• 제목/요약/키워드: Evaporation estimation

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증발량 산정을 위한 입사태양복사식 비교 (Comparison of incoming solar radiation equations for evaporation estimation)

  • 임창수
    • 농업과학연구
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    • 제38권1호
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    • pp.129-143
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    • 2011
  • In this study, to select the incoming solar radiation equation which is most suitable for the estimation of Penman evaporation, 12 incoming solar radiation equations were selected. The Penman evaporation rates were estimated using 12 selected incoming solar radiation equations, and the estimated Penman evaporation rates were compared with measured pan evaporation rates. The monthly average daily meteorological data measured from 17 meteorological stations (춘천, 강능, 서울, 인천, 수원, 서산, 청주, 대전, 추풍령, 포항, 대구, 전주, 광주, 부산, 목포, 제주, 진주) were used for this study. To evaluate the reliability of estimated evaporation rates, mean absolute bias error(MABE), root mean square error(RMSE), mean percentage error(MPE) and Nash-Sutcliffe equation were applied. The study results indicate that to estimate pan evaporation using Penman evaporation equation, incoming solar radiation equation using meteorological data such as precipitation, minimum air temperature, sunshine duration, possible duration of sunshine, and extraterrestrial radiation are most suitable for 11 study stations out of 17 study stations.

기온자료를 이용한 소형증발접시 증발량 산정 (Estimation of small pan evaporation using temperature data)

  • 임창수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권1호
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    • pp.37-53
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    • 2017
  • 증발접시 증발량의 경우 저수지 증발량을 산정하는 간접적인 방법으로 유용하게 적용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이용할 수 있는 기상자료가 제한적인 경우에 기온자료만을 이용하여 증발접시 증발량을 산정하는 식을 제안하였다. 이를 위해서 전국 12개 지역에서 관측된 증발접시 증발량과 비교를 통해 제안식을 유도하였다. 또한 전국 44개 지역에 대해서 본 연구에서 제안된 증발접시 증발량 산정식을 다른 기온자료에 기초한 식들뿐만 아니라, 여러 종류의 기상자료(기온, 풍속, 습도, 일조시간)를 필요로 하는 식들과 비교하여 적용성을 파악하였다. 연구결과에 의하면 본 연구에서 제안된 증발량 산정식들은 다른 기온자료에 기초한 식들과 비교하여 전반적으로 양호한 증발접시 증발량 산정결과를 보였다. 본 연구에서 제안된 증발량 산정식의 경우 우리나라 56개 연구지역 대부분에서 전반적으로 양호한 증발접시 증발량 산정결과를 보였다. 따라서 본 연구에서 수정 제안된 기온자료만을 이용한 증발접시 증발량 산정식들은 우리나라에서 이용할 수 있는 기상자료가 제한적인 경우에 특히 적용성이 있는 것으로 판단된다. 추후에는 저수지에서 관측된 기온 및 증발접시 증발량 자료를 바탕으로 저수지 증발량 산정을 위한 제안식들의 적용성 검토연구가 필요하다.

일사량에 기초한 증발량 산정방법들의 적용성 평가 (Evaluation of the evaporation estimation approaches based on solar radiation)

  • 임창수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권2호
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    • pp.165-175
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    • 2016
  • 본 연구에서는 일사량에 기초한 증발량 산정방법의 적용성을 검토하기 위해 기존에 연구자들에 의해서 제안된 식들을 3가지 형태의 model group (Model groups A, B, and C)으로 분류하고, 이를 우리나라 6개 지역(서울, 대전, 전주, 부산, 목포, 제주)에 적용하였다. 증발접시 증발량 자료를 이용하여 이들 model group들의 매개변수를 추정하고, 검증하였다. 또한 Penman (1948) 조합식을 적용하여 이들 model group들과 비교하였다. 연구결과에 의하면 모든 지역에서 Nash-Sutcliffe (N-S) 효율지수가 0.663 이상을 보여서 만족스러운 증발량 산정결과를 보였다. 모형 검증과정에서 산정된 N-S 효율지수는 모든 연구지역에서 0.526이상을 보여서 역시 만족스러운 결과를 보였으나, 부산지역에서 적용된 Model groups B와 C를 제외하고는 모두 Penman (1948) 조합식보다 작은 N-S 효율지수를 보였다. 따라서 주요 기상자료 일부(풍속, 상대습도)가 부족하거나 측정되지 않는 경우에 증발량 산정을 위해서 Penman (1948) 조합식을 대체하여 일사량자료에 기초한 증발량 산정 방법이 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

