• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.2
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• pp.111-122
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• 2013

The necessity of clear understanding of water and energy cycles has been attracted recently due to the climate change. The micrometeorological flux tower networks play a role of cornerstone of the hydrological and ecological analyses. Although the eddy covariance techniques used for flux tower have been proven to be applicable for estimation of latent heat flux, the raw data are often underestimated and needs to be corrected. Among several methods, the Bowen ratio is recognized as the most useful method in which the net radiation and other flux data (Ground heat flux, Sensible heat flux) are used and needed to be validated. In this study, in order to validate the net radiation from flux tower in Seolmacheon and Cheongmicheon watersheds, we compare it with two version of calculated net radiation: (1) FAO 56 Daily net radiation proposed by Allen et al. (1998). (2) Instantaneous net radiation proposed by Bastiaanssen (1995). The results showed that the net radiation from the flux data had similar tendency with those calculated based on physical theory. In addition, after it was applied to Bowen ratio method, the corrected latent heat flux was considerably improved with making the energy balance much more closed.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.2
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• pp.72-79
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• 2003

A numerical calculation was conducted to estimate and to elucidate the role of the radiative heat flux from metal particles(Al, $Al_2O_3$) on the dynamic extinction of solid propellant rocket where the rapid depressurization took place. Anon-linear flame modeling implemented by the residence time modeling for metalized propellant was adopted to evaluate conductive heat flux to the propellant surface. The radiative heat feed back was calculated with the aid of a modified comvustion-flow model as well. The calculation results with the propellant of AP:Al:CTPB=76:10:14 had revealed that the radiative heat flux is approximately 5~6% of total flux at the critical depressurization rate regardless of chamber geometry (open or confined chamber). It was also found that the dynamic extinction in open geometry could be predicted at the depressurization rate about 45% larger with radiative heat feedback than without radiation. Thus, it should be claimed that even a small amount of radiative flux 5~6% could produce a big error in predicting the critical depressurization rate of the metalized propellant combustion.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.3
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• pp.301-314
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• 2013

Spatial heterogeneous characteristics of solar radiation energy from Climate Change gives rise to energy imbalance in the general ecological system including water resources. To understand energy flow, flux towers are up and running throughout the world. In step with, in domestic major areas, there have been observed using several flux towers. In this study, downward shortwave radiation, downward long wave radiation, and net radiation that take important part in hydro-meteorology and ecology were calculated by proposed physical equations using flux data of the Seolmacheon and Choengmicheon, then, the calculated net radiation and observed net radiation were individually compared and validated. The results confirmed applicability of physical methods for insufficient hydro-meteorological data and possibility for observed data of hydro-meteorological variables.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.21 no.4
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• pp.26-49
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• 2018

The purpose of this study was to verify the reliability of the solar radiation model and discuss its applicability to the urban area of Seoul for summer heat stress mitigation. We extended the study area closer to the city scale and enhanced the spatial resolution sufficiently to determine pedestrian-level urban radiance. The domain was a $4km^2$ residential area with high-rise building sites. Radiance modelling (SOLWEIG) was performed with LiDAR (Light Detection and Ranging)-based detailed geomorphological land cover shape. The radiance model was evaluated using surface energy balance (SEB) observations. The model showed the highest accuracy on a clear day in summer. When the mean radiation temperature (MRT) was simulated, the highest value was for a low-rise building area and road surface with a low shadow effect. On the other hand, for high-rise buildings and vegetated areas, the effect of shadows was large and showed a relatively low value of mean radiation temperature. The method proposed in this study exhibits high reliability for the management of heat stress in urban areas at pedestrian height. It is applicable for many urban micro-climate management functions related to natural and artificial urban settings; for example, when a new urban infrastructure is planned.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.44-44
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• 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.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.35 no.2
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• pp.66.2-66.2
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• 2010

별 탄생 초기 진화 단계에 있는 원시항성들은 별 주변 물질들에 의해 둘러싸여 있고, 낮은 온도로 인해 대부분의 에너지를 원적외선 영역에서 방출한다. 그러므로, 원시항성 진화 연구에서 진화단계와 물리적 특성을 바르게 유도하기 위해서는 원적외선 관측이 필수적이다. 본 연구는 원적외선 자료의 중요성을 정량적으로 보이기 위하여 이미 c2d 스피처 레거시 팀에서 동정한 원시성 중, IRAS Point Source Catalog에는 존재하지 않지만, AKARI FIS Catalog에는 존재하는 원시성들을 뽑아내어 AKARI 원적외선 플럭스의 유무에 따른 Bolometric Luminosity와 Bolometric Temperature의 차이를 비교하였다. 뿐만 아니라 AKARI 원적외선 플럭스의 유무에 따라 연속복사전달 모델로부터 얻어지는 물리량, 특히 성간복사장의 세기가 어떻게 달라지는지 연구하였다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.5 no.2
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• pp.81-86
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• 2003

The spatial variability of soil heat fluxes in a conifer forest was investigated by meteorological measurement. The maximum daily averages of R $s_{dn}$ and Rn were about 260 W $m^{-2}$ and 180 W $m^{-2}$ . The daily average of G was typically 10% of net radiation during mid-July to mid-August. The measured soil heat flux of $G_{6}$ was suitable to calculate G within 2% error during the study period. A time delay in the maximum nux at a depth of 0.1 m by heat storage was observed. About 10 to 15 W $m^{-2}$ of error can occur, if it is neglected.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.219-219
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• 2011

