• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.05a
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• pp.125-128
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• 2008

Atomization characteristics of small LRE-injector spray are investigated by using dual-mode phase Doppler anemometry (DPDA). Velocity, size, number density, and volume flux were measured at various injection pressures along the radial distance to make a close inquiry into spatial distribution characteristic of spray droplets. As the injection pressure increases, the velocity, turbulence intensity, number density, and volume flux of spray droplets become higher, whereas the droplet size ($D_{10}$ or $D_{32}$) gets smaller. Also, velocity and volume flux are proportional to Sauter mean diameter (SMD, $D_{32}$).

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.15 no.12
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• pp.604-611
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• 2015

When the moisture in concrete member evaporates by high temperature, the evaporation heat which absorbs surrounding temperature occurs. The incremental rate of the internal temperature in concrete is reduced due to the evaporation heat in spite of continuously increasing external temperature. Therefore, this paper has proposed the evaluation algorithm for predicting the internal temperature of concrete members considering the evaporation heat under the high temperature. Finite element method is employed to facilitate thermal analysis for any position of member. To demonstrate the validity of this numerical procedure, the prediction by the proposed algorithm is compared with the test results of other researchers. The proposed algorithm shows a good agreement with the experimental results including the phenomenon that temperature is lost by the evaporation heat.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.25 no.5
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• pp.688-696
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• 2001

Vaporizing characteristics of two GDI injectors with different spray angles were investigated using exciplex fluorescence method. Injector I has narrower spray angle, while injector II has wider one. The exciplex system of fluorobenzene and DEMA in a non-fluorescing base fuel of hexane was employed. In quantifying concentration of fuel vapor, quenching of concentration and temperature was corrected. Droplet size and velocity were also measured by PDPA under non-vaporizing condition. From obtaining the images of liquid and vapor phases, vaporizing GDI sprays could be divided as two regions: cone and mixing regions. For injector I, vortex region was not developed. High concentration of fuel vapor due to vaporization of many fine droplets was distributed near the spray axis. For injector II, droplets with the diameter of about 10 $\mu$m were distributed in the vortex region. The vortex region had high concentration of fuel vapor due to vaporization of these droplets. Particularly, higher and lower concentrations of fuel vapor were balanced at 2ms after the start of injection for injector II.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.46-46
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• 2023

돌발가뭄 (Flash drought)은 일반적인 가뭄과 달리 기후변화에 따른 기상 이상으로 인해 단기간 급속하게 발생하는 가뭄이다. 짧은 기간에 식생 스트레스가 증가하며, 작물생산량의 감소로 인해 농업 생태계에 피해를 야기하며, 과도한 증발 수요 및 급격한 토양수분의 감소는 수문학적 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 최근 개발된 Flash Drought Intenisty Index (FDII, 2021)를 활용하여 2014년부터 2018년까지 5년간 발생한 돌발가뭄에 분석하였다. FDII는 가뭄 심화속도, 평균 심각도의 두 가지 요소를 곱하여 나타내며, 일반적으로 가뭄 및 비가뭄에 대한 정도를 나타내는 아노말리 (Anomaly) 대신 백분위수 (Percentile)를 활용한다. 국내 돌발가뭄 분석을 위하여 Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) 위성영상 기반 근역층 토양수분 자료를 활용하였다. 2014년부터 2018년까지 전국 8도 (경기, 강원, 충남, 충북, 전남, 전북, 경남, 경북)를 대상으로 돌발가뭄 사상에 대하여 토양수분 백분위수의 월별 공간분포 및 FDII를 산정하여 국내 돌발가뭄의 강도를 정량화하였다. 지역 및 시기별로 다르게 발생하는 돌발가뭄을 대상으로 FDII를 활용하여 돌발가뭄의 초기 발생, 가뭄 전이 현상 등 시공간적 특성을 분석하고자 한다. 향후 대상 지역의 세분화 및 장기적인 관점에서의 FDII 적용으로 신뢰성 높은 국내 돌발가뭄 모니터링 및 분석 기술로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.334-334
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• 2023

