• 제목/요약/키워드: Energy estimation

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국내 사과원 생태계에서 CO2의 연간 순생태 교환량 추정 (The Estimation of Annual Net Ecosystem Exchange of CO2 in an Apple Orchard Ecosystem of South Korea)

  • 심교문;민성현;김용석;정명표;최인태;강기경
    • 한국농림기상학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.348-356
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    • 2016
  • 본 연구는 국내 사과원 생태계에 대한 $CO_2$ 및 에너지(현열, 잠열) 플럭스를 에디공분산 기법으로 정량화하고 이들의 계절적 변화를 분석하였다. 2006년 국내 사과원 생태계의 누적 NEE는 $-396.9g\;C\;m^{-2}$으로, 유사한 환경 조건에서 수행된 이탈리아의 사과원 생태계의 NEE ($-380.0g\;C\;m^{-2}$)와 아주 비슷한 것으로 분석되었다. 또한 양국의 사과원 생태계에서 일 최대 NEE는 6월 하순에 관측되었다. 다만, 국내 장마기간에 해당되는 7월의 NEE는 양국의 과수원 생태계에서 다른 양상을 나타내었다. 이와 같이 과수원 생태계와 같은 집약적으로 관리되는 생태시스템에서도 NEE의 변화가 관개 등 영농활동에 의해서 큰 영향을 받지만, 기온, 강수량 등 환경조건에도 영향을 많이 받는 것으로 조사되었다. 국내 사과원 생태계의 탄소 흡수능력에 대한 보다 정확한 평가를 위해서는 3년 이상의 장기적인 플럭스 자료를 토대로 추가적인 연구가 요구되며, 상호 검증과 탄소수지 평가를 위해서는 챔버방식의 생태학적 접근도 추가로 필요할 것이다.

경기만 조석 잔차류 산정 및 변동성 (Estimation of Tidal Residual Flow and Its Variability in Kyunggi Bay of Korea)

  • 김창식;임학수;김진아;김선정;박광순;정경태
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.353-360
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    • 2010
  • 경기만은 한강과 임진강 수계의 하구역을 중심으로 황해의 중부해역을 잇는 매우 중요한 해역이다. 특히 경기만 해역의 연안개발로 인한 하구습지와 연안습지의 훼손이 가속화되고 있다. 이러한 갯벌과 해저 퇴적체의 변화에 대한 이해와 원인 규명을 위해서는 조석 잔차류의 역할이 중요함을 제시하였다(Kim et al., 2009). 하지만 경기만에서의 조석 잔차류에 대한 정량적 연구는 잘 이루어져 있지 못하며, 연간 변동성에 대한 연구도 흔하지 않다. 본 연구에서는 경기만 주수로인 석모수로와 장봉수로에서 1년간 연속 관측한 수층별 조류를 이용하여, 조석 잔차류의 특성과 조류분조의 특성을 정밀하게 분석하였다. Kim et al.(2009)이 제안한 이동평균(Moving average) 기법을 이용하여 연간 월별 그리고 수층별 자료로 확대하여 분석하였다. 또한 조류조화분해를 실시하여 이동평균 기법의 잔차류 특성과 비교하였으며 계절별 수층별 조류분조의 특성을 제시하였다. 비조석성분인 잔차류 산정에는 이동평균 기법과 조류조화분해법이 동일한 결과를 보였으나 단주기 변동성 분석에는 이동평균기법이 장점을 가진 것으로 보인다. 석모수로의 잔차류는 연간 낙조류 방향이며, 표층에서 20-40 cm/s, 저층에서 10 cm/s 미만으로 분석되었다. 장봉수로에서는 연간 창조류 방향의 잔차류는 표층에서 15-30 cm/s, 저층에서 20 cm/s 안팎으로써 여름철에는 강한 경압형 구조를 보인다. 본 연구에서는 해저면에 설치된 음파식 유속계 자료의 처리, 조석잔차류의 산정과 경기만 수로에서의 연간 잔차류 수직 구조와 변동성에 대한 결과를 제시함으로써, 경기 일대의 물질이동과 퇴적체 변동성 연구에 기본적 자료로 활용될 것으로 판단된다.

