• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1483-1487
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• 2006

본 연구에서는 2002년 태풍 루사(RUSA) 기간에 대한 강릉지역의 수분최대화비를 그 지역의 지형적인 특성을 고려하여 산정하였다. 수분최대화비는 최대가능강수(Probable Maximum Precipitation, 이하 PMP)를 추정하는데 가장 중요한 요소로써 최대 12시간 지속 1000 hPa 이슬점과 대표 12시간 지속 1000 hPa 이슬점에 따른 가강수량의 비로 계산된다. 각각의 이슬점을 결정하는 방법으로, 대표 12시간 지속 이슬점은 수분 유입지역을 파악함으로써 계산되는데, 이 유입지역은 지상일기도, 지표 풍향, 850 hPa 수분속, 유선장등을 고려하여 선정되었다. 또한 최대 12시간 지속 이슬점은 과거 42년간(1961년${\sim}$2002년)의 강릉지역 이슬점 온도 자료를 통해 방재연구소에서 제공하는 FARD2002 통계프로그램을 이용하여 구하였다. 이 프로그램에서 확률분포형으로는 Extreme TypeⅠ(Gumbel distribution)을 선정하였고 매개변수 추정방법으로 모멘트법을 사용하여 유의수준 10%에서 재현기간 50년 빈도 분석을 통해 이슬점 온도를 구하였다. 본 연구에서는 이와 같은 과정을 통해 재 추정된 수분최대화비와 기존에 제시된 호우전이비 및 DAD(Depth-Area-Duration) 분석결과를 이용하여 강릉호우의 소유역$(3.76km^2)$에 대한 PMP를 산정하고 기존 결과와의 차이점을 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.58-58
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• 2022

본 연구는 수분최대화방법(Moisture-maximizing method)를 기반으로 PMP(Probable Maximum Precipitation)을 산정하는 방법론을 평가하는 것을 목적으로 수행되었다. 수분최대화 방법은 특정 호우사상의 대기 수분 조건을 극대화하여 PMP 를 산정한다. 여기서, 대기 수분 조건은 대기 표면부터 상층부의 총 수분량으로부터 얻어지는 가강수량(Precipitable water, PW)으로 표현된다. PW 는 라디오존데로부터 직접 관측 및 수집되지만, 장기간 수집이 어렵고, 수집된 자료는 다수의 이상치 및 결측치를 포함한다. 이에 따라, WMO(World Meteorological Organization)에서는 표면 이슬점을 이용하여 위단열 가정(Pseudo-adiabatic assumption)하에PW 를 간접적으로 산정하는 방법론을 기반한 PMP 산정을 권고한다. 본 연구는 일본의 다수의 지역을 대상으로 실제 PW 를 이용하는 방법과 표면 이슬점을 이용하는 방법을 기반으로 산정된 수분최대화방법의 변수들의 편차를 분석하였다. 그 결과, 따듯한 기후 특성을 나타내는 일본의 남부지역은 두 방법의 편차가 매우 작았지만, 추운 기후 특성을 나타내는 일본의 북부지역은 표면 이슬점으로 산정된 PW 가 실제 PW 에 비해 과소 산정되어 PMP 를 과대 산정시켰다. 특히, 이불확실성은 호우 발생 시 표면 이슬점이 18℃ 이하일 때, 두드러지게 나타났다. 본 연구는 이불확실성을 밝히기 위해 실제 라디오존데로부터 관측된 대기 상층부의 대기 프로파일 검토하였다. 그 결과, 표면에서 가까운 대기 상층부의 위치에서 불규칙적으로 이슬점이 증가하는 패턴을 나타냈지만, 위단열 가정은 이를 묘사하기 어려웠다. 이는 결국 실제 PW 에 비해 이슬점을 이용하여 산정된 PW 가 과소 산정되는 결과로 이어졌다. 결과적으로, 호우 발생 시 표면 이슬점이 18℃ 이하로 낮은 지역에서 산정된 PW 를 적용하는 수분최대화방법으로 산정된 PMP 는 낮은 신뢰도를 나타낸다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.40 no.9
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• pp.697-707
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• 2007

In this study, we estimated the PMP(Probable Maximum Precipitation) and its transition in case of the typhoon Rusa which happened the biggest damage of all typhoons in the Korea. Specially, we analysed the moisture maximizing rate under the consideration of meteorological condition based on the orographic property when it hits in Gangneung region. The PMP is calculated by the rate of the maximum persisting 12 hours 1000 hPa dew points and representative persisting 12 hours 1000 hPa dew point. The former is influenced by the moisture inflow regions. These regions are determined by the surface wind direction, 850 hPa moisture flux and streamline, which are the critically different aspects compared to that of previous study. The latter is calculated using statistics program (FARD2002) provided by NIDP(National Institute for Disaster Prevention). In this program, the dew point is calculated by reappearance period 50-year frequency analysis from 5% of the level of significant when probability distribution type is applied extreme type I (Gumbel distribution) and parameter estimation method is used the Moment method. So this study indicated for small basin$(3.76km^2)$ the difference the PMP through new method and through existing result of established storm transposition and DAD(Depth-Area-Duration). Consequently, the moisture maximizing rate is calculated in the moisture inflow regions determined by meteorological fields is higher $0.20{\sim}0.40$ range than that of previous study. And the precipitation is increased $16{\sim}31%$ when this rate is applied for calculation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.235-235
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• 2016

