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동해 독도 냉수성 소용돌이의 이동 특성 (Migration of the Dokdo Cold Eddy in the East Sea)

  • 김재민;최병주;이상호;변도성;강분순
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권2호
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    • pp.351-373
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    • 2019
  • 인공위성이 관측한 해수면 높이 자료를 활용하여 울릉분지 일대에서 발생하는 냉수성 소용돌이들을 1993년부터 2015년까지 Winding-Angle 방법을 이용하여 탐지하고 분류하였다. 냉수성 소용돌이들 중에서 동한난류 사행의 첫 번째 골에서 형성되어 동쪽으로 흐르는 해류의 주경로로부터 남서쪽으로 떨어져 나온 독도 냉수성 소용돌이(Dokdo Cold Eddy, DCE)를 구분하였고, 그 이동 특성을 분석하였다. 또한 국립수산과학원(National Institute of Fisheries Science)이 관측한 수온과 염분 자료와 Hybrid Coordinate Ocean Model의 수치모의 결과를 이용하여 DCE 중심 근처에서 수온과 유속의 수직구조를 살펴보았다. DCE는 23년 동안 총 112개 발생하였고, 이 중 39개의 DCE가 서쪽으로 이동하여 한국 동해안 근처 연안에 도달하였으며, 평균 이동 거리는 250.9 km, 평균 수명은 93일, 평균 이동 속도는 3.5 cm/s였다. 나머지 73개의 DCE는 동쪽으로 이동하거나 생성된 위치 주변을 맴돌다가 소멸하였다. DCE 아래 50~100 m에서 수온(T)과 염분(S)이 주변보다 낮아(T < $5^{\circ}C$, S < 34.1) 등온선들과 등염선들이 돔(dome, 반구형으로 된 지붕 모양) 구조를 보였다. 또한 DCE의 중심에서 평균 38 km 떨어진 곳에서 10 cm/s 이상의 해류가 표층부터 수심 300 m까지 반시계방향으로 원을 그리며 흐른다. 동한난류가 이안하여 동쪽으로 흐르다가 울릉도 북쪽에서 울릉도를 끼고 시계방향으로 흘러서 사행을 시작하고, 울릉도 동쪽에 위치한 사행의 첫 번째 골이 남서쪽으로 깊이 파고들면, 해류사행의 마루와 마루가 연결되고 골 부분이 독립적으로 떨어져 나와 반시계방향 순환을 형성하면서 DCE가 생성된다. DCE가 서쪽으로 이동할 때 울릉 난수성 소용돌이(Ulleung Warm Eddy, UWE)의 가장자리를 따라 우회하여 시계방향으로 U 모양을 그리며 한국 동해안 쪽으로 이동한다. DCE가 연안 부근에 도달하면, 동한난류는 냉수성 소용돌이 보다 더 남쪽에서 이안하고, 냉수성 소용돌이의 가장자리를 따라 우회하여 북쪽으로 흐른다. 연안에서 독도 냉수성 소용돌이가 약화되고 약 30일 후에 소멸하면, 동한난류가 다시 한국 동해안을 따라 북쪽으로 흘러서 본래의 경로를 회복한다. DCE는 열과 염을 북쪽에서 남쪽으로 꾸준히 수송하고 울릉분지 남서쪽에 냉수해역 형성에 도움을 주며, 양의 상대와도를 가지고 와서 동한난류의 경로를 변경시키는 역할을 한다. 서쪽으로 이동하는 DCE 중에서 일부는 연안 냉수성 소용돌이와 병합되어 울릉분지 서쪽에 넓고 긴 냉수해역을 만들고 반시계 방향의 순환을 형성한다. 이와 같이 병합된 소용돌이는 북쪽에 UWE를 남쪽에 동한난류로부터 분리시킨다.

