• 제목/요약/키워드: Air dispersion model

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Artificial and Biological Particles in the Springtime Atmosphere

  • Ma, Chang-Jin;Kim, Ki-Hyun
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제7권4호
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    • pp.209-216
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    • 2013
  • This study focused on a comprehensive and detailed interpretation for the springtime air quality influenced by both artificial (particulate matter (PM) and asbestos) and biological (pollen) sources in Fukuoka Prefecture, Japan. An intensive measurement of PM was conducted at four characteristic sites (i.e., a heavy traffic area, a residential area, an industrial area, and a desolate area) in the Fukuoka Prefecture during spring of 2007. Analysis of major ionic species in $PM_{2.5}$ was performed by an Ion Chromatography, and asbestos and pollen were identified by Scanning Electron Microscopy with an energy dispersive X-ray spectrometer (EDX). $PM_{2.5}$ concentration ($65.3{\mu}gm^{-3}$) measured in an industrial area (site C) was extraordinarily high compared to those monitored in other areas; it greatly exceeded the Japan's $PM_{2.5}$ criteria (a daily average of $35{\mu}gm^{-3}$). NOAA's HYSPLIT dispersion model suggests that this high level of $PM_{2.5}$ monitored at site C is unlikely to affect the Asian continent. The ambient concentrations of $PM_{2.5}$-related anions ($NH_4{^+}$, $NO_3{^-}$, and $SO_4{^{2-}}$) and their relative contributions to $PM_{2.5}$ were also investigated in four study areas. The concentrations of these major water-soluble ions exhibit not only strong spatial dependence but also different ratios to each other. Asbestos fiber (crocidolite and amosite) concentration values changed in the range of 2.5 to 14.4 f per liter of air. The number of pollen grains showed that Cedar ranked higher in concentration than other types of pollen, with the maximum concentration at site A.

방사능위해성평가 프로그램 RADCONS의 개발 및 적용 (Development and Application of Radiological Risk Assessment Program RADCONS)

  • 정효준;박미선;황원태;김은한;한문희
    • 환경영향평가
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    • 제22권1호
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    • pp.89-97
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    • 2013
  • RADCONS Ver. 1.0 (RADiological CONSequence Assessment Program) was developed for radiological risk assessment in this study. A Gaussian plume model was used to analyze the fate and transport of radionuclides released into the air in case of accidents. Both single meterological data and time series meterological data can be used in RADCONS. To assess the radiological risk of the early phase after an accident, ED (Effective Dose) estimated by both deterministic and probabilistic approaches are presented. These EDs by deterministic and probabilistic will be helpful to efficient decision making for decision makers. External doses from deposited materials by time are presented for quantifying the effects of mid and late phases of an accident. A radiological risk assessment was conducted using RADCONS for an accident scenario of 1 Ci of Cs-137. The maximum of ED for radii of 1,000 meters from the accident point was 8.51E-4 mSv. After Monte-Carlo simulation, considering the uncertainty of the breathing rate and dispersion parameters, the average ED was 8.49E-4, and the 95 percentile was 1.10E-3. A data base of the dose coefficients and a sampling module of the meteorological data will be modified to improve the user's convenience in the next version.

차단주파수 영역 도파관 등가회로 모델을 이용한 Gap-Coupled NRD Guide 대역통과 여파기의 설계 (A Gap Coupled NRD-Guide Filter Designed with an Equivalent Circuir Model of Evanescent Waveguide)

  • 김소영;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.990-995
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    • 2000
  • 밀러미터 내역(30~300GHz)의 전파에 대한 관심이 증가하면서 저손실 특성을 갖는 Nonradiative Dielectric(NRD) 도파로에 대한 관심이 커지고 있다. NRD 도파로는 분산특성이나 유전체 내의 필드 분포 형태로 볼 때 양 측면의 전도체가 없는 유전체가 채워진 도파관과 유사하므로 도파관으로 구현되는 대부분의 소자들은 NRD도파로를 이용하여 구현할 수 있다. 기존의 gap-coupled NRD guide 대역통과 여파기의 설계에서는 갭(gap) 영역의 임피던스를 Variational Method를 이용하여 해석하였으나 본 논문에서는 갭 영역을 차단영역 도파관의 등가회로 모델로 대치하여 해석함으로써 설계과정을 간단히 하였다. 또 이러한 설계 방법을 미리미터 대역의 필터에 적용하기 전에 시험적으로 중심 주파수가 10GHz인 대역통과 필터(3-Pole, 0.1dB ripple, 2% bandwidth)를 설계, 제작하였다. 측정한 결과느느 HFSS (High Frequency Structure Simulator)로 시뮬레이션 한 결과와 제작의 오차범위 내에서 일치하였다.

