• 제목/요약/키워드: 불꽃현상

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여름철 낙뢰 발생 시 강수 및 위성의 휘도온도 특성

  • 이윤정;서명석;오석근
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.38-39
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    • 2010
  • 낙뢰란 뇌운 속에서 분리 축적 된 음 (-)과 양 (+)의 전하 사이 또는 뇌운 속의 전하와 지면에 유도되는 전하 사이에서 발생하는 불꽃 방전을 말한다. 뇌운 안에는 이 불꽃 방전을 반복하기에 충분한 전하의 분리가 계속 일어나고 있는데, 그 결과 양전하 (+)는 구름의 상부에 넓게 분산되어 분포하고, 음전하 (-)는 주로 구름 하부에 분포한다. 이 때 음전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 부극성 (-)낙뢰, 양전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 정극성 (+)낙뢰라 한다. 낙뢰의 약 80%는 구름 내부 또는 구름 대 구름 사이에서 발생하고, 약 20%만이 구름과 지면 사이에서 발생하는데, 이러한 구름-지면 낙뢰 (Cloud-to-ground lightning)는 가장 위험하고 그 피해도 크다. 우리나라는 동아시아 몬순 기후의 영향으로 여름철에 대기가 불안정하여 낙뢰가 집중적으로 발생하며, 복잡한 지형과 해양의 영향으로 낙뢰현상의 공간적 변동도 크게 나타난다. 이러한 낙뢰는 최근으로 올수록 강도가 증가하고 있어 그 피해의 증가가 우려되기 때문에 낙뢰 발생 특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 낙뢰자료와 강수자료, 그리고 시 공간 분해능이 뛰어난 MTSAT-1R (Multi-functional Transport SATellite - 1 Replacement) 정지궤도 위성의 휘도온도를 이용하여 낙뢰 발생 시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하고자 한다. 이러한 연구는 대류활동에 대한 정보 제공 뿐 아니라, 낙뢰 예측성 향상 및 재해 경감에도 활용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 2001년 기상청에 도입되어 운영 중인 신 낙뢰관측 시스템 (Total Lightning Detection System, TLDS)에서 관측된 낙뢰자료와 MTSAT-1R 위성에서 관측된 휘도온도 자료, 그리고 자동기상관측장비 (Automatic Weather System, AWS)에서 관측된 강수자료를 사용하였으며, 세 자료의 출처는 모두 기상청이다. 분석 기간은 2006년부터 2007년까지이며 우리나라에서 낙뢰발생 빈도가 여름철에 집중되어 나타나는 것을 고려하여 여름철 (6~8월) 낙뢰에 대해서만 분석하였다. 또한 낙뢰 발생 사례에 대하여 관측 효율이 90% 이상으로 알려진 위도 $33{\sim}39^{\circ}N$, 경도 $124{\sim}130^{\circ}E$ 영역에서 낙뢰발생시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하였다. 사례는 낙뢰 발생 횟수가 많은 날을 중심으로 먼저 적외영상과 낙뢰영상을 정성적으로 분석한 후 뇌우의 지속시간이 긴 9개 사례를 선정하였다. MTSAT-1R 위성과 낙뢰자료 및 강수자료는 관측주기와 공간규모가 서로 다르기 때문에 세 자료를 함께 사용하기 위해서는 시 공간을 일치시키는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 위성자료 관측시간(00분, 33분)과 AWS 지점 위 경도를 시 공간 일치를 위한 기준으로 사용하였다.

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금속 이온이 다중기포 Sonoluminescence 스펙트럼에 미치는 영향 연구 (Color Changes of Multi-Bubble Sonoluminescence Due to Metallic Ions in Water)

  • 한문수;이제욱;백승찬;백정환;김영환
    • 한국음향학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.111-117
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    • 2010
  • 본 연구에서는 액체 내에서 초음파에 의해 빛이 발생하는 현상인 Sono-Luminescence (이하 SL)에 대해 연구하였다. 알칼리 금속과 알칼리 토금속 화합물을 녹인 용액에서의 SL을 관찰 하였으며, 금속 이온 농도, 금속이온의 종류를 바꾸어 가며 SL에 미치는 영향을 조사하였다. 이 때 각각의 SL에서 나오는 빛을 사진으로 찍어 RGB 성분 분석을 통해 금속 이온을 녹인 용액의 SL이 증류수에서 SL과 금속 불꽃 반응 색 또는 선스펙트럼에서 강한 세기로 방출되는 색의 합성으로 표현될 수 있는지 연구하였다. 알칼리 금속의 경우 두 색의 합성으로 잘 표현되었으나 알칼리 토금속의 경우는 그렇지 않았다. 그 이유로 SL 방출시 온도가 그리 높지 않아서 알칼리 토금속의 선스펙트럼에서 에너지가 큰 단파장의 빛이 SL에서 잘 방출되지 않기 때문인 것으로 추론하였다.

