역학eng"은 1947년 10월 기상학 저널(Journal of Meteorology)의 전체 지면을 차지할 정도로 중요한 연구로 평가받았다.[12] 이 논문은 상층 대기의 "장파"가 극전선에 대한 전통적인 강조보다 전체 대기의 행동에 더 큰 영향을 미친다는 점을 강조했으며, 물리적으로 통찰력 있으면서도 수학적으로 엄밀한 방식으로 이러한 파동을 따라 발생하는 섭동을 분석하는 방법을 제시하여 기상학 분야에 큰 영향을 미쳤다.[13]

2. 2. 경력

차니는 1941년부터 1946년까지 모교인 UCLA에서 물리학 및 기상학 강사로 활동하며 경력을 시작했다. 1946년에는 시카고 대학교로 옮겨, 대규모 공기 이동 이론으로 유명한 스웨덴계 미국인 기상학자 칼-구스타프 로스비 밑에서 연구 조교로 일했다.[8]

1947년부터 1948년까지는 노르웨이 오슬로 대학교에서 미국 국립 연구 위원회의 대학원 연구 펠로우십 지원을 받았다. 이 시기에 그는 행성 규모 파동의 대규모 운동을 계산하는 데 중요한 기여를 한 "준 지균 근사"(quasi-geostrophic approximationeng) 기법을 개발했다. 이 준 지균 와도 방정식은 대규모 대기 및 해양 순환을 간결하게 수학적으로 설명함으로써, 이후 수치 기상 예측의 발전에 중요한 토대를 마련했다. 그의 1947년 논문 '경압 불안정파의 역학'과 1948년 논문 '대규모 대기 운동의 스케일 분석'은 수치 예보 발전에 결정적인 역할을 했다.

1948년, 차니는 프린스턴 고등연구소(IAS)에 합류하여 기상 연구 그룹의 책임자가 되었다. 이곳에서 그는 수학자 존 폰 노이만과 협력하여 기상 역학의 기본 방정식을 컴퓨터로 계산하는 방법을 개발했다. 이는 현대 수치 예보의 기초를 다지는 중요한 연구였으며, 1949년에는 이 연구를 바탕으로 세계 최초의 성공적인 수치 예보를 이끌어냈다.

1956년부터는 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 기상학 교수로 부임하여 대기 및 해양 역학 프로젝트를 이끌었으며, 1974년부터 1977년까지는 MIT 기상학과 학과장을 역임하며 후학 양성에도 힘썼다.

이 외에도 차니는 지구물리 유체 역학 연구소(GFDL) 창설과 지구 대기 연구 계획(GARP) 등 대기 물리학 발전에 크게 기여했다. 또한 해양학자로서 걸프 해류와 적도 잠류 연구에서도 뛰어난 업적을 남겼다. 그의 연구는 유럽과 미국의 여러 연구 기관으로부터 다수의 상을 받았으며, 일본의 기상학자들에게도 큰 영향을 미쳤다.

3. 주요 업적

줄 그레고리 차니는 기상학과 해양학 분야에서 혁신적인 연구를 통해 현대 수치 예보와 기후 변화 연구의 기틀을 마련한 선구적인 과학자이다. 그의 주요 업적은 다음과 같다.


  • 수치 예보 분야 개척: 존 폰 노이만과 협력하여 컴퓨터를 이용한 최초의 수치 예보를 성공시켰으며[14], 이는 현대 일기 예보 시스템의 기초가 되었다. 공동 수치 일기 예보 부서 설립에도 기여했다.
  • 대기 및 해양 역학 이론 정립: 준 지균 와도 방정식과 경압 불안정 이론을 개발하여 중위도 온대 저기압 발생과 같은 대규모 대기 및 해양 순환 현상을 설명하는 이론적 토대를 마련했다.
  • 지구 온난화 연구 선도: 1979년 발표된 차니 보고서는 이산화탄소 증가로 인한 지구 온난화 가능성을 과학적으로 예측한 초기 중요 연구로, 현재까지도 기후 과학 분야에서 중요한 기준으로 평가받고 있다.[16][17]
  • 국제 협력 및 연구 주도: 지구 대기 연구 계획(GARP) 구상 및 조직을 주도하여 국제적인 기상 연구 협력을 이끌었으며[8], 미국 해양대기청(NOAA)의 지구유체역학연구소 설립에도 기여했다.[14]