우라늄광 부근에서 우라늄의 토양 및 식물체중 함량과 주민들에 의한 체내 집적량추정 (Uranium Levels in Soil and Plant, and Estimation of Its Intake by the Residents at the Uranium Deposited Area)

  • 유장걸;송기준;김태순
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제22권4호
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    • pp.221-226
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    • 1979
  • 우라늄광이 분포되어 있는 충청북도 괴산군 덕평리 일대의 26개 지점에서 토양 및 식물체를 채취하여 우라늄 함량을 정량하였다. 한편 이 지역에서 생산되는 농작물을 주식으로 하고 있는 주민들의 인체내 우라늄 누적량을 추정했다. 토양중 우라늄 함량은 $4.9ppm{\sim}43.6ppm$으로 평균 15.5ppm이었으며 이 값은 대조구로 조사된 경기도 양주군 금곡리와 이천군 준일리의 우라늄 함량보다 3배 정도 높았다. 식물체의 경우는 평균 0.69ppm으로 대조구보다 약 2배 많았다. 덕평리 마을의 성인 한 사람이 이곳의 농산들로부터 만들어진 음식물에서 섭취하는 일당 우라늄량은 $247{\mu}g$으로 추정되었으며 이 값은 $0.83{\times}10^{-4}\;uCi$의 방사능에 해당되며 뉴욕 시민의 $1.3{\mu}g$에 비해 훨씬 높았다. 그러나 체내에 누적되는 우라늄의 방사능량은 $2.03{\times}10^{-4}{\mu}Ci$으로 국제 방사선 방어협회가 보고한 최대 허용 체내 집적량 0.2uCi보다는 훨씬 낮은 값이었다.

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통합위험지수 산정을 통한 서로 다른 ENSO의 수문학적 영향 평가: 한강유역을 중심으로 (Hydrological Assessment of Different Phase of ENSO through Estimation of Integrated Risk Index: A Case Study of the Han River basin)

  • 윤선권;김종석;이주헌;문영일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.982-982
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    • 2012
  • 본 연구에서는 우리나라의 중 소규모 유역의 수문학적 위험도 분석을 위하여 한강유역을 대상으로 통합위험지수(IRI: Integrated Risk Index)를 산정하였으며, El Ni$\tilde{n}$o-Southern Oscillation (ENSO)에 의한 대규모 대기순환 패턴의 변화가 한강 유역의 통합위험지수 변화에 미치는 영향을 평가하였다. ENSO자료는 전통적인 El Ni$\tilde{n}$o에 해당하는 Cold-tongue (CT) El Ni$\tilde{n}$o와 중앙태평양 부근의 이상적인 해수면 온도 상승에 의한 Warm-pool (WP) El Ni$\tilde{n}$o, 그리고 해수면 온도가 이상적으로 낮게 관측되는 La Ni$\tilde{n}$a 기간으로 구분하였으며, 각 기간 중 가장 강한 ENSO가 발생한 해(CT El Ni$\tilde{n}$o, 1998; WP El Ni$\tilde{n}$o, 2005; La Ni$\tilde{n}$a, 2000)를 대상으로 통합위험지수를 산정하였다. 통합위험지수는 수문학적 요인(Hydrologic Components), 사회 경제적 요인(Socio-Economic Components)과 생태적 요인(Ecological Components)으로 구분하였고, 엔트로피(entropy) 기법을 통하여 각 인자와 요인별 가중치를 적용하였다. 중권역별 통합위험지수의 평가는 5개의 계급구간(Very High, High, Medium, Low, Very Low)으로 구분하였다. 분석결과, CT El Ni$\tilde{n}$o해의 유역평균 IRI 값은 0.58, WP El Ni$\tilde{n}$o해의 IRI 값은 0.57로 비슷한 결과를 보였으나, La Ni$\tilde{n}$a해에는 IRI 값이 0.41로 낮게 나타났다. CT와 WP El Ni$\tilde{n}$o해에는 한강 서쪽일부 중권역에서 통합위험지수가 높게 나타났으며, La Ni$\tilde{n}$a해에는 한강 중 동부 대부분 유역에서 낮게 분석되었다. 향후 유역별 통합위험지수 산정과 더불어 서로 다른 형태의 ENSO에 따른 수자원 변동 예측이 이루어진다면, 수자원의 효율적인 관리와 안정적인 용수공급에 도움을 줄 것으로 사료되며, 이는 유역별 수자원의 취약성 평가 및 위험도 분석을 위한 기초자료로 활용이 가능하리라 사료된다.

