• Title/Summary/Keyword: 지표연료

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Analysis of Carbon Emissions According to Combustion of Surface Fuels (지표연료의 연소에 따른 탄소배출량 분석)

  • Park, Young Ju;Lee, Hae Pyeong;Kim, Min Jung;Kim, Hae Rim
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.192-192
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    • 2011
  • 교토의정서에서 지구온난화의 원인이 되는 온실가스로 $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$, HFCs, PFCs, $SF_6$를 규제하고 있다. 규제하는 6대 온실가스 가운데 $CO_2$가 가장 대표적이며, 우리나라의 연료연소에 의한 $CO_2$ 배출량은 세계 10위로 기후변화 진행속도는 세계 평균속도보다 빠르게 진행되고 있다. 이러한 기후변화에 대응하기 위하여는 온실가스 배출로 인한 DB구축 연구가 선행되어야 하며, 산림부분에 있어서는 연료의 열적특성 구명 연구가 극도로 미진한 국내현실에서 기초 data 확보를 위한 연구가 시급한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 산불발생 시 온실가스 배출량의 DB를 구축하기 위하여 산불발생 시 배출되는 탄소배출량을 예측하고자 산림 가연물의 연소실험을 수행 하였다. 연소실험은 산림 연료 가운데 지표연료 10가지(소나무낙엽, 굴참나무낙엽, 소나무솔방울, 밤나무밤송이껍질, 방아풀, 주름조개풀, 칡, 엉겅퀴, 김의털, 고비)를 대상으로 콘칼로리미터 장비를 이용하여 이산화탄소와 일산화탄소 배출량을 분석하였다. 탄소배출량 실험에 앞서 지표연료들의 함수율을 측정한 결과, 10가지 지표연료 가운데 고사한 연료(낙엽, 솔방울, 밤송이)는 9~24% 정도, 생연료인 초본류 6가지는 181~484% 정도인 것으로 나타났으며, 솔방울과 밤송이의 경우 9~10%로 가장 수분을 적게 함유하고 있음을 알 수 있었다. 탄소배출량 분석 결과, 50g 중량에 대한 10가지 지표연료들의 이산화탄소 총배출량은 28~98g 정도, 일산화탄소 총배출량은 0.76~4.08g 정도 배출하는 것으로 나타나 연료별 차이를 보였으며, 특히, 고사한 연료와 생연료의 탄소배출량 차이는 큰 것으로 나타났다. 일산화탄소 총배출량은 고사한 연료(소나무낙엽, 굴참나무 낙엽, 소나무 솔방울, 밤나무 밤송이)는 3.24~4.08g 정도, 생연료 초본류 6가지(방아풀, 주름조개풀, 칡, 엉겅퀴, 김의털, 고비)는 0.76~2.73g 정도 배출하는 것으로 나타났다. 이산화탄소 총배출량은 함수율이 현저히 낮은 4가지 연료(소나무 낙엽, 굴참나무 낙엽, 소나무 솔방울, 밤나무 밤송이 껍질)들은 52~98g 정도, 함수율이 높은 6가지 초본류는 28~48g 정도의 이산화탄소를 배출하는 것으로 나타났다. 따라서, 고사한 연료인 소나무 낙엽, 굴참나무 낙엽, 소나무 솔방울, 밤나무 밤송이는 초본류 보다 상대적으로 이산화탄소와 일산화탄소 배출량이 많은 것으로 나타났으며, 특히, 소나무 솔방울은 가장 많은 이산화탄소와 일산화탄소를 배출하는 것으로 나타났다. 상대적으로 방아풀과 주름조개풀은 각각 28g과 35g으로 이산화탄소 배출량이 작은 것으로 나타났다. 따라서, 산불발생 시, 소나무의 솔방울은 10가지 지표연료 가운데 상대적으로 많은 이산화탄소와 일산화탄소를 배출할 것으로 사료된다.

