• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.13 no.1
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• pp.265-276
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• 2018

Observation and data analysis techniques have been developed for observational blind areas in the lower atmosphere that are difficult to be monitored with fixed equipment on the ground. The vertical data of temperature and relative humidity are remotely collected by the UHF radiosonde installed on UAV and compared with the data measured in the 10 m weather tower. From the validated vertical profile, extrapolated surface temperature and the bulk transfer method were used to estimate the sensible heat flux depending on the atmospheric stability. Compared with the sensible heat flux measured by the 3-dimensional ultrasonic anemometer on the ground, the error of the sensible heat flux estimated was 23% that is less than the range of 30% allowed in the remote sensing. Estimated atmospheric boundary layer height from UAV sensible heat fluxes can provide useful data for air pollution diffusion models in real time and economically.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.273-273
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• 2022

혼합층(Mixed layer)은 온도가 일정한 수심층으로, 해수표면에 작용하는 바람의 영향으로 인하여 해수가 위아래로 섞여 형성된다. 이러한 혼합층은 영양염의 순환과 산소의 공급 등과 함께 일차생산량을 결정하는 중요한 요인이 될 수 있으며 혼합층 두께의 변동은 양식 산업에 영향을 미칠 수 있다. 최근에는 기후변화로 인한 해수면 상승 및 해수온 상승 등이 지속되고 있으며, 이러한 현상은 해양생태계의 변화를 초래하여 수산업의 피해를 유발할 수 있다(강원연구원, 2017). 이에 국립수산과학원, 기상청, 국립해양조사원 등 유관기관에서는 정선해양 수온 관측 및 해수순환모델을 이용하여 혼합층의 분석을 수행하고 있으나 격자 구축 및 초기·경계장 설정의 한계가 존재하여 정밀하고 정확한 혼합층 분석에는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 비정형격자를 사용하여 격자 구축에 제약이 없는 SCHISM (Semi-implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model)을 이용하여 우리나라 연안해역의 계절변화 및 기후변동성에 따른 혼합층 두께의 변화를 검토하고자 한다. 연구대상지는 서해·동해·남해를 포함한 우리나라 전체 연안 해역(위도: 32°N ~ 39°N, 경도: 124°E ~ 132°E)으로 선정하였으며, 격자크기 100 ~ 3,000 m인 삼각격자로 격자를 구축하였다. 혼합층을 분석하기 위하여 수직격자 층은 50층으로 SZ(Sigma Z coordinate system)좌표계를 사용하였다. 초기·경계장은 FES(Finite Element Solution)2014, HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model) 및 대기모델 결과를 이용하여 설정하였다. 수치모형 검증을 위하여 수온관측소에서 수심별 측정한 수온 값과 SCHISM 결과 값을 비교하였고, 상대오차가 약 10% 이내로 나타나 모형의 정확도를 확인하였다. 최종적으로 해수면 상승 및 해수온 상승 시나리오를 고려하여 계절별 연안해역의 혼합층 두께의 변화 양상에 대하여 검토하였다. 향후에는 보다 정밀한 대기모델과의 혼합모형 구축 및 다양한 수심 별 관측자료를 활용한다면 실무에서 적용 가능한 혼합층 분석 및 수산업 피해 발생 지역에 대한 피해저감 대책 수립이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.11 no.2
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• pp.118-124
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• 2012

The simulation of the air flow over models in atmospheric boundary layer wind tunnel is a research region based on advanced scientific technologies imposed by the necessity of studying the turbulent fluid dynamics in the proximity of the Earth's surface. In this study, the atmospheric boundary layer wind tunnel of UCD is used, the mean velocities are measured by augmentation devices such as roughness blocks and spires. The experimental results of mean velocity profile are well fitted with the value of power law.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.04a
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• pp.167-168
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• 2000

복잡한 구조를 갖고 시간에 따라서 변하는 바람장내에서 공장굴뚝과 같은 점오염원에서 배출되는 오염물질의 확산을 계산하기 위해서 라그란지안 입자확산모텔(Lagrangian Particle Dispersion Model, LPDM)을 사용하는 것이 최근의 연구 동향이다. 구윤서(1999a, 1999b)는 중립 및 안정한 대기조건에서 바람장 계산시 비평형 2.5 난류모델을 이용한 LPDM을 개발하여 복잡한 대기흐름내 확산현상을 보다 정확히 모사할 수 있는 LPDM을 제시하였다. (중략)

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.17 no.1
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• pp.1-14
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• 2001

