• 한국수자원학회논문집
• /
• 제46권2호
• /
• pp.111-122
• /
• 2013

최근 들어 기후변화로 인해 물과 에너지 순환에 관한 정확한 이해가 요구되고 있다. 현재 미기상학적 플럭스 타워 네트워크는 수문학적, 생태학적 분석에 있어서 주춧돌역할을 하고 있다. 하지만 플럭스 타워의 에디공분산 방법을 활용한 잠열 플럭스 측정은 여러 가정사항에 따른 시스템적 오류를 내포하고 있고 이에 따라 과소평가된 잠열 플럭스 원시자료의 보정이 필요하다. 몇몇의 보정방법 중 보엔비를 활용한 방법이 가장 유용한 방법 중 하나로서 여기에는 플럭스타워에서 측정한 순 복사에너지 및 기타 플럭스(현열, 지열) 등이 요구되며 이러한 자료에 대한 정확한 측정 및 검증이 필요하다. 본 연구에서는 설마천, 청미천 유역의 플럭스타워에서 측정된 순 복사에너지를 검증하기 위해 두 가지 형태의 이론적으로 계산된 순 복사에너지와의 비교검증을 실시하였다-(1) FAO 56 기반의 일평균 순 복사에너지 (2) Bastiaansen (1995)가 제안한 순간 순 복사에너지. 본 연구의 결과는 플럭스타워에서 측정된 순 복사에너지는 이론적으로 계산된 순 복사에너지와 상당히 비슷한 경향성을 보인다는 것을 제시했다. 또한, 측정된 순 복사에너지를 이용하여 관측된 잠열플럭스를 보엔비 보정방법에 적용시킨 결과 에너지수지에 더욱 부합하는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.44-44
• /
• 2023

지표면 위 에너지 수지, 즉 순 복사에너지가 어떤 비율로 지열, 현열, 잠열로 분할되는지를 이해하는 것은 매우 중요한 문제이지만, 에너지 분할과 주변 환경 변수 사이의 인과관계를 역학적으로 설명하는 것은 난제로 남아있다. 이 연구에서는 지표면 에너지 분할에서 어떠한 조건에서라도 보편적으로 발견되는 특성을 찾아서 다양한 식생 조건에서 관측된 복사에너지 및 열 플럭스 관측소의 자료를 토대로 각 에너지 항의 시간 변동성을 분석했다. 시계열 분석을 위해 공분산 기법을 통해 관측한 현열 및 잠열 자료를 제공하는 Fluxnet 자료를 사용했으며, International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP) 구분법에 따라 낙엽수림, 상록수림, 농지 및 사바나에 위치한 관측소의 자료를 비교 분석했다. 모든 관측소에서 에너지 수지에서 현열과 잠열의 합이 전체 순 복사에너지에서 차지하는 비중은 시간에 따라 큰 변화를 보이지 않는다는 특성을 발견했다. 하지만, 현열 또는 잠열이 차지하는 비중은 큰 계절성을 보여주고 있었다. 이를 종합하면 현열과 잠열이 상호보완적으로 발생한다는 것을 의미한다. 한편 시간에 따른 두 열 플럭스의 움직임은 해당 관측소 근처에서 서식하는 식생 특성과 깊게 관련됐음을 확인했다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2005년도 추계 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.54-57
• /
• 2005

본 연구를 진행함에 있어 도심지역과 인근지역에서 태양 복사에너지 감쇠 효과와 특징에 대하여 보다 면밀히 연구할 필요성을 느낄 수 있었으며, 겨울과 여름 두 계절을 통해 대구 가톨릭대학교 옥상과 대구기상대에서 관측된 수평면 일사량을 비교한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1) 대구 도심은 인근 하양 지역에 겨울철에 비해 여름철에 태양 복사에너지의 감쇠가 더 크다. 2) 대구 도심은 인근 하양 지역에 비해 맑은 날 보다는 여름철 흐린 날에 태양 복사에너지의 감쇠가 더 크다. 3) 겨울철은 인근 하양지역과 대구 도심에서 태양 복사에너지 차이가 거의 나타나지 않았다. 4) 여름철 오후 대구 도심 지역 대기는 인근 하양 지역에 비해 태양복사에너지 대기투과율이 감소하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
• /
• pp.106-106
• /
• 2011

