• 대한원격탐사학회지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.603-616
• /
• 2016

본 연구에서는 기상청 현업 국지기상모델(Local Data Assimilation and Prediction System, LDAPS)과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 모델을 접합하여, 서울 종로구 송월동에 위치한 지동기상관측소(서울 ASOS) 주변 지역의 기상 환경을 분석하였다. 토지 피복별 차등 가열이 도시 지역의 대기 흐름과 기온에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 시간 변화에 따른 토지 피복별 지표면 온도와 그림자 영역에 대한 지표면 온도 감소 효과를 고려하였다. LDAPS 모델은 상세한 건물, 지형, 지표면 가열 효과를 고려하지 못하기 때문에, 풍속을 과대모의 하고 기온을 과소 모의하였다. 건물과 지형의 마찰 효과와 태양 복사에 의한 지표면 가열을 고려할 수 있는 LDAPS-CFD 접합 모델은 서울 ASOS 지점의 관측 풍속과 유사한 풍속을 모의하였고, 관측 기온을 잘 재현하였다. 주로 동풍이 부는 오전 시간대에는 LDAPS-CFD 접합 모델 또한 기온을 과소모의 하였는데, 이는 서울 ASOS 지점의 풍상측(동쪽)에 위치한 경희궁 주변 지역에 주로 수목이 분포하고 있고, 표면 온도가 상대적으로 낮기 때문인 것으로 판단된다. 그러나, 주로 남동풍 계열의 바람이 부는 오후 시간대에는 풍상측에 위치한 건물의 표면 가열의 효과로 인해 서울 ASOS 지점의 관측 기온을 상대적으로 잘 모의하였다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제88권1호
• /
• pp.38-46
• /
• 1999

독일 중부(Solling Hills)의 가문비림 임관의 구조적인 수분증산 통도특성은 LE와 H의 유동량으로 측정되고, 1996년 6월중 재배열된 Penman-Monteith 식을 이용하여 SVAT 모형을 설계하여 도출하였다. 또한 SLODSVAT 모형을 통한 전체 임관 내 각 침엽의 연속적인 수분통도성을 평가하여 임관기공의 통도성을 비교하였다. 이와 같은 결과에서 나온 임관 표면 통도성과 유동량을 설계하고, SLODSVAT 모형에 의해 설계된 기공 통도성 사이에서 중요한 차이점을 알 수 있었다. 이 차이점은 산림 임관의 범위내에 빗물리적인 요소에 의해 영향을 받았음을 알 수 있으며, 일반적으로 임관 표변의 통도성은 전체 측정 기간 동안 임관 기공 전도력보다 크게 나타났다. 또한 산림의 전체 증발산량에 대한 하층부의 공헌도는 작았고, 임관의 복사에너지 균형에 의존하지는 않는 것으로 나타났다. 하층부 증발산량의 기각은 독일 가문비림에 대한 임관 표면 전도력의 과대 평가로서 나타난 결과이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
• /
• pp.355-361
• /
• 2002

