• 제목/요약/키워드: Boundary temperature distribution

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도시숲과 가로수가 대기 흐름과 기온에 미치는 영향에 관한 수치 연구 (A Numerical Study on the Effects of Urban Forest and Street Tree on Air Flow and Temperature)

  • 강건;최원식;김재진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1395-1406
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    • 2022
  • 본 연구는 대구 국채보상운동기념 공원 일대를 대상으로 수목이 주변 흐름과 기온에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위하여, 전산유체역학(computational fluid dynamics, CFD) 모델에 수목의 항력 효과와 냉각 효과를 반영하였고 현장 측정 결과와 비교하였다. 기상 유입 경계 조건은 기상청 국지예보모델(local data assimilation and prediction system, LDAPS) 자료를 사용하였다. 수목 유무에 따른 대기 흐름과 기온 분포를 조사하기 위하여, 수목이 존재하는 현재 상태와 수목이 존재하지 않는다고 가정한 상황에 대하여 수치 실험을 수행하였다. 수목이 없는 경우, 공원 내부에서는 장애물 영향이 작아 강한 풍속과 단조로운 흐름이 형성되었다. 기온은 풍속에 반비례하여 풍속이 강한(약한) 지역에서는 낮게(높게) 모의되었다. 반면, 수목이 존재하는 경우, 수목 항력(냉각) 효과는 식재 밀도가 높은 공원 내부의 풍속(기온)을 40 (5)% 이상 감소시켰고 공원 외부 지역까지 영향을 미쳤다. 또한 공원 내부에는 매우 복잡한 흐름이 형성된다. 도로변 근처에서도 가로수에 의해 풍속과 기온이 전체적으로 감소하지만, 수목에 의한 흐름 패턴 변화로 인해 오히려 풍속과 기온이 증가하는 지역도 발생했다. 수목 냉각 효과에 의한 기온 감소는 주간에는 4-6%였지만, 야간에는 1% 미만으로 미비했다. 수목 항력 효과에 의한 풍속 감소는 주·야간 모두 40% 이상 크게 나타났다.

한국남서해역의 해양환경과 와편모조류 시스트 분포 특성 (The Marine Environment and Dinoflagellates Cysts in the Southwestern Sea of Korea)

  • 박종식;윤양호;노일현;서호영;신현호
    • ALGAE
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    • 제23권2호
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    • pp.135-140
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    • 2008
  • A field survey for dinoflagellate cysts was carried out from May 2000 to November 2002 for the Southwest Sea of Korea. A total dinoflagellate cysts identified were 33 species, which belonged to 17 genera, 31 species, and 2 unidentified species. A cysts density were 16-1,501 cysts-gdry$^{-1}$. The dominant species of dinoflagellate cysts in the Southwestern Sea of Korea were Spiniferites bulloideus and Scrippsiella trochoidea, which are autotrophic species. To investigate the environmental characteristics of the Southwestern Sea of Korea using the dinoflagellate cysts, a principal component analysis (PCA) was conducted using the data collected from a total of 51 stations. From the score distribution map by the PCA, the Southwestern Sea of Korea was largely divided into three regions according to the first primary component and the second primary component. In other words, Group 1 was the western sea area of Mokpo and Jindo, Group 2 was the outer sea area of the South Sea, and Group 3 was the coastal areas of the South Sea around the Archipelago. It was found that this division of sea area was influenced by effects of the sea environment of the coastal areas of Korea. The coastal areas of Mokpo and Jindo that belong to Group 1 were affected by the cold Yellow Sea water. The outer sea area of the central parts of the South Sea that belong to Group 2, which is the boundary between the Southern coastal water of Korea and the Tsushima warm water, was subject to the formation of temperature fronts throughout the year, while Group 3 was affected by the coastal waters of Korea. It was also found that this division was in close relationship with the distribution of sediment facies in the bottom layer. From the above results, the environmental factors that influence the cyst distribution in he Southwestern Sea of Korea were found to include the eutrophication status of the sea area, the physical characteristics of the sea environment such as the flow of sea current and fronts, the sediment facies in the bottom layer, and the appearance volume of motile cells.

