• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1377-1382
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• 2011

최근, 화석연료의 고갈과 환경오염의 문제로 인해 차세대 신재생 에너지에 대한 관심이 증대되고 있다. 그 중 수소연료는 친환경, 저장의 용이, 손쉬운 제조 등과 같은 장점에 반해 가연범위가 넓고, 폭발의 위험성이 단점으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 간편한 SP 시험법을 이용하여 고압수소가스 분위기 하에서 in-situ 수소취화거동을 평가할 수 있는 시험기법을 확립하고자 한다. 그 적용성을 평가하기 위해서 수소저장용기 재료로 사용되는 스테인리스강(SUS316L)을 사용하여 대기압, 고압 헬륨 및 수소가스 분위기에서 시험하였다. 실험결과, 고압 수소가스 분위기에서는 수소 침투로 인해, 대기압 및 헬륨가스 분위기하에서와 달리, 시험편 표면에 미세균열 발생과 하중-변위 선도상 소성불안정 변형 영역에서 연신율 감소를 가져왔고, 파면관찰 결과 수소취화 균열이 관찰되어 SP시험법의 유효성을 나타내었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제25권1호
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• pp.45-59
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• 2009

본 연구에서는 NOAA AVHRR 밝기온도 자료로부터 해수면 온도(SST) 산출에 황사 에어로솔은 미치는 영향을 복사전달 모델을 사용하여 분석하고, SST 복원 알고리즘을 개선하였다. 봄철의 황사에 의한 AVHRR 밝기온도 변화를 모의하기 위한 복사전달 모델의 입력 자료로서 지상 태양광 관측 자료로부터 분석한 황사 에어로솔 광학적 특성 (에어로솔 광학적 두께 및 크기분포)과 라디오 존데 연직분포 자료(기압, 기온, 및 습도)를 이용하였다. 황사 에어로솔은 적외선 복사대에서 흡수에 비해 산란이 매우 큼을 보였으며, 이러한 특징은 지표면에서 방출되는 상향복사량을 산란시켜 대기상부에서 관측되는 밝기 온도를 감소시키는 경향과 관련이 있다. 광학적 두께가 1인 황사의 경우 직하점에서 약 2 K, 위성 천정각이 $50^{\circ}$인 경우에는 약 4 K의 감쇄를 유발하였다. 황사 존재시 AVHRR 적의채널 11, $12{\mu}m$의 밝기온도 차 역시 감소하는 경향을 보이고 있지만 그 값은 미미하였다. 기존 SST 복원 알고리즘은 황사발생시 SST를 실제 값보다도 낮게 산출함을 보였으며, 이를 보정하기 위해 에어로솔 광학적 두께, $11{\mu}m$에서의 밝기온도, 그리고 위성 천정각을 추가하여 알고리즘을 개선하였다. 개선된 SST 복원 알고리즘은 황사의 두께가 1인 경우 2.7 K정도의 오차를 개선하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권3호
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• pp.259-268
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• 2012

해양에서 발달하는 강수시스템의 연직풍에 따라 변동하는 해양성 에어러솔의 입경별 특성을 알아보기 위하여 마라도에서 남서쪽으로 419 km 지점에 위치한 이어도 해양종합과학기지에서 2009년 6월 8일부터 22일까지 에어러솔수 농도와 연직풍 관측을 실시하였다. 에어러솔 수 농도와 연직풍은 레이저입자계수기와 초음파 3차원 풍향 풍속계를 이용하였으며, 지상일기도, NCEP/NCAR 재분석자료, 라디오존데 자료를 이용하여 종관상태를 분석하였다. 그 결과, 전체적으로 1.0 ${\mu}m$ 이상의 크기의 에어러솔 수 농도 분포가 강수 중에 크게 변동하였으며, 하강류에서 상승류로 연직풍이 변함에 따라 크게 증가하였다. 강수 중에는 큰 입자(1.0 ${\mu}m$ 이상)의 에어러솔 수 농도가 약 5배 증가하였고, 이때 상승류가 약 0.4 $ms^{-1}$로 나타났다. 또한 축적모드(1.0 ${\mu}m$ 미만)와 큰 입자(1.0 ${\mu}m$ 이상)의 에어러솔 수 농도는 강수 중과 비교하여 약 45%와 92%가 제거되었다. 이는 독립된 해양지역에서의 큰 입자(1.0 ${\mu}m$ 이상) 에어러솔 수 농도 증가는 수평풍 보다는 상승류에 의해 크게 영향을 받고, 강수에 의한 세정효과도 나타났다. 따라서 해양경계층 내 에어러솔의 생성 및 발달 메커니즘에 상승류의 영향이 크게 기인함을 알 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제29권2호
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• pp.247-258
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• 2013