증발접시 증발량자료를 이용한 공기동력학적 증발량 산정 방법의 적용성 평가 (Applicability evaluation of aerodynamic approaches for evaporation estimation using pan evaporation data)

  • 임창수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권11호
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    • pp.781-793
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    • 2017
  • 본 연구에서는 우리나라 56개 연구지역에 대해서 증발량 산정방법 중에 하나인 공기동력학적 방법의 적용성을 검토하였다. 이를 위해 과거 연구자들에 의해서 제안된 공기동력학적 증발량 산정식들을 7가지 형식으로 구분하고 일반화하여 증발량 산정모델을 유도하였다. 또한, 공기동력학적 방법 적용에 필요한 기상요소자료들(풍속, 포화미흡량, 기온, 대기압)을 이용하여 4가지의 다변량 선형회귀모델을 유도하고 그 적용성을 검토하였다. 기상자료들의 자기상관의 영향을 고려하기 위해 변수들을 차분시켜 회귀분석을 실시하고 자기상관을 고려하지 않은 경우와 비교한 결과 결정계수 값에 큰 차이가 없음을 확인하였다. 연구결과에 의하면 공기동력학적 모델이나 다변량 선형회귀모델 모두에서 산정된 월 증발량과 관측된 월 증발량 사이에 매우 높은 상관성이 있는 것으로 나타났다. 하지만 대부분의 증발량 산정모델에서 8, 9, 10, 11, 12월에 증발량을 과다 산정하고 있는 것으로 나타났다. 다변량 선형회귀모델들에 사용된 기상요소자료들은 모두 증발량 산정에 유의한 영향력이 있는 것으로 나타났으며, 특히 포화 미흡량이 가장 중요한 기상요소이며, 두 번째로는 기온, 세 번째로는 풍속, 그리고 마지막으로 대기압인 것으로 나타났다.

인화성액체의 폭발위험장소 설정을 위한 증발율 추정 모델 연구 (A Study on the Estimation Model of Liquid Evaporation Rate for Classification of Flammable Liquid Explosion Hazardous Area)

  • 정용재;이창준
    • 한국안전학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.21-29
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    • 2018
  • In many companies handling flammable liquids, explosion-proof electrical equipment have been installed according to the Korean Industrial Standards (KS C IEC 60079-10-1). In these standards, hazardous area for explosive gas atmospheres has to be classified by the evaluation of the evaporation rate of flammable liquid leakage. The evaporation rate is an important factor to determine the zones classification and hazardous area distance. However, there is no systematic method or rule for the estimation of evaporation rate in these standards and the first principle equations of a evaporation rate are very difficult. Thus, it is really hard for industrial workplaces to employ these equations. Thus, this problem can trigger inaccurate results for evaluating evaporation range. In this study, empirical models for estimating an evaporation rate of flammable liquid have been developed to tackle this problem. Throughout the sensitivity analysis of the first principle equations, it can be found that main factors for the evaporation rate are wind speed and temperature and empirical models have to be nonlinear. Polynomial regression is employed to build empirical models. Methanol, benzene, para-xylene and toluene are selected as case studies to verify the accuracy of empirical models.

