• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.51-51
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• 2010

본 연구에서는 태풍 초기화된 수치모델과 AWS (Automatic Weather System) data를 이용하여 제주도를 통과하는 태풍들의 바람 강도 특성을 분석하였다. 태풍이 내습했을 때 제주도 전 지역에서 동시 관측을 하기에는 불가능하다. 따라서 중규모 수치 모델인 Advanced Research WRF v3.0.1을 사용하여 분석하였으며 더욱 정확한 태풍 모의를 위해 Kwon and Cheong (2009)에 의해 개발된 정교한 태풍 초기화 기법을 적용하였다. 태풍 초기화된 자료에 의해 모의된 결과는 The Regional Specialized Meteorological Center (RSMC) Tokyo의 예보 오차와 비교했을 때 더 향상된 결과를 보였으므로 태풍 초기화 기법의 사용은 본 연구에서 하고자하는 태풍들의 바람 강도 분석에 타당하다고 판단하였다. 그리고 모의된 결과는 그에 상응하는 AWS data와의 joint distribution (Moskaitis, 2008) 분석을 통해 비교되었다. 태풍 경로에 따른 제주도 지역의강 풍을 고려하기 위해 각각 제주도의 오른쪽과 왼쪽을 지나가는 2003년 6호 태풍 'SOUDELOR'와 2004년 7호 태풍 'MINDULLE'를 선정하였다. 또한, 모의 결과로부터 제주도 지역에 태풍이 내습했을 때 강풍의 상대적인 크기의 비교를 위해 모의된 태풍의 최대 풍속을 수치 모의로 얻은 10m 바람장의 모든 격자점에 나누어 정규화 하였다. 이를 시간에 대해 평균하여 태풍이 제주도 지역을 통과하는 전체시간에 대한 상대적인 강도 특성을 분석하였다. 수치 모의 결과와 관측 자료와의 joint distribution 분석 결과, 바람의 크기와 경향이 비교적 잘 일치하였다. 강한 풍속과 약한 풍속이 나타나는 지역은 제주도 지역의 주풍향과 지형의 영향에 크게 좌우되었다. 정규화된 바람은 산악의 정상에서 강풍이 관측되고 주 풍향에 대해 풍상측과 풍하측에서 비교적 낮은 풍속이 관측되는 결과를 보였다. 이는 Hoinka (1985)의 산악 위에서의 바람의 특성에 관한 연구에서 얻어진 결과와 유사하다. 서로 다른 경로로 통과하는 두 태풍의 모의 결과에서 제주도의 북서쪽 지역과 남동쪽 지역에서 상대적으로 약한 풍속이 관측되었다. 따라서 해당지역에서는 태풍에 동반되는 강풍의 피해를 적게 입을 것이라는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제28권2호
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• pp.97-108
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• 2003

복잡한 지형상에서 바람장 분포를 산정하기 위해 변분기법에 근거한 3차원 바람장 모델을 개발하였다. Lagrangian multiplier와 조정된 바람장 분포를 얻기 위하여 직각 및 지형을 따르는 좌표계상에서 3차원 타원형 편미분 방정식이 수립되었다. 반구, 반 실린더 및 안장 형태의 지형상에서 바람장의 변화를 추정하기 위해 계산이 수행되었고, 또한 지형을 따르는 좌표계상에서 바람장 모델이 Gauss precision moduli의 변화에 따른 바람장 특성을 평가하기 위하여 적용되었다. 산정결과 수평 및 수직 바람 성분은 Gauss precision moduli값의 선정에 강하게 영향을 받고 있음이 확인되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.505-518
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• 2005