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물류운송산업 규제의 경제적 효과 (Economic Effect of Regulation in Logistics/Transport Industry)

  • 김정욱;위서연
    • 대한교통학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.169-182
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    • 2017
  • 본 논문에서는 국내의 철도 항공 육로를 통한 물류운송산업 규제에 대해 살펴보고 여객 및 화물운송업 규제의 개선이 국민경제에 미칠 수 있는 영향을 계량화하고자 한다. 우리나라의 물류산업은 산출 및 생산규모가 점진적으로 확대되고 있으나 산업구조는 비교적 영세한 편이다. 한편 산업의 규제는 OECD 국가에 비해 높은 수준이며 국내의 여타 산업에 비해서도 그 수준이 높은 것으로 나타났다. 경제적 규제의 수준을 비교 제시한 OECD의 국가별 네트워크산업 규제지수를 살펴보면 우리나라의 물류운송산업 규제지수는 지난 40여 년 동안 점차 감소하였으나 여전히 EU, 일본, 미국 등의 국가보다 높은 수준이며 특히 철도물류에서는 가격규제와 진입규제가 상당한 것으로 파악되었다. 본 논문에서는 네트워크산업 중 하나인 물류산업의 규제 지수가 1인당 국내총생산에 미치는 효과를 고정효과 모형을 통해 분석하였다. 실증분석 결과 교통물류부문의 규제지수가 한 단위 개선될 경우 1인당 실질 GDP를 약 8.1% 증가시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 즉, 우리나라 물류운송산업 규제가 약 10%가량 개선될 경우 1인당 국내총생산을 2.16% 상승시키는 효과가 있을 것으로 추정되었다. 특히 이러한 개선효과는 우리나라와 같은 제조업 중심의 국가에서 경제적 규제의 개선에 대해 더욱 크게 나타날 것으로 기대되며 이를 실현하기 위해서는 물류 및 운송업 부문별로 구체적이고 신중한 규제개선 노력이 요구된다.

반 쐐기형 연소실을 채택한 SI 기관에서 포트형상이 정상유동 특성에 미치는 영향 (2) - 유속분포 (2) (Effects of Port Shape on Steady Flow Characteristics in an SI Engine with Semi-Wedge Combustion Chamber (2) - Velocity Distribution (2))

  • 윤인경;엄인용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권2호
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    • pp.97-107
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    • 2017
  • 본 논문은 반 쐐기형 연소실에서 포트형상에 따른 정상유동 특성을 비교한 연구의 두 번째로 유동 평가위치의 영향을 고찰한 것이다. 입자영상유속계로 반 쐐기형 연소실에 직선형 포트와 나선형 포트를 적용하여 측정위치를 헤드 밑면부터 하류로 보어의 1,75배 위치 즉 1.75B부터 6배 위치 즉, 6.00B까지 변경하면서 평면유속을 측정하였다. 속도분포 분석 결과 반 쐐기형 연소실을 채택하면 지붕형과 달리 동일 리프트에서 거시적 유속분포와 유선은 스월 거동 중심은 측정위치가 관계없이 거의 일정하다. 직선형 포트에서는 모든 측정위치에서 편심도는 충격식 스월 측정기에서 측정값 왜곡이 발생하는 범위에 들어오고, 나선형 포트에서도 리프트 4mm 이하에서는 모든 측정위치에서 편심의 영향을 무시할 수 없지만, 측정위치가 3.00B 이상이 되면 리프트 5mm 이상에서 편심도가 급격히 감소한다. ISM가정과의 속도분포 차이에 의해 직선형 포트의 리프트 4mm 이하 스월 중심 평가를 제외하고 모든 PIV 평가방법에서 ISM 평가 대비 상대적인 상쇄효과가 있다. 마지막으로 중심 설정과 축 방향 속도분포 가정은 스월 평가에 정성적 영향을 주지 않고, 구체적인 접선속도 분포형태에 따라 절댓값에만 영향을 준다.