회전을 고려한 브레이크 디스크의 마찰열전달 연구 (Study for Characteristic of Frictional Heat Transfer in Rotating Brake System)

  • 남지우;유홍선;조성욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.817-822
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    • 2017
  • 제동 장치는 기계장치의 사용자나 시스템의 안전관점에서 가장 중요한 요소 중 하나이며, 작동 조건 내에서 신뢰성 있는 제동력이 유지 되어야 한다. 일반적으로 브레이크는 운동에너지를 마찰을 통해 열에너지로 변환하여 회전하는 기계장치를 제동한다. 운동에너지가 열에너지로 전환되는 과정에서 고온의 열이 발생하여 기계적 거동에 영향을 준다. 마찰열은 브레이크 시스템의 열팽창 및 마찰계수 변화 등에 영향을 주고 제어되지 않는 고온은 브레이크 성능을 저하시킨다. 따라서 브레이크의 발열을 예측하고 이를 제어하는 것은 중요하다. 마찰열을 예측하기 위한 다양한 수치해석 연구들이 수행되었지만, 계산의 효율 및 재원의 한계로 수치해석의 경계조건을 다양한 형태로 가정하여 마찰열 예측 연구를 수행하였다. 가정된 마찰열 거동은 실제 열전달 온도 분포 경황과 차이가 있고 이를 이용한 냉각 효과나 열응력 수치해석 결과의 신뢰성이 부족하다. 이러한 한계점을 극복하고 마찰열 예측 시뮬레이션 절차를 정립하기 위하여 본 연구에서는 열-구조 결합 요소를 사용하여 브레이크 시스템의 마찰열 발생을 직접적으로 모사하는 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문은 Finite Element Method(FEM)을 이용하여 브레이크 작동에 따른 마찰열 발생을 모사하고 열분포 특성을 분석하기 위해 브레이크 모델을 대상으로 열-구조 연성요소를 적용한 수치해석 연구를 수행하였다. 이 연구는 마찰열 직접 모사의 필요성을 제안하고 시뮬레이션에 필요한 정보를 제공할 수 있다 판단된다.

소형 시험모터의 노즐 열전달 및 삭마 통합해석 (Conjugate Simulation of Heat Transfer and Ablation in a Small Rocket Nozzle)

  • 배지열;김태환;김지혁;함희철;조형희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.119-125
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    • 2017
  • 로켓 노즐에 적용되는 내열재는 고온의 연소가스에 노출되어 표면이 파괴되고 내부의 수지재질이 열분해되는 복잡한 열화학적 변화를 겪으며 이러한 현상을 예측해야 노즐의 내열설계가 가능하다. 따라서 본 연구에서는 로켓 노즐 유동장과 탄소계 내열재의 표면삭마 및 내부 열반응을 통합하는 코드를 개발하여 노즐의 표면변화와 내열재 내부의 열응답을 도출하고자 하였다. 노즐 열유동장에서 발생하는 표면 열유속과 내열재 내부 열전도를 계산하기 위해 CFD를 사용하였으며 내열재 내부에서 발생하는 밀도변화와 흡열반응을 내부 에너지 방정식에 고려하였다. 또한 내열재 표면에서의 삭마계산을 위해 경계층 가정이 적용된 대수식을 이용하였다. 개발된 해석기법을 검증하기 위해 소형 시험모터에 대한 해석을 수행하였으며 해석결과 노즐 목의 삭마가 다소 크게 예측되었으나 내열재 형상변화 및 내부 열전도가 잘 해석되는 것을 확인하였다. 또한 실험에서 측정된 온도와 비교 시 가열 구간에서 유사한 가열 속도를 나타내는 것을 확인하였으며 온도 오차는 100K 내외로 나타났다.

$Ti:LiNbO_3$ 도파로 제작을 위한 열처리 과정 동안 강유전 도메인 특성에 미치는 영향 (Ferroelectric domain inversion in $LiNbO_3$ crystal plate during heat treatment for Ti in-diffusion)

  • 양우석;이형만;권순우;김우경;이한영;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.124-127
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    • 2005
  • [ $Ti:LiNbO_3$ ], 광도파로 제작을 위해 큐리온도$(T_c)$ 아래에서 백금박스 내에서 알곤 과 산소 분위기 내에서 열처리 과정 동안 기판 표면의 강유전 도메인 특성 변화를 관찰하였다. 열처리 된 $LiNbO_3$ 기판의 +Z면의 경우 전체적으로 약 $1.6{\mu}m$ 두께로 도메인 반전이 이루어 졌으며, 표면에서 etch hillock이 관찰되었다. $LiNbO_3$ 결정 표면의 Li 이온이 외부로 확산 되는 영향을 감소시킬 수 있는 환경에 있는 기판 면에서 하나의 도메인이 관찰되었으며, 이때 결정 표면에서의 식각특성, 결정성 및 양이온 분포변화에 관하여 X-선 회절, AFM 및 SIMS를 이용하여 분석하였다.