발굴유적 외부공간의 유형별 경관계획 및 조경시공 원칙 연구 (A Study on the Landscape Planning and Landscape Architecture Construction Principles by the Type Outside Relics)

  • 신현실
    • 한국전통조경학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.58-69
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    • 2018
  • 본 연구는 다양한 유적지 공간에서의 경관계획 및 시공기준에 대해 조경 분야에 적용 가능한 구체적 경관계획과 시공기준을 살펴보았으며, 이에 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 유적지의 유형은 보존상태 및 처리기법에 따라 분류되는데 보존 상태에 따른 분류는 건조물이나 구조물 등 지상에 노출된 유적과 매장문화재와 같이 지하에 매장된 유적, 유적에 대한 기록이나 명성이 전해져 오고 있으나 장소만 남은 유적 등으로 구분된다. 전시 처리기법에 따른 분류는 유적 주변을 격리하는 폐쇄와 유적 지상에서 관람할 수 있는 관통, 별도의 보호시설을 유적 위에 설치하는 중첩 등의 기법들로 분류되었다. 둘째, 유적지 관람 전시를 위한 조경계획의 원칙을 수립해보면, 유적을 구성하는 항목으로 영역의 구분, 유적의 표면처리, 수목식재, 시설물 설치 등으로 구분된다. 유적은 원형의 공간이 아닐 경우 구성요소간의 소재를 달리하여 공간을 구분하는 영역의 구분이 필요하다. 유구의 보존이 필요할 경우 복토가 바람직하며, 이를 위해서는 잔디나 관목류 등을 사용하는 것이 효율적으로 판단된다. 수목의 식재는 공간의 성격에 따라 도입을 검토해야 한다. 시설물은 유적의 영역과 성격에 따라 경관에 미치는 영향과 유적의 추가 발굴 등을 검토하여 신중한 접근이 요구된다. 셋째, 유적지 공간에서의 조경시공 원칙을 살펴본 결과 도출된 정비방법은 현상보존, 보호시설 설치, 복토, 수복, 복원, 이전, 재현 등으로 분류되었다. 현상보존은 제한적인 조경계획이 필수적이며, 기존 유적의 원형에 영향을 미치지 않아야 한다. 보호시설은 유적의 보호를 위해 불가피할 경우 설치되어야 하며, 복토가 이루어질 경우 유적을 훼손할 수 있는 수목을 제거하고 성토 후 토사유실방지를 위해 표면처리가 요구된다. 수복은 원형에 대한 단서를 근거로 원형보존에 준하는 조경계획의 수립이 이루어져야 한다. 이전은 기존 유적의 외부공간과 유사한 환경을 조성하기 위한 조경계획이 필요하며, 본래 유적의 가치나 장소성을 부각할 수 있어야 한다. 재현은 현재 사라진 유적에 대해 과거의 경관과 분위기를 살릴 수 있는 조경계획이 수립되어야 한다. 넷째, 조경 분야는 발굴유적의 보존 및 전시효과 상승을 동시에 만족시킬 수 있는 분야로서 과거의 흔적을 보호하고 오늘날 폐허의 장소에 생기를 부여하기 위해 구체적 방안의 모색이 요구되며, 유적의 기능과 가치를 살린 유적지 공원 조성, 연계콘텐츠의 형상화 등이 대안으로 제시될 수 있다.

SNS 사진과 사진측량을 이용한 정원유산의 3차원 형상 재현 가능성 연구 - 명승 제40호 담양 소쇄원(潭陽 瀟灑園)을 대상으로 - (A Study on the Reproducibility of 3D Shape Model of Garden Cultural Heritage using Photogrammetry with SNS Photographs - Focused on Soswaewon Garden, Damyang(Scenic Site No.40) -)