이 외에도 매사추세츠 공과대학교(MIT) 교수로 재직하며 걸프 해류 연구 등 해양학 분야에서도 중요한 기여를 했으며, 후학 양성에도 힘썼다.[9][15]

3. 1. 수치 예보

1948년, 차니는 뉴저지주 프린스턴에 있는 고등연구소(IAS)에 합류하여 기상 연구 그룹 책임자로서 컴퓨터를 기상 예측에 적용하는 가능성을 탐구했다. 저명한 수학자 존 폰 노이만과 협력하여 컴퓨터와 수치 기법을 사용하여 일기 예보를 개선하는 데 기여했으며, 해양과 대기 사이의 에너지 및 수분 교환을 기후 연구에 통합하는 데 주도적인 역할을 했다.[14]

차니는 기상역학의 기본 방정식을 컴퓨터를 사용하여 푸는 방법을 개발하여 오늘날 수치 예보 업무의 기초를 마련했다. 1947년 발표한 논문 '경압 불안정파의 역학'과 이듬해 발표한 '대규모 대기 운동의 스케일 분석'은 수치 예보의 기초가 되었다. 1949년에는 존 폰 노이만 등과 함께 세계 최초로 수치 예보에 성공했다.

이러한 공동 작업은 미국 해양대기청(NOAA)의 지구유체역학연구소 설립으로 이어지는 데 기여했다. 1954년, 차니는 미국 기상청, 공군, 해군 간의 협력체인 공동 수치 일기 예보 부서 설립에도 기여했다.

이후 차니는 미국 국립 과학원의 대기 과학 위원회 위원 및 국제 기상 협력 위원회 위원장으로 활동하며, 역대 가장 야심 찬 국제적 기상 연구 노력으로 평가받는 지구 대기 연구 계획(GARP, 세계 대기 연구 프로그램)을 구상하고 조직하는 데 중요한 역할을 했다.[8]

3. 2. 준지균 와도 방정식

1947년부터 1948년까지 차니는 노르웨이 오슬로 대학교에서 미국 국립 연구 위원회의 대학원 연구 펠로우십 지원을 받았다. 이 기간 동안 그는 행성 규모 파동의 대규모 운동을 계산하기 위한 "준 지균 근사"(quasi-geostrophic approximation|쿼지-지오스트로픽 어프록시메이션eng)라고 알려진 기술을 개발했다.

차니가 개발한 준 지균 와도 방정식은 대규모 대기 및 해양 순환에 대한 간결한 수학적 설명을 가능하게 했으며, 이는 이후 수치 기상 예측 분야의 발전에 중요한 기틀을 마련했다.

3. 3. 경압 불안정 이론

줄 그레고리 차니는 중위도 온대 저기압의 발달 과정에 대한 최초의 설득력 있는 물리적 설명인 경압 불안정 이론을 정립했다. 이 이론은 중위도 지역에서 발생하는 기상 시스템의 규모, 구조, 그리고 성장 속도를 설명하는 핵심적인 메커니즘을 제시했으며, 이는 지구의 대기나 해양과 같이 회전하며 여러 층으로 이루어진 유체에서 흔히 나타나는 현상이다.

3. 4. 차니 보고서

1979년, 차니는 국립 연구 위원회의 요청으로 "이산화탄소와 기후에 대한 임시 연구 그룹"의 의장을 맡았다.[16] 이 그룹은 22쪽 분량의 보고서인 "이산화탄소와 기후: 과학적 평가"를 발표했는데, 이는 지구 온난화에 대한 초기의 중요한 과학적 평가 중 하나로 꼽힌다.[16] 보고서의 핵심 결론은 "이산화탄소(CO2) 농도가 두 배 증가할 경우, 지구 온도가 3°C 상승할 가능성이 가장 높으며, 오차 범위는 ± 1.5°C"라는 예측이었다.[16] 이 기후 민감도 추정치는 40년 이상이 지난 현재까지도 크게 변하지 않았다. 예를 들어, 2007년에 발표된 IPCC 제4차 평가 보고서는 평형 기후 민감도가 2°C에서 4.5°C 사이일 가능성이 높으며, 가장 가능성 있는 값은 약 3°C라고 밝혔다. 또한 1.5°C 미만일 가능성은 매우 낮다고 평가했다.[16]

