• 한국환경과학회지
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• 제24권7호
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• pp.851-864
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• 2015

This study analyzed the climate regime shift using statistical change-point analysis on the time-series tropical cyclone (TC) frequency that affected Japan in July to September. The result showed that there was a significant change in 1995 and since then, it showed a trend of rapidly decreasing frequency. To determine the reason for this, differences between 1995 to 2012 (9512) period and 1978 to 1994 (7894) period were analayzed. First, regarding TC genesis, TCs during the 9512 period showed a characteristic of genesis from the southeast quadrant of the tropical and subtropical western North Pacific and TCs during the 7894 period showed their genesis from the northwest quadrant. Regarding a TC track, TCs in the 7894 period had a strong trend of moving from the far east sea of the Philippines via the East China Sea to the mid-latitude region in East Asia while TCs in the 9512 period showed a trend of moving from the Philippines toward the southern part of China westward. Thus, TC intensity in the 7894 period, which can absorb sufficient energy from the sea as they moved a long distance over the sea, was stronger than that of 9512. Large-scale environments were analyzed to determine the cause of such difference in TC activity occurred between two periods. During the 9512 period, anomalous cold and dry anticyclones were developed strongly in the East Asia continent. As a result, Korea and Japan were affected by the anomalous northerlies thereby preventing TCs in this period from moving toward the mid-latitude region in East Asia. Instead, anomalous easterlies (anomalous trade wind) were developed in the tropical western Pacific so that a high passage frequency from the Philippine to the south China region along the anomalous steering flows was revealed. The characteristics of the anomalous cold and dry anticyclone developed in the East Asia continent were also confirmed by the analysis of air temperature, relative humidity and sensible heat net flux showing that most regions in East Asia had negative values.

• 전자공학회논문지
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• 제52권7호
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• pp.135-142
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• 2015

인체 구동 방식의 자가 발전기는 외부 환경에 덜 의존한다는 장점 덕분에 비상용 혹은 야외 활동 중의 소규모 전력 공급원으로 주목 받고 있다. 하지만 대부분의 자가 발전기는 전자기 유도 결합의 효율이 높지 않아 출력이 미미하며, 특정 부위의 근육만을 지속적으로 사용하는 단조로운 구동 방식을 택하고 있어, 사용 중에 쉽게 지루해질 뿐만 아니라 근피로가 쉽게 누적되어 실제 원하는 출력을 얻을 만큼 충분한 시간 동안 구동하는 것이 거의 불가능하다. 이러한 낮은 효율과 사용성의 문제로 인해 인체 구동 방식의 자가발전기가 실생활에서 사용되는 빈도는 높지 않다. 본 연구에서는 전자기 유도 효율이 높은 종축 결합 방식의 발전 장치를 간단한 구조로 구현하여 출력을 높이는 동시에, 자성체의 운동 관성에 의한 가속이 가능한 인체 구동 방식의 발전기를 설계 제작하였다. 개발된 발전기와 기존 상용 자가 발전기와의 비교 실험을 통해 높은 출력 뿐 아니라 장시간 구동이 가능함을 검증하였다. 아울러 인체 구동 발전기에서 실질적으로 중요한 요소임에도 불구하고 기존 연구에서 제시된 바 없는 인체의 투입 에너지를 실증적으로 파악하기 위해 호흡 가스 기반의 실제 운동 대사량 측정법에 근거한 실험을 시행하여 자가 발전기의 운동 부하를 추정하였다. 향후 성능 개선과 휴대성 증진을 통해 모바일 기기의 전력 지속 문제를 해결하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수산과학회지
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• 제29권5호
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• pp.629-636
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• 1996