댐이나 홍수방지시설과 같은 대규모 수공구조물의 설계 및 평가에는 주로 가능최대강수량(Probable Maximum Precipitation, PMP)가 적용되고 있다. 이러한 PMP의 산정은 관측자료의 정상성 가정을 기반으로 하기 때문에 기후변화와 같은 비정상성을 고려할 수 없다. 본 논문에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 대기 프로세스의 비정상성 효과를 반영할 수 있는 물리적 기반의 수치 기상 모형(Numerical Weather Model)을 이용하여 최대강수량(Maximum Precipitation, MP)을 산정하는 접근법을 제시하고자 한다. 사례 연구로 대상 극한 강우사상을 식별하고, 식별된 사상들은 지역 대기 모형 중 하나인 WRF를 이용하여 재현된다. 이때, 한국 내의 약 650개의 AWS 자료와 NCEP에서 제공하는 전세계 기상관측자료 및 해수면 온도 자료를 사용하여 초기조건과 경계조건을 개선하고, 총 강수량과 강우의 공간적인 분포를 재현하기 위한 최적 물리옵션을 찾기 위해 다양한 수치실험이 수행된다. 최종적으로 재현된 극한 강우사상은 모형의 경계조건과 수분 최대화의 통해 최대화되어 물리적으로 가능한 최대 강수량을 산정하게 된다. 본 연구는 제한된 강우사상을 대상으로 최대 강수량을 산정하였기 때문에 추후 다양한 강우사상에 대한 연구와 강우의 최대화에 대한 보완이 필요하지만, 정상성 가정에 의존하지 않는 극한 강우사상 산정에 잠재적인 대안이 될 것이라 기대된다.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.22 no.4
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• pp.341-348
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• 2013

Maintenance of adequate soil tension or content during the period of crop growth is necessary to support optimum plant growth and yields. A better understanding of soil tension and content for precision irrigation would allow optimal soil water condition to crops and minimize the adverse effects of water stress on crop growth and development. This research reports on a comparison of soil water tension and content variations in differently textured soils over time under drip irrigation using two different water management methods, i.e. pulse time and required water irrigation methods. The pulse time-based irrigation was performed by turning the solenoid valve on and off for preset times to allow the wetting front to disperse in root zone before additional water was applied. The required water estimation method was a new water control logic designed by Rural Development Administration that applies the amount of water required based on a conversion of the measured water tension into water content. The use of the pulse time irrigation method under drip irrigation at a high tension of -20 kPa and high temperatures over $30^{\circ}C$ was not successful at maintaining moisture tensions within an appropriate range of 5 kPa because the preset irrigation times used for water control could not compensate for the change in evapotranspiration during day and night. The response time and pattern of water contents for all of the tested soils measured with capacitance-based sensor probes were faster and more direct than those of water tensions measured with porous and ceramic cup-based tensiometers when water was applied, indicating water content would be a better control variable for automatic irrigation. The required water estimation-based irrigation method provided relatively stable control of moisture tension, even though somewhat lower tension values were obtained as compared to the target tension of -20 kPa, indicating that growers could expect to be effective in controlling low tensions ranging from -10 to -20 kPa with the required water estimation system.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.24 no.5
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• pp.428-439
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• 1992

Drying process in a fixed bed red pepper dryer was modeled and simulated. Drying efficiency describing the effectiveness of energy usage in red pepper drying was defined as a ratio of energy used for moisture evaporation to total energy consumption, and expressed in combination of measurable temperature variables. The efficiency was compared with real evaporative efficiency and tested in the simulated and experimental drying. An overall drying efficiency was derived, and analyzed for various control variables consisting of drying temperature, air recycle ratio and air flow rate. Optimal operation conditions of drying was then searched by Box's complex method by using it as an objective function. Carotenoids retention was simulated and put as a constraint of product quality in the optimization. The optimization results gave that two staged drying operation could improve the ding efficiency compared with single staged drying. As a technique for further energy saving automatic termination of drying appeared feasible by monitoring an exit air temperature from dryer.