저심도 도로터널에서 터널과 수직환기구의 단면적 비와 열방출률이 Plug-holing 현상에 미치는 영향에 관한 실험연구 (Experimental Study on the Effect of the Area Ratio between Shaft and Tunnel and Heat Release Rate on the Plug-holing Phenomena in Shallow Underground Tunnels)

  • 홍기배;나준영;유홍선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.619-625
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    • 2019
  • 저심도 터널에서는 온도차에 의한 부력을 이용한 자연배기시스템이 많이 사용되고 있지만 이는 연기배출을 인위적으로 조절할 수 없다. 그러므로 자연배기시스템에서는 수직환기구에서 연기 배출량이 설계된 연기 배출량보다 적어지는 Plug-holing 현상을 고려한 설계가 필수적이다. Plug-holing 현상은 터널과 수직환기구의 형상 위치, 화원의 위치와 발열량 등에 영향을 받는다. 본 연구에서는 터널과 자연 환기구의 단면적 비와 화원의 열방출률이 자연배기시스템에서 발생하는 Plug-holing 현상에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 분석하였다. 1/20 크기로 축소시킨 실험모델에서 터널과 수직환기구의 종횡비는 고정시키고 터널과 수직환기구의 단면적 비를 달리하여 Plug-holing 현상에 미치는 영향을 확인하였다. 화원의 열방출율은 0.55 kW, 0.98 kW, 1.67 kW로 고정시켰다. 실험결과, 연기 경계층온도와 수직환기구 내의 온도와의 비교를 통한 Plug-holing 발생을 판단하였고, 터널과 수직환기구의 단면적 비가 증가함에 따라서 수직환기구 하부의 유동과 온도분포 특성이 변함을 확인하였다. 터널 화재 시 Plug-holing 현상은 터널과 수직환기구의 단면적 비에 영향을 받으며 단면적 비가 클수록 Plug-holing 발생 가능성이 증가하였다.

CMIP6 모형 결과 분석을 통한 북서태평양 해면수온과 해류의 미래변화에 대한 고찰 (A Study on Future Changes of Sea Surface Temperature and Ocean Currents in Northwest Pacific through CMIP6 Model Analysis)

  • 정수연;최소현;김영호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제26권4호
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    • pp.291-306
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    • 2021
  • Coupled Climate Model Inter-comparison Project Phase 6에 참여한 21개의 모형들의 기후변화 시나리오 실험 결과로부터 북서태평양 해면수온과 쿠로시오의 미래변화를 분석하였다. 해면수온 상승의 공간적인 특징은 쿠로시오의 공간적인 분포와 유속의 변화와 관련된 것으로 파악되었다. 북태평양에서 아열대 순환계와 아한대 순환계의 경계를 따라 흐르는 쿠로시오 확장역의 위치 변화와 지구온난화에 따른 대규모 대기순환과의 관계를 알아보기 위해 21개 모형 중 9개의 모형들의 기후변화 실험별로 zero-바람회전응력이 나타나는 위도를 비교하였다. 온실기체의 증가로 대기복사강제력이 커짐에 따라 zero-바람회전응력이 나타나는 위도가 북상하는 것을 확인하였으며, 이는 관측에서 나타난 zero-바람회전응력이 나타나는 위도가 북상하는 추세와 일치하는 결과이다. 이러한 결과는 지구온난화로 인해 해들리순환이 북쪽으로 확장함에 따라 한반도가 속한 중위도의 온난화가 가속될 수 있음을 나타낸다. 대한해협을 통해 동해로 유입되는 대마난류의 수송량과 온도 또한 대기복사강제력이 커짐에 따라 증가하였다.