  • 김충식;이상하
    • 한국전통조경학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.94-104
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    • 2018
  • 본 연구는 사진측량 기술을 과거의 촬영된 사진들에 활용하여 정원유산의 원형 재현 가능성을 검토하였다. 인공물과 자연물이 혼재되어 입체 형상 재현 가능성 검토에 적합한 담양 소쇄원(명승 제40호)을 연구 대상으로 하였다. 소쇄원에서 근거리와 원거리의 $360^{\circ}$ 전방향에서 장애물이 없어 촬영이 가능한 조경시설물인 매대(梅臺), 애양단(愛陽壇), 오곡문(五曲門) 담장, 약작(略?)과 자연경물인 광석(廣石) 5개 조경요소를 선정하였다. 인터넷 포털에서 5개 조경요소에 대해 촬영날짜, 초점길이, 노출 등의 정보가 포함된 151장의 사진을 수집하여 촬영구도를 분석하였다. 수집된 사진들은 요소별로 특정한 구도에서 집중적으로 촬영되는 경향을 발견하였다. 또한 조경요소별로 이용자들이 선호하는 2~3개의 촬영구도가 있음을 발견하였다. 조경요소별로 빈도가 높은 촬영구도 1개를 선정하고 그 구도에서 촬영된 사진들을 이용하여 포토스캔(Photoscan) 프로그램으로 3D 메쉬 모델을 제작하여 입체 형상의 재현 가능성을 분석하였다. 제작결과 오곡문 담장, 매대, 애양단과 같은 인공물은 비교적 입체 형상의 재현이 가능하였으나, 질감이 동일하거나 자연 경물인 약작과 광석은 입체 형상의 재현이 불가능했다. 선정된 촬영구도와 유사하게 현장에서 촬영한 사진으로 입체 형상의 재현을 실험한 결과 수집사진에서 불가능했던 약작과 광석에서 3D 메쉬 모델이 제작되었다. 또한 과거와 현재의 형상 비교를 통해 정확한 크기를 측정할 수 있고 변화를 발견할 수 있었다. 문화재의 관람객이나 조경가 등에 의해 촬영된 과거의 사진들을 확보하게 된다면 그 당시에 입체 형상을 재현할 수 있을 것으로 보인다. 이러한 기술이 확산된다면 정원유산의 과거 형상을 추정하고 변화를 고찰하는데 정확성과 신뢰성을 높일 것이다.

맹꽁이 대체서식지 조성 평가 및 유지관리 방안 연구 - 서울시립대학교 맹꽁이 대체서식지를 사례로 - (A Study on the Evaluation and Maintenance for Alternative Habitats of the Narrow-mouth Frog (Kaloula borealis) - A Case Study on the Alternative Habitats of Kaloula borealis at the University of Seoul -)

  • 박석철;한봉호;박민진
    • 한국조경학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.76-87
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    • 2019
  • 본 연구는 서울시립대학교 맹꽁이 대체서식지의 2015~2017년 사후모니터링 이후 대체서식지 조성 평가 및 유지관리방안 도출을 목적으로 하였다. 연구대상지는 2014년에 조성되었으며, 면적은 $191m^2$이다. 조성 평가는 목표종의 서식환경 유지, 목표종의 개체수와 번식률 유지, 자생종 서식환경 유지, 자연생태계로의 회복력, 주변 환경과의 조화로 구분 평가하였다. 목표종의 서식환경 유지 측면에서 대체서식지 내 토양을 기존 맹꽁이 서식지에서 채취하여 토심 30cm 깊이로 조성하였다. 대체서식지 수원은 우수와 수돗물이라 자연적으로 이루어질 수 없으므로 맹꽁이와 함께 다른 양서류 산란 및 부화시기에 인위적인 물 공급이 매년 필요하였다. 그리고 연구대상지는 대체서식지 조성 이후 산란 및 번식을 하는 시기인 6~8월의 평균 기온이 $26.2^{\circ}C$로 맹꽁이 서식에는 어려움이 없는 것으로 판단되었다. 맹꽁이 개체수와 번식률 유지 측면에서는 맹꽁이가 점차 안정적인 서식 및 번식을 이루고 있는 것으로 평가하였다. 자생종 서식환경 유지 측면에서는 피식자 또는 포식자 특성을 고려한 식생 종 및 식생 구조 개선이 필요하였고, 환삼덩굴, 미국가막사리 등 외래종은 자생종의 습지생태계 유지를 위해 제거가 필요하였다. 자연생태계로 회복 평가에서 물빠짐 현상의 완화를 위해 수심 변화 모니터링을 통한 진흙다짐을 실시하였다. 진흙은 대상지 주변에 위치한 하늘연못 습지 바닥에서 채취하여 이설했다. 식생 관리는 부분적인 예초관리가 필요하고, 자연적인 식생 군락 형성 유도가 필요하였다. 또한 고목, 나뭇가지 등 다공질 공간을 조성하여 소생물의 서식 공간 및 은신처, 먹이 산란처를 조성할 필요가 있었다. 주변 환경과 조화 측면에서는 차량 및 보행자에 의한 양서류 로드킬, 인공 배수로에 양서류 빠짐, 주변 이용자 접근 등 위협요인 관리가 필요하였다. 대체서식지 관리방안은 모니터링 결과를 바탕으로 산란 및 은신할 수 있는 다양한 수변구조, 지속적인 수환경 관리, 자생종 서식환경 중심의 식생관리, 야생생물의 서식환경을 위한 주변 환경관리를 제시하였다. 창출형 대체서식지는 모니터링을 통해 대상지 변화 특성을 반영한 관리와 복원 목표종의 서식 환경 개선 노력이 지속적으로 필요하다.