지표면으로 입사하는 태양 복사 에너지를 정확하게 산출하는 것은 에너지 수지 방법을 이용한 유역 분석의 신뢰도를 높이는데 기여할 수 있다. 태양 복사 에너지는 지형 인자와 대기 인자를 이용하여 산정할 수 있으나 기상관측장비 특성상 지점값 위주의 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이러한 공간적 제약을 완화하기 위해 원격탐사 기법을 이용하여 지표면에 들어오는 태양 복사 에너지를 산출하고자 하였다. 시간, 공간적으로 중규모 해상도를 가지고 있는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 위성 관측 이미지를 이용하여 태양 복사 에너지의 시공간 분포를 산정하고 그 결과를 연구 지역인 광릉/해남 KoFlux site의 지상 관측값을 이용하여 검증함으로써 산정 모형의 국내 적용성을 확인하였다. 비교적 적은 수의 인자를 필요로 하는 Allen et al.(2007) 태양 복사 에너지 산정 모형과 36가지의 서로 다른 파장 이미지를 이용하여 산출된 MODIS 대기 자료를 이용하여 결과를 산정함으로써 모형의 간편성 및 효율성을 확인할 수 있었다. 특히 광릉/해남 KoFlux site 관측치와 모형 산정값과의 상관계수가 각각 0.95, 0.96으로 매우 높은 값을 가짐으로써 모형의 높은 신뢰성을 검토하였다. 향후 연구의 결과로써 얻어진 태양 복사 에너지의 시공간 분포특성 분석을 통해 에너지 수지 방법의 정확성을 향상시키고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.201-220
• /
• 2016

본 연구에서는 대기 상단에서 반사된 복사와 지표면에서 흡수된 복사에너지가 서로 선형 관계임을 보인 기존의 알고리즘을 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 관측 자료에 적용시킬 수 있도록 개선하여 하향 및 순 태양 복사에너지를 산출하였다. 비교 검증을 수행하기 위해 Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) 센서와 강릉원주대학교(GWNU), 미국의 Atmospheric Radiation Measurement (ARM) 관측소의 지상 일사계 자료를 사용하였다. 지구 에너지 수지와 관련하여 지표면에서의 복사에너지를 비교하기에 앞서 알고리즘을 통한 산출 결과와 CERES 자료의 대기 상단 복사에너지를 비교한 결과, 결정계수가 0.9이상을 보여 상당히 유사함을 보였지만 Root-Mean-Square-Deviation (RMSD) 값이 다소 차이가 있는 것으로 나타났고 하향과 순 태양 복사에너지도 비슷한 결과를 얻었다. 강릉원주대학교 자료와 비교한 결과, 본 연구의 알고리즘을 통해 산출된 결과가 CERES 자료보다 작은 RMSD를 보임으로서 더 높은 정확도를 보였다. 한편, ARM 관측소의 경우 하향 태양 복사에너지의 평균적인 RMSD가 CERES 자료에 비해 다소 크게 산출되었지만 순 태양 복사에너지의 경우 비슷한 결과가 나타났으며 시 공간 해상도를 고려하였을 때 상당히 유사한 경향을 보이고 있음을 확인하였다. 본 연구에서 파악된 문제점에 대한 개선을 통해 향후 지상 관측을 대신하여 위성 관측으로부터 지표면에서의 하향 및 순 태양 복사에너지 자료를 고해상도로 제공하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
• /
• 제23권6호
• /
• pp.477-491
• /
• 2014

본 연구는 창원시 도시지역을 대상으로 다양한 물리적 환경요인과 복사에너지 간의 관계성을 분석함으로서 열쾌적성을 개선하기 위한 계획 방안을 마련하는데 목적이 있다. 물리적 환경요인은 건물의 배치형태를 고려한 Sky view factor(SVF)와 토지피복 및 토지이용유형을 고려하였고, 복사에너지는 여름철에 주간 및 야간으로 3일 동안 이동식으로 태양 및 지구복사에너지의 유입과 유출량을 측정하였다. SVF를 분석한 결과 주변에 건물이 거의 존재하지 않는 도시공원에서 높았고, 반면에 고층의 건물이 밀집된 고층아파트와 상업지역은 매우 낮은 수치를 보였다. 복사에너지는 주간시간은 지표면으로 유입되는 태양복사에너지가 약 $700W/m^2$로 가장 높았고, 야간시간에는 지구복사에너지의 유입과 유출만 있고, 그 양은 약 $450W/m^2$이였다. 지표면으로 유입되는 태양복사에너지는 건물이 밀집된 공간형태일수록 감소하는 경향을 보였고, 대기중으로 향하는 태양 및 지구복사에너지는 반사율과 방사율, 그리고 열용량과 같은 열적특성에 따른 영향이 큰 것으로 나타났다. 그러므로 도시지역의 열쾌적성을 개선하기 위해서는 건물이 밀집된 지역에 대해 배치형태를 조정하거나 벽면녹화를 조성하고, 지표면에 자연적 피복재질로 교체하는 계획방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.20-24
• /
• 2007