2019년, 차니 보고서 발표 40주년을 맞아 기후 과학자들은 "돌이켜보면, 차니 보고서는 미래에 대한 경고와 같은 과학적 중요성을 지녔다... 그들의 경고는 정확했으며 오늘날에도 여전히 유효하다"고 평가하며 보고서의 선견지명과 지속적인 타당성을 강조했다.[17]

3. 5. 기타 업적

차니는 미국 국립 과학원의 대기 과학 위원회 위원 및 국제 기상 협력 위원회 위원장으로 활동하며, 역대 가장 야심 찬 국제 기상 연구 노력으로 평가받는 지구 대기 개발 계획`(GARP)`을 구상하고 조직하는 데 중요한 역할을 수행했다.[8] 또한, 존 폰 노이만과의 협력을 통해 미국 해양대기청(NOAA)의 지구유체역학연구소 설립에 기여했으며,[14] 1954년에는 미국 기상청, 공군, 해군 간의 협력체인 공동 수치 일기 예보 부서 설립에도 기여했다.

1956년 프린스턴 고등연구소를 떠나 매사추세츠 공과대학교(MIT) 기상학 교수로 부임하여 대기 및 해양 역학 프로젝트 책임자를 맡았다. 이후 25년간 대규모 대기 난류, 해양과 대기 사이의 피드백 상호 작용, 특정 비정상적 흐름 패턴의 지속성 및 가뭄과의 연관성 등 역학 기상학 및 해양학 연구 분야에서 중요하게 기여했다.[9] 특히 해양학자로서 걸프 해류와 적도 잠류 연구에서도 뛰어난 업적을 남겼다.

1974년부터 1977년까지 MIT 기상학과 학과장을 역임했으며, 1981년 사망할 때까지 MIT에 재직하며 학생들에게 카리스마 있고 낙관적인 교수로 기억된다. MIT 지구, 대기 및 행성 과학과 건물에는 그의 이름을 딴 도서관이 있다.[15]

4. 영향 및 유산

차니의 연구는 현대 기상학과 해양학 발전에 큰 영향을 미쳤다. 특히 수치 예보, 물리 해양학, 대기 역학 분야에서 그의 기여는 선구적이었다. 1948년 프린스턴 고등연구소 연구원으로 부임한 차니는 수학자 폰 노이만과 협력하여 기상 역학의 기본 방정식을 컴퓨터로 푸는 방법을 개발했다. 이는 오늘날 수치 예보의 기초를 마련한 중요한 업적으로 평가받는다.[18] 1947년 발표한 논문 '경압 불안정파의 역학'과 이듬해 발표한 '대규모 대기 운동의 스케일 분석'은 수치 예보의 이론적 토대를 제공했으며, 이를 바탕으로 1949년 세계 최초의 성공적인 수치 예보를 이끌어냈다.

1956년부터는 MIT 기상학과 교수로 재직하며 후학 양성과 연구에 힘썼다. 그는 미국 해양기상청의 지구 유체 연구소 창설을 주도하고 지구 대기 개발 계획(GARP)과 같은 국제적인 연구 프로그램에도 기여하며 대기 물리학 발전을 이끌었다. 또한 해양학자로서 걸프 해류와 적도 잠류 연구에서도 뛰어난 업적을 남겼다.

2018년 2월, MIT는 차니와 에드워드 로렌츠의 탄생 100주년을 기념하여 "MIT on Chaos and Climate" 심포지엄을 개최했다.[9] 이 행사에서는 수치 일기 예보, 물리 해양학, 대기 역학, 실험 유체 역학 등 다양한 분야에서 두 학자가 남긴 과학적 기여와 함께, 그들의 정직함, 낙관주의, 협력 정신 등 개인적인 유산이 조명되었다. 우즈홀 해양 연구소의 명예 과학자이자 차니의 친구이자 제자였던 조셉 페들로스키는 차니에 대해 다음과 같이 평가했다.[18]

> "줄 차니는 대기의 불규칙한 움직임을 유체 물리학의 문제로 인식하고 해결 가능한, 비록 매우 어려운 문제로 만들었다고 말하는 것이 타당하다. ... 그는 우리 분야의 협력적인 동료 의식을 발전시키는 데 영감을 주는 관대함을 보여주었다. 또한 그는 종종 간과되지만 매우 중요한 개인적, 과학적 정직성의 기준을 세웠다."

