• 제목/요약/키워드: Atmospheric model

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도시복원사업의 열 환경 변화 분석을 위한 ASTER 열적외 위성영상자료의 활용 -청계천 복원사업을 사례로- (The Application of ASTER TIR Satellite Imagery Data for Surface Temperature Change Analysis -A Case Study of Cheonggye Stream Restoration Project-)

  • 조명희;조윤원;김성재
    • 한국지리정보학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.73-80
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    • 2009
  • 인간은 보다 질 높은 생활환경속에서 쾌적한 생활을 영위하기 위하여 친 환경적인 도시개발사업과 환경 복원사업에 많은 관심을 가지고 있다. 특히 대규모 개발사업의 경우 복원 전후의 기상환경변화 분석과 지속적인 모니터링 수행은 최근 국민적 관심인 열섬완화 효과와 바람 길조성 등과 같은 환경개선 분야에 많은 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 서울시 청계천을 대상으로 복원 전후의 지표 열 분포도를 작성하고 열 환경 변화를 분석하여 복원 후에 지표온도가 낮게 나타남을 알 수 있었다. 이를 위하여 ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission Reflection Radiometer)의 TIR(Thermal Infrared) 영상자료를 이용하여 도시 지표면의 온도를 추출한 후 AWS(Automatic Weather System) 기상관측자료와의 상관성 분석하였다. 향후 청계천 주변의 지표 열 패턴변화에 대한 이해와 도시 하천과 녹지의 열 완화 효과를 정량화하여 상세 도시기상 모델 개발 인프라를 마련할 수 있으리라 기대된다.

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영동지역 지형성 강풍과 관련된 풍하측 기상요소의 특징 (Characteristics of Meteorological Variables in the Leeward Side associated with the Downslope Windstorm over the Yeongdong Region)

  • 조영준;권태영;최병철
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.315-329
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    • 2015
  • 본 연구에서는 2005~2010년 기간 동안 영동지역의 지형성 강풍과 관련된 태백산맥 풍하측에서 관측된 기상요소들을 분석하였다. 강풍 사례는 강원지역에서 풍속이 $14ms^{-1}$ 이상인 조건을 이용하여 선정하였다. 강풍 사례는 총 15일로 나타났고, 모두 영동지역에 위치한 속초, 강릉, 동해, 그리고 태백 지역에서 발생하였다. 사례 중 태풍(세 사례) 그리고 영동지역의 대설(두 사례)과 호우(두 사례)와 관련된 7개 사례는 이 연구에서 제외하였다. 8개 강풍 사례를 분석하기 위하여 종관 일기도, 속초 고층 관측, 강릉 수직측풍, 그리고 수치모델 자료를 사용하였다. 선정된 사례는 무강수 혹은 일강수량 1mm 이하의 강수를 보였다. 종관 일기도에서 나타난 지상과 상층의 특징은 기압분포가 한반도를 중심으로 남고북저형을 보였고, 영동지역으로 온도능(warm ridge)이 위치하였다. 역전층(혹은 안정층)과 온도능은 하층 강풍대와 함께 산 정상의 약 1~3 km (925~700 hPa) 고도에 위치하였다. 또한 지역예보시스템에서 분석된 온난핵과 온도능은 산 정상 상공의 850 hPa 등압면 고도에 위치하였고, 이 고도에서 수평 온도 경도는 $0.10{\sim}0.23^{\circ}C\;km^{-1}$로 분석되었다. 이러한 분석 결과는 영동지역 강풍 예보 가이던스로 요약되었다.

지구과학교육 분야의 개념변화 연구 동향 분석 (Analysis of Research Trend on Conceptual Change in Earth Science)

  • 박기락;박현주
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.193-207
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 우리나라에서 수행된 지구과학교육 분야의 개념변화 연구 동향을 분석하여 향후 개념변화 연구의 기초 자료로 제공하는 것이다. 우리나라 지구과학 개념변화 연구의 경향성을 논문의 키워드, 발표 연도, 논문 출처, 연구 목적, 연구 대상, 연구 영역, 연구 방법 측면에서 분석하였다. 연구 대상은 우리나라 지구과학교육의 개념변화연구 논문이 처음 발표된 1989년부터 2017년 7월까지, 총 126편의 지구과학교육의 개념변화 논문이었다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 지구과학 개념변화 논문은 '개념변화'라는 용어를 '오개념', '선개념' 보다 더 많이 사용하였다. 둘째, 개념변화 논문은 2000년대에 많은 양적인 성장을 이루었다. 셋째, 개념변화는 석사 학위의 연구주제로 많이 이루어지고 있었다. 넷째, 오개념 조사와 그에 따른 교정을 함께 다룬 연구가 많았고, 오개념 조사로는 자유응답 검사법을, 오개념 교정 방법으로는 인지갈등 수업모형과 CAI 교수전략을 주로 활용하였다. 다섯째, 초등학생 대상 연구가 가장 많이 이루어졌다. 여섯째, 개념변화 연구의 지구과학 영역은 천문과 대기의 비중이 높았다. 마지막으로, 연구 초기에는 양적 분석 방법을 많이 사용하였지만, 2010년대에 들어서는 질적 분석 방법을 많이 사용하였다. 향후 개념변화의 연구 과제로 예비 및 현직 교사 대상의 개념변화 연구, 지질 해양 대기 등 다양한 영역으로의 연구 확대, 오개념 형성원인 파악 및 정의적 요인에 관한 연구 등을 제안하였다.