본 연구에서는 원적외선.열풍 복합건조특성을 구명하기 위하여 건조용량 150-500kg이고, 승강기, 상.하부스크류, 건조실, 템퍼링실, 송풍기 및 가열장치로 구성된 시뮬레이터를 제작하여 건조특성시험을 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 열풍온도에 따른 곡온변화를 시험한 결과 열풍온도 45$^{\circ}C$일 때 곡온 32-33$^{\circ}C$를 유지하였으며, 48, 51$^{\circ}C$일 때는 곡온이 35$^{\circ}C$가 넘어서는 현상을 나타났다. 건조중 곡온이 35$^{\circ}C$를 넘어서게 되면 동할미 발생량이 많아지고 품질저하가 급격히 일어난다. 나. 템퍼링실의 온도편차가 2,5$^{\circ}C$ 정도로 고른 온도분포를 나타내었고, 버너 입구쪽과 템퍼링실 중앙지점에서 온도가 약간 높게 나타났으며, 원적외선방사체 표면온도분포는 열풍온도가 45$^{\circ}C$일 때 평균 17$0^{\circ}C$를 유지하였고, 48$^{\circ}C$, 51$^{\circ}C$일 때 각각 22$0^{\circ}C$, 23$0^{\circ}C$에서 유지하는 것으로 나타났다. 다. 원적외선방사체 길이방향으로 온도편차는 버너를 기준으로 해서 버너쪽에서 멀수록 온도가 높았고, 중간, 근거리 순으로 나타났다. 버너의 원거리쪽에서 온도가 높게 나타난 것은 원적외선방사체를 통과하는 열풍이 빠져나가도록 되어있는 열풍 유동관이 버너 원거리에 위치하고 있어 버너에 불꽃이 점화되면서 열풍이 방사체 끝쪽으로 일시 머물렀다가 배출되기 때문으로 판단된다. 라. 건조기의 송풍량을 요인으로 하여 건조속도와 건조에너지를 비교한 결과 송풍량이 30cmm일 때가 25cmm에서보다 약 33%의 건조속도가 증가되어 송풍량이 많을수록 건조속도가 빨라졌으나, 건조에너지는 1,391kcal/kg.water로 나타나 약 4.2%정도가 더 소요 되었다. 곡물순환속도를 요인으로 하여 비교 시험한 결과 곡물순환속도가 33kg/min일때가 26kg/min보다 약 25%의 건조속도가 증가되어 곡물의 순환속도가 빠를수록 건조속도가 빨라졌으며, 건조에너지도 1,334kcal/kg.water로 비슷하게 소요되었다. 마. 시험구와 대비구의 건감률은 시험구에서 1.08~1.36w.b./h로 나타나 대비구보다 약 9.9~18.3%가 높게 나타났고, 건조에너지는 10.2~14.6%가 절감되었다. 발아율은 열풍온도가 낮을수록 높게 나타났고 시험구가 대비구보다 발아율이 낮게 나타났으며, 동할률 증가량도 원적외선.열풍 복합건조방법이 높게 나타나 이것은 곡물 표면에 원적외선 방사에의한 복사열이 전달되어 열장해를 받았기 때문으로 판단되며, 금후 더 연구하여 적정 열풍온도 및 방사체 크기를 구명해야 할 것이다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제23권7호
• /
• pp.552-564
• /
• 2002

하부 대류권의 대기물현상과 마이크로파 표면 방출율를 전구적으로 조사하기 위하여 1981-93년 기간의 MSU 채널1 밝기온도와 대기대순환 모델(GCM) 재분석 월평균 자료를 사용하였다. 모델재분석 채널1 자료의 평균값이 MSU 채널1 가중함수를 기초로 하여 세 종류의 모델(NCEP ECMWF, GEOS) 재분석에서 온도장을 이용하여 재구성되었다. 모델재분석 채널1 온도는 하부 대류권의 열적 상태를 주로 반영하기 때문에, 해양과 육지에서 계절에 관계없이 각 반구 여름철에 최대값을 나타내었다. MSU 채널1 밝기온도는 해양에서 대기물현상으로 인해 열대 및 남태평양 수렴대들 에서 극대값을 보였다. 또한 이 밝기온도는 빙하/눈 방출율 효과로 인하여 고위도 해양에서 증가하는 반면에, 고위도육지에서는 감소하였다. 열대 및 남태평양 수렴대들의 계절적 이동은 GCM과 MSU 사이의 채널1 온도 차의 분포에서 체계적으로 나타났다. 이러한 온도차의 극소값 위치에서 추정할 때, 열대 수렴대는 가을에 9N까지 북상하였고, 남태평양 수렴대는 북반구 가을과 겨울에 12S까지 남하하였다. 고위도 경우에는 해빙이 각 반구의 겨울에 북반구에서 53N까지 남하하고, 남반구에서는 58S까지 북상하였다 복사전달 결과를 이용하여 MSU 채널1 밝기온도에 대한 대기물현상과 표면 방출율의 부분적인 기여도를 분리하여 조사하였다. ITCZ지역에서 4-6K의 밝기온도 상승은 1-1.5mm/day의 대기물현상 증가에, 그리고 고위도 해양에서의 10-30K의 상승은 0.6-0.9값의 해빙 방출율의 기여에 해당하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제7권4호
• /
• pp.227-237
• /
• 2020

