지반의 열-수리 현상에 대한 수치해석에서 경계조건은 해석결과의 정확도에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 지반과 대기의 상호작용을 고려한 열-수리 경계조건을 제시하였다. 지면의 에너지 평형은 태양복사, 지구복사, 바람에 의한 대류, 수분 증발에 대한 잠열 그리고 지중으로의 열전도로 구성된다. 각각의 열흐름에 대한 방정식을 제시하고, 불포화 지반의 열-수리 현상에 대한 해석프로그램과 연계하여 수치해석을 수행하였다. 울산기상대에서 관측된 기상데이터를 이용한 수리-열적 해석에서 실측된 지표면 온도와 수치해석 결과가 매우 유사하였다. 낮시간의 수분 증발에 의한 잠재열은 비포장 지면의 온도를 낮추며, 야간시간에는 지면조건의 영향이 감소한 열적평형 상태에 도달하였다. 지면의 온도변화는 지중으로 깊어질수록 열확산으로 감소하였다. 지표면의 온도가 주요 관심사인 수치해석에서는 지반과 대기의 열-수리적 상호작용을 고려한 수치해석을 수행해야 한다.
본 연구는 도시 소공간의 열환경을 개선하기 위한 방안을 모색하고자 공간 구조별 열특성을 평가하여 분석하였다. 도심 내 위치한 고려대학교 캠퍼스를 연구 대상지로 선정하였으며, 대상지 내에 공간 유형을 대표하는 각각의 장소에서 열환경을 조사하였다. 기상장비를 활용한 미기상 및 바이오 기상 측정, 어안렌즈 촬영사진(Fish-eye lens photography)를 활용한 공간구조 및 특성 분석, 그리고 온도나 습도와 같은 기상정보 및 이미지 정보를 활용한 열쾌적성 모델링의 순서로 공간의 열환경 및 인체 열쾌적성을 분석하였다. 열환경 평가 결과, 인체 열쾌적성의 정도는 캠퍼스 공간의 유형에 따라 차이가 나타났다. 건물이나 수목 등에 의해 위요된 폐쇄형 공간 유형에서 개방형 공간 유형에서 분석된 평균 복사온도, PMV, PET 지수보다 더 양호한 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 수목과 건물에 의한 태양복사열의 차단 및 그림자의 영향을 받기 때문이라고 할 수 있다. 그러므로 공간을 계획할 때 개방성이나 통풍성을 높이기 위한 수목의 배치를 고려하고 복사열을 차단할 수 있는 바닥포장이나 건물 외장재 종류를 선택할 필요가 있다. 본 연구는 도시 공간의 이용자가 실제적으로 느끼는 열쾌적성의 정도를 정량화하고 이를 평가함으로써 이용자를 고려한 공간계획 방안을 제안하였다.인체 열쾌적성을 평가하는 정량적 평가 방법 및 그에 따른 연구결과는 향후 도시 공간의 쾌적한 환경을 조성하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
우주환경은 고진공 환경과 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 특징지어지는데, 위성체는 지상에서 발사되어 우주궤도에 진입한 순간부터는 계속해서 우주환경에 노출된다. 위성체가 이러한 가혹한 우주환경에 노출될 경우 주요부품에 기능장애가 초래되기도 하며 이는 결국 임무의 실패로 이어지도 한다. 따라서 위성체는 지상에서 우주환경시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 우주환경을 모사 할 수 있는 우주환경 모사장비가 필요하다. 우주환경모사장비라함은 우주환경의 주특징인 고진공상태와 극저온 및 고온 환경을 모사할 수 있는 지상장비를 말하며, 통상 열진공챔버라고 불린다. 한국항공우주연구원에서는 위성의 부품레벨에서부터 대형위성시스템의 열진공시험 수행을 위한 다양한 진공챔버를 보유하고 있으며, 그 직경이 0.7 m인 소형에서부터 직경 9 m, 길이 10 m급의 대형열진공챔버에 이른다. 대형 챔버의 경우 고기능화에 따라 대형화 되어 가는 위성의 국산화 개발을 위하여 순수 국내 기술로 제작된 우주환경모사용 챔버이다. 본 대형열진공챔버의 제작 및 유지 현황에 대해 논의한다.
This study carried out to understand the thermal characteristics of various surface material which compose the city through the observation in the summer. To examine passive cooling effect of planting of building, it is arranged four different materials that is natural grass, grass block, concrete slab and artificial grass. The results of this study are as follows; (1) Natural grass and grass block show the lower surface temperature because of the structures of leaf can do more thermal dissipation effectively. (2) There is little surface temperature between artificial grass and concrete. But there is little high surface temperature difference between natural grass and concrete because of latent heat effect. (3) The concrete can play a role of the tropical nights phenomenon as high heat capacity of concrete compare with other materials. (4) It is nearly same color in artificial grass and natural grass but there is large difference between natural grass and artificial grass at albedo. There is different albedo in near infrared ray range. (5) A short wave radiation gives more effect at the globe temperature than long wave radiation. (6) The artificial turf protected the slab surface temperature increase in spite of thin and low albedo materials.