A grid-based configuration of Land Surface Models (LSMs) coupled with a climate model can be advantageous in impact assessment of climate change for a large scale area. We assessed the applicability of Common Land Model (CoLM) to runoff and land surface temperature (LST) simulations at the domain that encompasses the Nakdong river basin. To establish a high resolution model configuration of a $1km{\times}1km$ grid size, both surface boundary condition and atmospheric inputs from the observed weather data in 2009 were adjusted to the same resolution. The Leaf Area Index (LAI) was collected from MODerate esolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) and the downward short wave flux was produced by a nonstationary multi-site weather state model. Compared with the observed runoffs at the stations on Nakdong river, simulated runoffs properly responded to rainfall. The spatial features and the seasonal variations of the domain fairly well were captured in the simulated LSTs as well. The monthly and seasonal trend of LST were described well compared to the observations, however, the monthly averaged simulated LST exceeded the observed up to $2^{\circ}C$ at the 24 stations. From the results of our study, it is shown that high resolution LSMs can be used to evaluate not only quantity but also quality of water resources as it can capture the geographical features of the area of interest and its rainfall-runoff response.

• 한국환경과학회지
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• 제25권7호
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• pp.1017-1028
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• 2016

Wind information is one of the major inputs for the prediction of urban air flow using computational fluid dynamic (CFD) models. Therefore, the numerical characteristics of the wind data formed at their mother domains should be clarified to predict the urban air flow more precisely. In this study, the formation characteristics of the wind data in the Seoul region were used as the inlet wind information for a CFD based simulation and were analyzed using numerical weather prediction models for weather research and forecasting (WRF). Because air flow over the central part of the Korean peninsula is often controlled not only by synoptic scale westerly winds but also by the westerly sea breeze induced from the Yellow Sea, the westerly wind often dominates the entire Seoul region. Although simulations of wind speed and air temperature gave results that were slightly high and low, respectively, their temporal variation patterns agreed well with the observations. In the analysis of the vertical cross section, the variation of wind speed along the western boundary of Seoul is simpler in a large domain with the highest horizontal resolution as compared to a small domain with the same resolution. A strong convergence of the sea breeze due to precise topography leads to the simplification of the wind pattern. The same tendency was shown in the average vertical profiles of the wind speed. The difference in the simulated wind pattern of two different domains is greater during the night than in the daytime because of atmospheric stability and topographically induced mesoscale forcing.

• 한국환경과학회지
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• 제19권1호
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• pp.27-37
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• 2010

A system coupled the prognostic WRF mesoscale model and CALMET diagnostic model has been employed for predicting high-resolution wind field over complex coastal area. WRF has three nested grids down to from during two days from 24 August 2007 to 26 August 2007. CALMET simulation is performed using both initial meteorological field from WRF coarsest results and surface boundary condition that is Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) 90m topography and Environmental Geographic Information System (EGIS) 30m landuse during same periods above. Four Automatic Weather System (AWS) and a Sonic Detection And Ranging (SODAR) are used to verify modeled wind fields. Horizontal wind fields in CM_100m is not only more complex but better simulated than WRF_1km results at Backwoon and Geumho in which there are shown stagnation, blocking effects and orographically driven winds. Being increased in horizontal grid spacing, CM_100m is well matched with vertically wind profile compared SODAR. This also mentions the importance of high-resolution surface boundary conditions when horizontal grid spacing is increased to produce detailed wind fields over complex terrain features.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.122-130
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• 2021

다양한 목표 고도에서의 풍속 추정은 해상풍력 구조물 설계 및 풍파 추정 등의 분야에서 매우 중요한 요소이다. 그러나 풍속 관측 자료가 특정 고도에 한정되어 있기 때문에 다른 고도에서의 풍속 추정은 일반적으로 사용되는 연직 분포함수와 평균적인 매개변수를 이용하여 추정한다. 본 연구에서는 HeMOSU-1 관측타워의 다양한 고도에서 측정한 풍속 자료를 이용하여 Power 함수, 대수함수의 매개변수를 추정하고 그 변동 양상을 분석하였다. 매개변수 추정 결과, Power 함수의 지수 매개변수는 일반적으로 제안되는 0.14(= 1/7) 보다 작은 평균 0.10 정도로 추정되었으며, 변동 범위도 0.0~0.3 정도로 파악되었다. 대수분포함수의 경우, 매개변수는 마찰속도와 조도 길이로 그 범위가 풍속에 따라 차이를 보이고 있으며, 변동 범위는 각각 0~10 (m/s), 0.0~1.0 (m) 정도로 파악되었으며, 일반적으로 제시되는 범위와는 그 차이를 보이는 것으로 파악되었다. 이러한 차이는 기존의 고도 분포함수가 대기 중립 조건을 가정하고 있는 영향으로 판단되며, 보다 정확한 추정을 위해서는 대기조건을 고려한 비선형 고도분포함수의 도입이 필요하다.