도시근린공원 리뉴얼을 위한 식재디자인 연구 - 경기도 시흥시 옥구공원을 대상으로 - (A Study on the Planting Design for the Renewal of Urban Neighborhood Park - In Case of Okgu Neighborhood Park, Siheung, Gyeonggi-do, Korea -)

  • 이상만;정문순;한봉호;박석철
    • 한국조경학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.88-103
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    • 2019
  • 옥구공원 내 공간기능에 적절한 식재개념을 설정하고, 생육환경에 적합한 식재디자인을 제시하고자 하였다. 공간기능은 공원 시설물과 주변 현황, 이용 현황을 파악하여 구분하였고, 식재개념은 식재종 분포 및 정밀 식재구조를 조사하여 파악하였다. 식재종 분포는 48개의 유형으로 잔디식재지(28.84%), 왕벚나무(8.0%), 곰솔(6.73%), 느티나무(6.38%) 순이었다. 정밀 식재구조 조사구는 27개소를 설정하였으며, 조사 및 분석 결과, 평균 녹피율은 38.14%, 평균 녹지용적계수는 $0.72m^3/m^2$이었다. 생육불량률은 개체 수목별 생육상태를 등급화하여 녹지 블록당 평균값으로 도출하였다. 식재디자인 대상지는 옥구공원 중 공간의 활용도가 낮고, 수목의 생육환경이 열악한 지역을 선정하였다. 공간기능과 식재개념의 비교 분석 결과와 수목의 생육을 평가하여 생육 불량한 지역 $36,236m^2$를 파악하였다. 그리고 공간구조와 주요 이용 주변지역을 분석하여 식재개선이 시급한 지역을 도출하였다. 식재디자인 사례지역은 분수 주변지역의 녹음공간을 대상으로 현존식생과 층위구조, 이용 현황 등을 고려하여 식재디자인을 구상하였다. 선정된 지역은 식재디자인을 통하여 경관향상을 위한 식재개념 및 방향을 설정하고, 각 공간별 식재설계를 제안하였다.

XRD 패턴에 의한 비정질구조와 I-V 특성분석 (Analyze of I-V Characteristics and Amorphous Sturcture by XRD Patterns)

