• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.94-94
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• 2021

현재 전 지구적으로 일어나고 있는 극단적 기후현상과 이로 인한 자연재해의 원인은 복합적이다. 기후변화로 인한 영향과 동시에 도시화 또한 하나의 원인으로 작용하고 있다. 이러한 영향을 완화하기 위한 방안으로 도시의 그린인프라와 저영향개발은 최근 지속가능한 발전을 위해 꼭 필요한 요소로 자리잡고 있다. 그린인프라 유형 중 하나인 옥상녹화는 많은 이점을 제공한다. 도시에 위치한 건물의 상층부, 내부 및 주변 온도을 낮춤으로써 얻을 수 있는 에너지절감 효과와 강우 시 상당량의 빗물을 저류함으로써 기대되는 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 식물의 적극적인 도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 도시지역의 열섬현상완화와 유출저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 연직방향 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상자료를 Flux Profile Method를 적용하여 무강우기간과 강우발생기간 동안의 연직 방향의 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G) 을 산정하였다. 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 적용성을 평가하였다. 실험의 대조군인 일반 코팅재로 마감된 콘크리트 지붕의 무강우 기간 중 최대 현열속 693.82 W/m² 잠열속은 330.15 W/m² 으로 나타났으며, 실험군인 옥상녹화가 조성된 지붕의 최대 현열속 436.27 W/m², 잠열속 949.20 W/m² 으로 나타났으며, 산정치와 관측치 시계열의 NSE는 0.81 으로 Flux Profile Method를 통해 산정된 열속의 정확도는 비교적 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 방법으로 옥상녹화의 정량적 평가가 가능해짐으로써 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권6호
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• pp.418-427
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• 2004

최근 도시기후를 고려한 도시계획이 많은 나라에서 실용화되고 있다. 도시기후의 고려는 주로 도시의 바람 길 조성이라는 개념으로 구체화되고 있다. 도시의 바람 길 조성은 주로 하계에 도시지역의 열적 쾌적성을 개선하는 것을 목표로 한다. 아울러, 과학적 조사에 근거하여 도시의 단지계획을 합리적으로 함으로써 청정한 냉기류의 도심유입을 원활히 하여 도심의 대기오염을 저감하고자 하는 것도 목적으로 한다. 이 연구에서는, 수치실험을 통하여 전형적인 난후기일을 대상으로 대구지역의 국지순환풍이 지나는 바람의 길을 조사하였다. 그리고 이 바람에 의한 대기오염의 수송도 조사하였다. 수치실험에 사용한 모형은 RAMS(지역규모 대기모델)이다. 수치실험의 관심지역은 대구광역시 일대(약900$km^2$)이다. 수평규모는 약 30km이다. 수치실험은 일반풍이 약하고 쾌청한 일기조건을 갖는 늦봄의 기상조건 하에서 수행되었다. 수치실험의 결과 다음과 같은 3가지 결과를 얻었다: (1) 대구의 대표적 산지인 팔공산과 앞산에서 야간에 산정에서 복사냉각으로 생성된 국지풍이 지나는 길을 발견할 수 있었다. 그 바람은 대구의 동쪽 지역에서 중력류의 형태로 계곡을 따라서 흘러내렸다. (2) 평지에서는, 그 바람이 대구의 중심지를 지나 서쪽으로 흘러갔다. (3) 그 결과로, 대기오염물질은 야간에 국지풍에 의해 서쪽지역으로 수송되어졌다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.169-169
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• 2017

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.

• 한국지리정보학회지
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• 제16권4호
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• pp.153-170
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• 2013

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.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1491-1506
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• 2021

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.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권1호
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• pp.43-52
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• 2020

본 연구는 컴퓨터 모델링의 결과를 실측자료 보정없이 이용하였을 때의 문제점을 조사하기 위해, 작은 도시공원을 대상으로 실측자료와 컴퓨터 모델링 결과를 비교 분석하여 보았다. 컴퓨터 모델링 결과는 실측자료에 비해 미기후 요소인 기온과 풍속에서는 과소예측을 보였으며, 상대습도와 평균복사온도에서는 과대예측을 하는 것으로 나타났다. 그 차이는 인간 열환경지수인 PMV와 UTCI에서 최대 2.3 PMV와 4℃ UTCI의 차이를 보였다. 그러므로, 인간 열환경지수 (열쾌적성) 연구에서 컴퓨터 모델링을 이용할 때는 반드시 실측자료를 이용한 결과보정 과정을 거쳐 도시와 조경계획 및 디자인에 적용되어야 할 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.891-907
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• 2023

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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.146-149
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• 2008

Since the atmospheric clearness index is main factor for evaluating global-dimming of atmosphere environment, it is necessary to estimate its characteristics all over the major cities in Korea. We have begun collecting clearness index data since 1982 at 16 different cities and considerable effort has been made for constructing a standard value from measured data at each city. The new clearness data for global-dimming analysis will be extensively used by evaluating atmospheric environment as well as by solar PV application system designer or users. From the results, we can conclude that 1) Yearly mean 61.9 % of the atmospheric clearness index was evaluated for clear day all over 2) A significant difference of atmospheric clearness index is observed between 1982-1989 and1990-1997, 1998-2005 through 16 different cities in Korea.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.113-120
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• 2007

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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권4호
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• pp.534-541
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• 2003

To investigate the combustion characteristics in a low-pollutant municipal waste incinerator, the generalized multi-block simulation code that can be applied to turbulent reacting flow with gaseous hydrocarbon fuel in a 3D complex geometry has been developed with nongray radiation effects. To deal with the complex geometry, structured multi-block method and the scheme which treats interfaces implicitly are adopted. The developed code is validated through various engineering problems such as curved duct flow, driven cavity flow, gray multi-block radiation, nongray radiation. and combustion in a incinerator.