The enhancement of the refractive index structure parameter $C_n^2$ often occurs where vertical gradients of virtual potential temperature ${\theta}_v$ and mixing ratio q have their maximum values. The $C_n^2$ can be a very useful parameter for estimating the convective boundary layer(CBL) height. The behavior of $C_n^2$ peaks, often used to locate the height of mixed layer, was investigated in the present study. In addition, a new method to determine the CBL height objectively using both $C_n^2$ and vertical air velocity variance ${\sigma}_w$ data of UHF radar was also suggested. The present analysis showed that the $C_n^2$ peaks in the backscatter intensity profiles often occurred not only at the top of the CBL but also at the top of a residual layer or at a cloud layer. The $C_n^2$ peaks corresponding to the CBL heights were slightly lower than the CBL heights derived from rawinsonde sounding data when vertical mixing owing to weak solar heating was not significant and the height of strong vertical ${\theta}_v$ gradients were not consistent with that of strong vertical q gradients. However, the $C_n^2$ peaks corresponding to the CBL heights were in good agreement with the rawinsonde-estimated CBL hegiths when vertical mixing owing to solar heating was significant and the vertical gradient of both ${\theta}_v$ and q in the entrainment zone was very strong. The maximum backscatter intensity method, which determines the height of $C_n^2$ peak as the CBL height, correctly estimated the CBL height when the $C_n^2$ profile had single peak, but this method erroneously estimated the CBL height when there was a residual layer or a cloud layer over the top of the CBL. The new method distinguished when there the CBL height from the peak due a cloud layer or a residual layer using both $C_n^2$ and ${\sigma}_w$ data, and correctly estimated the CBL height. As for estimation of diurnal variation of the CBL height, the new method backscatter intensity method even if the vertical profile of backscatter intensity had two peaks from the CBL height and a residual layer or a cloud layer.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.52 no.5
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• pp.381-393
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• 2019

Carbonate breccias occur sporadically in the Middle Cambrian Daegi Formation on the southern limb of the Baegunsan Syncline, Taebaeksan Basin. These carbonate breccias have been largely interpreted either as sedimentary breccias or as tectonic, fault-related breccias. Recent study, however, indicates that the majority of these breccias are a solution-collapse breccia which is causally linked to the paleokarstification. Extensive karstification is attributed to prolonged subaerial exposure of the carbonate platform. The exposed surface is a record of interruption in sedimentation on the carbonate platform. In the stratigraphic record, such karst-related post-depositional features are recognized as meteoric diagenetic features, paleosols, and solution-collapse breccias. Solution-collapse breccias are particularly well preserved and most profound in the carbonate rocks below the major unconformities, which also are evidence of prolonged subaerial exposure. The Middle Cambrian Daegi Formation provides an example of solution-collapse breccias. The formation and preservation of the solution-collapse breccias imply that a stratigraphic discontinuity surface (unconformity) can be designated within the Daegi Formation.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.25 no.7
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• pp.629-636
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• 2004

In order to study developments of the marine atmosphere boundary layer in cloud incoming, important parameters like heat advection, surface layer heat flux, and radiation energy were estimated using the rawinsonde, AWS data, satellite images, and buoy data which was installed at the East Sea. We explained the variation and the development of mixed layer in terms of surface layer heat flux and long wave radiation under the cloudy sky. The heat flux was obtained by means of the bulk method. Conservation of heat was analysed by heat budget equation, which was consist of buoy data in the East sea, and sounding data at Ulleungdo and at Pohang. During the inflow of cloud, radiative cooling at the surface after was suppressed and long wave radiation from cloud played a role of warming. The surface layer temperature was also remained warm by influence of warm advection from south-easterly direction. The air temperature in night was increased, as a result, mixed layer was not destroyed and The nocturnal boundary layer was composed of the mixed layer and the residual layer.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.58 no.3
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• pp.267-276
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• 2014

The collection of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ fine particulate matter samples was made at the 1100 m site of Mt. Halla of Jeju Island, located at the atmospheric boundary layer (ABL) of background area, during the fall of 2012. Their ionic and elemental species were analyzed, in order to investigate the chemical compositions and size distribution characteristics. In $PM_{2.5}$ fine particles ($d_p$ < $2.5{\mu}m$), the concentrations of the secondary formed nss-$SO{_4}^{2-}$, $NH_4{^+}$ and $NO_3{^-}$ species were 4.84, 1.98, and $1.27{\mu}g/m^3$, respectively, showing 58.2% of the total $PM_{2.5}$ mass. On the other hand, their concentrations in $PM_{10-2.5}$ coarse particles (2.5 < $d_p$ < $10{\mu}m$) were 0.63, 0.21 and $1.10{\mu}g/m^3$, respectively, occupying 22.8% of the total $PM_{10-2.5}$ mass. The comparative study of size distribution has resulted that $NH_4{^+}$, nss-$SO{_4}^{2-}$, $K^+$ and $CH_3COO^-$ are mostly existed in fine particles, and $NO_3{^-}$ is distributed in both fine and coarse particles, but $Na^+$, $Cl^-$, $Mg^{2+}$ and nss-$Ca^{2+}$ are rich in coarse particle mode.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.19 no.4 s.50
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• pp.383-392
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• 2006

Calcium carbonate stone deterioration has been intensified in urban area, mainly due to the action of atmospheric pollutant. Samples from the black surface layer were examined under petrographic and scanning electron microscope, coupled with energy dispersive X-ray analyser X-ray fluorescence and X-ray diffraction analysis was also carried out for chemical composition and mineral phase analysis, respectively. Moreover, sulphur isotope ratio was measured, in order to identify the origin of sulphate compounds in the black surface layer. Optical and electronic petrographic analysis indicated that gypsum and Quartz were contained in the black surface layer and led to microcracks. Microstructure and chemical composition analysis showed that the interface between black layer and original stone is not black but its characteristic is similar to black layer The results indicated that during deterioration process the black layer can be expanded gradually into the interface by adsorption of atmospheric pollutants. The sulphur isotope analysis demonstrates that there are different origins of the sulphur component in black surface layer.