• 한국지리정보학회지
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• 제25권2호
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• pp.30-47
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• 2022

본 연구는 경상남도 창원시 도시지역을 대상으로 공간유형에 따른 찬공기 유동 특성을 분석하였다. 공간유형은 창원시 도시생태현황지도의 토지이용현황도와 건물 정보, 지형 특성을 활용하여 군집분석을 통해 분류하였다. 찬공기 유동은 KLAM_21 모델링을 활용하여 시간의 경과에 따른 찬공기 양과 풍속으로 분석하였다. 그 결과, 공간유형은 건물의 밀집도와 높이, 토지이용 유형, 그리고 지형 특성인 평지, 계곡, 능선, 경사지가 고려되어 총 14개 유형으로 분류되었다. 찬공기 유동은 도시 외곽의 산림지역 계곡부에서 찬공기가 생성되어 도로와 평지를 통해 이동하여 저지대인 창원국가산업단지에 축적되기 시작하고, 이후 도시지역 전반에 찬공기가 확산되는 것으로 나타났다. 건물이 높은 지역은 찬공기의 유동이 많았고, 경사지와 능선부는 찬공기 축적이 적어 유동량이 상대적으로 작았다. 본 연구결과는 건물 밀집도와 토지이용 유형, 지형 형태에 따른 찬공기 유동 특성 파악이 가능하였고, 이는 도시지역의 기후 완화 및 대기질 개선을 위한 도시 바람길 조성의 기초자료로 유용하게 활용될 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권3호
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• pp.220-235
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• 2020

도시에서의 폭염발생은 기본적으로 지구온난화에 영향을 받으나, 도시에서 발생하는 인공열 배출과 열축적이 큰 토지피복의 영향으로 더욱 가중된다. 특히 도시폭염의 영향은 야간 열대야 발생에도 직접적 영향을 준다. 그러나 기본적으로 주간의 폭염대응에 비해 열대야 대응수단 선택은 매우 제한적이다. 본 연구에서는 대구시를 대상으로 열대야 대응 방안으로 야간 찬공기 유동 특성을 분석하고 이의 공간적 활용가능성을 제시하고자 하였다. 연구방법은 찬공기 유동 분석 프로그램인 KLAM_21을 활용하여 대구시의 찬공기 유동의 공간적 특성인 찬공기 높이 및 유동범위와 유속 및 유동방향을 정량적으로 분석하였다. 분석결과 대구시 주변산지에서의 찬공기 생성, 유동은 매우 활발하나 열대야 발생지역인 도심지역으로 유입이 제한적인 것으로 나타났다. 그러나 일부 시가지에서는 주변산지로부터 유입되는 찬공기 유동성이 매우 활발하여 열대야 대응에 매우 효과적인 공간적 조건을 가지고 있는 것으로 나타났다. 이러한 공간적 조건을 도시계획적 차원에서 활용하면 열대야 대응방안 개발에 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 한국조경학회지
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• 제51권5호
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• pp.70-83
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• 2023

최근 산림청이 기후 변화 대응 대책으로써 지자체 바람길숲 조성 사업을 시행함에 따라 다양한 바람길에 대한 연구가 수행되어 오고 있다. 바람길숲 조성을 위해서는 바람길 기능에 대한 평가가 선행되어야 한다. 하지만, 현재 바람길을 직접적으로 평가하고, 바람길의 유형에 따라 공간을 구분할 평가 지표가 없어 간접적인 지표를 기준으로 분석을 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 냉각에너지 분석을 찬공기 생성에 대한 평가 지표로 활용함으로써 바람길을 평가 및 분류하는 방법을 제안하였다. Kaltluftabflussmodell_21(KLAM_21)이라는 찬공기 분석 모형을 활용하여 냉각에너지 분석을 하였다. 그리고 시뮬레이션 분석 결과에 따라 바람길을 찬공기 생성지역, 찬공기 취약지역, 찬공기 유동지역으로 분류하였다. 냉각에너지량을 기준으로 상위 5퍼센트를 찬공기 생성지역, 하위 5퍼센트를 찬공기 취약지역으로 분류하였다. 또한 찬공기 유동지역은 찬공기 생성지역에서 이동하는 찬공기의 흐름을 파악하여 분류하였다. 분석 결과, 대구광역시의 바람길 6개의 바람 생성지역이 존재하며, 찬공기 취약지역은 시가지 내부에 집중되어 있었고, 찬공기 유동지역은 대구광역시의 주요 하천과 도로를 따라 형성되어 있었다. 본 연구의 방법론을 통해 바람길의 효과를 정량적 평가 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 바람길숲 조성 사업지 선정에 제시할 수 있는 평가 지표로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제11권2호
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• pp.85-92
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• 2008

