• 제목/요약/키워드: Space heating

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NCAR-TIEGCM을 이용한 이온권과 열권의 상호작용 연구: 행성간 자기장(IMF)에 따른 고위도 하부 열권의 운동량 강제에 대한 연구 (A STUDY ON THE IONOSPHERE AND THERMOSPHERE INTERACTION BASED ON NCAR-TIEGCM: DEPENDENCE OF THE INTERPLANETARY MAGNETIC FIELD (IMF) ON THE MOMENTUM FORCING IN THE HIGH-LATITUDE LOWER THERMOSPHERE)

  • 곽영실;;안병호;원영인
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권2호
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    • pp.147-174
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    • 2005
  • 본 연구에서는 미 국립대기연구소(NCAR)의 열권-이온권 전기역학적 대순환 모델(TIEGCM)을 이용하여 행성간 자기장(IMF)의 방향과 세기 그리고 고도에 따라 여름철 남반구 고위도 하부 열권의 바람에 작용하는 운동량 강제력을 정량적으로 구하였다. 그리고 이들을 서로 비교 분석함으로써 IMF 조건과 고도에 따른 고위도 하부 열권의 풍계(wind system)를 유지시켜주는 주된 물리적인 과정을 살펴보았다. 고위도 하부 열권(<180km)에서 양($B_y$ > 0.8|$\overline{B}_z$|)또는 음($B_y$ < -0.8|$\overline{B}_z$|)의 IMF By 조건인 경우에 운동량 강제력 차이, 즉 IMF 기준치 ${\neq}$ 0 일 때와 IMF 기준치=0 일 때의 운동량 강제력 차이(difference momentum force)는 자기위도 -80$^{\circ}$에서 최대값을 가지면서 극관과 오로라 영역에 국한된 단순한 형태의 분포를 보인다. 그리고 IMF $B_z$ 성분이 양과 음일 때 강제력 차이의 세기는 비슷하지만 분포양상은 반대방향을 취한다. 한편 IMF $B_z$가 양($B_z$ > 0.3125|$\overline{B}_y$|) 또는 음($B_z$ < -0.3125|$\overline{B}_y$|)인 조건인 경우에는 강제력 차이가 아오로라(subauroral) 위도까지 분포하며 IMF $B_z$가 양 또는 음의 조건일 때 보다 복잡한 구조를 보인다. 그리고 IMF $B_z$가 음인 경우의 강제력 차이가 양인 경우보다 더 크며 반대방향으로 작용한다. 125km 보다 더 높은 고도(>125km)에서 바람차이를 결정하는 주된 강제력은 기압경도력, 전향력, 수평이류 그리고 비발산 성분이 강한 Pedersen 이온항력인 것으로 확인되었다. 고도 약 125km 에서는 이 네 가지 힘에 더불어 비회전 성분이 강한 Hall 이온향력과 극관내 의 연직 이류가 지역과 시간에 따라 바람차이의 형성에 작용한다. 한편 고도 108-125km 에서는 IMF $B_z$ 조건일 경우의 극관영역을 제외하고는 기압경도력, 전향력 그리고 Hall 이온항력이 이 고도에서의 바람차이를 유발시키는 주된 강제력으로 작용한다. 고도 108km 이하에서는 기압경도력과 전향력이 균형을 이루어 지균 운동을 유지시킨다. IMF-$\overline{B}_y$의존 MLT 평균 운동량 강제력들은 이온항력을 제외한 다른 모든 남북성분이 동서성분에 비해 더 강하게 중성대기에 작용하는 것으로 확인되었다. 108-125km의 고도에서 IMF B?가 음인 경우에 이온항력은 하강운동 및 단열압축가열과 관련된 시계방향의 온난순환(warm circulation)을 극관 내에 형성시킨다. 반면 IMF $B_y$가 양인 경우에는 극관 내에 상승운동 및 단열팽창냉각과 관련된 반시계방향의 한랭순환(cold circulation)을 형성시킨다. 이온항력은 IMF $B_z$가 음인 경우에는 새벽영역에 상승운동과 관련된 반시계방향의 한랭순환을, 반면에 IMF $B_z$가 양인 경우에는 새벽영역에 하강운동과 관련된 시계방향의 온난순환을 형성시킨다.