Chaos 이론의 전력설비 상태감시기법 응용에 관한 연구 (A Study on the Application of Condition Monitoring Technique in Power Facility using Chaos)

  • 강진수;안상필;김철환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.287-289
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    • 2001
  • 많은 자연계가 선형성과 비선형성을 동시에 포함한 카오스적인 모습을 보여준다 예를 들면 춤추는 불꽃, 부서지는 파도. 하늘에 떠다니는 무수한 구름 등 외관상으로는 불규칙해 보이는 듯 하면서 어떤 규칙성을 가진 다양한 모습을 나타낸다. 특히 공학분야에서는 거의 모든 현상이 비선형계로 이루어져 있다 이러한 비선형계의 해석에 카오스 이론이 적용될 수 있는데 최근 들어 카오스에 내재하는 질서구조가 밝혀짐에 따라 여러 공학분야에서 이를 활발히 응용하고 있다. 본 논문에서는 카오스 이론에 대해 간단히 논하고 이러한 카오스 이론이 응용될 수 있는 분야를 공학적 측면에서 일목요연하게 정리하였다. 특히 전력계통 및 송배전설비 분야 중 GIS 상태감시 및 부분방전 검출기법에 대해서 시계열 데이터를 이용한 카오스 이론의 적용 가능성을 타진하였다.

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공회전속도 조절용 스텝모터가 AT차량의 급발진 현상에 미치는 영향 (Some Effects on AT Vehicle's Sudden Acceleration due to Stepping Motor for Compensation of Idle Speed)

  • 김종일;차정연;손정배
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.879-885
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    • 2000
  • This study is carried out to make clear the reason of occurrence of sudden acceleration incident of AT vehicle. The stepping motor is used to control the engine speed at idle by compensating the volume of air. By the way it's valve is contaminated by blow-by gas, deposit and back fire etc. This contamination could occur the load of motor at low temperature. This plays an important role in damaging the motor's coil with the motor's performance interfered. If it's coil is damaged the ISC could malfunction. If these phenomena occur, the speed of engine may increase or the engine may stall with hunting.

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청각이미지의 색채분석 연구 (A Study on Color Analysis of Auditory Image)

  • 최영조
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.307-308
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    • 2012
  • 인간은 음에서도 색을 느낄 수 있다. 그리고 청각을 통하여 음의 높고(고음), 낮음(저음), 장(길고), 단(짧음), 맑고, 탁함에 따라 색을 다르게 느낄 수 있다. 이러한 현상을 색청(色聽)이라고 한다. 소리와 색의 연관성에 대하여 선행 연구를 고찰한 결과 색의 3속성 색상, 채도, 명도는 음악의 음계, 옥타브, 음색과 연관성이 있었다. 그리고 음악의 리듬은 조형의 공간, 형태의 조화와 반복이 유사하다는 것을 알 수 있었다. 본 연구는 에드워드 마이언(Edward D. Maryon)의 마르코톤의 음과 색의 이론을 바탕으로 뉴턴의 색채와 음계로 경상도 민요 밀양아리랑의 색채를 분석하였다. 분석 결과 밀양아리랑 음의 빈도에 의한 색채는 Blue Violet, Green Blue, Red, Yellow, Orange의 순으로 색채를 추출할 수 있었다. 추출된 색에서 연상되는 형용사 이미지는 힘, 정열, 인내, 열정, 진취적인, 우호적, 야망, 불꽃 등으로 경상도 지역 이미지로 연관 시킬 수 있다. 본 연구는 경상도민요 밀양아리랑의 음을 분석하여 색의 연상이미지와 지역 색을 찾는데 그 의의를 두었다.

