In this study, long and short-wave radiations were observed in urban and suburban areas during the summer season, and frequency analysis was performed for each radiation intensity by a new analysis method. The following results were obtained. (1) Long-wave radiation values were found to be larger in the afternoon than in the morning, in both urban and suburban areas, unlike short-wave radiation values. (2) Short-wave radiation showed a right-skewed frequency distribution. In the high energy area greater than $900W/m^2$, the frequency was significantly higher in the suburbs than in the urban areas. (3) Long-wave radiation was in the range of $290{\sim}479W/m^2$, its frequency distribution resembled a normal distribution, and the frequency of 410, $420W/m^2$ was the highest.
본 연구는 도시 근린공원의 열쾌적성을 평가하고 이에 따른 열환경 개선방안을 도출하고자 연구를 진행하였다. 먼저 공원의 주요 열환경 인자의 분포특성 및 공간 유형별 차이를 평가한 결과, 기온, 상대습도, 풍속의 경우 공간적으로 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 그러나 평균복사온도는 공간의 개방정도 및 포장재질에 따라 큰 차이를 나타내는 것으로 확인되었다. 추출된 열환경 인자를 토대로 공간 유형에 따른 열쾌적성을 평가한 결과, 광장의 PMV(Predicted Mean Vote, 예상온열감) 지수가 4.39로 가장 높게 나타났으며, 동선의 경우 2.58, 녹지 1.90 그리고 휴게공간은 0.42로 평가되었다. 이러한 열쾌적성을 결정하는 열환경 요인에 대한 중요도를 평가해보기 위하여 PMV 회귀모형을 구축한 결과, 평균복사온도(1.084), 풍속(-0.280), 기온(0.013), 상대습도(-0.009)의 순으로 PMV에 대한 상대적인 중요도가 높게 나타났다. 열환경적 측면에서 개선이 필요한 지역을 대상으로 시나리오 분석을 실시한 결과, 반사율, 색상, 포장재질의 물리적 특성 변화를 통해 인체가 체감하는 열쾌적성을 향상시킬 수 있으며, 실제 공원에 이를 적용하여 개선안을 마련할 수 있을 것으로 판단된다.
This study carried out to understand the thermal characteristics of various surface material which compose the city through the observation in the summer. To examine passive cooling effect of planting of building, it is arranged four different materials that is natural grass, grass block, concrete slab and artificial grass. The results of this study are as follows; (1) Natural grass and grass block show the lower surface temperature because of the structures of leaf can do more thermal dissipation effectively. (2) There is little surface temperature between artificial grass and concrete. But there is little high surface temperature difference between natural grass and concrete because of latent heat effect. (3) The concrete can play a role of the tropical nights phenomenon as high heat capacity of concrete compare with other materials. (4) It is nearly same color in artificial grass and natural grass but there is large difference between natural grass and artificial grass at albedo. There is different albedo in near infrared ray range. (5) A short wave radiation gives more effect at the globe temperature than long wave radiation. (6) The artificial turf protected the slab surface temperature increase in spite of thin and low albedo materials.