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Analysis of surface Fuel Moisture Contents Change after precipitation at Pine forests during the Autumn (가을철 소나무림에서의 강우 후 지표연료의 연료습도 변화분석)

  • Kwon, Chun-Geun;Lee, Si-Young;Lee, Myung-Woog;Lee, Hae-Pyeong
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.433-437
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    • 2010
  • 가을철 산불조심기간 중 영동지방(동해, 삼척) 침엽수림에 대하여 임분밀도별(소임분 800본/ha, 중임분 800-2000본/ha, 밀임분 2000본/ha 이상) 직경별 지표연료를 0.6cm 이하, 0.6~3.0cm, 3.0~6.0cm, 6.0cm 이상에 대하여 연료습도 변화를 실측한 결과 0.6cm 이하의 경우소임분은 3일차 되는 날 중, 밀입분은 4,5일차에 산불 초기 발화위험성이 나타났으며, 0.6~3.0cm의 경우 강우 익일 후 62-75%의 높은 연료습도를 보이고 있었으며, 소임분은 강우 후 5일차에 산불 초기발화 위험성이 시작되었다. 0.6~3.0cm의 경우 강우 익일에는 75-98%의 연료습도를 나타냈고, 소임분의 경우 6일차에 산불 초기발화 위험성이 시작되었다. 6.0cm 이상의 경우는 6일이 경과하여도 임분별 35-50%의 연료습도를 유지하고 있어서 산불 초기발화 위험성이 적은 것으로 조사 되었다.

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Comparison of Surface Fuel and Soil Layer Moisture after Rainfall in Broad-Leaved Forest at Young Dong Region (영동지역 활엽수림에서의 강우 후 지표연료의 습도변화 분석)

  • Kwon, Chun-Geun;Lee, Si-Young;Lee, Hae-Pyeong
    • Fire Science and Engineering
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    • v.26 no.1
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    • pp.49-60
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    • 2012
  • The change in fuel moisture in accordance with the number of days after rainfall is an important factor in predicting forest fire dangers and supporting forest fire rangers. Therefore, in order to clear up these forest fire occurrence conditions, forest fire danger levels for surface fuel 0.6 cm or lower, 0.6~3.0 cm, 3.0~6.0 cm, and 6.0 cm or above by fallen leaves layer, humus layer, soil layer, and diameter after rainfall of 5.0 mm and higher in accordance with tree density in 2008, 2009 Spring/Autumn Young Dong region have been analyzed. Research showed an approximate 17 % fuel moisture which is a dangerous forest fire occurrence level after 5 days from rainfall in medium-density areas and 3 days after rainfall in loose-density areas of Spring time in the fallen leaves layer. On the other hand, the humus layer showed a 40 % or higher fuel humidity even after 6 days from rainfall regardless of the season, while the upper and lower parts of the soil layer had a little change. In loose-density areas with 0.6 cm or less surface fuel per diameter in Spring time, the fuel humidity displayed a dangerous level in fire forest occurrence after 3 days, and 4days in medium-density areas, and for loose-density areas with 0.6~3.0 cm surface fuel per diameter in Autumn time it showed a dangerous level in forest fire occurrence after 3 days, and for medium-density areas, 5 days. In the case of 3.0~6.0 cm of fuel moisture per diameter in both Spring and Autumn times, even after 6 days, low and medium-density areas showed that they maintain fuel moisture and therefore the dangers of forest fires were very low, and in the case of 6.0 cm or higher, it showed 25 % or higher fuel moisture even after 6 days from rainfall regardless of the season.

Development of surface fuels humidity variation prediction model after precipitation at Deciduous forests during the Autumn (가을철 소나무림에서 강우 후 지표연료 습도변화 예측모델 개발)

  • Kwon, Chun-Geun;Lee, Si-Young;Lee, Hae-Pyeong
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.380-384
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    • 2010
  • 본 연구는 가을철 산불조심기간 중 영동지방 활엽수림에 대하여 임분별로 강우 후 익일부터 6일간 임내의 지표연료를 직경별 0.6cm 이하, 0.6~3.0cm, 3.0~6.0cm, 6.0cm 이상에 대한 연료습도 변화를 실측하는 한편, 기상인자를 고려한 통계분석을 실시하여 경과일수별 연료습도추정 예측식을 개발하였다. 결정계수인 $R^2$ 값은 0.75~0.90의 적합성을 나타내었으며, 향후 강우 후 기상자료를 이용하여 임내 연료습도를 예측하여 산불위험예보로 활용하는데 매우 유용한 자료로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