• 전기화학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-12
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• 2019

암모니아 생산은 이전부터 비료, 식량과 관련되어 많은 연구가 이루어져 왔는데, 최근 신재생 에너지에 대한 관심이 커짐에 따라 암모니아 또한 에너지로서 내연기관이나 연료전지로 활용이 기대되어 더 많은 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 하지만 암모니아를 생성하기 위해서 하버-보쉬법을 사용하는데, 150-300기압과 $350-550^{\circ}C$ 이상의 높은 압력과 온도가 필요하므로 지구 에너지의 1-2%를 사용할 만큼 암모니아 생산에 많은 에너지가 소모되며, 주로 화석연료가 사용된다. 위와 같은 반응에 사용되는 에너지를 줄임으로 이산화탄소 배출량을 줄여 환경문제에도 대응할 수 있기 때문에 반응온도 및 압력을 줄이는 노력이 필요하다. 본 총설에서는 암모니아를 생산하기 위한 방법 중 특히 상온, 상압에서의 전기화학적 질소환원반응 결과들을 소개한다. 실험 결과뿐만 아니라 밀도범함수 계산을 통하여 전기화학적 질소환원반응 메커니즘 연구가 많이 되었으며, 더 많이 전기화학반응에 참여할 수 있도록 하는, 나노 와이어, 다공성 전극과 같은 나노구조화 전극설계에 대한 다양한 연구 결과들 또한 제시한다.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권5호
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• pp.580-602
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• 2011

Volatile organic compound (VOC) emissions in the 2007 CAPSS (Clean Air Protection Supporting System) emissions inventory are chemically speciated for the SAPRC99 (Statewide Air Pollution Research Center 99) mechanism, following the Source Classification Code (SCC) matching method to borrow the U.S.EPA's chemical speciation profiles. CMAQ simulations with High-order Direct Decoupled Method (HDDM) are in turn applied to evaluate uncertainty in the method by comparing the simulated model VOC species to the observations in the Seoul Metropolitan Area (SMA) for a 2007 June episode. Simulations under-predicted ALK1 to ALK4 in SAPRC99 by a factor of 2 to 5 and over-predicted ALK5 by a factor of 7.5 while ARO1, ARO2, OLE1, and ethylene (ETH) are comparable to the observations, showing relative difference by 10 to 30%. OLE2 emissions are roughly 4 times overestimated. Emission rates for individual VOC model species are revised referring to the ratio of simulated to observed concentrations. Impact of the VOC emission changes on the overall ozone prediction was insignificant for the days of which 1-hr maximum ozone are lower than 100 ppb. However, simulations showed ozone difference by 5 to 10 ppb when high ozone above 120 ppb was observed in the vicinity of Seoul. This result suggests that evaluations on individual model VOC emissions be necessary to lead ozone control plans to the right direction. Moreover, the simulated ratios of ARO1 and ARO2 to $NO_x$ are roughly 50% lower than the observed ones, which imply that adjustment in $NO_x$ and VOC emission rates may be required to mimic the real VOC/$NO_x$ condition over the area.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권3호
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• pp.281-290
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• 2011

In this study, a series of experiments were carried out to measure temporal stability of reduced sulfur compounds (RSCs) in Tedlar bag samples as a function of elapsed storage time. To this end, temporal variability of 4 RSC standard gases ($H_2S$, $CH_3SH$, DMS, DMDS) was measured up to 29 days. For the purpose of comparison, RSC samples were stored in both individual and mixed state. In the case of mixed standard, samples were also examined to allow comparison between light and dark condition. Then results of $CH_3SH$ data were the most stable with the least change in its concentrations through the end of exps (29 days). When compared with previous studies, the extent of stability appeared to be influenced by the initial concentration levels of samples. When the patterns were compared between individual and mixture samples, differences were not significant in the case of $H_2S$ and DMS. The effects of light conditions on temporal stability were seen to be fairly sensitive on most RSC other than $H_2S$. The results of our study confirm that the stability of RSC storage is affected by their involvement in photochemical reactions.