통풍과 차양이 하절기 옥외공간의 평균복사온도에 미치는 영향 (The Influence of Ventilation and Shade on the Mean Radiant Temperature of Summer Outdoor)

  • 이춘석;류남형
    • 한국조경학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.100-108
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    • 2012
  • 통풍과 차양이 하절기 옥외공간에서 인간이 느끼는 온열쾌적성에 어떤 영향을 미치는지를 객관적으로 검증하기 위하여 통풍과 차양을 달리한 실험구를 조성하고 흑구온도와 기온 및 풍속을 측정하여 평균복사온도를 환산하여 비교 분석하였다. 미기후 측정을 위하여 개방된 잔디밭에 철제 각관을 이용하여 가로${\times}$세로${\times}$높이가 각각 $3m{\times}3m{\times}1.5m$인 프레임을 구성하고, 투명 폴리에틸렌 필름과 농업용 차광막을 이용하여 통풍과 차양의 조건을 달리한 네 가지의 실험구를 조성하였다. 각 실험구 내 중심부 지면으로부터 1.2m 높이에서 베인형 풍속계와 흑구, 측온저항체(PT-100)를 이용하여 2011년 5월 1일부터 동년 9월 30일까지 풍속과 기온, 흑구온도를 매 분 단위로 계측하였다. 기상조건과 계측자료의 유효성 등을 고려하여 총 44일 동안의 13,262건의 자료를 바탕으로 실험구별 일중 시계열적 변화를 분석하였으며, 낮 시간에 해당되는 오전 7시부터 오후 8시까지의 7,172건의 자료를 바탕으로 실험구에 따른 통계적 차이를 해석하였다. 아울러 햇볕이 가장 강렬한 시간대인 오전 11시부터 오후 4시까지의 자료를 바탕으로 평균복사온도와 풍속 및 일사량과의 관계를 분석하였다. 평균복사온도를 기준으로 해석했을 때, 통풍이 차단된 노지에서의 측정기간 중 최고값이 $58.84^{\circ}C$까지 상승한 반면, 차양이 적용되고 통풍이 원할한 실험구의 최고값은 $42.94^{\circ}C$였다. 시험결과를 종합하면, 하절기 옥외공간에서 낮 동안의 평균복사온도에 있어서 차양에 의해서는 최대 $13^{\circ}C$, 평균 $9^{\circ}C$의 냉각효과가 발생한 반면, 방풍에 의해서는 반대로 평균 약 $3^{\circ}C$의 가열효과가 있는 것으로 정리되어, 통풍이 되지 않는 태양직사광 지역은 바람이 원활하게 통하는 그림자 지역 보다 최대 $16^{\circ}C$까지 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구를 통해서 하절기 옥외공간의 열쾌적성을 개선하는데 차양이 가장 중요하며, 그 다음이 통풍이라는 사실을 파악할 수 있었다. 따라서 옥외공간에 더 많은 녹음수와 숲을 조성하여 그림자 지역을 증가시킴으로써 인간의 하절기 옥외활동에 많은 제약을 주고 있는 불필요한 열에너지를 현격하게 저감시켜 쾌적한 미기후를 효과적으로 조성할 수 있으며, 나아가 정교하게 조성된 바람길이나 통풍 시스템을 적용한다면 도시 전체의 열환경도 효과적으로 개선할 수 있을 것이다.