  • 오데레사
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.16-19
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    • 2019
  • 박막이 얇아질수록 전기적인 특성이 좋아지려면 비정질구조가 유리하다. 비정질구조는 케리어가 공핍되는 특징을 이용하여 전도성을 높이는데 효과가 있을 수 있다. 이러한 특성을 확인하는 방법으로 전위장벽이 형성되는 쇼키접합에 대한 연구가 필요하다. 비정질구조와 쇼키접합에 대하여 조사하기 위하여 $SiO_2/SnO_2$ 박막을 준비하였으며, $SiO_2$ 박막은 Ar=20 sccm 만들고 $SnO_2$ 박막은 아르곤과 산소의 유량을 각각 20 sccm으로 혼합가스를 사용하였으며, 마그네트론 스퍼터링 방법으로 $SnO_2$의을 증착하고 $100^{\circ}C$$150^{\circ}C$에서 열처리를 하였다. 비정질구조가 만들어지는 조건을 알아보기 위하여 XRD 패턴을 조사하고 C-V, I-V 측정을 실시하여 Al 전극을 만들고 전기적인 분석을 실시하였다. 공핍층은 열처리과정을 통하여 전자와 홀의 재결합으로 형성되는데 $SiO_2/SnO_2$ 박막은 $100^{\circ}C$에서 열처리를 한 경우 공핍층이 잘 형성이 되었으며, 미시영역에서는 전기적으로 전류가 크게 작용하는 것을 확인하였다. $100^{\circ}C$에서 열처리를 한 비정질의 $SiO_2/SnO_2$ 박막은 XRD 패턴에서 $33^{\circ}$에서는 픽이 나타나지 않았으며, $44^{\circ}$에서는 픽이 생겼다. 쇼키접합에 의해서 거시적(-30V<전압<30V)으로는 절연체 특성이 보였으나 미시적(-5V<전압<5V)으로는 전도성이 나타났다. 케리어가 부족한 공핍층에서의 전도는 확산전류에 의하여 전도가 이루어진다. 미소영역에서 동작하는 소자인 경우에는 공핍효과에 의한 쇼키접합이 전류의 발생과 전도에 유리하다는 것을 확인하였다.

문화재의 전통조경설계용역 발주실태 연구 (A Study on the Ordering Status of Traditional Landscape Design Service in Cultural Heritage)

  • 김민선;김충식;이재용
    • 한국전통조경학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.33-41
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    • 2021
  • 문화재 설계용역을 수급하기 위해서는 현행 「문화재수리 등에 관한 법률」 제5조(문화재수리 및 실측설계 제한)에 따라 건축사가 운영하는 문화재실측설계업자만 입찰에 참가할 수 있고, 전체 설계에서 일정 비율이나 금액의 전통조경설계가 포함된 경우 조경기술자가 제한적으로 수행하고 있다. 법의 실측설계 제한에 대한 문제점은 2010년 제정 당시부터 지금까지 지속적으로 제기되어 왔다. 이에 본 연구는 2018년부터 2020년까지 정부기관에서 발주한 1037건의 문화재실측설계용역을 분석하여 전통조경설계가 차지하는 규모(발주건수, 설계금액)를 파악하고, 주요 사례를 중심으로 전통조경설계의 특징을 도출하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 3년간 문화재실측설계용역에서 전통조경설계의 발주건수는 연간 차이를 보였으나, 설계금액은 연평균 근사(近似)하게 나타나 매년 동일한 수준을 유지한 것으로 확인되었다. 전체 설계에서 3년간 조경기술자의 책임 또는 참여가 요구된 전통조경설계의 건수는 약 26%의 높은 비율로 나타났다. 둘째, 전통조경설계는 건축사로 구성된 문화재실측설계업자가 대체할 수 없는 조경기술자의 전문지식과 경험이 요구되었다. 전문성은 공사의 종류에 따라 달리 나타났다. 기반조성 공사를 위한 지형설계는 땅의 형상과 높낮이에 대한 이해, 토공량 계산, 유구정비기법 등에 관한 전문지식이 요구되었다. 식재공사를 위한 설계는 수목의 생육특성과 생육환경에 대한 기본지식과 과거 식생경관에 대한 이해가 필요하였다. 한편, 전통포장 및 전통조경구조물과 시설물공사를 위한 설계는 전통 재료와 가공 및 시공기법의 전문성을 필요로 하였다. 계곡, 하천 등 수체계 정비를 포함하는 생태조경공사를 위한 설계는 물길과 생태계의 변화, 유체(流體)의 원리, 유체의 유형별 특성에 대한 이해가 필수적이었다. 이 밖에 문화재지정구역 또는 보호구역과 등록문화재 내 공원조성 및 주변정비를 목적으로 시행된 복합설계는 문화재공간의 특수성뿐만 아니라 시민들이 상시로 이용하는 공원의 기능을 충족해야 한다는 점에서 현대조경공간의 설계 능력이 겸비되어야 했다. 이처럼 전통조경설계는 전체 문화재 설계의 약 1/4을 차지하는 규모이며 설계에서 타 분야와 차별화된 전문성을 필요로 한다. 이는 현행 법령의 실측제한관련 조항을 개선하여 모든 전통조경설계를 조경기술자가 수행할 수 있는 기반을 마련함과 동시에 조경기술자가 직접 입찰에 참여할 수 있도록 전통조경설계업체의 신설 필요성을 시사한다.