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등속공급 튜브연소로를 이용한 각 연소조건에서의 연기입자 형상 분석 (Studies on the Morphology of Smoke Particles for Each Type of Fire by Using Steady State Tube Furnace)

  • 구재학
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.44-51
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    • 2014
  • 화재현장에서 발생하는 연기는 일반적으로 연소가스와 더불어 여러 가지 성분의 유기증기 및 미연탄소로부터 생성된 미세입자로 되어 있다. 연기는 호흡기로 흡입되어 장단기 인체피해를 유발한다. 화재 시 발생하는 유독가스나 입자에 의한 피해를 예측하기 위해서는 연기입자의 호흡기관 내 이송과 침전, 그리고 입자를 매개로 한 유독가스의 흡수와 흡착등의 현상 파악이 필수적이며 이에 연기입자의 크기 및 형상은 이와 같은 현상의 변화에 중요한 변수로서 작용한다. 이 연구에서는 화재 시 발생하는 연기입자의 흡입에 의한 인체피해 특성을 예측하기 위하여 가연물 및 화재 조건에 따른 연기입자의 크기 및 형상에 대한 분석을 수행하였다. 국제표준에 따른 연소생성물 분석을 위하여 ISO/TS 19700 기준에 따라서 등속연소로를 제작하고 각 가연물에 대하여 연소로 온도 및 당량비 조건으로 정해지는 4가지 대표적인 화재조건, 즉, 저온불완전연소, 완전불꽃연소, 불완전불꽃연소, 고온불완전연소 조건에서 연기입자를 발생시켰다. 발생된 연기입자는 다단 충돌집진기를 이용하여 채집한 다음 투과전자현미경으로 크기 및 형상을 분석하였다.

화재패턴에 의한 발화부판단 방법에 관한 연구 (A Study on Fire Origin Determination Methods by Fire Patterns)

  • 김영철;이수경
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.63-63
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    • 2011
  • 화재란 사람의 의도에 반하거나 고의에 의해 발생하는 연소현상으로서 소화시설 등을 사용하여 소화할 필요가 있는 것을 말한다. 사람의 의도에 반한다고 하는 것은 과실에 의한 화재를 의미하며 화기취급 중 발생하는 실화뿐만 아니라 부작위에 의한 자연발화도 포함하며, 고의에 의한다고 하는 것은 일정한 대상에 대하여 피해발생을 목적으로 화재발생을 유도하였거나 직접 방화한 경우를 말한다. 연소현상이라 함은 가연성 물질이 산소와 결합하여 열과 빛을 내며 급속히 산화되어 형질이 변경되는 화학반응을 말한다. 소화시설 등을 사용하여 소화할 필요가 있다는 것은 화재란 연소현상으로서 소화의 필요성이 있어야 하며 소화의 필요성의 정도는 소화시설이나 그와 유사한 정도의 시설을 사용할 수준 이상이어야 한다. 화재원인조사란 발화부를 판단하고 화재에 이르게 된 발화원을 규명하며, 발화부로부터 연소확대된 경과를 조사하는 일련의 행위로서 화재원인조사시 가장 중요한 사항은 발화부 판단인 바, 이는 화재원인이 발화부에만 존재하기 때문이다. 최근에는 다양한 소재의 사용으로 인해 일단 화재로 진행될 경우 인명 및 재산상 피해가 증가하게 되어 있으며, 이로 인해 화재조사시 화학, 물리, 전기, 건축, 기계, 소방 등 다양한 지식과 화재현장에 대한 이해가 요구된다. 화재현장 조사시 발화부 판단의 과학적 접근은 매우 중요한 것으로서, 화재원인의 명쾌한 규명으로 책임한계 구분은 물론, 유사사고의 재발방지를 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기 발생한 화재사례에서 얻은 화재패턴을 분석하여 얻은 자료를 통해 발화부를 판단할 수 있는 조사방법을 다음과 같이 제시하였다. 1) 화재시 열전달과 화염확산 과정에서 건축구조물, 내장재, 집적물 및 각종 설치물의 구조, 재질 등에 따라 다양한 화재패턴을 형성하게 됨을 알 수 있다. 2) 화재패턴의 종류로는 화재플럼에 의한 삼각형, 주상, V, U 패턴 등이 있으며, 연소 생성물인 화염, 연기, 열 등에 의해 다양한 형태를 보임을 알 수 있다. 3) 위와 같은 결과를 종합하여 연소의 상승성, 불꽃 및 연기 흔적, 열에 의한 흔적 등에 의해 연소의 방향성을 알 수 있다. 4) 결국 화재현장에서 명확한 화재원인을 규명하기 위해서는 화재패턴에 의해 연소확대과정을 역으로 추적하여 발화부를 결정한 다음, 발화부내에서 화재원인을 찾아내야 할 것이다.