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A Study on the Energy Efficiency Operational Indicator for CO2 Reduction from Ships (선박기인 CO2 저감을 위한 에너지효율 운항지표에 관한 연구)

  • Choi, Jea-Seong;Rho, Beom-Seok
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.35 no.8
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    • pp.1035-1040
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    • 2011
  • In this study, many researches have been carried out against Energy Efficiency Operational Indicator(EEOI) of existing ships under discussion by IMO. This research is examined the method for the polices about IMO's greenhouse gas reducing emissions among them, we were analyzed the EEOI for existing ships. we have analyzed the result about applying EEOI using the calculation method of the rate of fuel consumption for cargo quantities to the actual existing ships and raised the problem. Based on this research, we were presented the improved EEOI about the engine load using fuel consumption and applied the existing ships. As a result, we concluded that the improved EEOI can define a resonable rate of $CO_2$ emissions.

Estimating Width of Firebreak through Experiment Method on Surface Fire (실험분석을 통한 지표화 방화선 구축 폭 평가)

  • Kim, Dong-Hyun
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.140-143
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    • 2011
  • 산불의 확산형태 중 지표화 확산을 방지하기 위해 대표적인 진화방법으로는 방화선을 구축하는 것이다. 지표화는 산림의 연료중 낙엽층, 잔가지 등 지표면의 연료층이 열분해되면서 확산되기 때문에 방화선 구축을 통해 연료층을 제거하면 지표화 확산을 저지할 수 있다. 하지만 방화선 구축 폭에 따라 산불확산 방지 효과가 크게 달라질 수 있으므로 적정한 방화선 구축 폭을 설정하여야 한다. 본 연구에서는 적정 방화선 구축 폭을 살펴보기 위해 풍동시험장치를 이용하여 풍속 0, 1, 2, 3m/s조건에서 지표화 화염으로부터 이격 거리에 따른 온도측정과 함께 방화선 구축 폭에 따른 확산가능 여부를 평가하였다. 50cm 폭의 소나무 낙엽에 대한 풍속별 지표화 방화선 구축 실험결과, 풍속 3m/s에서 화염으로부터 소나무 낙엽의 착화온도인 $311^{\circ}C$에 도달하는 거리가 약 0.65m로 나타났고 풍속이 낮을수록 착화온도 도달거리가 줄어드는 것을 알 수 있다. 실제 0.6m 방화선 구축의 경우, 화염이 계속 확산되었고 0.65m 이상의 방화선 구축시에는 화염확산이 이루어지지 않았다. 따라서 향후, 수치해석을 이용한 열유속 평가 결과와 함께 본 연구의 실험결과와 비교평가 함으로써 지표화 산불확산 방지를 위한 적정 방화선 구축 폭 산정을 평가하고자 한다.

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Development of the Surface Forest Fire Behavior Prediction Model Using GIS (GIS를 이용한 지표화 확산예측모델의 개발)

  • Lee, Byungdoo;Chung, Joosang;Lee, Myung-Bo
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.94 no.6
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    • pp.481-487
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    • 2005
  • In this study, a GIS model to simulate the behavior of surface forest fires was developed on the basis of forest fire growth prediction algorithm. This model consists of three modules for data-handling, simulation and report writing. The data-handling module was designed to interpret such forest fire environment factors as terrain, fuel and weather and provide sets of data required in analyzing fire behavior. The simulation module simulates the fire and determines spread velocity, fire intensity and burnt area over time associated with terrain slope, wind, effective humidity and such fuel condition factors as fuel depth, fuel loading and moisture content for fire extinction. The module is equipped with the functions to infer the fuel condition factors from the information extracted from digital vegetation map sand the fuel moisture from the weather conditions including effective humidity, maximum temperature, precipitation and hourly irradiation. The report writer has the function to provide results of a series of analyses for fire prediction. A performance test of the model with the 2002 Chungyang forest fire showed the predictive accuracy of 61% in spread rate.