풍력발전기술은 전적으로 바람의 세기에 의존하는 신재생에너지원으로서 바람의 강도가 발전전력의 양과 풍력시스템의 효용성에 절대적인 영향을 미치게 된다. 따라서, 본 연구사업을 통해서 이루어지는 풍력자원의 조사는 풍력발전기술의 적용에 앞서 최우선적으로 수행되어야 함이 본 연구사업의 중요성이라 할 수 있다. 풍력자원에 대한 실측자료로서 풍력자원 특성의 분석이 가능하고 이에 따라 풍력발전기의 용량 및 수량과 적용방안 및 최종적으로 정량적인 의미에서의 경제성 분석도 가능하게 되었다. 본 연구에서는 장차의 본격적인 풍력발전기술의 적용에 앞서 기존 기상청의 풍력자료와 일정한 기준에 의하여 선정된 후보지점을 중심으로 도상검토 및 실사를 통해 1차년도에 9군데, 2차년도에 6군데 총 15개 지점에 대한 실측지점을 선정하여 실측기기의 설치와 풍력자료의 분석으로서 정밀한 풍력자원의 특성을 분석하고 향후 본격적인 풍력발전 단지 건설 사업추진에 대비하고자 수행된 연구사업이며, 아울러 개괄적인 국내 풍력자원 분포를 파악하기 위한 광역 풍력자원 분포도를 개발하였다.

• 보존과학회지
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• 제37권3호
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• pp.209-219
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• 2021

본 연구에서는 도심지에 위치한 숭례문을 중심으로 유입류 풍향 조건에 따라 변화되는 풍환경을 수치해석하였다. 이를 위해 지리정보시스템 자료와 전산유체역학 모델을 이용하여 대상영역의 상세 바람장을 수치모의하였으며, 벡터장, 3차원 바람속도성분, 풍속장 등에 대한 흐름특성을 분석하였다. 대상영역에서는 건물협곡을 따라 흐르는 바람길의 형성과 건물에 의한 바람의 회전 및 와류 등 급격한 풍향의 변화가 모의되었으며, 그 영향으로 숭례문 주변에서는 유입류의 풍향에 의존하지 않는 복잡한 흐름의 양상이 나타났다. 숭례문 지점에서의 풍속은 지표풍(지상 2 m)과 비교하여 상층마루 높이(지상 14 m)에서 평균 3배 이상 강하게 형성되었고, 유입류가 동풍인 경우에 전반적으로 높게 나타났으며, 숭례문의 남동 측면이 상대적으로 바람에 의한 영향이 클 것으로 예측되었다. 본 연구를 통하여, 고층건물 및 고밀도 건물군 등 인공구 조물에 의한 바람길 및 빌딩풍 등의 형성이 도심지에 위치한 건축문화재에 미치는 영향을 파악하고 대책을 마련하기 위한 상세 풍환경 평가의 필요성이 제시되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권3호
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• pp.178-185
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• 2013

산불은 대표적인 산림생태계의 재해 중 하나로 최근, 우리나라에서도 빈번하게 발생하고 있으며, 일반적으로 광범위한 지역에 빠른 속도로 확산되는 특징을 가지고 있다. 바람 및 나무의 종류, 다양한 지형 요소들이 산불 발생 시 급진적 확산에 영향을 주는 요소들이다. 산불의 빠른 확산은 생태계 교란 및 재산 피해, 인명 피해 등을 야기 시킨다. 이러한 이유로, 최근 산불에 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 바람 요인이 고려된 산불 패턴 가상 시뮬레이션 단순 모델을 제안하였고, 셀룰라오토마타(Cellular Automata)의 격자 기반으로 구성 되었다. 모델의 시뮬레이션을 통하여, 바람의 세기 변화, 주어진 공간에 분포해 있는 나무 전체의 밀도, 그리고, 나무들 가운데 가연성이 높은 나무의 밀도가 산불확산에 미치는 영향을 조사하였다. 민감도 분석 결과, 전체 나무 밀도가 세 가지 요소 중 산불확산에 가장 민감하게 기여하였으며, 그 다음으로는 바람의 영향, 마지막으로 가연성이 높은 나무의 밀도 순으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 산불확산 시뮬레이션 모델 및 분석 결과는 실제 산불 확산 및 억제 전략 수립에 활용되어 질 수 있을 것으로 여겨지며, 아울러 좀 더 현실적인 생태학적 요소들을 모델에 고려함으로써 산불확산 예측 연구에도 이용되어 질 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권4호
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• pp.155-168
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• 2011