득량만의 양식업에 대한 EMERGY분석결과 연안해역에 대한 영속성 에너지원의 EMERGY 유입은 $54.60\times10^{18}sej/yr$, 비영속성 에너지원인 화석연료의 유입은 $1.50\times10^{18}sej/yr$ 그리고 재화와 용역에 의한 유입은 $13.55\times10^{18}sej/yr$이고, 자연환경으로부터의 유입이 전체 에너지원의 $78\%$를 차지하고 있어 환경자원에 대한 의존도가 높은 1차 산업의 구조적 특징을 나타내고 있다. Net EMERGY yield ratio는 4.63으로 자원으로서의 가치가 높음을 나타내고, EMERGY investment ratio는 0.28로 주 경제로부터 유입된 에너지의 약 3.6 배에 해당하는 에너지를 자연환경으로부터 얻고 있음을 알 수 있다. 1994년 득량만의 환경용량은 영속성 에너지원에 근거하여 유입된 EMERGY량이 모두 현재의 EMERGY 생산비대로 생산이 된다면 득량만 전체에서는 어류; 1,140ton/yr, 갑각류; 110ton/yr, 패류; 1,553ton/yr, 해조류; 9,074ton/yr이며 1994년 생산량은 환경용량의 $80\%,\;92\%,\;80\%,\;84\%$를 생산하고 있음을 알 수 있었다. 그리고, 면적이 6,617ha(전체면적의 $17.67\%$)인 양식장만을 고려하여 유입된 EMERGY가 전부 패류의 생산에 이용된다면 패류양식장의 생산용량은 1,195ton/yr로 산출되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제11권4호
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• pp.85-93
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• 2008

전통적으로 마을에 인접하여 인위적으로 조성되거나 관리 및 이용되어온 한국의 전통마을숲은 그 역사가 6-7세기까지 거슬러 올라간다. 마을숲 조성의 배경은 흔히 주변의 언덕, 물길과 바람통로 등 마을주변 자연환경과 관련되는 것으로 전해진다, 정착한 마을과 조성된 마을숲간의 위치관계를 지형적 유형으로 특징을 파악하고, 이를 바탕으로 "마을숲"이 "주체인 마을"의 생활환경에 어떤 기여를 하고 있는지에 대해 검토하였다. 약 500개 이상의 문헌조사와 현장 확인을 통해 전남 북지역과 경북지역 40개 마을숲에 대해 항공사진, GIS에 의한 3차원분석 등을 통해 마을숲과 마을 주변의 지형적 관계를 유형화 하고 조성 의미를 고찰하였다. 지형적 특징에 따른 유형별 마을숲은 다양한 생태계 및 생활환경개선 효과를 마을에 제공할 것으로 추정되나, 본 연구에서는 대상지의 위치적 특성이 마을 주민의 생활상에 미칠 수 있는 영향과 마을숲 조성의 효과에 기여할 수 있는 역할에 대해 살펴보았다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권7호
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• pp.571-583
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• 2007

본 연구에서는 도시화에 따른 기후변화가 FAO Penman-Monteith 기준증발산량에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 또한 도시화에 따른 수문기후학적 변화는 다른 지형 및 지리적 조건과도 밀접한 연관성을 가지고 있다. 따라서 도시화가 수문기후에 미치는 영향을 분석하기 위해서는 이들 지형 및 지리적조건도 동시에 고려되어야 한다. 이러한 지형 및 지리적 조건이 도시화과정과 함께 수문기후변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 FAO Penman-Monteith 기준증발산량을 산정하고, 에너지항 및 공기동력항이 FAO Penman-Monteith 기준증발산량에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구를 위하여 적용된 연구지역은 서울을 비롯한 56개 수문기후관측지점으로써 도시화과정을 분석하기 위하여 반경 10km를 중심으로 $314\;km^2$당하는 면적을 연구지역으로 설정하였다. 연구 지역의 도시화정도를 판단하기 위하여 토지이용현황을 분석하였다. 연구결과에 의하면 대부분의 연구지역에서 기준증발산의 변화정도는 도시화율의 정도에 따라서 상관관계를 보이는 것으로 판단된다. 기준증발산량의 변화정도는 도시화율이 클수록 큰 변화를 보이는 것으로 판단된다. 분석결과에 의하면 기준증발산량의 변화정도는 도시화가 진행됨에 따라서 도시지역 내 열섬현상에 따른 기온상승과 도시치역의 주거지면적 증가에 따른 습도의 감소 그리고 풍속의 감소 영향인 것으로 보이며, 특히 습도의 감소가 기준증발산량에 가장 크게 영향을 미치는 것으로 판단된다. 또한 도시지역 내의 태양복사량 감소에 따른 순단파복사량의 감소나 기온상승에 따른 순장파복사량의 증가에 의해서 영향을 받는 것으로 보인다. 또한 연구지역의 지리 및 지형조건이 기준증발산량에 미치는 영향을 분석한 결과 56개 연구지역의 기준증발산량에 미치는 요인은 주로 도시화에 따른 기후변화와 해안 근접성인 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.81-95
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• 2014