계면활성제를 이용한 오염복원에 있어서 계면 활성제 용액 pH의 효과 (Effect of Surfactant Solution pH on Surfactant-Assisted Remediation)

  • Dal-Heui Lee;Rovert D. Cody
    • 자원환경지질
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    • 제34권3호
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    • pp.301-306
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    • 2001
  • 계면활성제를 이용한 오염복원에 있어서 제거효율에 영향을 주는 계면활성제 용액 pH의 최적범위를 조사하기 위하여 주상실험이 수행되었다. 톨루엔과 1,2,4-trichlorobenzene이 소수성 유기 화합물로서 선택되었다. 4%(v/v)의 sodium diphenyl oxide disulfonate(DOSL), trideceth-19-carboxylic acid(TDCA), octylphenoxypoly ethosye-thanol(OPEE)을 사용하여 두 종류의 아이오와 토양(Fruitfield sand, Webster clay loam)에 대한 용출실험을 수행하였다. 실험결과, 톨루엔과 1,2,4-trichlorobenzene의 제거효율은 계면활성제 용액 pH 10에서 나타났고, Furifield 사질토양에서 DOSL을 이용한 경우 최대 제거효율은 각각 94%, 97%였다. Fruitfield 사질토양에서 DOSL을 사용한 경우, pH 조절에 의하여 증가된 톨루엔과 1,2,4-trichlorobenzene의 제거효율은 각각 16%와 20%였다. Webster clay loam에서 DOSL을 이용한 경우 최대 제거효율은 각각 89%, 93%였다. Webster clay loam에서 DOSL을 사용한 경우, pH 조절에 의하여 증가된 톨루엔과 1,2,4-trichlorobenzene의 제거효율은 각각 26%와 19%였다. 이러한 실험결과는 NAPLs로 오염된 토양을 복원하는데 있어서 계면활성제 용액의 pH를 높게 유지하는 것이 바람직하다는 것을 의미한다.

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경주 주변지역 대기오염물질의 보건.환경 위해성 평가(I) (Health and environmental risk assesment of air pollutants in Gyeongju and its vicinities(I))

  • 정종현;최원준;임헌호;박동소;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3740-3747
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    • 2009
  • 경주 주변지역 시민들의 건강을 보호하고 보건 환경위해성 평가의 기초자료를 확보하기 위하여 기상학적 요소의 분포특성을 조사하고 RAMS 모델을 이용한 대기 유동장 수치모의를 수행하였다. 또한 대기오염물질 측정 및 분석과 ISC-AERMOD view를 이용한 대기오염물질의 거동을 예측하였으며 대기오염물질 관리를 통한 보건학적 피해 및 재산상의 피해를 예방하기 위한 보건 환경위해성 영향지역을 구분하였다. 경주 및 주변지역의 대기오염도를 조사한 결과 연평균 대기환경기준물질의 농도는 포항, 울산지역에 비해 약간 낮았으나 경주역 광장과 경주 용강사거리의 경우 미세먼지와 이산화질소 농도가 포항 및 울산지역 평균농도보다 높게 나타나는 경우도 발생하였다. 시민들의 건강에 영향을 미치는 대기오염물질의 이동 및 확산에 관한 모델링을 수행한 결과, 포항 철강공단지역은 POSCO와 함께 1공단과 2공단 및 3공단과 4공단 일부 지역이 미세먼지와 아황산가스 영향지역에 포함되었으며, 포항남구 해도동, 상대동, 제철동, 장흥동 등은 철강공업 및 대규모의 산업시설이 밀집되어 있어 다량의 대기오염물질이 배출되어 국지적인 대기환경질을 악화시키고 있는 것으로 나타났다.