여름철 황해 동부 연안 저층에 형성되는 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류의 크기와 위치에 영향을 주는 요소들을 3차원 수치모형인 ROMS를 이용하여 살펴보았다. 여름에 수심이 깊은 외해에서는 태양 가열로 강한 성층에 존재하지만 수심이 얕은 연안에서는 조류가 일으키는 저층 혼합으로 해수물성이 연직으로 잘 혼합된다. 이 과정에서 성층화된 외해와 연직 혼합이 잘되고 수온이 높은 연안 사이에서 수온전선이 형성되며, 수온전선을 가로 지르는 방향의 밀도 구배에 의해 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류가 발생함을 확인하였다. 해류계를 이용한 현장 관측에서도 약 10 cm/s로 북상하는 연안 경계류가 관측되었다. 이러한 수온전선을 따라 북쪽으로 흐르는 연안 경계류는 주로 조류와 바람의 영향을 크게 받는다. 조류에 의한 저층 혼합과 바람에 의한 표층 혼합이 여름철 황해 동부 경계류에 가장 큰 영향을 주는 요소다. 바람에 의한 표층 혼합은 북쪽으로 흐르는 황해 동부 연안 경계류의 폭을 더 넓게 하여 수송량을 증가시킨다. 강물의 유입과 일사량의 변화는 연안 경계류의 세기와 위치 변화에 큰 영향을 주지 않는다. 성층이 강하게 이루어지는 여름철 황해 동부 연안 $36^{\circ}N$에서는 대조기(소조기) 동안 강한(약한) 조류가 북쪽으로 흐르는 해류의 수송량을 증가(감소)시키지만, 동안 경계류의 위치를 크게 변화시키지는 않는다. 연안 경계류의 평균적인 위치는 바람의 세기 변화에 따라 변화하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권10호
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• pp.698-703
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• 2014

강어귀의 기하학적 특징과 바람의 방향(upwelling, onshore, downwelling, and offshore winds)에 의한 담수 확산의 변화에 대하여 3차원 해양 순환 모델인 Regional Ocean Modeling System (ROMS)을 이용하여 연구하였다. 총 4개의 임의의 강어귀를 가정하였으며, 담수가 수심이 깊어지는 바다(sloping shelf)에 진입했을 경우가 편평한 바다(flat shelf)에 진입한 경우에 비해 빠른 x, y 운동량(momentum)의 상실과 상대적으로 강한 Coriolis 효과로 인하여 외해로의 담수 확산이 제한되는 것으로 연구되었다. 바람은 수직혼합을 촉진시켜 성층현상을 파괴한다는 기존 연구에 반해 약용승풍(mild upwelling winds)과 외해풍(offshore winds)의 경우(${\mid}{\tau}_{\omega}{\mid}=0.01Pa$) 성층현상을 촉진시키는 것으로 연구되었다. 이와는 반대로 침강풍(downwelling winds)과 연안풍(onshore winds)의 경우 기존 연구와 같이 성층을 파괴하는 것으로 연구되었다. 해저 물길(submarine channel)은 담수확산에 직접적인 영향을 주며 물길의 방향 또는 폭 등과 같은 해저 물길의 기하학적 특징에 의해 담수의 확산 정도가 달라지는 것으로 연구되었다. 또한 해저 물길은 담수 확산을 해저 물길의 상층부로 강하게 제한하는 것으로 연구되었다.