청과물저장고의 구조특성 및 냉각부하량 산정에 관한 연구 (A Study on the Structural Characteristics and Estimation of Refrigerating. Load for the Fruit Storage)

  • 이석건;고재군
    • 한국농공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.4038-4051
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    • 1976
  • This study was intended to provide the basic design creteria for the refrigerated storage, and to estimate the required optimum capacity of refrigerator for the different sizes and kinds of the existing fruit storage. The structural characteristics of the existing fruit storages in Pyungtaek-khun of Kyungki-do were surveyed. The average out-door air temperature during the expected storage life after harvesting, was obtained by analyzing the weather information. The heat transfer rates through the different models of storage walls were estimated. The refrigerating load required for different models of fruit storage was analyzed in the basis of out-door air temperature. The results obtained in this study are summarized as follows: 1. The fruit storages surveyed were constructed on-ground, under-ground and sub-ground type buildings. The majority of them being the on-ground buildings are mostly made of earth bricks with double walls. Rice hull was mostly used as the insulating materials for their walls and ceilings. About 42% of the buildings were with the horizontal ceiling, 22% with sloped ceiling, and about 36% without ceiling. About 60% of the storage buildings had floor without using insulated material. They were made of compacted earth. 2. There is no difference in heat transfer among six different types of double walls. The double wall, however, gives much less heat transfer than the single wall. Therefore, the double wall is recommended as the walls of the fruit storage on the point of heat transfer. Especially, in case of the single wall using concrete, the heat transfer is about five time of the double walls. It is evident that concrete is not proper wall material for the fruit storage without using special insulating material. 3. The heat transfer through the storage walls is in inverse proportion to the thickness of rice hull which is mostly used as the insulating material in the surveyed area. It is recommended that the thickness of rice hull used as the insulating material far storage wall is about 20cm in consideration of the decreasing rate of heat transfer and the available storage area. 4. The design refrigerating load for the on-ground storages having 20 pyung area is estimated in 4.07 to 4.16 ton refrigeration for double walls, and 5.23 to 6.97 ton refrigeration for single walls. During the long storage life, however, the average daily refrigerating load is ranged from 0.93 to 0.95 ton refrigeration for double walls, and from 1.15 to 1.47 ton refrigeration for single walls, respectively. 5. In case of single walls, 50.8 to 61.4 percent to total refrigerating load during the long storage life is caused by the heat transferred into the room space through walls, ceiling and floor. On the other hand, 39.1 to 40.7 percent is for the double walls. 6. The design and average daily refrigerating load increases in linear proportion to the size of storage area. As the size increases, the increasing rate of the refrigerating load is raised in proportion to the heat transfer rate of the wall. 7. The refrigerating load during the long storage life has close relationship to the out-door air temperature. The maximum refrigeration load is shown in later May, which is amounted to about 50 percent to the design refrigerating load. 8. It is noted that when the wall material having high heat transfer rate, such as the single wall made of concrete, is used, heating facilities are required for the period of later December to early February.

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플라스틱온실 내부 환경 인자 다중센서 설치 위치 최적화 전략 (Strategies about Optimal Measurement Matrix of Environment Factors Inside Plastic Greenhouse)

  • 이정규;강동현;오상훈;이동훈
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.161-170
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    • 2020
  • 국내 시설 농업의 99.2%를 차지하는 플라스틱온실의 내부 환경인자는 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하고 온실 공간 내부에서 편차가 발생한다. 온도, 습도, CO2, 광도의 환경인자를 계측하기 위한 지점을 3 × 3 × 5로 구성하여 데이터를 취득하고 내부 공간을 수직, 수평적인 측면으로 분할하여 환경 인자의 분포를 확인하였다. 계측지점의 최적점을 선정하고자 계측 공간을 수직, 수평적인 방향으로 분할하고, 측정 데이터와 이를 활용한 예측지점의 선형회귀분석 결과로 성능평가를 실시하였다. 일반적인 상황에서는 온도와 습도 인자의 경우 1개의 센서로 플라스틱온실 내부 환경의 계측이 가능할 수 있으나, 특정구간의 경우 다수의 센서를 활용하여 내부공간의 정밀성을 확보하는 것이 필요하다. CO2의 경우 실험기간 내의 계측 매트릭스의 증가에도 불구하고 변이를 정의하는데 한계가 있음을 발견하였다. 조도 분포의 경우 일출 이후 지속적으로 회귀분석 결과가 작아짐을 발견하였다. 구조물의 간섭 등을 고려해 동일한 수평적인 방향에서 미계측 지점의 결정계수가 감소하였고, 센서 매트릭스 배치를 작물 높이 위로 위치하여 다수의 센서 노드 설치로 개선 가능하다고 예상된다. 외부 환경의 변화에 따라 온실 내부 환경이 불규칙하게 변화되며, 이 구간은 시설의 규격을 고려하여 계측 매트릭스를 구성해야 한다. 반대로 안정적인 구간에서는 최소한의 센서 노드로 내부 환경의 예측이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 측정하고자 하는 환경인자와 시설의 구조 등 연구 및 재배자의 목적에 맞는 계측 매트릭스 위치 선정의 유동성이 요구되며, 덕트의 개폐위치를 조절하여 필요한 곳에 에너지를 투입하는 국소냉난방 및 생육제어 모델링 설계에 적용 가능하다고 판단된다.