주성분 회귀분석 및 인공신경망을 이용한 AE변수와 응력확대계수와의 상관관계 해석 (Analysis on Correlation between AE Parameters and Stress Intensity Factor using Principal Component Regression and Artificial Neural Network)

  • 김기복;윤동진;정중채;박휘립;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.80-90
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    • 2001
  • AE 신호와 재료의 기계적 물성과의 관계를 정량적으로 제시할 수 있는 방법을 개발하였다. 재료의 여러 가지 기계적 성질들 중 피로균열 거동에 관련된 응력확대계수를 중심으로 AE 신호와 같은 다변량 데이터의 처리에 많이 사용되고 있는 주성분 회귀분석과 비선형적 문제 해결에 적합한 신경회로망 기법을 이용하였다. 이를 위하여 강교량 부재인 SWS490B 강에 대한 피로균열전파 실험을 수행하였으며 표준 CT 시편에 대한 피로균열진전 시 발생하는 AE 신호의 각 변수와 응력확대계수와의 관계를 고찰하였다. 통계분석 방법인 변수선택법을 적용한 결과 AE 카운트(RC), 에너지(EN), 신호지속시간(ED)의 각각에 대한 유의성이 높은 것으로 나타났으나 전반적으로 전체 AE 변수를 모두 이용할 경우 통계적 유의성이 높은 것으로 나타났다. 부재의 반복하중 시 발생하는 피로균열진전을 정량적으로 도출할 수 있는 응력확대계수 추정모델을 개발하고 평가하였다. 미지 시료에 대하여 개발된 모델의 응력확대계수 예측 성능을 분석한 결과 주성분 회귀모델과 인공신경망 모델 모두 우수한 예측성능을 나타내었으나 전반적으로 인공신경망 모델이 주성분 회귀모델보다 다소 양호한 것으로 분석되었다.

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표면도달일사량 검증 시 발생하는 시간 불일치 조정을 통한 정확한 일사량 검증: MTSAT-1R 자료 이용 (An Improved Validation Technique for the Temporal Discrepancy when Estimated Solar Surface Insolation Compare with Ground-based Pyranometer: MTSAT-1R Data use)

  • 염종민;한경수;이창석;김도용
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.605-612
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    • 2008
  • 본 연구에서는, MTSAT-1R 위성 자료를 이용하여 표면도달일사량 (SSI: Solar Surface Insolation)을 산출한다. 표면도달일사량은 태양-지구에너지시스템, 기후변화, 그리고 농업 생산 예측 모델 활용과 같은 다양한 분야에 사용되는 주요 변수이다. 대부분의 표면도달일사량 산출모델은 지상 관측 일사계 자료를 이용하여 모델의 검 보정을 수행한다. 위성자료를 이용하여 산출된 표면도달일사량과 지상 관측 일사값을 서로 비교할 때, 기기 차에 의해 발생하는 시스템 오차가 존재한다. 지상 관측 일사계의 경우에는 2분마다 관측된 전천 일사량을 평균하여 시간일사 대푯값으로 제공하다. 반면 위성을 이용하여 산출된 표면 도달일사량의 경우에는, 특정시간에 대한 순간 관측 값을 이용하며, 단위 화소 크기에 대한 공간 해상도로 제공된다. 시스템 차에 의해 발생하는 시간적 불일치는 지상 관측 값과의 검 보정 시, 오차 값을 포함한다. 본 연구에서는, 시간 불일치 조정을 통해 보다 향상된 표면도달일사량 검증 기법을 제공하고자 한다.