본 연구에서는 동해안의 너울성파랑을 예 경보하기 위한 기초단계로 동해 폭풍파랑의 특성을 분석하고, 수정 WAM모형을 이용해 이를 재현하였다. 본 연구의 파랑관측자료분석 결과에 의하면, 동해 심해역의 파랑은 NE계열의 파랑이 지배적이었으나, 폭풍파랑은 N계열의 출현율이 가장 높은 것으로 나타났다. 이외에 N 및 NNE 계열의 폭풍파랑에 대한 유의파고는 NE 계열 폭풍파랑의 유의파고보다 더 큰 것으로 분석되었다. 그러나 긴 취송거리에 의하여 유의파주기는 NE계열의 폭풍파랑의 유의파주기가 N또는 NNE계열의 유의파주기보다 크게 나타났다. 효과적인 동해역 폭풍파랑 예 경보를 위해 5분의 공간격자간격에 기반한 수치모의실험을 구축하고, 이를 2013년의 주요 폭풍파랑에 적용하였다. 본 연구의 수치모의실험 결과를 심해 및 천해 파랑측정 자료와 비교한 결과 전반적으로 잘 일치하였다. 그러나 천해역의 경우 수심 및 바람장의 해상도가 부족하여 수치모의의 정확도가 약간 떨어지는 것을 알 수 있었다. 본 연구진이 개발한 수정 WAM모델은 음해법을 사용하여 기존 WAM모형보다 10배 정도 빠르게 동해 폭풍파랑의 수치모의 계산을 수행할 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제1권2호
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• pp.119-126
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• 1999

대기 온도, 대기 일사량, 풍속, 대기 수증기압 등의 기상자료, 멀칭재료와 토양의 광학적 특성 및 열적 특성을 입력자료로 하여 토양 표면의 에너지 수지식과 토양 열흐름 방정식을 수치해석하여 멀칭한 토양의 온도를 추정하는 모델을 작성하였으며 또한 실측자료를 이용하여 모델을 검정하였다. 모델에 의한 지온의 추정에 있어서 토양온도의 초기 치는 시작일의 50cm깊이의 실측지온으로 하였으며, 계산은 0시에 시작하여 10분 간격으로 하였다. 모델은 지온의 시간 및 토층에 따른 변화를 잘 묘사하였다. 모델에 의해 추정된 값과 실측치와의 상관관계는 무멀칭의 5 cm 및 l0 cm에서 상관계수(n=720)가 각각 0.961, 0.966이었고, 같은 층위의 종이멀칭에서는 각각 0.969, 0.945이었고, 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭에서의 상관계수는 각각 0.915, 0.938이었다. 모델에 의해 추정된 값들이 실측치$\pm$2.0$^{\circ}$C 범위안에 들어가는 수가 전체 추정치중에서 차지하는 비율은 무멀칭처리의 5 cm 및 10 cm에서 각각 97.4%, 98.5%이었고, 종이 멀칭에서는 각각 95.8%, 97.4%이었으며, 흑색 폴리에틸렌 필름 멀칭에서 70.1%, 92.6%이었다. 이상의 결과에 의하면 멀칭에 따른 지온을 대체로 잘 묘사하는 것으로 판단된다. 다만 야간 지온추정에서 오차가 다소 컸는데 이는 야간의 대기 장파복사의 평가가 어렵기 때문이며 이에 대한 보완이 필요하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.75-82
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• 2014