스마트 돈사 내의 열환경 분석에 필수적으로 고려되어야 인자는 가축의 복사 에너지 변화로 볼 수 있다. 열환경 제어의 대상이기도 하지만 회귀적으로 열환경 변화의 인자이기도 하다. 이러한 가축의 복사 에너지 분석을 위하여 시설 내에 용이하게 배포가 가능한 열화상 계측 시스템을 개발하였다. 초소형 마이크로 열화상 계측 시스템에 부가적으로 IOT(Internet of Thing) 기반 기술을 이용한 모듈화 개발을 병행하였다. 열화상 계측 센서로 LWIR(Longwave infrared)영역에 해당하는 $8{\mu}m{\sim}4{\mu}m$의 영역에서 $0.05^{\circ}C$의 분해능을 보이는 $Lepton^{TM}$ (500-0690-00, FLIR, Goleta, CA)모델을 사용하였다. SPI(Serial Peripheral Interface) 속도 2 Mhz로 마이크로프로세서(NanoPi NEO Air, FrendlyArm, CA, USA)와 고속 통신을 수행하여 9 Hz의 계측이 가능하다. 열화상 센서와 마이컴으로 구성되는 단위 계측 시스템의 통신 기능 확장을 위하여 다음과 같이 세 단계의 정보 전달 시나리오를 설계하였다. 1) 단독적으로 열화상을 계측 하고 내장된 메모리에 저장하는 형식 2) 인접한 사용자 인터페이스에서 1번 단독 모듈에 접속하여 열화상을 실시간으로 전송하여 화면에 도시하는 형식 3) 2번 사용자 도시모듈과 병행적으로 Local WI-FI 통신을 이용한 모바일 기기에 화면을 도시하는 형식. 이와 같은 계층적이며 모듈화된 계측 시스템을 구성하기 위해서 1번 모듈에 공개 소프트웨어인 Hostapd 2.5(http://w1.fi/hostapd)버전을 설치하였다. 외부 인터넷 환경이 없는 상황에 1번 모듈 단독으로 AP(Access Point) 기능을 제공하여 지근 거리에 있는 2번 모듈과 3번 모바일 기기의 접속을 관리할 수 있다. 2번 모듈의 경우 화면 다수의 1번 모듈에 접속을 교차적으로 수행하는 방식과 2번 모듈 자체가 AP가 되어 1번 모듈의 접속을 허용하는 형태로 구성되어 있다. 계측 시스템의 계측 매트릭스 구성에 따라 선택적으로 결정할 수 있다. 1번 2번 모듈 공통적으로 TCP/IP Listener와 Client 서비스를 병렬적으로 수행할 수 있도록 개발을 하였다. 3번 모바일 기기에서 사용자 인터페이스 구현을 위하여 범용 Android 기반 GUI 프로그램과 Socket 통신을 연동시켰다. 1개의 열화상 Frame의 전송량은 9,600 Byte ($=80{\times}60{\times}2Byte$) 로 WI-FI 통신 전송 시 2회 ~ 6회 정도 내외로 가변적인 통신 수행 횟수를 나타내었다. 센서 계측 시스템과 정보 전송 시스템을 병렬적으로 구성한 모듈화 된 계측시스템의 전 요소에서 센서에서 제공하는 최대 계측 주기인 9 Hz 구현이 일반적으로 가능하였다. 이를 이용한 추후 연구를 통해 가축 객체의 열복사 정보와 돈사 내 열환경 간의 역학성을 연구할 것이다.
최근 들어 사진측량은 광센서 및 컴퓨터기술 발전과 같은 관련분야의 발전과 자료처리과정의 자동화 및 사용자의 편의성에 대한 요구로 수치사진측량(Digital Photogrammetry)이라는 새로운 학문분야로 발전하고 있다. 수치사진측 량은 지형지물 및 자연환경에 대한 기하(geometric), 복사(radiometric) 및 의미적(semantic) 정보를 수치영상으로부터 획득하는 기술로 정의되고 있다. 그 적용분야 역시 크게 증가하여 사회 전반에 응용되고 있으며 앞으로 GPS(Global Positioning System), GIS(Geographic Information System) 및 RS(Remote Sensing)와 연계되어 발전 및 응용의 잠재력이 클 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 수치사진측량의 발전과정 및 정확한 지형자료의 해석을 중심으로 수치사진측량에 의한 영상 정보를 보다 쉽고, 정확하게 해석하여 정보 취득 관한 적용 가능성을 제시하고, 도시지역의 지상 D/B자료와 지하시설물 D/B를 하나의 3차원 시각화로 나타냄으로써 도시의 모든 시설물을 통합하여 보다 효과적인 유지ㆍ관리, 재해방지, 합리적 의사결정에 기여하고자 한다.
GEMS의 복사 실측 자료로부터 일산화브로민(BrO) 전량 농도를 산출하기에 앞서, 복사전달모델로부터 생성된 모의자료를 이용하여 민감도 시험을 수행하였다. 산출 오차가 갖는 월간 및 일내 변동성을 고려하기 위해, 2013년 7월-2014년 6월 기간 매달 첫째 날의 00-07 UTC에 대해 한 시간 간격의 모의자료를 구성하였다. 최적추정법을 통해 계산된 산출물의 해답 오차는 대기질량인자 증가에 따라 감소하는 반비례 경향을 주로 보였지만, 대기질량인자 값이 5 이상으로 크게 나타나는 범위에서는 비례 경향을 보였다. BrO와 포름알데히드(HCHO) 흡수선 간의 중첩으로 인해 발생하는 BrO 산출물의 간섭 오차는 BrO의 대기질량인자가 작을수록 크게 나타났다. 해답 오차와 간섭 오차의 추정치를 결합하여 계산한 산출물 최종 오차의 평균값은 모든 데이터 샘플에 대해 26.74±30.18%로, 80° 이상의 태양천정각을 갖는 샘플에 대해 60.39±133.78%로 나타났다. 본 연구에서 고려되지 않은 간섭 스펙트럼 및 복사 측정의 오차로 인해, 실제 GEMS의 BrO 산출물이 갖게 될 오차는 추정치와 절대값의 차이를 나타낼 가능성이 있다. 그러나 본 연구에서 제시한 오차 요소들의 변동 특성들은 실제 산출물에서도 나타날 것이다.