센서의 광학 해상력에 따라 센서에 도달하는 에너지의 앙은 영상의 화소값으로 변환되므로，이 관계는 위성 영상의 정량적인 광학적 특성을 이해하기 위한 바탕이 되며，영상의 질을 유지하기 위한 척도가 되기도 한다. 위성영상의 광학적 특성은 ON 값 을 실제 지표물의 반사에너지 값인 Radiance와 Reflectance로 의 변환을 통하여 추정할 수 있으며，이러한 과정을 절대복사보정(Absolute Radiometric Calibration) 이라고 한다. 절대복사보정 과정에서 센서에 도달하는 태양 에너지의 양을 추정하기 위하여 복사전달모델이 사용된다. 태양 에너지가 대기를 통과함에 따라 여러 가지 상호 작용이 일어나게 되므로 복사 전달모델을 사용하기 위해서는 다양한 입력 변수가 필요하게 된다. 이러한 입력 변수로는 지표물의 반사율， 대기자료，그리고 센서의 특성 등이 포함되며， 이 연구에서는 KOMPSAT-2 위성의 MSC 영상의 절대복사보정 과정에서 복사전달모델의 결과에 영향을 미치는 입력 변수의 특성을 살펴보고자 한다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.223-228
• /
• 2004

물질을 구성하는 분자가 빛을 흡수하면 그 빛의 파장에 따른 복사에너지에 의하여 열적 반응이나 광화학적 반응이 일어난다. 특히 적외선 복사에 의한 열적 반응은 물질의 온도상승이나 온도하강 등의 과정을 통하여 물질의 물리적 손상을 초래한다. 따라서 적외선을 포함하는 복사에너지의 조사에 의하여 전시실, 진열장내의 전시물의 온도 변화를 측정하여 그 온도의 변화 범위보다 적은 온도 변화가 전시물에서 일어나도록 조명을 제한하고 알맞은 광원을 선정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 광원에 의한 시료의 온도상승과 적외선 복사량을 측정할 수 있는 측정시스템을 구축하고, 전시조명용으로 많이 사용하는 여러 광원을 대상으로 각 광원의 방사조도를 변화시키면서 시료의 표면온도와 적외선 복사량을 각각 측정하였다. 측정의 결과를 토대로 방사조도와 온도 및 적외선 복사량간의 함수관계를 파악하고, 조도의 변동에 따른 시료의 온도 변화 및 적외선 복사량의 변화를 비교, 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.65-65
• /
• 2022

울창한 숲에도 어느 정도 햇빛은 들 듯이, 태양복사에너지는 식생의 잎과 흙에 모두 미치며, 그로 인해 증산과 증발이 각각 발생한다. 이러한 사실을 반영하는 것은 현존하는 증발산 산정 방법을 개선하여 더 나은 증발산 추정치를 구하는 데에 도움이 될 것이다. 이 연구에서는 증발 표면을 수직적으로 흙층(soil layer)과 잎층(canopy layer)으로 나눠진 다층 구조로 바라보고, 각 층에서 증발산을 계산하는 방법을 도입했다. 증발 표면을 수직 상에서 구분했기에 각 층의 환경 조건은 그 층을 대표하는 높이에서 관측된 기상자료를 활용할 수 있다. 또한, 식생 활기에 따른 각 층의 복사에너지 유입량과 기공의 여닫힘에 따른 Bowen 비를 통해 식생이 증발산에 미치는 영향을 반영하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 Fluxnet에서 제공하는 공분산 방법(eddy covariance method)으로 측정한 자료를 참고하여 다층 구조가 실제 증발산 산정에 타당한가를 논했다. 시스템 내 변화는 주어진 조건에서 엔트로피가 최대로 생성되는 방향으로 발생한다는 Maximum Entropy Production (MEP) 이론을 기반으로 만들어진 증발산 산정법을 통해 각 층의 증발산을 계산했으며, 관측 증발산을 토대로 잎층과 흙층에 유입된 복사에너지의 크기를 비교했다. 결과적으로 잎층에 계산된 복사에너지 흡수능이 낙엽수림의 변화 주기를 잘 반영하는 것을 확인했으며 다층 구조를 도입하는 것이 증발산 산정 향상과 수문-식생 관계를 고려한 증발산 분석에 적절한 접근법임을 보였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.1-6
• /
• 2000

가연물 연소시 불꽃의 복사에너지 Spectrum분석을 통하여 태양광, 인공광과 Flame의 spectrum특성해석으로 불꽃감지기술을 정립하였다. IR파장대의 복사에너지를 감지하기 위해 초전형 감지소자개발로 PZT소자를 개발하였으며, Band Pass Filter와 회로안정화기술을 적용한 적외선 불꽃화재감지기를 개발하였다. 시작품의 성능은 신뢰성 있는 적외선 불꽃감지기로 검증이 되었으며, 연구결과는 휘발유, 석유화학제품의 연소시 발생되는 불꽃을 조기에 감지하는 복사에너지 감지기가 개발되었다.