지상용 열적외선 센서의 항공기 탑재를 통한 연안 해수표층온도 추출 (Extraction of Sea Surface Temperature in Coastal Area Using Ground-Based Thermal Infrared Sensor On-Boarded to Aircraft)

  • 강기묵;김덕진;김승희;조양기;이상호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.797-807
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    • 2014
  • 해수표층온도(sea surface temperature; SST)는 해양환경 변화와 해양생물의 생태활동의 특성을 파악하는데 매우 중요한 환경요소 중 하나이다. 인공위성 열적외선 영상으로는 전 세계의 해수표층온도 변화를 파악하는 데는 유용하지만, 섬들이 많고, 해안선이 복잡한 한반도 연안 해역에서는 고해상도의 해수표층온도 자료를 획득하기에는 어려운 실정이다. 하지만 인간생활에 밀접한 영향을 주고받으며 대부분의 양식장이 분포하고 있는 곳이 연안 해역이므로 상세한 해수표층온도의 변화를 파악하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 본 연구는 저비용의 지상용 열적외선카메라(FLIR)를 항공기용으로 구축하여 연안 표층수온 추출 가능성을 확인하고자 하였다. 2012년 5월 23일부터 2013년 12월 7일까지 최소 8회 이상 서해 연안에 대하여 항공기 관측실험을 실시하였으며, 이때 구축된 열적외선 센서를 탑재하여 해수표층온도 추출 연구를 수행하였다. 항공기에 탑재된 열적외선 센서로부터 획득된 자료는 대기모델 및 온/습도계 센서를 이용하여 방사보정(radiometric correction)을 수행하였고, Global Positioning System (GPS) 및 Inertial Measurement Unit (IMU) 센서를 이용하여 기하보정(geometric correction)을 자동으로 수행한 후 해수 표층온도 자료를 추출하였다. 그 중 2013년 6월 25일에 관측된 항공기 해수표층온도에 대해 인공위성 및 선박 열적외선 센서를 통해 획득된 해수표층온도 자료와 비교하였으며, 선박 현장 관측 자료와는 $1^{\circ}C$ 이내 오차 범위의 해수표층온도를 획득하였다.

기후인자의 변화에 따른 대청댐유역의 유출민감도 모의평가 - 4th IPCC 보고서의 결과를 기준으로 - (Sensitivity Assessment on Daecheong Dam Basin Streamflows According to the Change of Climate Components - Based on the 4th IPCC Report -)

  • 정상만;서형덕;김형수;한규하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권11호
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    • pp.1095-1106
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    • 2008
  • 기후변화와 지구온난화현상은 지구 전체에 걸쳐 분명하게 나타나고 있으며 그에 따라 발생할 수 있는 수문 변화에 대한 연구가 다양하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 유역 유출의 민감도를 평가하기 위하여 SWAT 모형을 이용하였으며 대청댐유역에 적용하였다. 모형의 보정은 1982-1995년의 월평균 하천유량을 이용하였고 1996-2005년의 자료를 이용하여 검증하였다. 기후변화에 따른 수문 변동을 정량적으로 분석하기 위하여 1988-2002년을 기준시나리오 기간으로 설정하였으며 이산화탄소 농도, 기온, 강수의 변화에 따른 총 7개의 시나리오를 구성하였다. 7개의 시나리오 중 배증 이산화탄소와 기온의 5.4℃ 증가를 반영하는 시나리오는 연평균 4~5%의 하천유량 증가를 예측하였고, 강수량의 변화를 반영하는 시나리오는 -42, -17, 17, 42%의 변화에 따라 -55, -24, 25, 64%의 비선형적인 하천유량 증감이 예측되었다. 기후인자의 변화를 복합적으로 반영하고 있는 시나리오에서는 평균 12%(봄, 여름, 가을)와 63%(겨울)의 하천유량 변화를 예측하였다. 또한 유황분석 결과 대청댐유역의 유출은 기후변화에 매우 민감한 것으로 나타났으며, 이러한 기후변화는 가뭄과 홍수의 심도와 발생기간에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.

분수에서 생성되는 물입자의 확산과 냉각효과의 범위 예측 (A Study on Predicting the Range of Cooling Effect and the Diffusion of Water Particles that are Generated from a Fountain)

  • 이상득
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.819-828
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    • 2011
  • This research was done to clarify the cooling effect of water particles generated from a fountain. This effect is a one way to control the heat island effect of big cities. The result of this research was drawn by setting the jets of water in a certain height, and then studying the diffusion of water particles, which is affected by the size of the particles and the wind speed, and the cooling effect caused by the diffusion. 1) When a diameter of a water drop was 500 ${\mu}m$ and the wind speed was 2.0 to 6.0 m/sec, the water drop diffused 75 to 190m, and the water vapor spread over 175 to 440 m. As a result, there was more than $0.5^{\circ}C$ of cooling effect on the temperature in the atmosphere 130 to 330m around the water fountain. 2) When a diameter of a water drop was 750 ${\mu}m$ and the wind speed was 2.0 to 6.0 m/sec, the water drop diffused 65 to 150 m, and the water vapor spread over 160 to 405 m. Moreover, there was more than $0.5^{\circ}C$ of cooling effect on the temperature in the atmosphere 110 to 275 m around the water fountain. 3) After studying on the relationship between the diameter of water drop and the wind speed, and the diffusion of water particles and the range of the atmosphere that was cooled, a result could be drawn from the research that the smaller the diameter of the water vapor gets and the faster the wind speed becomes, the wider the water particles diffuse and the cooler the atmosphere around the fountain becomes. 4) This research further extrapolates that when the ordinary water(tap water, water from river and stream) is used in a fountain, the cooling effect of the air near the fountain can be approached similarly. If the seawater is used in a fountain, there is to be more to concern not only on cooling effect on the air, but also on other effects on surrounding environment generated by the salt in seawater.