현장 조사를 통한 안면도 둔두리 해식애의 침식율 산정 및 침식형태 분류 (Classification by Erosion Shapes and Estimation of Sea-cliff Erosion Rates through Field Survey in Dundu-ri, Anmyeondo in Korea's Western Coast)

  • 김장수;장동호
    • 한국지형학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.41-53
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    • 2013
  • 이 연구는 안면도 둔두리 해식애를 대상으로 주기적인 현장조사를 통해 침식율을 산정하고, 침식형태를 분류하였다. 침식기준목을 이용한 현장 측정결과, 해식애의 연간 침식율은 지점별로 약 25~102cm/yr 정도로 추정되었다. 침식율은 봄에서 여름까지 점차 증가하다가 가을에 다소 감소하는 경향을 보였다. 특히, 6~7월 사이의 침식율이 다소 감소하는 추세를 보이다가 7~9월 사이에 급격히 증가하였다. 이러한 원인은 연구지역에 직접적인 영향을 끼친 여름 집중호우 및 태풍으로 발생한 폭풍해일에 의해 해식애의 침식이 다른 기간에 비해 급격하게 진행된 것으로 판단된다. 그 후 해식애의 침식율은 가을철이 되면서 점차 감소하다 12월에서 1월이 되면 다시 증가세를 보이는데, 이는 겨울철 해식애의 기반암이 동결 융해작용을 반복하면서 기계적풍화가 활발히 진행되었기 때문인 것으로 판단된다. 둔두리 해식애의 침식 형태별 유형은 세 가지 유형으로 구분이 된다. 첫 번째 Type A의 경우 동일한 기반암 혹은 경암층으로 이루어진 해식애에서 관찰되는 유형이다. 두 번째, Type B의 경우 동일한 기반암 혹은 경암층으로 이루어진 해식애 면에 토양을 포함한 풍화물질이 형성되어 있는 비교적 Type A에 비해 경사가 완만한 해식애에서 관찰되는 유형이다. 마지막으로, Type C의 경우 경암층과 연암층이 혼재되어있는 해식애에서 관찰되는 유형으로, 강우나 파랑에너지에 의해 연암층이 먼저 붕락 및 침식되고 노출된 경암층이 추가적으로 붕락이 이루어지는 유형이다.

Contact forces generated by fallen debris

  • Sun, Jing;Lam, Nelson;Zhang, Lihai;Gad, Emad;Ruan, Dong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제50권5호
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    • pp.589-603
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    • 2014
  • Expressions for determining the value of the impact force as reported in the literature and incorporated into code provisions are essentially quasi-static forces for emulating deflection. Quasi-static forces are not to be confused with contact force which is generated in the vicinity of the point of contact between the impactor and target, and contact force is responsible for damage featuring perforation and denting. The distinction between the two types of forces in the context of impact actions is not widely understood and few guidelines have been developed for their estimation. The value of the contact force can be many times higher than that of the quasi-static force and lasts for a matter of a few milli-seconds whereas the deflection of the target can evolve over a much longer time span. The stiffer the impactor the shorter the period of time to deliver the impulsive action onto the target and consequently the higher the peak value of the contact force. This phenomenon is not taken into account by any contemporary codified method of modelling impact actions which are mostly based on the considerations of momentum and energy principles. Computer software such as LS-DYNA has the capability of predicting contact force but the dynamic stiffness parameters of the impactor material which is required for input into the program has not been documented for debris materials. The alternative, direct, approach for an accurate evaluation of the damage potential of an impact scenario is by physical experimentation. However, it can be difficult to extrapolate observations from laboratory testings to behaviour in real scenarios when the underlying principles have not been established. Contact force is also difficult to measure. Thus, the amount of useful information that can be retrieved from isolated impact experiments to guide design and to quantify risk is very limited. In this paper, practical methods for estimating the amount of contact force that can be generated by the impact of a fallen debris object are introduced along with the governing principles. An experimental-calibration procedure forming part of the assessment procedure has also been verified.