최근 들어 서울시를 비롯한 대도시에 건립되는 초고층건물은 주변 공기의 대류를 변화시켜 난류현상을 유발하여 빌딩바람과 도시열섬 및 대기오염 물질 집적 등 주변 환경에 영향을 미치고 있다. 그 중에서도 고층건물의 주변지역의 기온의 공간적 변화는 환경 경사가 심한 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 서울시 강남구의 초고층건물 지역과 인접 지역의 기온차이를 파악하고자 2008년 3월 16일부터 2009년 3월 15일까지 고정관측과 이동관측을 수행하였다. 타워팰리스(TPL)와 숙명여고(SMG)의 거리는 불과 200m이지만 두 관측지점의 연평균 기온차는 $0.7^{\circ}C$로 관측되었고, TPL의 열대야 일수는 13일, SMG는 5일이었다. TPL의 기온이 다른 곳보다 높은 것은 고층건물에 의한 도로협곡으로 인해 sky view factor가 현저히 낮아 장파복사의 대기 중 방출이 억죄되 도시열섬현상을 가중시키고 냉난방의 단위면적 당 전력 수요가 높아, 이로 인한 인공폐열이 도로협곡에 갇혀 고층건물 지역인 TPL의 열섬현상이 인접 지역보다 높은 것으로 관측되었다.
Compact Advanced Satellite 500-4 (CAS500-4) is scheduled to be launched to collect high spatial resolution data focusing on vegetation applications. To achieve this goal, accurate surface reflectance retrieval through atmospheric correction is crucial. Therefore, a machine learning-based atmospheric correction algorithm was developed to simulate atmospheric correction from a radiative transfer model using Sentinel-2 data that have similarspectral characteristics as CAS500-4. The algorithm was then evaluated mainly for forest areas. Utilizing the atmospheric correction parameters extracted from Sentinel-2 and GEOKOMPSAT-2A (GK-2A), the atmospheric correction algorithm was developed based on Random Forest and Light Gradient Boosting Machine (LGBM). Between the two machine learning techniques, LGBM performed better when considering both accuracy and efficiency. Except for one station, the results had a correlation coefficient of more than 0.91 and well-reflected temporal variations of the Normalized Difference Vegetation Index (i.e., vegetation phenology). GK-2A provides Aerosol Optical Depth (AOD) and water vapor, which are essential parameters for atmospheric correction, but additional processing should be required in the future to mitigate the problem caused by their many missing values. This study provided the basis for the atmospheric correction of CAS500-4 by developing a machine learning-based atmospheric correction simulation algorithm.
대구와 추풍령이 겨울철(2005년 12월${\sim}$2006년 2월)과 여름철(2006년 6월${\sim}$8월) 시간대별 일 최고기온, 일 최저기온, 일 평균기온과 풍속자료를 사용하였다. 추풍력은 대구에 인접해 있으면서 도시화의 영향을 상대적으로 매우 적게 받은 지역이다. 대상일은 대구와 추풍령의 겨울철과 여름철을 대상으로 일 최고기온과 다음날의 일 최저기온간의 차이가 $10^{\circ}C$이상인 날을 선정하고, 그 중에서 운량이 30%이하인 맑은 날을 선정하였다. 그리고 선정일을 대상으로 도심과 교외지역 야간(익일 18시${\sim}$다음날 06시까지)의 기온 냉각율을 조사한 결과는 다음과 같다. 기온하강은 두 지점 모두 풍속의 영향을 받음을 알 수 있었고, 또한 도시구조물이 많은 대구(도심)의 경우는 풍속이 강하더라도 건물에 의한 축열과 복사냉각의 억제에 기인하는 것으로 판단된다. 00시까지는 풍속과 냉각율이 비례하며 현열수송으로 냉각되고, 그 이후부터 일출까지는 풍속과 냉각율이 반비례하여 현열수송에 의한 가열의 경향을 확인할 수 있었다.
우리 나라가 위치한 동북아 지역은 급속한 산업 및 경제활동 증가로 세계의 주요 오염 지역으로 대두되고 있다. 특히, 중위도 편서풍대 위치한 우리 나라는 주로 3월과 4월 황사의 영향을 받고 있다. 사막에서 발생한 모래먼지는 시정을 악화시키며 이들 중 미세한 입자(0.1~10$\mu\textrm{m}$)는 산란과 흡수를 통하여 대기의 복사평형과 기후변화에 커다란 영향을 미칠 수 있다(Carlson, 1980; Duce,1980; Shaw,1980). 이러한 현상은 주로 대기 중의 미세 입자의 광산란에 기인되는 것으로 도시 지역의 에어로졸의 분포 및 화학적인 성분과 밀접한 관계를 가진다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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