최근 대형화되고 있는 제주도의 토목공사에 약액주입공법을 비롯한 여러 가지 종류의 지반보강공법을 실시하고 있다. 이에 본 연구에서는 지반보강공법 시에 주입효과가 탁월하고, 주입재의 강도가 우수하며, 영구적인 차수 및 보강에 적합한 재료, 주입조건 등을 실험을 통해 규명하였다. 실내시험으로는 제주도 송이 지반의 기본 물성시험을 실시하였고, 주입재의 일축압축강도시험과 내구성시험을 통해 주입재의 종류를 선정하였다. 송이의 모형지반을 조성하여 주입량 결정시험 및 모형토조를 이용한 주입범위 평가시험을 통해 선정된 재료의 주입성능을 확인하였다. 시험결과 MSG가 보통시멘트에 비해 강도, 내구성, 주입성능 모두 우수하게 나오는 것으로 분석되어 향후 약액주입공법으로 설계 및 시공 시 설계보조자료로서 가능할 것으로 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권2호
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• pp.109-119
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• 2019

국내의 많은 저수심 저수지들은 다양한 수질오염물질의 유입으로 인해 부영양화가 진행되고 있으며, 해마다 반복적으로 표층의 녹조 발생과 저층의 빈산소화를 겪고 있다. 이를 방지하기 위한 대책으로 저수지의 성층현상을 완화하는 기존 기술들이 있으나 대부분 동력이 필요하며 비경제적인 측면으로 인해 도입이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 바람과 수류의 자연에너지를 활용하는 무동력 수류순환시스템을 개발하고 상이한 조건을 갖는 두 저수지를 대상으로 테스트베드를 구축, 운영하여 현장적용성을 검토하였다. 수류순환시스템을 모사한 전산유체역학 (CFD) 모의 결과, 하향류가 유도되어 표층과 심층 사이의 성층현상을 완화시키고, 영향반경은 약 30 m에 달하는 것으로 해석되었다. 테스트베드에 대한 장기 모니터링 결과, 수류순환 작용에 의해 DO의 변동을 완만하게 하고, DO 과포화 현상을 저감하며, pH의 과도한 상승을 방지하는 등 다양한 수질개선 효과가 관찰되었다. 본 수류순환시스템의 현장적용성을 제고하기 위해서는 홍수시 및 저수심 조건에 대한 대응방안 마련이 필요한 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.284-289
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• 2019

본 논문에서는 KIA K3 (1.6) 가솔린 자동차의 연비(km/liter)식을 동력학적 힘-모멘트 평형 방정식, 구동력 및 에너지 방정식을 구성하고 분석하여 유도하였다. 이를 통해 차량의 속도(V), 자동차 총 중량(M), 타이어-노면의 롤링저항계수($C_r$), 도로 경사각(${\theta}$)과 항력계수($C_d$), 차량의 횡단면적(A)과 같은 공기역학적 매개변수가 자동차의 연비에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 경량금속합금, 섬유강화 플라스틱 복합재료와 같은 대체재료가 기존 자동차의 강재, 주철재를 대체하여 차량의 무게를 줄일 수 있는 가능성 등을 Ashby의 재료지수 방법으로 조사하였다. 본 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 고속(100km/h)에서 연비에 가장 큰 영향을 미친 매개변수는 그 크기순으로 자동차의 속도 V와 공기역학적 매개변수인 $C_d$, A, ${\rho}$ 및 동력학적 매개변수인 $C_r$, M의 순서로 조사되었다. 반면에 저속(60 km/h)에서는 동력학적 매개변수로는 V, M, $C_r$의 순서로, 공기역학적 매개변수로는 $C_d$, A, ${\rho}$ 순으로 영향을 미침을 확인하였다.