이 연구는 '태양 복사'가 '가시광선 복사'로, '지구 복사'가 '적외선 복사'로 상호 대체될 수 있는 개념인가에 대한 문제 인식에서 출발하였다. 이를 위해 각 개념을 어떻게 인식하고 있는지를 드러낼 수 있는 질문지를 통하여 지구과학 I을 이수한 고등학생들의 인식을 조사하고, 이들의 인식에 영향을 미칠 수 있는 교과서의 서술 및 삽화를 분석하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 조사에 참여한 학생들은 모두 태양 복사를 가시광선 영역에서만 방출되는 복사로 인식하고 있으며, 지구 열수지에서 대류·전도·숨은열을 복사에 의한 에너지 전달로 인식하고 있는 학생들도 약 35%로 나타났다. 둘째, 2015 개정 교육과정의 지구과학 I 6종 교과서를 분석한 결과, 2종에서는 '단파 복사'와 '장파 복사'라는 용어를 도입하지만 이들에 대한 설명이 없었으며, 다른 2종에서는 태양 복사를 각각 '주로 가시광선 형태의 복사' 또는 '파장이 짧은 가시광선 복사'로 서술하였다. 그 밖의 2종 교과서에 있는 태양 복사와 지구 복사에 관하여, 파장 영역에 대한 설명이 없거나 '단파장/장파장'이라는 모호한 용어가 사용되었다. 아울러 2종의 교과서에서 열수지 삽화에 일부 오류가 발견되었다. 따라서 교과서들이 단파 복사와 장파 복사에 관한 정확한 용어 정의 없이 태양 복사와 지구 복사를 설명함에 따라 학습자들은 태양 복사와 지구 복사를 각각 가시광선 복사와 적외선 복사라는 개념으로 인식할 개연성이 있다. 이를 종합해 보면, 교과서에 기술된 불분명한 진술이나 오류가 학생들의 오개념을 유발하거나 재생산할 수 있음을 함의한다. 이 연구에서 논의된 바가 지구의 열수지와 복사 평형에 대한 교수·학습 과정의 유용한 참고 자료로 활용되고, 추후 교과서 집필에서도 합리적인 서술 방안을 제안하는 데 기여할 수 있으리라 기대한다.
Thermal performance of test cell of model hot water Ondol house was simulated by equivalence heat resistence and heat capacity method. In this method wall was replaced by two equivalence and one heat capacity. This method enables to simulate the variation of temperature of each element of model house. The effect of pipe diameter, pitch of pipe and with or without consideration of inter-radiation between wall surfaces on the energy consumption rate were investgated. Results show that radiations between the ground surface of room and wall surfaces contribute to the heating of room air by reducing the convection heat loss through the wall surfaces.
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.
본 연구에서는 S$_{4}$ 구분종좌법으로 사각형매질내 복사와 전도가 연계된 열전달문제를 수치해석하여, 유한요소법 및 적분함수를 사용하여 구한 해와 정확도를 비교하였으며 산란매질에 대하여도 계산을 수행하여 그결과를 예측하였다.복사열전 달이 전도열전달에 어떠한 영향을 주는가를 좀더 명확히 알아보기 위하여 열선(heatl- ine)을 정의하여 이의 분포도 도시하였다.
Transient radiative heat transfer is analyzed in a one-dimensional slab using finite volume method (FVM). In this study, the step, $2^{nd}$ order upwind, and QUICK schemes are used for incident diffuse radiation and collimated beam, respectively. The results for diffuse radiation show that all schemes applied in this study give good agreements with available published results. In case of collimated beam, however, the results show deviations from the analytical solutions. To successfully describe the propagations of collimated beam, shock capturing schemes such as TVD scheme are need to be developed.
To reduce farmer's stress from solar radiation and ultraviolet radiation(UV), the sunshade hat with a large brim and special structure for ventilation was developed and tested with manikin heads outdoors at previous study(Kim and Choi, 2002). To evaluate the protection efficiency of the sunshade hat, human trial test was performed at outdoors. The results were as follows; Skin temperatures(7 sites), heart rate, temperature inside the hats, temperature and relative humidity inside clothing on the back in wearing developed sunshade hat were significantly lower than those in wearing the controlled hat. In subjective sensation, subjects answered to feel significantly hotter, more humid and more uncomfortable in wearing the controlled hat. But relative humidity inside the hats was significantly higher in wearing developed hat. In rectal temperature, there were no significant differences between two hats.
국내 건축법에서는 화재의 확산을 방지하기 위해 방화구획을 설치하여 인명피해와 재산피해를 최소화 하고 있다. 따라서 방화구획 개구부의 방화문, 방화셔터 등 각종 배관 관통부 시스템의 화재저항 성능이 중요하다. 이에 본 연구에서는 방화구획 중 넓은 면적에 사용되는 방화셔터를 각 종류별 내화성능실험을 통하여 방화셔터의 방화성능 확인과 더불어 실험시 방화셔터에서 발생하는 복사열의 측정을 통하여 화재가 확대될 수 있는 위험성을 예측하였다.
In order to evaluate the performance of fire-fighting agents used to protect structures from heat and fire damages, the thermal characteristics of fire-protection foams are experimentally investigated. The current research focuses on the destruction of a fire-fighting foam subjected to heat radiation. A simple repeatable test for fire-protection foams subjected to fire radiation is developed. This test involves foam generation equipment, a fire source for heat generation, repeatable test procedures, and data acquisition techniques. Results of the experimental procedure indicated that each thermocouple within the foam responded in a similar manner and gradually to a temperature of $15^{\circ}C{\sim}20^{\circ}C$. At this point, each trace generally rises to a temperature of approximately $90^{\circ}C$. The temperature gradient in the foam as time passes increases with increased foam expansion ratio. In addition, it is determined that the temperature gradient along the foam for depth decreases with increased foam expansion ratio.
This study was conducted to evaluate the efficiency of various fabrics in protecting from solar radiation and ultraviolet radiation(UV). Six kinds of fabrics were selected and examined in singles or doubles. It was studied how the materials and the thickness of air layer between the fabric and the floor affected the protection efficiency of fabrics from sunlight. The results were as followes; 1) Protection from solar radiation: In the case of over 2 cm air layer, doubled fabric composed of aluminum coating-nylon and white or black polyester/cotton(T/C) was the most protective(p<0.001). In the case of 0 cm air layer, the case without fabric and white T/C were more effective(p<0.001). And the thicker the air layer the more effective the protection. 2) Protection from UV : Doubled fabric composed of aluminum coating-nylon and black T/C was the most protective(p<0.001) and the thinner the air layer the more effective the protection(p<0.001).
Transient radiative heat transfer is analyzed in a one-dimensional slab using finite volume method (FVM). In this study, the step, $2^{nd}$ order upwind, and QUICK schemes are used for incident diffuse radiation and collimated beam, respectively. The results fer diffuse radiation show that all schemes applied in this study give good agreements with available published results. In case of collimated beam however, the results show deviations from the analytical solutions. To successfully describe the propagations of collimated beam shock capturing schemes such as TVD scheme are need to be developed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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