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적접분사 엔진의 유동장 및 분무특성에 미치는 선회비의 영향에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Simulation of Swirl Effect on the Flow Fields and Spray Characteristics in Direct Injection Engine)

  • 홍기배;김형섭;양희천;유홍선
    • 한국안전학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.120-129
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    • 1995
  • 직접분사엔진에서 기상과 분무액적간의 유동특성 및 분무특성에 미치는 선회비의 영향에 대하여 수치해석 하였다. 정적인 환경에서는 분무초기를 제외하고는 계산과 실험결과가 잘 일치하였다. 운전상태에서는 연료분사 기간동안 속도장의 영향이 증가하여 스쿼시유동의 중요성이 상대적으로 감소하였다. 선회비가 증가할수록 높은 난류에너지가 연소실내에 분포되며 분무액적이 확산되고 기상과의 상호작용이 강해져서 증발률이 증가하였다.

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대기 누출 방사성물질 선원 위치 추적을 위한 3차원 궤적모델 개발 (Development of Three-Dimensional Trajectory Model for Detecting Source Region of the Radioactive Materials Released into the Atmosphere)

  • 서경석;박기현;민병일;김소라;양병모
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제41권1호
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    • pp.31-39
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    • 2016
  • 연구배경: 우리나라를 포함한 중국, 대만, 북한, 일본 등에서 원전, 재처리시설과 같은 원자력시설의 증가에 따라 주변국 핵활동 분석의 종합적 대책이 필요하다. 우리나라와 포괄적핵실험금지조약기구(Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, CTBTO)는 동북아시아 지역에서 핵종 탐지소를 운영 중으로, 핵종탐지 장비에서 특이 값 측정시 모니터링 자료의 분석과 더불어 배출원 탐색모델을 이용하여 핵종의 기원이 어디인지 추정하고 평가하는 것은 주변국 핵활동에 대한 감시 및 안전성 확보 측면에서 중요하다. 재료 및 방법: 주변국의 은밀한 핵활동 시 방사성핵종의 기원을 추정하기 위하여 3차원 전진/후진형 궤적모델을 개발하였다. 개발된 궤적모델은 궤적 미분방정식을 유한차분법을 이용한 방법으로 주어진 바람자료를 이용하여 방사성핵종의 방출지점으로부터 입자의 궤적을 순차적으로 찾아가는 전진형 모델과 시간 역산으로 방출기원을 추정하는 후진형 모델로 구성되었다. 결과 및 논의: 개발된 궤적모델의 검증을 위하여 체르노빌 사고 당시 측정된 농도자료를 이용하였다. 검증결과 관측지점의 농도가 높게 측정된 지점과 방출기원에서 가까운 지역으로부터 시간 역산의 방출지점을 추정한 결과의 정확도가 높았다. 3차원 궤적모델은 방출시간, 방출높이, 방출간격 등의 변수에 의해 계산결과가 달라지는 불확도를 내포하고 있는데, 이러한 궤적모델의 불확도를 최소화하기 위해 한국원자력연구원에서 개발한 대기확산모델(long-range accident dose assessment system, LADAS)를 이용하여 fields of regards (FOR) 기법에 의해 오염물 방출영역을 추정한바 신뢰성 있는 결과를 얻었다. 결론: 본 연구를 통하여 개발된 배출원 탐색모델은 주변국의 은밀한 핵활동 시 핵종 탐지장비와 연계하여 방사성핵종의 방출지역과 기원을 파악하여 우리나라의 핵종탐지 능력을 향상하고 핵활동 및 방사선 안전 분야에서 주도적 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다.