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실시간 특수효과를 위한 라이브러리 및 생성기 개발 (Development of Library and Generator for Real-time Special Effects)

  • 송승헌;박경욱;김응곤
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.499-502
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    • 2006
  • 정보통신의 미래가 인터넷과 디지털 콘텐츠 기술 확보에 달려있다는 전문가들의 예측은 이제 현실이 되어 있으며, 영상 산업 및 게임, 가상현실 등의 디지털 콘텐츠 산업에서는 소비자들에게 시각적으로 사실적이고 화려한 영상을 제공하기 위하여 다양한 특수효과를 필요로 한다. 이중 불꽃, 폭발, 연기, 액체, 눈, 비, 먼지와 같은 실시간 특수효과 재현에 관한 연구는 무엇보다 시급한 상태이며 제작의 편리함을 위해 실시간으로 구현된다. 본 논문에서는 각종 디지털 콘텐츠 상에 자연현상 등의 특수효과를 손쉽게 적용할 수 있는 상위 수준의 그래픽스 라이브러리 형태인 입자시스템 라이브러리를 구현하고 위치, 속도, 색상, 투명도, 크기, 수명, 2차 위치, 2차 속도 등의 속성 조절을 통해 손쉽게 특수효과를 생성할 수 있는 실시간 특수효과 생성기를 개발하고자 한다.

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다양한 디지털 콘텐츠를 위한 특수효과 생성기 (Special Effect Generator for Various Digital Contents)

  • 송승헌;김응곤
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2005년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.572-575
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    • 2005
  • 디지털 콘텐츠 산업 즉, 영상 및 게임, 가상현실 등에서는 실시간으로 불꽃, 폭발, 연기, 액체, 눈, 비, 등의 특수효과를 시각적으로 사실적이고 화려한 영상으로 제공하기 위해 입자시스템을 사용한다. 디지털 콘텐츠 및 가상현실 제작자들과 응용 프로그램 개발자들에게 손쉽게 다양한 매개변수를 변경할 수 있는 인터페이스를 갖춘 GUI 환경이 제공된다면 다양한 디지털 콘텐츠에 사용자가 원하는 특수효과를 실시간으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라 개발자에게 프로그래밍 기반을 제공할 수 있다. 본 논문에서는 디지털 콘텐츠 제작자 와 가상현실 응용 프로그램 개발자가 저비용 고품질의 디지털 콘텐츠를 제작할 수 있도록 유체속성, 기상현상 등의 다양한 특수효과를 손쉽게 적용할 수 있는 특수효과 생성기를 설계한다.

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전력용 콘덴서의 화재메커니즘과 실제 화재상관관계 연구 (The Study Fire Mechanism and Real Fire Correlation of Power Condenser)

  • 백동현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권6호
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    • pp.112-117
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    • 2017
  • 본 논문은 전력용 콘덴서의 화재메커니즘에 대하여 실제 화재사례를 근거로 상관관계를 논한 것이다. 전력용 콘덴서의 고장 메커니즘에서는 7단계, 화재 발생메커니즘은 12단계로 분류되었다. 이 중 5단계인 보호회로의 보호계전기가 동작하는 과정은 고장시와 화재발생시의 메커니즘과 동일하였다. 6단계에서부터 화재 발생메커니즘이 적용되어 전력용 콘덴서 내부의 연소현상 및 아크로 인한 가스발생으로 내부압력이 증가되어 화재 발생메커니즘 10단계에서 폭발하였음을 확인하였다. 11단계인 아크 등의 불꽃이 절연유와 함께 외부로 분출되고 2차 사고인 화재 발생으로 확대되었음을 확인하였으며 이와 같은 단계별 상관관계는 화재조사에 많은 기여를 할 수 있다.