일사량 산정 모델에 따른 증발량 분석 (An evaluation of evaporation estimates according to solar radiation models)

  • 임창수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권12호
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    • pp.1033-1046
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    • 2019
  • 본 연구에서는 13개의 일사량 산정모델들로부터 산정된 일사량을 우리나라 5개 기상관측지점에서 측정된 일사량자료와 비교함으로서 이들 일사량 산정모델들의 활용 적합성을 평가하였다. 또한 일사량 산정모델이 증발에 미치는 영향을 파악하기 위해서 일사량자료를 필요로 하는 Penman 조합식에 근거한 5개 증발량 산정식들을 적용하여 증발량을 산정하고 증발접시 증발량과 비교 분석하였다. 일부 일사량 산정모델은 기상자료만을 필요로 하며, 반면에 다른 일부 모델은 기상자료뿐만 아니라 고도와 같은 지형 자료를 필요로 한다. 연구결과에 의하면 일조시간과 가조시간의 비(일조시간/가조시간)뿐만 아니라 최고기온과 최저기온을 동시에 고려하여 일사량을 산정하는 모델이 관측 일사량과 가장 근사한 결과를 보여주었다. 또한 일조시간과 가조시간의 비만을 이용한 Angstrőm-Prescott모델의 계수값을 보정하는 경우 역시 일사량 산정의 정확도를 크게 개선시키는 것으로 나타났다. 따라서 증발량 산정을 위해 일사량모델을 선정하는 경우 입력자료의 존재여부 뿐만 아니라 적절한 일사량을 산정하는 모델형식을 동시에 고려하는 것이 필요하다. 관측된 일사량을 적용하여 증발량을 산정하는 경우에 Penman식은 전주, 제주지역에서 증발접시 증발량과 가장 근사한 것으로 나타났고, FAO PM식은 서울과 목포지역에서 그리고 KNF식은 대전지역에서 증발접시 증발량과 가장 근사한 것으로 나타났다.

월(月) 평균유역증발산량(平均流域蒸發散量) 추정(推定)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Estimation of Monthly Average River Basin Evaporation)

  • 김태철;안병기
    • 농업과학연구
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    • 제8권2호
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    • pp.195-202
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    • 1981
  • 회개, 수자원획(水資源劃) 등(等) 이수(利水)를 목적(目的)으로 하는 장기유출해석(長期流出解析)에 있어 가장 중요(重要)한 인자(因子) 중(中)의 하나인 유역증발산량(流域蒸發散量)을 Water budget방법(方法)에 의(依)하여 산정(算定)하여, Pan, Potential, Regional evaporation과 Temperature와의 관계(關係)를 구명(究明)하여 유출기록(流出記錄)이 없는 무계기(無計器) 지역(地域)의 유역증발산량(流域蒸發散量)과 장기유출량(長期流出最)을 추정(推定)하기 위하여 금강수계(錦江水系) 용담지점(龍潭地點)의 5 개년(個年) 자료(資料)를 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. Pan evaporation과 River basin evaporation과의 비(比)($E_w/E_{pan}$)가 계절별(季節別) 성향(性向)을 가장 질서(秩序)있게 나타났으며, Pan evaporation으로부터 River basin evaporation을 Fig. 9 또는 Table-7로부터 추정(推定)할 수 있다. 2. Penman의 Potential evaporation을 적용하기 위하여 cloudness effect와 Wind function의 지역상수(地域常數)를 결정한 결과, 용담지역(龍潭地域)의 지역상수(地域常數)는 다음과 같다. $R_A=R_C(0.13+0.52{\frac{n}{D}})$ $E_a=0.35(e_s-e)(1.8+1.0U)$ 3. Regional evaporation [$E_R=(1-a)R_C-E_P$]는 유도과정의 가정에 따른 functional error가 큰 것으로 보여지나, 유역(流域)전반의 물리(物理), 화학(化學), 생물학적(生物學的)인 증발(蒸發)기구를 포괄적(包括的)으로 포용(包容)하고 있는 이와같은 이론적(理論的)인 함수개발(函數開發)이 요망된다. 4. 기상자료(氣象資料)가 미비(未備)한 지역(地域)에서는 기온(氣溫)만으로 Fig-11과 같이 개락적(槪略的)인 월(月) 평균(平均) 증발산(蒸發散)을 구(求)할 수 있다.