포항지역 오염물질 보건.환경 위해성 평가 -미세먼지의 발생특성 및 농도분포를 중심으로- (Health and Environmental Risk Assessment of Pollutants in Pohang)

  • 정종현;최원준;임헌호;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.2719-2726
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    • 2010
  • 본 연구는 포항지역 환경오염물질의 보건 환경 위해성 평가를 위한 기초연구의 일환이며, 이를 위하여 포항시에 소재한 지역대기자동측정 자료를 이용하여 연별, 계절별 $PM_10$ 농도분포에 대한 현황, 기상특성 및 오염물질 농도분포 분석을 수행하였고, 대기확산 모델(CALPUFF)을 이용하여 농도분포 특성에 대해 정성적, 정량적으로 확인하였다. 포항지역의 $PM_10$ 농도분포를 확인한 결과, 포항지역의 계절별 $PM_10$ 평균농도는 봄($75.7{\mu}g/m^3$)>여름($56.8{\mu}g/m^3$)>겨울($53.6{\mu}g/m^3$) >가을($52.7{\mu}g/m^3$) 순으로 봄에는 빈번히 발생하는 황사의 영향으로 높은 농도를 나타내었다. 포항지역 오염원별 $PM_10$ 배출량은 점오염원 62%>이동오염원 33%>면오염원 5% 순이며, 점오염원 중 전체 97%가 철강산업인 제철제강업에서 발생되었다. 포항지역은 $PM_10$의 영향을 많이 받고 있는 지역으로 포항철강공단지역에 대한 환경오염물질 원인배출원에 대한 감시체계의 보완 및 집중관리와 함께 포항지역 주민의 건강 보호를 위하여 보건 및 환경에 악영향을 미치는 위해인자 및 오염물질을 원천적으로 차단하는 작업이 지속적으로 수행되어야 할 시점이다.

환경영향평가에서의 대기질 확산모델 적용방법 개선 연구(II) - AERMOD 모델 적용방법을 중심으로 - (A Study on Improvement of Air Quality Dispersion Model Application Method in Environmental Impact Assessment (II) - Focusing on AERMOD Model Application Method -)

  • 김수향;박선환;주현수;소민섭;이내현
    • 환경영향평가
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    • 제32권4호
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    • pp.203-213
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    • 2023
  • 우리나라 환경영향평가서의 대기모델 적용 실태를 조사하기 위하여 2021년부터 2022년까지 협의가 완료되어 환경영향평가정보지원시스템(EIASS)에 공개된 환경영향평가서를 분석한 결과 AERMOD가 89.0%로 가장 많이 사용되었다. AERMET과 AERMOD의 버전 불일치는 25.3%로 나타났으며, 산업단지 및 도시개발사업의 발생하는 오염물질 배출량 산정시 적용한 가동시간과 모델에 적용한 가동시간의 불일치는 50.6%로 나타났다. 군산지역의 단순 및 복잡지형에서 다양한 버전의 AERMET과 AERMOD 모델을 면오염원과 점오염원에 적용한 결과, AERMOD 버전 12(15181) 이후부터는 동일한 값을 나타내었다. 배출량은 24시간 가동을 기준으로 산정하고, 모델에는 주간 8시간 가동을 적용하는 가변 배출계수 옵션을 사용할 때, 예측농도는 단순 및 복잡지형에서 면오염원은 32.06~74.27%, 점오염원은 14.85~43.13% 축소되는 것으로 나타났다. 따라서 AERMOD 모델의 가변 배출계수 적용 오류를 방지하기 위해서는 환경영향평가서에 배출량 산정과정을 명확히 제시하고, 모델링 입력자료 구성에 대한 구체적인 설명이 요구되며, 환경영향평가 전문 검토기관에서는 보다 철저한 검토가 필요하다.