순 장파복사량은 지표면으로 입사되는 하강 장파복사량(Downward Longwave Radiation, $R_{ld}$)과 지표면에서 반사되는 상승 장파복사량(Upward Longwave Radiation, $R_{lu}$)의 차이로 정의되는데 이는 에너지 수지 및 농업기상 연구의 중요한 주제 중 하나로서 다루어져 온 순복사량의 중요한 요소이다. 일반적으로 $R_{lu}$의 경우 지표면 온도와 방사율(emissivity)를 이용하여 산출되므로 정확히 추정이 가능하나, $R_{ld}$의 경우 대기 최상층에서 관측되는 방사량과 지표면 근처의 방사량을 함께 고려해야 하므로 실측이 어렵다. $R_{ld}$는 야간 복사계(pyrgeometer)를 이용하여 직접적으로 측정할 수 있지만 관측기기 자체가 구비되어있는 관측소가 적어 매우 드물게 이용된다. 또한 단파 복사 에너지 측정 기기에 비해 비용이 많이들고 종종 관측값이 큰 오차를 가지고 있기 때문에 실무에 적용하기 힘든 단점이 있다. 따라서 기상 관측소에서 얻어지는 증기압과 온도 관측치를 물리식, 경험식 등에 적용하여 산정하게 된다. 현재는 $R_{ld}$의 추정은 관측된 방사량간의 관계를 나타내는 경험식을 기반으로 지표면 근처의 대기 온도와 습도를 이용하여 산출하는 방법이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 증발산 산정 알고리즘 개발의 시발점으로써 $R_{ld}$를 먼저 구하고 $R_{lu}$를 구하였다. 신뢰성 높은 방법을 이용하여 $R_{ld}$를 구하게 되면 정확도 높은 $R_N$을 구하는 데 기여할 수 있으며, 궁극적으로 보다 정확한 증발산을 산정할 수 있게 된다. $R_{ld}$는 일반적으로 clear sky 조건 하에서의 복사 에너지 플럭스($R_{ldc}$)를 구한 후 구름의 양에 따라 보정한다. 하강 장파복사량의 경우 널리 사용되는 공식 중 하나인 Brutsaert의 공식을 사용하였다. 광릉, 해남에 위치한 플럭스 타워지점에서 실측된 기온과 실제 수증기압을 입력인자로 사용하여 지점별 $R_{ldc}$를 먼저 구하고 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 영상자료를 이용하여 검증한 뒤 최종적으로 남한지역을 대상으로 순 장파복사량 지도를 작성하였다. 이를 위해 MODIS 07 대기 프로파일 산출물(Atmospheric Profile Product)중 기온 및 이슬점온도를 추출하여 산정식의 입력자료로서 사용하였다. 상승 장파복사량의 경우 MODIS 11 지표면 온도 산출물(Land Surface Temperature product)를 이용하여 산정하였다. 이는 남한 지역의 증발산량 추정 및 에너지 수지 연구를 위한 중요한 기본 자료로서 유용하게 사용될 수 있으리라 사료된다.

• Fire Science and Engineering
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• v.31 no.5
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• pp.12-18
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• 2017

The present study has been conducted to predict the mass burning flux of methanol pool fire using liquid vaporization model in FDS and examine the effect of thermal properties of liquid fuel such as radiative fraction and mean absorption coefficient. A series of calculation for the pool diameter of 5 cm to 200 cm were performed and the size of computational domain was determined by the scale of the pool diameter. The reference grid size was determined by the grid sensitivity analysis and the computational grids consisted of approximately 750,000 cells. For the methanol pool fire, the mass burning flux predicted by liquid vaporization model of FDS followed the trend of transient characteristics as a function of pool diameter and showed good agreement within measurement uncertainty range of previous studies. The mass burning flux increased with increasing the radiative fraction and the mean absorption coefficient greatly affected on relatively small pool diameter.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.7-7
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• 2015

가뭄 및 홍수 등 재해를 방지하고 효율적인 물 관리를 위해서는 지표와 대기 사이에 이루어지는 수문기상 요소의 정량화가 필요하다. 수문기상요소는 관측을 통해 파악하는 것이 가장 정확하지만 광범위한 지역에 대한 관측은 한계가 있으므로 일반적으로 지면모델(Land Surface Model)을 많이 이용한다. 본 연구에서 Noah LSM(Noah Land Surface Model)과 TOPLATS(TOPmodel based Land-Atmosphere Transfer Scheme) 및 DHSVM(Distributed Hydrology Soil Vegetation Model)의 세 모델을 활용하여 안동댐 유역의 수문기상정보를 산출하고 관측자료와 검증함으로 각 모델의 특성을 분석하자 한다. 본 연구에서 사용된 관측자료는 국립기상과학원에서 운영중인 안동댐 유역 플럭스타워의(A6, A7) 지표근처 기상장과 에너지 요소이다. '13년 10월부터 '14년 11월까지 기간에 대해 각 지점에서 관측된 현열 및 잠열 플럭스의 품질관리를 수행하였으며, 이 자료를 본 연구의 검증자료로 활용하였다. 각 모델을 강제하기 위한 지표근처 기상자료는 두 지점에서 관측된 기온, 풍향 풍속, 상대습도, 강수, 지중온도 및 장 단파 복사량이며, 각 모델에서 산출된 잠열 및 현열 플럭스, 토양수분과 증발산량을 관측값과 비교 검증하였다. 본 연구결과는 한국수자원학회 학술발표회를 통하여 소개될 예정이며, 향후 멀티모델 앙상블 시스템 구축에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.