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흡기밸브에서의 연료증발이 혼합기 형성에 미치는 영향 (The effect of fuel evaporation in the intake valve back on mixture preparation)

  • 박승현;이종화;유재석;신영기;박경석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권8호
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    • pp.107-115
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    • 1999
  • Hydrocarbon emission from spark ignition engines deeply relates with fuel evaporation mechanism. Therefore, fuel evaporation on the back of the intake valve is very important to understand fuel evaporation mechanism during engine warm up period. Intake valve heat transfer model was build up to estimate the amount of fuel evaporation on the intake valve back . Intake valve temperature was measured intake valve temperature is increased rapidly during few seconds right after engine start up and it takes an important role on fuel evaporation. The liquid fuel evaporation rate on the intake valve back proportionally increases as valve temperature increases, however its contribution slightly decreases as intake port wall temperature increases. The fuel evaporation rate on the valve back is about 40∼60% during engine warm-up period and it becomes about 20∼30% as intake port wall temperature increases. The estimation model also makes possible model also makes possible to review the effect of valve design parameters such as the valve mass and seat area on fuel evaporation rate through intake valve heat transfer.

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대구지방의 증발량에 대한 통계학적 연구 (A Statistical Study Evaporation tn DAEGU Area)

  • 김영기
    • 한국농공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.3160-3169
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    • 1973
  • Rainfall, evaporation, and permeability of water are the most important factors in determining the demand of water. The Daegu area has only a meteorologi observatory and there is not sufficient data for adapting the advanced method for derivation of the estimated of evaporation in the Daegu area. However, by using available data, the writer devoted his great effort in deriving the most reasonable formula applicable to the Daegu area and it is adaptable for various purposes such as industry and estimation of groundwater etc. The data used in this study was the monthly amount of evaporation of the Daegu area for the past 13 years(1960 to 1970). A year can be divided into two groups by relative degrees of evaporation in this area: the first group (less evaporation) is January, February, March, October, November, and December, and the second (more evaporation) is April, May, June, July, August, and September. The amount of evaporation of the two groups were statistically treated by the theory of probability for derivation of estimated formula of evaporation. The formula derved is believed to fully consider. The characteristic hydrological environment of this area as the following shows: log(x+3)=0.8963+0.1125$\xi$..........(4, 5, 6, 7, 8, 9 month) log(x-0.7)=0.2051+0.3023$\xi$..........(1, 2, 3, 10, 11, 12 month) This study obtained the above formula of probability of the monthly evaporation of this area by using the relation: $F_(x)=\frac{1}{{\surd}{\pi}}\int\limits_{-\infty}^{\xi}e^{-\xi2}d{\xi}\;{\xi}=alog_{\alpha}({\frac{x_0+b'}{x_0+b})\;(-b<x<{\infty})$ $$log(x_0+b)=0.80961$ $$\frac{1}{a}=\sqrt{\frac{2N}{N-1}}\;Sx=0.1125$$ $$b=\frac{1}{m}\sum\limits_{i-I}^{m}b_s=3.14$$ $$S_x=\sqrt{\frac{1}{N}\sum\limits_{i-I}^{N}\{log(x_i+b)\}^2-\{log(x_i+b)\}^2}=0.0791$$ (4, 5, 6, 7, 8, 9 month) This formula may be advantageously applied to estimation of evaporation in the Daegu area. Notation for general terms has been denoted by following: $W_(x)$: probability of occurance. $$W_(x)=\int_x^{\infty}f(x)dx$$ P : probability $$P=\frac{N!}{t!(N-t)}{F_i^{N-{\pi}}(1-F_i)^l$$ $$F_{\eta}:\; Thomas\;plot\;F_{\eta}=(1-\frac{n}{N+1})$$ $X_l\;X_i$: maximun, minimum value of total number of sample size(other notation for general terms was used as needed)

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