Zoogeography of Taiwanese Fishes

  • Nakabo, Tetsuji
    • 한국어류학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.311-321
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    • 2009
  • Three categories (freshwater, amphidromous, and marine fishes) of Taiwanese fishes are analyzed on the basis of zoogeographic elements, viz. China element, Indo-China element, Indo-West Pacific element, Indo-Pacific element, North-Pacific element, Japan-Oregon element, and circumtropical element. Freshwater fishes, which include the China and Indo-China elements, are distributed on part of the boundary area between the Palaearctic and Oriental regions of Wallace (1876). Diadromous fishes include the North-Pacific, Indo-China and Indo-West Pacific elements. Taiwanese salmon, a landlocked (initially diadromous) species that became established in Taiwan between 0.5 my B.P. and the early Pleistocene, is recognized as a distinct taxon included within the Oncorhynchus masou complex, which comprises here three species and two subspecies, viz. Oncorhynchus masou masou (Sancheoneo, Songeo, Sakura-masu or Yamame), O. masou ishikawae (Satsuki-masu or Amago), O. sp. (Biwa-masu), and O. formosanus (Taiwanese salmon), based on molecular, morphological and biological studies. Marine fishes are discussed under the following headings, brackish-water fishes (fishes of brackish waters and seas adjacent to continental coastlines, North Pacific and Indo-West Pacific elements; fishes of brackish waters and seas primarily around islands, Indo-West Pacific element), reef fishes (fishes of inshore reefs along continental coastlines from 0 to ca.100 m depth, Indo-West Pacific element; fishes of inshore reefs primarily around islands from 0 to ca.100 m depth, Indo-West Pacific element; fishes of offshore reefs along continental shelf edges from ca.150 to 300 m depth, circumtropical and Indo-Pacific elements; fishes of offshore reefs primarily around islands from ca.150 to 300 m depth, Indo-Pacific element), demersal fishes (fishes on continental shelves shallower than ca.150 m depth, Indo-West Pacific and Japan-Oregon elements; fishes on edges and upper continental slopes from ca.150 m to 500 m depth, Indo-West Pacific, Indo-Pacific, and circumtropical elements; fishes on lower continental slopes to abyssal plains from ca.500 m to 6,000 m depth, circumtropical element and rarely Indo-Pacific element), pelagic fishes (epipelagic fishes from 0 to ca.150 m depth, Indo-West Pacific, Indo-Pacific or circumtropical elements; meso- and bathypelagic fishes from ca.150 to 3,000 m depth, circumtropical element). The distribution of Taiwanese marine fishes are influenced by the Kuroshio Current, low-salinity and low-temperature waters from mainland China, and sea-bottom topography.

KSTAR 진공용기 열 및 전자기력 하중에 의한 응력해석 (Stress analysis of the KSTAR vacuum vessel under thermal and electromagnetic loads)

  • 조승연;김종배;허남일;임기학;사정우;유인근;김윤춘;도철진;권면
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.325-330
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    • 2001
  • One of the principal components of the KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) tokamak structure is the vacuum vessel, which acts as the high vacuum boundary for the plasma and also provides the structural support for internal components. Hyundai Heavy Industries Inc. has performed the engineering design of the vacuum vessel. Here the overall configuration of the KSTAR vacuum vessel was briefly described and then the design methodology and the analysis results were presented. The vacuum vessel consists of double walls, several ports, leaf spring style supports. Double walls are separated by reinforcing ribs and filled with baking/shielding water. The overall external dimensions of the main body are 3.39 m high, 1.11 m inner radius, 2.99 m outer radius, and made of SA240-316LN. The vacuum vessel was designed to be capable of achieving the base pressure of $1\times10^{-8}$ Torr, and also to be structurally capable of sustaining the vacuum pressure, the electromagnetic and thermal loads during plasma disruption and bakeout, respectively. The vacuum vessel will be baked out maximum $150^{\circ}C$ by hot pressurized water through the channels formed between double walls and the reinforcing ribs. A 3-D temperature distribution and the resulting thermal loads in the vessel were calculated during bakeout. It was found that the vacuum vessel and its supports were structurally rigid based on the thermal stress analysis. The maximum electromagnetic loads on the vacuum vessel induced by eddy and halo currents resulting from the engineering plasma radial and vertical disruption scenarios have been estimated. The stress analyses have been performed based on these electromagnetic loads and the resulting stresses at he critical locations of the vacuum vessel were within the allowable stresses.

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Cr을 첨가한 ZnO-Sb2O3 세라믹스의 바리스터 응용 (Varistor Application of Cr-doped ZnO-Sb2O3 Ceramics)

  • 홍연우;신효순;여동훈;김진호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권11호
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    • pp.854-858
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    • 2010
  • In this study, we have investigated the effects of Cr dopant on the sintering and electrical properties of ZnO-$Sb_2O_3$ (ZS) ceramics for varistor application. Spinel phases including $\alpha-$ and $\beta$-type was formed at ZS system and $\alpha$-spinel was stabilized by Cr doping in ZS system. Densification of ZS and ZSCr system was retarded to $1000^{\circ}C$ by the formation of spinel at $800^{\circ}C$. The morphology and its distribution of spinel phases in ZS system was homogeneous but disturbed by Cr doping. In ZSCr the densification of ZnO compared with ZS system was more retarded by low concentration of Zn interstitial defects induced by Cr doping in addition to the effect of spinel phase formation. The defects in each system were identified as attractive coulombic center (ZS: 0.13 eV, ZSCr: 0.12 eV) and singly charged oxygen vacancy $V_0^{\cdot}$ (ZSCr: 0.33 eV). In all ZS and ZSCr system have week varistor behavior by the formation of double Schottky barrier at grain boundary but its stability of barrier was very sensitive to sintering temperature.