도시개발 시나리오에 따른 농업지역의 생태계서비스 변화 분석 - 3기 신도시 남양주 왕숙1지구를 대상으로 - (Changes of Ecosystem Services in Agricultural Area According to Urban Development Scenario - For the Namyangju Wangsuk District 1, the 3rd Phase New Town -)

  • 김수경;최재연;박찬;송원경;김수련
    • 환경영향평가
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    • 제30권2호
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    • pp.117-131
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    • 2021
  • 현재 도시개발은 택지공급의 안정화를 위하여 지속적으로 진행되고 있다. 도시개발에 따른 토지이용 변화는 생태계서비스에 영향을 미치므로 다양한 도시 공간구조를 고려한 생태계서비스 평가의 중요성이 대두되고 있다. 그러나 도시개발에 의한 농업지역의 생태계서비스 변화를 고찰한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 도시개발에 따른 농업지역의 생태계서비스 변화를 분석하고, 향후 도시계획 단계의 의사결정 지원에 활용 가능성을 검토하는데 목적이 있다. 이를 위해 남양주 왕숙1지구를 대상으로 도시개발 전과 개발 후에 대한 시나리오를 설정하였으며, InVEST 모델을 활용하여 생태계서비스 변화를 비교분석하였다. 도시개발 이전의 생태계서비스 분석결과, 서식처 질과 수자원공급량은 시간의 흐름에 따라 증가하는 양상이 나타난 반면, 탄소고정량과 작물생산량은 감소하는 것으로 나타났다. 도시개발 이후의 생태계서비스 분석결과, 시나리오별 생태계서비스는 모든 항목이 2018년 대비 감소하는 것으로 확인되었다. 도시개발 시나리오 가운데 압축도시는 수자원공급량의 가치가 가장 낮게 도출된 반면, 서식처 질, 탄소고정량, 작물생산량의 가치는 가장 높게 도출되었다. 이러한 본 연구의 결과를 통하여 압축도시는 생태계서비스 측면에서 긍정적인 도시개발 시나리오로 판단되며, 향후 도시개발 및 관리계획 수립단계에서 정책적 의사결정 지원을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

한국 활엽수림의 이산화탄소 농도의 연직구조와 저류항 (Vertical Profiles of CO2 Concentrations and CO2 Storage in Temperate Forest in Korea)