도시지역의 여름철 밤 시간대 열환경을 알아보기 위해, 토지피복 대분류에 따라 10개의 도시기후지역 지점에서 미기후 자료를 측정하여 인간 열환경지수를 분석하여 보았다. 미기후 요소 비교 분석 결과, 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역보다 기온에서는 평균 1.6℃ 최대 2.4℃ 낮은 결과를 보였으며, 상대습도에서는 반대로 그린인프라 지역이 평균 9.0% 최대 15.0% 높은 결과를 보였다. 풍속에서는 그린인프라 지역과 그레이인프라 지역에서 차이가 거의 없는 것으로 나타났으며, 수목의 영향으로 가장 낮은 풍속을 보인 산림지점을 제외하고는 모든 지점에서 유의성이 없는 것으로 나타나, 건물이나 수목의 높이에 의해 결정되는 표면거칠기 뿐만 아니라 지역풍의 영향이 풍속을 결정하는 주 요인인 것으로 보인다. 평균복사온도에서는 수목의 영향으로 산림지역이 가장 높은 값을 보였으며, 산림지역을 제외하면 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역에 비해 평균 5.5℃의 저감 효과를 보였다. 평균복사온도를 결정하는 주 요인으로는 하늘시계지수라고 할 수 있다. 인간 열환경지수 분석에서는 그린인프라 지역은 거의 덥지도 춥지도 않는 '중립'의 열지각 단계를 나타내었으며, 그레이인프라 지역은 그것보다 한 단계 높은 '약간 따뜻함'의 단계를 나타내었다. 가장 높게 나온 산림지역을 제외하면, 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역에 비해 3.2℃ 저감 효과를 보여 1/2 단계의 인간 열환경 개선 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.251-257
• /
• 2012

인체 통신이란 사람의 몸통이나 피부를 전송 매질로 하여 데이터를 송수신하는 통신 방식을 의미한다. 본 논문에서는 인체 피부 표면에 닿아 있는 자유 공간을 전송 매체로 하여 데이터를 전달하는 전송 방식에 대하여, 10~30 MHz 주파수 범위에서 5 MHz 간격으로 5개의 주파수에 대하여 송수신부 사이의 전기장 분포에 대하여 수치 해석하였다. 채널 손실 계산은 총 29종의 조직으로 구성되어 있는 한국형 남성 표준 인체 모델에 상용의 툴을 사용하여 실행하였다. 계산 주파수에 따른 인체 조직의 도전율과 비유전율을 해석 파라미터로 입력하여 송수신부로 간주되는 손등 위에서 전기장 분포를 계산하였다. 손등에 부착된 송신기에 의한 전자파비(比)흡수율(SAR: Specific Absorbtion Rate) 값을 계산한 후, 국제비전리복사방호위원회(ICNIRP: International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) 인체 보호 기준과 비교하였다. 또한, 수치 해석으로 구한 전기장을 선(線)적분하여 인접한 극판들 사이의 전압들을 계산하였고, 송신부와 수신부의 전압의 비(比)를 채널 손실로 정의하였다. 수치 해석 결과, 10~30 MHz 주파수 대역에서 채널 손실의 범위는 약 ($75{\pm}1$) dB로 주파수에 따른 채널 손실의 변화가 크지 않았다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제33권6_1호
• /
• pp.947-960
• /
• 2017

토양수분은 지구복사에너지평형과 물순환에 영향을 미치는 중요한 인자이므로, 수문학 연구에 있어서 토양수분의 함량을 파악하는 것은 매우 중요하다. 현재 수동형 마이크로파 위성의 토양수분 자료는 10~36 km의 저해상도로서 국지규모의 수문분석에 사용하기에는 어려움이 있다. 또한 현장관측 토양수분자료는 지점 자료이므로 공간연속성을 보장하지 못하는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 Sentinel-1의 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 이용하여 우리나라 농지에서 10 m 해상도의 토양수분 산출 가능성을 살펴보았다. 2015-2017년 4월부터 10월까지 5개의 토양수분 지상관측지점을 대상으로, Sentinel-1 후방산란을 이용하여 선형회귀와 SVR(support vector regression) 방법으로 토양수분 산출을 수행하였다. 편파에 따라 후방산란계수의 토양수분에 대한 민감도가 다르지만, 산출정확도는 VV 편파와 VH 편파가 유사하였다. 토양수분은 식물계절학(phenology)보다는 수문기상과 지면특성에 보다 더 영향을 받기 때문에 토양수분 산출에 있어 특별한 계절성은 발견되지 않았다. 대체로 입사각이 작을수록 후방산란과 토양수분간의 관계 패턴이 더 뚜렷하게 나타났으며, 또한 지면에 수분이 충분히 고르게 분포하는 경우 표면 간섭이 줄어들어(시간적으로는 강수시, 공간적으로는 논에서) 산출정확도가 상대적으로 높게 나타났다. 전체적으로 RMSE(root mean square error) 6.5% 정도의 오차를 보였으나, 향후 지면 거칠기, 지형, 토성 등 다양한 지면 변수의 영향을 반영한다면 보다 더 정확도 높은 토양수분을 산출할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국진공학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.153-159
• /
• 2007

KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.1-7
• /
• 2006

현재 항공우주연구원은 2008년에 발사 운용 예정인 통신-해양-기상위성의 주요 탑재체들 중의 하나로 한반도 주변 해역의 환경 상태를 정밀 측정하려는 정지궤도 해색센서(GOCI)를 개발하고 있다. 본 논문에서는 해색센서의 궤도상 임무성능 검증을 원할이 수행하기 위해 통합적 광선 추적 기법을 이용한 임무성능 검증 수치모사 모델을 개발 제시한다. 수치모사 모델 내에서 태양은 지구 방향으로 복사에너지를 방사하는 구형 광원으로 입력되었고, 구면인 지구 표면 중 한반도를 중심으로 한 2500km x 2500km 넓이의 곡면 관측 영역은 지표와 해수면으로 구분하여 서로 다른 특성의 람버트 산란 면들로 정의되었다. 수치모사 모델 내에서 해색센서 광학시스템은 태양을 출발하여, 지표 및 해수면의 환경적 특성 변화를 반영하는 반사도의 변화에 따라 산란 후 입사되어오는 광선들의 경로를 추적하여 초점면 광소자에 맺히게 하여준다. 이러한 통합적 광선 추적 기법을 이용하여 개발 중인 해색센서가 궤도상에서 한반도 동남부 연해 상에서 가상적으로 발생된 반사율 감소 0.014에 해당하는 적조현상을 탐지해낼 수 있음을 수치모사 입증하였다. 이 같은 결과는 본 논문에 기술된 통합적 광선 추적 기법을 이용한 과학임무 성능 검증 수치모사 모형은 해색센서 뿐만 아니라, 다른 과학적 측정 목적의 위성 탑재체의 임무성능 검증에도 활용 할 수 있는 기반 기술을 확립하였다는 의의를 제공한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.54-62
• /
• 2016

열을 전기로 바꾸는 장치로 가장 효율이 우수한 장치인 AMTEC은 알칼리금속을 작동유체로 하여 열을 직접적으로 전기로 변환시키는 장치이다. AMTEC은 저압용기, 고압용기, 베타 알루미나 고체 전해질, 그리고 순환윅으로 이루어져있다. AMTEC에서의 열손실은 주요하게 저압용기에서의 BASE와 응축부 사이에서 발생하는 열복사손실이며, 암텍의 발전량은 BASE의 온도유지력에 영향을 받기에 BASE의 표면온도를 고온으로 유지시켜주어야 고효율 발전량은 일정하게 유지할 수 있다. 이를 위하여 저압챔버에서의 복사 열손실을 줄이고 BASE온도는 상승시키고, AMTEC 시스템의 발전량 향상을 위하여 저압용기 내부의 6가지 형태의 열복사차단막에 따른 출력을 전산유체해석을 통하여 분석하였다. 분석에서 최적의 열복사차단막 형상은 수직부에 곡률을 가질 때이며, 그 때의 온도에 대한 무차원수(응축부온도/BASE온도 비)는 0.665 정도이고 출력은 약 17.69 W 정도로 다른 형상에 대비하여 높은 발전량을 갖는 것으로 계산되었다. 높이에 따른 발전량의 차이에서는 수평차단막이 BASE 상부로부터 멀리 떨어진 경우 발전량이 가장 우수하며, 17.58W 정도로 나타났다. 여러 개의 작은 홀과 다중 수평차단막을 설계한 경우는 기준이 되는 형상보다 오히려 발전량이 감소하였으며, 각각 0.91W, 2.06W 정도 감소하였다.