Overview of new developments in satellite geophysics in 'Earth system' research

  • Moon Wooil M.
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2004년도 대한지구물리학회.한국지구물리탐사학회 공동학술대회 초록집
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    • pp.3-17
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    • 2004
  • Space-borne Earth observation technique is one of the most cost effective and rapidly advancing Earth science research tools today and the potential field and micro-wave radar applications have been leading the discipline. The traditional optical imaging systems including the well known Landsat, NOAA - AVHRR, SPOT, and IKONOS have steadily improved spatial imaging resolution but increasing cloud covers have the major deterrent. The new Earth observation satellites ENVISAT (launched on March 1 2002, specifically for Earth environment observation), ALOS (planned for launching in 2004 - 2005 period and ALOS stands for Advanced Land Observation Satellite), and RADARSAT-II (planned for launching in 2005) all have synthetic aperture radar (SAR) onboard, which all have partial or fully polarimetric imaging capabilities. These new types of polarimetric imaging radars with repeat orbit interferometric capabilities are opening up completely new possibilities in Earth system science research, in addition to the radar altimeter and scatterometer. The main advantage of a SAR system is the all weather imaging capability without Sun light and the newly developed interferometric capabilities, utilizing the phase information in SAR data further extends the observation capabilities of directional surface covers and neotectonic surface displacements. In addition, if one can utilize the newly available multiple frequency polarimetric information, the new generation of space-borne SAR systems is the future research tool for Earth observation and global environmental change monitoring. The potential field strength decreases as a function of the inverse square of the distance between the source and the observation point and geophysicists have traditionally been reluctant to make the potential field observation from any space-borne platforms. However, there have recently been a number of potential field missions such as ASTRID-2, Orsted, CHAMP, GRACE, GOCE. Of course these satellite sensors are most effective for low spatial resolution applications. For similar objects, AMPERE and NPOESS are being planned by the United States and France. The Earth science disciplines which utilize space-borne platforms most are the astronomy and atmospheric science. However in this talk we will focus our discussion on the solid Earth and physical oceanographic applications. The geodynamic applications actively being investigated from various space-borne platforms geological mapping, earthquake and volcano .elated tectonic deformation, generation of p.ecise digital elevation model (DEM), development of multi-temporal differential cross-track SAR interferometry, sea surface wind measurement, tidal flat geomorphology, sea surface wave dynamics, internal waves and high latitude cryogenics including sea ice problems.

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대류권-성층권 평균자오면순환의 장기변동 (Long-term Variations of Troposphere-Stratosphere Mean Meridional Circulation)

  • 설동일
    • 한국지구과학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.415-422
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    • 2001
  • 대류권과 성층권의 대기대순환에 관한 연구는 전지구 규모의 기후변동에 대한 인간활동의 영향을 이해하는 데에 있어서 매우 중요하다. 최근, 상부대류권과 성층권의 대기대순환에 있어서의 일년주기의 존재가 많은 연구에 의하여 보고되어졌다. 이 연구에서는 10년간(1985년 12월${\sim}$1995년 11월)의 자료에 대하여, 변형오일러평균방정식계의 운동방정식과 연속방정식을 이용하여 잔차평균자오면순환을 구하고, 그 순환과 100hPa면을 가로지르는 질량 플럭스들의 장기변동을 조사한다. 그 장기변동을 정량적으로 파악하기 위하여 중회귀통계모델을 사용한다. 특히, 이 연구에서는 이상기상과 전지구 규모의 기후변동의 원인으로서 알려진 엘니뇨현상과 관련한 대류권과 성층권의 평균자오면순환에 초점을 맞춘다. 연구의 결과는, 전지구 규모의 대류권-성층권 평균자오면순환은 엘니뇨현상과 준2년주기진동의 동풍 위상 동안에 강화되어지고, 라니냐현상과 준2년주기진동의 서풍 위상 동안에 약화되어진다는 사실을 보인다. 그리고, 1991년 6월에 있었던 피나투보 화산 폭발의 신호가 얻어진다. 그 화산 폭발 때문에 전지구 규모의 대류권-성층권 평균자오면순환은 급격히 강화되어진다.

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