  • ;강민석;천정화;김준
    • 한국농림기상학회:학술대회논문집
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    • 한국농림기상학회 2013년도 추계 학술발표논문집
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    • pp.23-24
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    • 2013
  • Micrometeorological fluxes measured over a tall forest in a complex terrain are difficult to interpret. $CO_2$ storage often makes significant contributions to net ecosystem exchange of $CO_2$ (NEE) in early morning and during nighttime due to calm and stable conditions. We measured the above-canopy $CO_2$ flux along with its concentration profiles at eight levels within and above the canopy to evaluate $CO_2$ storage term. Our question is whether or not the $CO_2$ storage term can be estimated accurately from a single level measurement of $CO_2$ concentration in a complex terrain. Our objectives are (1) to document vertical profiles of $CO_2$ concentration and (2) to compare the diurnal and seasonal variations of $CO_2$ storages estimated from single and multi-level $CO_2$ concentration data. Seasonally averaged Diurnal variations of $CO_2$ concentration ranged from 398 to 455 ppm near the forest floor at 0.1 m whereas they ranged from 364 to 395 ppm at 40 m in the atmosphere. The diurnal variation of vertical profiles of $CO_2$ concentration shows very interesting features with season. At all eight levels, diurnal variation of $CO_2$ concentration showed little change in winter. In spring, the diurnal variations of $CO_2$ concentration at 8 levels showed three distinct groups of layers with height: the first layer: 0.1m (near surface), second layer: 1.0 m and 4.0m (below canopy) and the third layer: 7.4m to 40.7 m (near canopy and above). In summer, these three groups of layers were further separated with larger variations whereas such distinction became smaller in fall. The diurnal variation of $CO_2$ concentration in the first three layers near surface always showed higher concentration with larger variability. Typically, $CO_2$ concentration showed peaks in early morning and in the evening. After the evening peak, $CO_2$ concentration gradually increased except for those near the surface (i.e., 0.1, 1.0 and 4.0 m) where the concentrations actually decreased. We suspect that this could be attributed to the drainage flow of $CO_2$ along the hill slope from the headwater to downstream, which is not taken into account for net ecosystem $CO_2$ exchange. In comparison to the results of other studies, the distinct and different vertical structures of $CO_2$ concentrations observed at our site may be due to complex terrain and weak turbulent mixing under calm conditions at the site. The annual mean of diurnal variation of $CO_2$ storage flux from single level ranged from -0.6 to $0.9{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ and from multi-level from -1.2 to $1.0{\mu}\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$. When compared against the results from the multi-level concentrations, the storage flux estimated from a single-level concentration was generally adequate except for specific hours near sunrise and sunset. Further details and their implication will be discussed in the presentation.

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잠긴수제가 설치된 만곡수로에서의 이차류 거동 수치모의 (Numerical modeling of secondary flow behavior in a meandering channel with submerged vanes)

  • 이정섭;박상덕;최철희;백중철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권10호
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    • pp.743-752
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    • 2019
  • 만곡수로에서의 흐름은 나선형 운동 형태의 이차류가 지배적이며, 이로 인해 일반적으로 만곡 외측을 따라 침식 현상이 발생하게 된다. 이러한 이차류를 약화시키기 위해서 보통 만곡수로 외측을 따라서 수제와 같은 수공구조물을 설치한다. 이 연구에서는 OpenFOAM 오프소스 소프트웨어를 토대로 난류 해석을 위한 하이브리드 RANS/LES 기법과 자유수면 해석을 위한 VoF기법을 이용한 3차원 수치모의를 통해서 $90^{\circ}$ 만곡수로에 설치된 잠긴수제가 후루드수가 0.43인 조건에서 이차류의 발달에 미치는 영향을 분석하였다. 시간과 공간에 대해서 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 수치모의를 수행하였으며, 수치해석 결과는 실험결과와 비교하여 수치모의의 정확도를 평가하였다. 잠긴수제가 설치된 경우의 수치모의 결과를 흐름방향 유속 분포와 횡방향 순환 유속벡터장을 중심으로 수리실험 관측값들과 비교할 때 수치모의 결과는 수리실험에서 관측된 주요 이차류 흐름 거동과 현상들을 대부분 양호한 정확도로 잘 재현하는 것으로 나타났다. 수치모의 결과를 비교해보면, 잠긴수제 설치로 인해서 만곡이 끝나는 단면 외측 하상부근에서의 유속은 약 평균유속의 1/3 정도 감소하는 반면에 수제 상단부에서의 전단층 발달에 따른 흐름 가속으로 자유수면 부근까지 유속이 증가하고 만곡 수충부에서는 수면 부근 유속이 약 20% 증가하는 것으로 나타났다. 결과적으로 잠긴수제는 만곡부에서 발생하는 이차류의 강도를 약화시켜 만곡부 외측 하상의 안정에 도움이 될 것으로 판단된다. 한편, 각 잠긴수제 전면부에서 말발굽와가 그리고 후면부에서는 후류가 형성되면서 수제 구조물 주변에서 강한 국부세굴이 발생하는 것으로 나타남으로, 국부세굴을 최소화할 수 있는 수제의 형상 및 배열에 대한 추가 연구가 요구된다.