Development of Prediction Model of Fuel Moisture Changes After Precipitation in the Spring for the Pine Forest Located the Yeongdong Region (Focused on the Down Wood Material Diameter) (영동지역 봄철 소나무림에서 강우후 연료습도변화 예측모델 개발 (지표연료 직경두께를 중심으로))

  • Lee, Si-Young;Kwon, Chun-Geun;Lee, Myung-Woog;Lee, Hae-Pyeong
    • Fire Science and Engineering
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    • v.24 no.4
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    • pp.18-26
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    • 2010
  • The change of fuel moisture according to the passed days after a raindrop is very important to forecast risk of forest fire and to make a good use of forest fire watchmen. For that reason, in the Spring of 2007, we researched pine forest that were widespread growing in Yeongdong region to find out the condition of forest fire risk. We developed the forecast model of fuel moisture change on dead tree branches which were dropped on the ground and less than 0.6 cm, 0.6~3.0 cm, 3.0~6.0 cm, and more than 6.0 cm in diameter after more than 5.0 mm in precipitation. The result showed that the less diameter of ground fuel and small stand of pines the faster diminishing of fuel moisture, and the days of reaching to a forest fire danger fuel moisture level were represented by two (2) days for less than 0.6 cm diameter of small stand of pine and three (3) days for 0.6~3.0 cm diameter one, respectively. By those results, we developed the forecast model($R^2=0.76{\sim}0.92$) of fuel moisture change on different diameter of small stand of pine, and found that the model had statistical significant of 1% level after we applied it to the data of 2008 after the same period of raindrop by actual meteorological measurement.

Estimation of Biomass Loss and Greenhouse Gases Emissions from Surface Layer Burned by Forest Fire (산불로 인한 지표층 연소량 및 온실가스 배출량 추정)

  • Lee, Byungdoo;Youn, Ho Jung;Koo, Kyosang;Kim, Kyongha
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.101 no.2
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    • pp.286-290
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    • 2012
  • Globally, the forest fires are a significant contributor of carbon dioxide and other greenhouse gases in the atmosphere. In this study, fuel load consumed by forest fire and emission of green house gases were analysed in the surface layer. For this, remaining fuel was collected and weighed with the species (Japanese red pine, deciduous) and the forest fire types (surface fire, crown fire) in the 51 forest fires. 8,361 kg/ha fuel load was consumed in deciduous forest damaged by surface fire, and 8,055 kg/ha, 12,333 kg/ha in Japanese red pine burned by surface fire and crown fire. The combustion ratios were 78, 59, and 90%, respectively. 15,856 kg/ha the green house gases such as $CO_2$, $CH_4$, $CH_4$ in deciduous forest burned by surface fire was emitted and 14,834 kg/ha, 22,709 kg/ha in Japanese red pine burned by surface fire and crown fire.

Analysis on the Correction Factor of Emission Factors and Verification for Fuel Consumption Differences by Road Types and Time Using Real Driving Data (실 주행 자료를 이용한 도로유형·시간대별 연료소모량 차이 검증 및 배출계수 보정 지표 분석)

  • LEE, Kyu Jin;CHOI, Keechoo
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.33 no.5
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    • pp.449-460
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    • 2015
  • The reliability of air quality evaluation results for green transportation could be improved by applying correct emission factors. Unlike previous studies, which estimated emission factors that focused on vehicles in laboratory experiments, this study investigates emission factors according to road types and time using real driving data. The real driving data was collected using a Portable Activity Monitoring System (PAMS) according to road types and time, which it compared and analyzed fuel consumption from collected data. The result of the study shows that fuel consumption on national highway is 17.33% higher than the fuel consumption on expressway. In addition, the average fuel consumption of peak time is 4.7% higher than that of non-peak time for 22.5km/h. The difference in fuel consumption for road types and time is verified using ANOCOVA and MANOVA. As a result, the hypothesis of this study - that fuel consumption differs according to road types and time, even if the travel speed is the same - has proved valid. It also suggests correction factor of emission factors by using the difference in fuel consumption. It is highly expected that this study can improve the reliability of emissions from mobile pollution sources.