In this study, we analyzed the relationship between four elements: long-wave radiation, the direction of the building, BVR (Building View Ratio), and cloud amount. We examined how long-wave radiations surrounding a building influences the perception of heat in the summer. The results are as follows. (1) Long-wave radiation and BVR are highly correlated regardless of geographical direction. (2) Especially, during dawn in a clear day, areas with high BVR observed high levels of long-wave radiation. (3) This correlation suggests that higher BVR in urban areas will result in a greater number of tropical nights.
점차 정밀화 및 대형화되고 있는 통신위성의 운영 우주환경은 고진공 환경이며 태양 복사열에 의한 고온 환경 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 특징지어진다. 위성체는 지상에서 발사되어 우주궤도에 진입한 순간부터는 계속해서 우주환경에 노출되며 이러한 가혹한 우주환경에 의해서 위성체의 주요부품에 기능장애가 초래되기도 하고 이는 결국 임무의 실패로 이어지도 한다. 위와 같은 이유들로 인하여 위성체는 지상에서 우주환경 시험을 거쳐 기능 및 작동상태를 점검해야 하며, 이를 위해서는 우주환경을 모사 할 수 있는 우주환경 모사장비가 필요하다. (중략)
오존은 성층권에 대부분 존재하며, 25-30km부근에서 최대 밀도를 이루고 있다. 오존층이 자외선과 그 밖의 태양복사에너지를 흡수함에 따라 성층권의 열의 근원이 되어 지구 대기 순환에 영향을 준다. 즉, 오존층이 기후변화와 밀접한 관련을 가지므로 지구의 동식물들은 그 영향을 받게 된다. 그러나 1980년대 들어서 남극에서 오존홀이 발견되고, 이 오존홀이 계속 커진다면 피해가 증가할 것이다 이 같은 상황으로 볼 때 오존의 대한 연구 필요성은 크다고 할 수 있다. (중략)
The thermal environment in a small city rapidly deteriorates due to the urbanization and overpopulation. It is important to understand and predict the thermal environment in a city area. The thermal environment is highly affected by the solar radiation and temperature distributions changing over time periodically. To predict the thermal environment precisely, the solar radiation calculation including radiation strength, incidence angle, and thermal radiation between building surface and ground should be considered. In this study, the computational domain includes various artificial structures such as building, ground, asphalt, brick and grass. To consider the solar radiation, the unsteady state numerical calculation is performed from sun rise to mid-day (2:00pm). The numerical methods consist of solar load and one dimensional heat conduction through the boundaries to reduce the computational load and improve the flexibility of the calculation.
12년간($1958{\sim}1969$) 동해의 경위도 2도 간격 격자상의 자료에 대한 조화분석을 통하여 동해의 표면수온, 기온 및 해면온도차의 계절적인 변화를 분석한 결과에 의하면, 동해에서 수온과 기온은 복사에너지 뿐만 아니라 해류와 계절풍에 의한 열이류의 영향을 크게 받고 있다. 동해에서 쓰시마난류가 흐르는 남동해역은 같은 위도상의 북서해역에 비하여 표면수온과 기온의 연평균이 높고 연교차의 폭이 작다. 이는 쓰시마난류에 의한 열이류 변화의 위상이 복사에너지 변화의 위상과 반대여서 계절적인 온도의 변화폭을 줄이기 때문이다. 동해에서 연평균 수온은 연평균 기온보다 $2{\sim}4^{\circ}C$ 높으며, 수온과 기온간의 차이는 계절에 따라 크게 변한다. 즉 여름에는 표면수온과 기온간에 차이가 거의 없지만, 겨울에는 수온이 기온보다 $6{\sim}10^{\circ}C$ 높으며, 겨울에 헌혈과 증발열을 통하여 해면으로부터 대기로 공급되는 에너지는 태양복사에너지의 2배에 달한다.
This paper is a study on the design of the solar lamp bank which is a very important part of the solar simulator with the commercial metal halide lamps and infrared lamps. Lamp Bank is designed by the lamp bank design program based on point light source theory. The reliability of the program for lamp bank design is verified through irradiance variation experiments of a kind of lamp according to horizontal distance. Solar lamp bank facilitates heat distribution and satisfies the irradiance in the three wave length which test guidelines require. The shape of the ceiling board next to the lamp bank to promote the lamp cooling efficiency and to reduce temperature deviation and air velocity deviation in the chamber is so creative. The ceiling board of partial closed type is the best among several types.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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