도시침수는 사회 기반시설에 파괴적인 영향을 끼치고, 재산 및 인명 피해의 원인이 되므로, 고해상도 고정확도 예측 정보를 활용한 선제적 대응이 중요하다. 하지만, 기후변화로 인한 강수 강도의 증가, 도시의 확장 및 고밀화 등 토지피복 변화, 홍수방어시설의 노후화 등 여러 요인들의 복합적인 영향으로 인해 도시침수의 정확한 재현 및 예측은 여전히 난제로 남아 있다. 천수 방정식(Shallow Water Equations)을 기반으로 하는 물리과정 모형은 신뢰도 높은 예측 결과를 제공할 수 있지만, Courant-Friedrichs-Lewy 조건 등의 제약으로 인해 대규모 도시 지역의 고해상도 실시간 예측에는 적합하지 않은 한계가 있다. 본 연구에서는 상대적으로 간단한 연산 규칙의 중첩을 통해 복잡계 물리 시스템을 모의하는 셀룰러 오토마타(Cellular Automata; CA) 기술에 기반한 도시침수 해석 모형인 CA-Urban을 개발하고, 미국 Oregon 주 북서쪽에 위치한 Portland시의 도심지역에 대해 침수해석의 적용성을 평가한다. 세부적으로는, 기존 셀룰러 오토마타 기반 침수해석알고리즘의 수치 진동(Oscillation) 문제에 대한 원인을 분석하고, 안정성 향상 방법인 셀 간 최대유량 제한, 가중치 적용 기법, 모형의 계산 효율성 향상을 위한 최적 적응 시간 단계 기법(Adaptive time step)의 적용 결과를 소개한다. 또한, 침투 및 증발산 등 물순환 요소 해석 모듈의 개발 성과 및 방향에 대해서 토의한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.24-24
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• 2022

토양 수분은 육상 생태계를 지배하는 핵심 변수로 널리 간주되어 왔다. 따라서 토양 수분을 모니터링하고 추정하는 것은 수문, 농업, 생화학적, 및 기후 역학을 평가하는 데 필수적이다. 그러나 최대 토양 접촉을 요구하는 기존의 토양 수분 모니터링 방법은, 토양 교란을 최소화하여 토양의 고유 특성을 보전하지 못하는 한계가 있다. 이 문제를 극복하기 위해 본 연구에서는 비접촉 초음파 시스템을 이용하여 토양 수분을 평가 방법을 개발하였다. 이 시스템은 공기-토양 조인트 절반 공간에서 누설 레일리파(Rayleigh wave)를 측정하도록 설계되었다. 토양 수분의 변화에 대한 누설 레일리파의 측정은 통제된 실험 설계에서 모래, 실트, 점토와 같은 세 가지 토양 유형에서 평가하였다. 본 연구 결과에서 세 가지 토양 사례 모두, 누설 레일리파의 에너지와 토양 수분 사이에 밀접한 관계가 있음을 보였다. 그러나 모래에서 얻은 동적 매개변수의 특성은 실트 및 점토의 특성과 다른 형태를 보였다. 이러한 결과는 미세한 토양 입자와 대조적으로 굵은 토양 입자는 증발 과정에서 감소된 토양 강도로 설명될 수 있다. 관측된 누설 레일리파에서 얻은 동적 매개변수를 기반으로 토양 수분을 평가하기 위해 랜덤 포레스트 모형을 이용하였다. 예측된 토양 수분의 정확도는 모든 데이터 및 토양 유형에 관계없이 높은 정확도를 보였다(R² ≥ 0.98, RMSE ≤ 0.0089 m³ m^-3). 즉, 본 연구에서는 레일리파가 토양 교란 없이 토양 수분 변화를 지속적으로 평가할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있음을 보여주었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.481-481
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• 2022

본 연구에서는 기후 변화 완화에 대한 잠재력을 평가하기 위해 국내에서 가장 우세한 소나무 종인 Pinus densiflora의 기후변화에 대한 반응을 평가하였다. 기후변화의 시나리오로 4가지 대표 농도경로(RCP)에 기반 하여 CO₂, 강수량, 온도의 변화를 개별 및 조합하였다. 생태수문학적 및 지구화학적 모델인 ecosys를 활용 및 보완하여 광릉 시험림에 적용하였다. 본 연구에서는 대기 중 CO₂ 증가가 총일차생산량(GPP)과 순일차생산량(NPP)에 미치는 긍정적인 영향이 강수량과 기온 변화로 인한 부정적인 영향보다 더 큰 것으로 나타났다. 특히, 기준 시나리오와 비교하여 각각 RCP2.6, 4.5, 6.5, 8.5에서 3.79%, 13.44%, 18.26%, 28.91%의 NPP 개선이 모의되었다. 또한, 본 연구에서는 지표하 질소 유출과 지표 N₂O 플럭스가 기후 변화가 심해짐에 따라 소나무 생장 향상 및 토양 수분 저하로 인하여 토양 질소 손실 감소가 모의되었다. 기후변화의 강도가 증가함에 따라 증발산량이 증가하였지만, 기공 감소는 토양에서 흡수하는 물이용 및 광합성 효율 증진을 가져왔다. 이러한 결과는 소나무가 기후 변화를 완화하는 환경 친화적인 선택으로 작용할 수 있는 잠재성을 나타낸다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.37 no.6_1
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• pp.1611-1623
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• 2021