결혼이주여성의 사회자본에 관한 연구 - 필리핀 결혼이주여성의 근린공동체를 중심으로 - (A Study on the Social Capital of Marriage Immigrant Women : focused on the neighbourhood community of Filipino immigrant women)

  • 김영경;이정향
    • 한국지역지리학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.163-175
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    • 2014
  • 본 연구는 필리핀 출신 결혼이주여성의 사회자본 특성을 근린지구 수준에서 설명하고자 한다. 연구의 주 대상은 한국의 대도시와 중소도시, 촌락 등에 거주하는 필리핀 출신 결혼이주여성들이며 그들이 주로 참여하는 근린공동 체- 학교, 성당공동체-에서 생산되는 사회자본에 대한 인식을 측정하여 개인적 특성과 공동체의 특성(결속력, 동질성 등)에 따른 사회자본의 특성에 대해 파악하였다. 연구 결과 학교공동체와 성당공동체에서 이주자의 개인적 특성 가운데 이주사회에서의 거주기간과 사회자본 간 관련성에서 차이를 보이고 있는데, 성당공동체는 거주기간과 사회자본 '관계'요소 간 정(+)적인 유의미한 결과가 도출되어 이주 후 기간이 증가할수록 성당공동체에서의 관계가 향상되는 것으로 나타났으며 학교공동체에서는 거주기간과 사회자본 '신뢰'요소가 부(-)적인 관계를 보이고 있어 거주기간이 길수록 신뢰가 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 동질 성과 결속력, 사회자본의 양에서도 성당공동체가 우위를 점하고 있으며 특히 사회자본 '관계'는 공동체의 동질성과 더 밀접하며 '규범'은 공동체의 결속력과 밀접하다는 결과를 보이고 있다. 두 공동체에서 모두 의사결정과 가치추구 공유 및 규칙 준수 등의 '규범' 요소가 구성원 간의 '관계'요소와 유사하며, 만족도와 정서적 도움 및 제도에 대한 구성원들의 '신뢰'가 개인문제를 토론하고 참여하는 '정치'와 근접한다는 공통된 경향이 나타나고 있다. 연구과정에서 주목되는 것은, 초국가적 행태가 발생하는 회로로서의 성당공동체의 상징성으로, 성당공동체는 필리핀 결혼이주여성들의 고유한 집단적 문화와 개인적 욕구가 사회자본의 생산과 맞물리는 영역으로 확인되었다. 이는 필리핀 결혼이주여성들의 공동체와 사회자본의 특성에서 이주자로서의 개인적 특성과 함께 필리핀 결혼이주여성이 집단적으로 보유하는 family reunion 등의 사회 문화적 특질이 주는 영향 또한 간과할 수 없음을 잘 보여주고 있다. 이러한 부분은 민족적 정체성을 바탕으로 한 공동체성과 사회자본이 우리 사회와의 상호문화성을 공유하고 실천할 수 있는 주요 통로가 될 수도 있다는 점에서 의미 있으며 나아가 '민족 단위의 공동체와 그 사회자본 연구'는 향후 더 다양한 공동체를 대상으로 다층의 공간 스케일로 확장, 연구되어야 할 필요가 있다.

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