지역 분할 방법에 의한 ISCST3 모델링으로 수도권 지역에서 SO2 농도 예측 연구 (A Study on the Prediction of SO2 Concentrations by the Regional Segment ISCST3 Modeling in the Seoul Metropolitan Area)

  • 구윤서;김성태;신봉섭;신동윤;이정주
    • 환경영향평가
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    • 제12권4호
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    • pp.245-257
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    • 2003
  • $SO_2$ concentrations in the Seoul Metropolitan Area (SMA) were predicted by the regional segment ISCST3 modeling. The SMA was segmented by three modeling regions where the weather monitoring station exists since the area of the SMA, approximately $100km{\times}100km$, is too wide to be modeled by one modeling domain. The predicted concentrations by the model were compared with the measured concentrations at 39 air monitoring stations located in the SMA to validate the ISCST3 modeling coupled with the regional segment approach. The predicted concentrations by the regional segment method showed better performance in depicting the measurements than those by the non-segment ISCST3 modeling. The correction methods of the calculated concentrations reviewed were here the correlation method by the first order linear equation and the ratio method of observed to calculated concentrations. The corrected concentrations by two methods showed good agreement with the measured data. The ratio method was, however, easily applicable to the concentration correction in case of a wide modeling region considered in this study.

종관 환경 변화에 따른 아격자 산악모수화와 고해상도 지면 자료가 WRF 모델의 바람장 모의에 미치는 영향 (Effects of the Subgrid-Scale Orography Parameterization and High-Resolution Surface Data on the Simulated Wind Fields in the WRF Model under the Different Synoptic-Scale Environment)

  • 이현지;김기병;이준홍;신혜윰;장은철;임종명;임교선
    • 대기
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    • 제32권2호
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    • pp.103-118
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    • 2022
  • This study evaluates the simulated meteorological fields with a particular focus on the low-level wind, which plays an important role in air pollutants dispersion, under the varying synoptic environment. Additionally, the effects of subgrid-scale orography parameterization and improved topography/land-use data on the simulated low-level wind is investigated. The WRF model version 4.1.3 is utilized to simulate two cases that were affected by different synoptic environments. One case from 2 to 6 April 2012 presents the substantial low-level wind speed over the Korean peninsula where the synoptic environment is characterized by the baroclinic instability. The other case from 14 to 18 April 2012 presents the relatively weak low-level wind speed and distinct diurnal cycle of low-level meteorological fields. The control simulations of both cases represent the systematic overestimation of the low-level wind speed. The positive bias for the case under the baroclinic instability is considerably alleviated by applying the subgrid-scale orography parameterization. However, the improvement of wind speed for the other case showing relatively weak low-level wind speed is not significant. Applying the high-resolution topography and land-use data also improves the simulated wind speed by reducing the positive bias. Our analysis shows that the increased roughness length in the high-resolution topography and land-use data is the key contributor that reduces the simulated wind speed. The simulated wind direction is also improved with the high-resolution data for both cases. Overall, our study indicates that wind forecasts can be improved through the application of the subgrid-scale orography parameterization and high-resolution topography/land-use data.

국지규모 지형영향을 고려하기 위한 MM5-A2C 결합 모델링 특성 분석 (The Analysis of Regional Scale Topographic Effect Using MM5-A2C Coupling Modeling)

  • 최현정;이순환;김학성
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.210-221
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    • 2015
  • 지형적인 형태와 지표면의 물리적인 특성은 기상장 뿐 만 아니라 대기질 수치 모델링에서도 가장 중요한 입력변수가 된다. 대부분 복잡지형에서 일어나는 국지적인 기상의 일변동들이 지형적인 불균일성에 의해 지배되기도 한다. 이러한 지형적인 특징들은 열적으로 유도된 대기흐름에 영향을 일으키며 직접적으로는 풍계의 변화를 가져오거나 지표면 가열 온도 자체에서의 중요한 변화를 가져와 간접적으로 영향을 주기도 한다. 복잡지형에서 이러한 변화양상들은 지형적인 특징 즉, 지형적 경사와 성질에 의한 태양복사 에너지의 불균등한 분배에 기인한다. 그러므로 기상장 묘사가 어려운 복잡지형에서는 관측값에 더 가까운 정확한 바람장을 예측하기 위해 상세한 지형 정보와 지표면 자료가 중요하게 된다. 본 연구에서는 상세한 지표면과 지형자료를 지표 경계자료로 활용한 MM5-A2C 모델을 이용하여 복잡한 지형적 조건을 가진 산지지역에서의 바람장 수치모의를 하고자 한다. MM5-A2C에 의해 유도된 기상장은 국지규모의 산지주변에서의 지형강제력에 의한 기상장 해석을 정밀하게 예측하여 모델 내의 지형적 조건이 미치는 영향에 대해 직접적인 영향을 주고 있음을 알 수 있었다.