• Food Industry
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• s.99
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• pp.32-37
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• 1989

양질의 국산 생강엑기스 제조기술 개발을 위한 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 본 연구에서 시료로 사용한 생강은 전라북도 봉동산과 충청남도 서산산이며, 이들 건강은 수분이 약$10\%$, 회분 $8\~9\%$, 조지방 $4\~5\%$이다. 2) 생강엑기스의 유효성분들은 건강입자에 내포되어 있는 상태에서 추출 속도는 반응층을 통한 확산모델로 설명된다. 침출 효율을 개선하기위해서는 다음과 같은 조건이 필수적이다. 3) 건강의 입자는 $10\~20{\mu}m$정도의 전분입자가 될수록 많이 노출되도록 160목을 통과하는 작은 입자로 분쇄하면 추출효율은 최대화 할 수 있다. - 추출온도는 엑기스의 주요성분의 손실이 무시되는 최대온도, $40^{\circ}C$가 최적이다. - 160목, $40^{\circ}C$에서 추출시간 3-4시간이 최적이다. - 이같은 조건에서의 엑기스 회수율은 약 $8\%$이다. 4) 엑기스내의 비자극성 성분은 회분 $0.5\~0.8\%$, 조지방 $1.2\~1.8\%$, 조단백 $2.8\~3.5\%$이고, 유리당은 거의 침출되지 않는다. 엑기스내의 주요 지방산은 Linoleic acid가 가장 많이 함유되어 있다. 5) 기계건조보다 일광건조에 의한 건강에서 추출된 엑기스의 품질이 양호하며, 외국산 고급 엑기스와 품질면에서 대등한 것이다. 6) 위와 같은 결과는 TLC로 분리하고 분리된 각 Spot를 HPLS로 분석, IR, NMR, LC/MS를 사용하여 주요성분을 확인 및 정량화하였다. 이로부터 엑기스내의 주요성분은 gingerol이 약 0.38, Shogaol이 약 0.027, 그리고 Paradol이 0.03의 농도분율을 가지고 있음을 알았다. 7) 기계건조 건강으로부터 얻은 엑기스는 상온 $\~100^{\circ}C$ 범위에서 휘발 및 열분해에 의한 무게감량이 양건강에 비해 약 2.7배나 높다. 그러므로 생강엑기스를 사용하여 제조되는 생강차 제조시 열풍건조($60^{\circ}C$, 30분)는 품질에 지대한 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 8) 생강엑기스 제조는 건강 재배방법 저장기간과 방법, 건조방법이 건강특성을 좌우한다. 9) 본 연구에서 제시된 열분석(DSC와 TGA)방법을 도입한다면 신속하고 경제적으로 생강 엑기스 품질을 평가하는 데에 큰 기여가 있을 것으로 생각된다. 10) 양호한 생강차를 만들 수 있다고 선정된 엑기스는 수입 엑기스와 함께 양건강의 제품이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.102.2-102.2
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• 2015

진공 시스템의 기저상태를 지배하는 것은 대부분의 경우 용기 내면에 수십 단원자 층 정도로 흡착되어 있는 물이다. 용기 압력이 10-9 mbar 대가 될 때까지는 잔류기체의 90% 이상이 수분이고 압력을 10분의 1로 떨어뜨리려면 10배의 시간이 더 필요하다는 소위 1/t 법칙은 광범위한 흡착에너지를 가지는 물분자의 표면방출 특성으로 잘 설명되어진다. 용기가열 등 적극적인 표면처리를 하지 않고 전형적인 압력변화 양상은 그대로 유지하면서 절대적인 시간을 줄이는 가장 직접적인 방법은 물 배기속도를 가능한 한 높이는 것이지만 대부분의 고진공 펌프들에서 물배기속도만 더 증가하도록 만드는 것은 쉽지 않다. 크라이오 워터펌프(CWP: cryo-water pump)는 바로 이런 고민을 제대로 해결할 수 있는 유일한 실용적인 방안이라고 말할 수 있다. 다른 기체분자들의 배기는 일단 염두에 두지 않고 물배기만을 열심히 해서 배기시간을 단축하고 도달 진공도를 낮추는 것을 목표로 하는 장치가 CWP이다. CWP는 모든 기체에 반응하는 정통적인 크라이오 펌프에 비해 훨씬 간단하고 저렴하게 만들 수 있으면서도 진공 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있지만 그동안은 물배기의 필요성에 대한 인식이 미흡하고, 또 부수적이고 추가적인 비용이 드는 것으로 생각되어 주목을 받지 못했지만 디스플레이와 반도체 산업을 필두로 물분압을 낮추고 생산수율을 높이는 것에 점점 더 관심이 높아지면서 CWP에 대한 수요도 높아지고 있다. CWP의 물배기는 아주 단순한 응축현상에 의존하므로 물리적으로 이해하고 성능을 예측하는 것이 직관적이지만 사용용도에 따라 물 이외의 기체분자들은 잘 통과시키면서 물배기는 최대화하는 최적설계가 요구되거나 터보분자펌프(TMP)와 같이 이질적인 고진공펌프와 조합하여 사용하는 경우 기체 온도 의존성을 고려해야 하는 등 까다로운 점이 있다. 본 보고에서는 CWP+TMP로 구성된 복합진공배기시스템을 설계하면서 CWP만의 물배기성능과 복합 시스템의 물 및 알곤 배기성능을 예측하고, 두 펌프의 상호관계에 대해 분석하며, 실제 만들어진 복합배기시스템을 사용하여 실험적으로 구한 물 및 알곤 배기속도 측정결과에 대해서도 간단하게 논의하려고 한다.