• 응용통계연구
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• 제22권5호
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• pp.943-960
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• 2009

본 연구는 한반도 바람자원 TMY(typical meteorological year)의 구축에 적절한 알고리즘을 제안하고, 이를 전국 77개 기상관측소에서 1998년~2008년 기간 동안 관측한 바람자료에 적용하여 TMY를 구축하였다. 제안된 알고리즘은 Filkenstein-Shafer(FS) 통계모형 하에서 정의된 다양한 통계를 사용하여 연/원별 바람자료의 설명력 측도인 TMM(typical meteorological month)점수를 구하고, TMM점수에 기준하여 TMY를 구축하는 절차이다. 알고리즘은 두 단계 계산알고리즘으로 구성되었으며, 첫 단계는 각 관측소의 바람개황 그리고 둘째 단계는 한반도의 바람개황을 대표하는 TMY가 되도록 설계하였다. 11년 바람자료와의 비교분석, 경쟁모형에 의해 구축된 TRY(typical reference year)들과의 비교, 기상요소 추가에 따른 TMY의 영향평가 등 여러 종류의 비교 및 평가를 통하여 한반도 바람자원의 개황에 대한 TMY의 대표성과 효용성을 보였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.190-196
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• 2015

육상의 바람정보를 이용하여 해상 바람을 추정하는 방법은 매우 빈번하게 사용되어 왔다. 그러나 자료의 특성에 근거하여 그 방법의 한계를 검토하는 연구는 매우 미흡하다. 본 연구에서는 육상자료를 이용한 해상자료 추정의 정량적인 한계를 검토하기 위하여 포항 연안의 육상과 바다에서 관측한 바람자료의 특성을 비교 분석하였다. 특히 기존에 간과되던 방향 자료 분석에 중점을 두고 연속적인 풍향 자료 분석 기법을 제안하였다. 분석 결과, 연안해상의 바람자료는 육상과 매우 인접한 지점에 위치하고 있음에도 불구하고 바람정보의 통계적인 분포 특성이 크게 차이가 나는 것으로 파악되었다. 따라서 육상정보를 이용한 해상 바람정보 추정은 지형적인 영향으로 특성 차이가 커서 근본적인 한계가 있기 때문에 관측 자료를 이용한 정량적인 오차 한계가 반드시 검토되어야 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.75-88
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• 2017

본 연구에서는 대구시를 사례로 도시내에서의 공간지형적 특성에 따른 국지적 바람유동성을 분석하였다. 분석은 3단계로 이루어졌는데, 1단계에서는 지역풍향(종관풍)과 국지적 바람유동간의 기상학적 관계를 비교하였다. 2단계에서는 도심지역과 교외지역으로 구분하여 국지적 바람유동의 변화를 비교 분석하였다. 3단계에서는 KLAM_21을 활용하여 국지적 바람유동과 도시공간전체의 바람길 형성 및 유동과의 공간적 관계에 대하여 비교 검증하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 지역의 대표풍향(종관풍)과 국지적 바람유동 사이에는 기상학적으로 상관성이 낮았다. 둘째, 도심지역 5개와 교외지역 2개 측정지점에서의 국지적 바람유동에 대한 관측결과에서는 지점별로 다양한 풍향을 나타내었다. 이는 측정지점 인근에서의 공간지형적 특성이 국지적 바람유동에 영향을 미치고 있음을 보여주고 있다. 셋째, KLAM_21을 활용하여 분석한 결과를 AWS 측정자료와 비교 검증한 결과 수치모델링분석의 신뢰도를 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 검증한 도시의 국지적 바람유동은 도시열섬현상의 개선을 위한 공간적 기능과 역할을 할 수 있는 요소가 될것으로 판단된다. 즉, 도시계획 수립시 공간지형적 특성에 따른 국지적 바람유동을 체계적으로 파악하고 이를 도시열섬발생지역과 공간적으로 연계될 수 있는 계획적 기법을 적용한다면 도시열섬 현상을 효과적이며 지속적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.