Thisstudy demonstratessoil moisture and evapotranspiration performance using Korea Land Data Assimilation System (KLDAS) under Korea Land Information System (KLIS). Spin-up was repeated 8 times in 2018. In addition, low-resolution and high-resolution meteorological data were generated using meteorological data observed by Korea Meteorological Administration (KMA), Rural Development Administration (RDA), Korea Rural Community Corporation (KRC), Korea Hydro & Nuclear Power Co.,Ltd. (KHNP), Korea Water Resources Corporation (K-water), and Ministry of Environment (ME), and applied to KLDAS. And, to confirm the degree of accuracy improvement of Korea Low spatial resolution (hereafter, K-Low; 0.125°) and Korea High spatial resolution (hereafter, K-High; 0.01°), soil moisture and evapotranspiration to which Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2) and ASOS-Spatial (ASOS-S) used in the previous study were applied were evaluated together. As a result, optimization of the initial boundary condition requires 2 time (58 point), 3 time (6 point), and 6 time (3 point) spin-up for soil moisture. In the case of evapotranspiration, 1 time (58 point) and 2 time (58 point) spin-ups are required. In the case of soil moisture to which MERRA-2, ASOS-S, K-Low, and K-High were applied, the mean of R² were 0.615, 0.601, 0.594, and 0.664, respectively, and in the case of evapotranspiration, the mean of R² were 0.531, 0.495, 0.656, and 0.677, respectively, indicating the accuracy of K-High was rated as the highest. The accuracy of KLDAS can be improved by securing a large number of ground observation data through the results of this study and generating high-resolution grid-type meteorological data. However, if the meteorological condition at each point is not sufficiently taken into account when converting the point data into a grid, the accuracy is rather lowered. For a further study, it is expected that higher quality data can be produced by generating and applying grid-type meteorological data using the parameter setting of IDW or other interpolation techniques.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.24 no.4
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• pp.65-81
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• 2021

In this study, soil moisture and evapotranspiration were calculated throughout South Korea using the Korea Land Data Assimilation System(KLDAS) of the Korea-Land Surface Information System(K-LIS) built on the basis of the Land Information System (LIS). The hydrometeorological data sets used to drive K-LIS and build KLDAS are MERRA-2(Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, version 2) GDAS(Global Data Assimilation System) and ASOS(Automated Synoptic Observing System) data. Since ASOS is a point-based observation, it was converted into grid data with a spatial resolution of 0.125° for the application of KLDAS(ASOS-S, ASOS-Spatial). After comparing the hydrometeorological data sets applied to KLDAS against the ground-based observation, the mean of R² ASOS-S, MERRA-2, and GDAS were analyzed as temperature(0.994, 0.967, 0.975), pressure(0.995, 0.940, 0.942), humidity (0.993, 0.895, 0.915), and rainfall(0.897, 0.682, 0.695), respectively. For the hydrologic output comparisons, the mean of R² was ASOS-S(0.493), MERRA-2(0.56) and GDAS (0.488) in soil moisture, and the mean of R² was analyzed as ASOS-S(0.473), MERRA-2(0.43) and GDAS(0.615) in evapotranspiration. MERRA-2 and GDAS are quality-controlled data sets using multiple satellite and ground observation data, whereas ASOS-S is grid data using observation data from 103 points. Therefore, it is concluded that the accuracy is lowered due to the error from the distance difference between the observation data. If the more ASOS observation are secured and applied in the future, the less error due to the gridding will be expected with the increased accuracy.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.21 no.4
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• pp.473-480
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• 2009

The 180 minutes fire test based on the standard curve of ISO-834 were conducted on three RC column specimens with different constant axial loading ratios to evaluate the fire performance of fiber cocktail (polypropylene+steel fiber) reinforced high strength concrete column. The columns were tested under three loading levels as 40%, 50%, and 61% of the design load. No explosive spalling has been observed and the original color of specimen surface has been changed to light pinkish grey. The maximum axial displacements of three specimens were 1.5~2.2 mm. There was no reduction in load bearing capacity of each specimen exposed to fire and no effect were observed on the fire performance within 61% of the design load. The tendencies of the results with loading, such as the temperature distribution of in concrete and the changes in temperature rise due to the water vaporization in concrete, are very similar to those without loading. The final temperatures of steel rebar after 180 minutes of fire test resulted in 491.4${^{\circ}C}$ for corner rebar, 329.0${^{\circ}C}$ for center rebar, and 409.8${^{\circ}C}$ for total mean of steel rebar. The difference of mean temperature between corner and center rebar was 153.7${^{\circ}C}$ㅍ. The tendency of temperature rise in concrete and steel rebar changed after 30~50 minutes from the starting time of the fire test because the heat energy influx into corner rebar is larger than that into center rebar. The cause of decrease in temperature rise was due to the water vaporization in concrete, the lower temperature gradient of the concrete with steel and polypropylene fiber cocktails, the moisture movement toward steel rebars and the moisture clogging.