이처럼 차니는 뛰어난 과학적 업적뿐만 아니라 학계에 협력과 정직의 문화를 남긴 인물로 평가받는다.[19] 그의 연구와 영향력은 유럽과 미국 등 서구권뿐만 아니라 일본의 기상학자들에게도 큰 영향을 미쳤다.

5. 수상 내역

연도수상 내역수여 기관비고
1937년파이 베타 카파 회원 선출파이 베타 카파[20]
1961년사이먼스 금메달왕립 기상 학회[20]
1964년칼-구스타프 뢰스비 연구 메달미국 기상 학회"대기 일반 순환, 유체역학적 불안정성, 허리케인의 구조, 해류의 역학, 파동 에너지 전파 및 지구물리학적 유체역학의 여러 측면에 대한 보다 근본적인 이해를 이끌어낸" 연구 공로[21]
1969년호지킨스 메달스미소니언 협회[21]
1971년국제 기상 기구상세계 기상 기구[22]
1976년윌리엄 보위 메달미국 지구물리학 연합



또한, 미국 기상 학회는 매년 "대기 또는 수문학 분야에서 매우 중요한 연구 또는 개발 성과를 인정"하여 개인에게 "줄 그레고리 차니 상"을 수여하고 있다.

참조

[1] MathGenealogy
[2] 서적 Dynamics of Large-Scale Atmospheric and Oceanic Processes: Selected Papers of Jule Gregory Charney A. Deepak Publishing 2001
[3] 웹사이트 Tropical heat sources and their associated large-scale atmospheric circulation https://dspace.mit.e[...] Massachusetts Institute of Technology 1983
[4] 웹사이트 Currículo do Sistema de Currículos Lattes (Carlos Afonso Nobre) http://lattes.cnpq.b[...] 2024-05-24
[5] thesis Rossby waves and two-dimensional turbulence in the presence of a large-scale zonal jet Massachusetts Institute of Technology 1984
[6] 웹사이트 TWAS profile http://www.beijing.t[...] The World Academy of Sciences 2016
[7] 웹사이트 Biography of Jule Charney at American Geophysical Union http://www.agu.org/a[...] 2011-07-11
[8] 문서 National Academy of Sciences Biographical Memoir of Jule Charney http://www.nasonline[...]
[9] 웹사이트 MIT Celebrates the Science of Jule Charney and Ed Lorenz http://lorenz.script[...] 2019-02-12
[10] 웹사이트 Dr. Jule G. Charney is dead at 64; worldwide leader in meteorology. https://www.nytimes.[...] 1981-06-18
[11] 뉴스 DR. JULE G. CHARNEY IS DEAD AT 64; WORLDWIDE LEADER IN METEOROLOGY https://www.nytimes.[...] 2016-06-07
[12] 간행물 The Dynamics of Long Waves in a Baroclinic Westerly Current 1947-10-01
[13] American National Biography Charney, Jule Gregory (01 January 1917–16 June 1981) 2000-02
[14] 웹사이트 Remembering Some Early Computers, 1948-1960 http://www.columbia.[...] 2006
[15] 웹사이트 Charney Library Re-Opens Doors http://paocweb.mit.e[...] 2018-12-10
[16] 웹사이트 Carbon dioxide and climate: A scientific assessment http://www.atmos.ucl[...] 1979-07-23
[17] 간행물 Celebrating the anniversary of three key events in climate change science https://www.nature.c[...]
[18] Youtube MIT on Chaos and Climate: Jule Charney as Role Model https://www.youtube.[...]
[19] Youtube Celebrating the Science of Jule Charney and Ed Lorenz https://www.youtube.[...]
[20] 서적 Encyclopedia of Climate and Weather
[21] 서적 A to Z of Scientists in Weather and Climate
[22] 웹사이트 Winners of the IMO Prize https://www.wmo.int/[...] World Meteorological Organization 2015-12-08
[23] 웹사이트 367日誕生日大事典の解説 https://kotobank.jp/[...] コトバンク 2018-05-04


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