본 연구는 KLAM_21을 활용한 바람형성기능 평가분석에 관한 연구로서 대구시를 사례대상지로 실제 도시공간상에서 지형조건과 토지이용에 따라 어떻게 바람이 유동하고 있는지를 살펴보았다. 먼저, 신천상류 가창골 일대의 계곡과 주변산지 경사면에서 형성된 찬공기는 신천상류를 따라 북쪽으로 유동되어 확장되고 있었으며, 시간이 경과함에 따라 찬공기의 양과 높이 그리고 유속 및 방향 등에 있어서도 점점 증가하는 추세를 보이고 있었다. 이는 이 지역의 공간적 특성이 찬공기가 생성되고 유동하는데 있어서 매우 양호한 조건을 가지고 있음을 알 수 있다. 한편, 앞산공원지역에서는 앞산공원일대를 가로지르는 고가도로와 바람의 유동을 방해하는 대규모의 아파트단지 밀집, 그리고 공원내의 건축물 등의 도시개발의 행위로 인하여 찬공기의 생성 및 유동이 크게 방해를 받고 있는 것으로 나타났으며, 찬공기의 양과 높이에 있어서도 미약하게 나타나고 있다. 결국, 바람길의 공간적 효과를 극대화시키기 위해서는 바람길생성의 기본 형태인 찬공기 형성 및 유동, 그리고 찬공기 축적 및 유지지역이 공간적으로 연계되어야 하며, 이러한 공간적 연계는 지역의 공간적 특성과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있다.

• 한국지리정보학회지
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• 제22권4호
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• pp.24-38
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• 2019

도시는 산업화에 따른 극적인 공간적 변화로 대기오염 및 도시열섬현상 등 환경문제가 발생하고 있다. 도시 외곽의 산림에서 생성된 신선하고 차가운 공기가 도심으로 이동하는 통로인 바람길은 도시 환경문제 개선을 위한 공간계획적 방안으로 활용할 수 있다. 찬공기는 도시의 지형 및 토지이용에 따라 유동의 특성이 결정되며 이를 기반으로 한 중장기적인 대책이 마련되어야 한다. 따라서 본 연구는 바람길 활용에 필요한 기초 자료 마련을 위해 경기도 수원시를 대상으로 KLAM_21 모델을 통해 야간의 찬공기 유동 분석을 수행하였다. 분석 결과 수원시의 찬공기는 주로 북쪽의 대규모 산지인 광교산에서 생성되어 시가화지역으로 유입되며, 일몰 후 약 3시간이 지나서 도심까지 찬공기가 유입되었다. 구별로 지형 및 토지이용의 특성에 따라 찬공기 층의 깊이, 풍속, 풍향이 다르게 형성되고 있으며, 대규모 산림 인접 지역에서 찬공기의 유동이 활발하게 나타났다. 수원시 도심으로 찬공기가 유동되는 주요 바람길은 3개이며 모두 하천을 중심으로 형성되고 있다. 특히 하천과 주변 녹지의 연결성이 높으면 효과가 높은 것으로 파악되었다. 수원시의 바람길 활용을 위해서는 본 연구 결과를 기반으로 찬공기 유동에 대한 실측과 복합적 분석을 통해 기후지도를 작성하고 주요한 바람길의 보전과 확대를 위한 중장기적인 계획을 수립해야 할 것이다.

• 한국지리정보학회지
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• 제12권2호
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• pp.34-43
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• 2009

바람길 도입을 통한 도시열섬현상의 저감 방안에 관한 선행연구들을 바탕으로 본 연구에서는 도시화과정을 거치면서 발생하는 토지피복의 변화가 도시공간의 찬공기 생성 및 유동에 어떠한 변화를 일으키는지 분석하였다. 연구 대상지로는 우리나라의 대표적인 극서(劇暑)도시이며 1980년대 이후 주변 지역을 편입하여 도시가 확장된 대구시 내에서도 특히 지표온도의 변화가 크고 1988년 신설되어 급격한 인구 증가가 이루어졌던 달서구를 대상으로 연구를 실시하였다. 시간적 범위로는 1987년, 1997년, 2007년의 여름철 위성영상을 이용하여 20년간의 도시미기후 변화를 연구하였다. 연구결과 자연 토지피복의 감소와 인공 토지피복의 증가는 찬공기 생성 및 유동에 불리하여 도심지에서의 찬공기의 양과 높이가 현저히 낮아졌다. 이는 찬공기 생성 및 유동기능이 토지피복에 의해 영향을 받는 것으로 보였다. 지속적인 찬공기 생성 및 유동의 확보를 위해서는 도시를 둘러싼 주변지역의 공간적 특성을 분석하여 도시개발이나 도시재생을 실시해야 하며, 이를 통해 쾌적하고 건강한 도시조성이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.46-56
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• 2013

고온 공기 공급시스템이 있는 시험장치는 분출냉각 소재를 개발하고 이를 실험적으로 평가하는데 필요한 장치이다. 본 연구에서 아크-플라즈마 발생기, 찬 공기가 공급되는 Plenum 챔버, 시험부로 구성된 시험장치를 설계하였으며, 내부 유동해석을 수행하였다. CFD 결과로부터 설계된 Plenum 챔버가 열적으로 안전하고 챔버 내부에서 초고온의 공기와 찬 공기가 잘 혼합되고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 시험부로 균질한 유동을 공급할 수 있는 구조로 시험장치가 설계되었음을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.243-246
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• 2010

최근 정보량의 급격한 증가로 데이터센터는 점차 대형화되고 있으며, 통합적으로 관리/운영되기 위해서는 전산실내 적절한 온도와 습도의 유지가 필수적이므로, 전산실내 에너지의 사용 효율을 극대화하기 위한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. 이 연구에서는 국내 공공부문의 대형 전산실을 모델로 선정하여 전산실 내 서버의 위치, 용량 그리고 냉각시스템 등을 고려하여 전산실내 열/유동특성을 수치적으로 규명함으로써, 에너지 효율 극대화를 추구하고 전력을 절감하여 저탄소 녹색성장과 그린IT 환경을 구축 하고자 한다. 이를 위하여 실제 측정한 환경 데이터를 바탕으로 전산유체역학(CFD)을 이용하여 3차원 비압축성, 정상상태의 열/유동특성을 예측한다. 또한 기존 및 개선된 전산실에 대한 비교결과를 바탕으로 새로운 열/유동조건을 도출하며, 이를 통하여 전산실 운영에 필요한 에너지 효율향상 방안을 제안하고자 한다. 연구 결과, 전산실 천장의 냉기유입부분과 열기배출부분으로 나뉘어 냉복도와 온복도를 형성하며, 내부 서버와 기타 각종 장비들의 발열 등으로 부분적인 열섬(Thermal island)현상이 나타났다. 이러한 열섬현상을 줄이고, 전산실내 환경을 최적화하기 위하여 찬공기 유입부분의 속도, 배출구의 유량, 그리고 냉/온 복도의 역할 변경 등 여러 가지 가능한 매개변수에 대한 연구가 필수적이다. 또한, 서버에서 발생한 고온의 공기를 배출하는 것이 전산실 내 적절한 온도구현에 효과적이며, 열섬현상을 방지하기 위해서는 이 부분에 차가운 공기의 유입이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제51권2호
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• pp.28-41
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• 2023

본 연구의 목적은 대전광역시를 사례로 도시환경 개선을 위한 도시 바람길숲 조성 계획기법을 개발하고자 하였다. 미세먼지 및 폭염 공간분석을 통해 상대적으로 심각한 집중지역의 유역권을 공간단위로 도출하였고, 해당 유역권 내 찬공기 유동 잠재성이 있는 지역을 바람길숲 조성 대상권역으로 선정하였다. 미세먼지 극심지역은 대덕구 대전산업단지 재생사업지구, 유성구 대덕테크노밸리 일대가 해당되었다. 폭염 발생 우심지역은 대덕산업단지(목상동), 대전산업단지 재생사업지구(대화동), 오정동 밀집주거지(오정동) 일대가 해당되었다. 대전 지점 자동기상관측장비(AWS) 측정 결과 낮과 밤의 평균 풍속은 0.1-1.7m/s, 밤 시간 바람 유동이 낮보다 저조하였고, 밤에 외곽 산림에서 생성되는 찬공기의 이동을 원활하게 유도하는 바람길숲 계획이 필요하였다. 대전광역시 미세먼지·폭염 집중관리 권역은 대전천 권역, 유등천 권역, 갑천-유등천 권역, 갑천 권역으로 총 4개 권역이었다. 바람길숲 조성계획 사례는 4개 권역 중 대전광역시 구도심이며, 바람길 조성 효과가 높을 것으로 추정되는 갑천-유등천 권역을 대상으로 제시하였다. 갑천-유등천 권역은 계족산 서사면 산림, 우성이산 남사면 산림에서 생성된 찬공기를 갑천, 유등천과 가로숲을 통해 연결하여 도심으로 찬공기 확산될 수 있도록 바람길숲을 계획하였다. 바람길숲 대상 권역 선정 후 해당 권역 내 기후톱지도, 바람형성기능 평가도 작성, 바람장미(밤) 현황 파악, 미세먼지 발생현황, 지표면 온도 분포현황을 상세하게 파악하였다. 이를 통해 바람길숲 계획 구상 및 유형별 세부 대상지를 파악하였다. 그리고 바람길숲 유형별 조성방향 설정과 조성방향에 따른 세부 실행계획을 수립하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.572-582
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• 2017

공기 흡입 엔진을 개발하기 위해서는 지상 시험을 통한 추력 측정이 반드시 필요한데, 공기 흡입 엔진은 추력 측정 장치에서 측정된 값 이외에도 엔진 흡입구로 들어오는 공기 유동에 의한 힘을 고려하여 총추력을 계산해야 한다. 또한 다분력 추력 측정 장치를 활용하여 요와 피치 방향의 측추력도 정확하게 측정하고 분석할 수 있어야 한다. 래버린스 씰 격리, 1축 총추력 계산, 다분력 추력 측정 장치 개발, 측추력 분석 등의 일련 과정을 통해 공기 흡입 엔진의 총추력을 정밀하게 추정하여 엔진 성능을 보다 정확하게 평가할 수 있게 하였다.