• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_1호
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• pp.679-692
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• 2020

본 연구에서는 CFD 모델을 WRF-Chem 모델과 결합(WRF-CFD 모델)하였고, 서울 영등포구에 소재한 건물 밀집 지역에서 흐름과 일산화탄소(carbon monoxide, CO) 분포 특성을 조사하였다. 이를 위하여, 자동기상관측소에서 측정한 풍속, 풍향과 도시대기측정소에서 측정한 CO 농도를 이용하여 수치 모의 결과를 검증하였다. AWS 510 지점에서는 남풍과 남서풍 계열 바람이 측정되었고, 야간 시간 보다는 주간 시간에 높은 풍속이 측정되었다. WRF-Chem 모델은 주로 동남동풍에서 서남서풍 계열의 바람을 수치 모의하였고, 측정 풍속을 과대 모의하였다. WRF-CFD 모델이 수치 모의한 풍향은 WRF-Chem 모델 풍향에 대한 의존도가 높았고, 측정 풍속을 상대적으로 잘 수치 모의하였다. 통계적 검증 지수에 대한 목표 값과 추천 범위를 고려하였을 때, WRF-CFD 모델이 WRF-Chem 모델에 비해 측정 풍속을 통계적으로 더 현실적으로 수치 모의하였다. WRF-Chem 모델은 측정 CO 농도를 크게 과소 모의하였고, WRF-CFD 모델은 CO 농도 예측을 개선하였다. 통계적 검증 결과를 종합한 결과, WRF-CFD 모델은 도시 지역에 복잡하게 분포한 건물과 이동 오염원을 고려함으로써 CO 농도 예측 성능을 개선하였다. 5월 22일 04시에는 AQMS가 위치한 지역에는 하강류가 존재하고, 상층으로부터 비교적 낮은 농도의 CO가 유입되면서 주변 지역에 비해 낮은 농도가 수치 모의되었다. 5월 22일 15시에는 AQMS 측정 지점에 약한 상승류가 형성되었고, 이에 따라 주변보다 다소 높은 CO 농도가 나타났다. WRF-CFD 모델은 상승류에 의해 도로의 이동 오염원으로부터 배출된 CO를 AQMS 측정 고도까지 수송하여, 결과적으로, 측정 CO 농도를 잘 재현한 것으로 판단된다. 5월 22일 18시 사례는 CO 배출량 증가, 상승류 발생 지역 증가, 풍속 증가로 인한 지면 근처의 난류운동에너지 생성 증가에 따른 난류 확산 증가 등으로 인해 전체적으로 높은 CO 농도가 수치 모의되었다. AQMS 지점에서는 하강류가 수치 모의되었지만, 풍상측에 형성된 고농도의 CO 밴드로 인해 WRF-CFD 모델은 측정 CO 농도를 과대 모의하였다.

• 환경영향평가
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• 제24권2호
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• pp.134-153
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• 2015

도시 계획적 측면에서 도시의 구조적 변화에 따른 기후영향을 파악하여 그 결과를 도시계획에 반영하는 것은 중요하다. 서울시에서는 도시계획 시나리오 정보를 제공하기 위해 도시계획정보시스템(Urban Plan Information System, UPIS)을 활용 중이다. 지자체의 실제 도시계획에 따른 기후영향을 평가하고 분석하기 위해서는 UPIS에서 제공하는 도시계획시나리오와 도시기후분석모델을 손쉽게 연계할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 국립기상과학원의 도시기후분석모델(Climate Analysis Seoul, CAS)과 도시계획 시나리오를 연계하는 기술을 개발하였다. CAS는 건물과 식생의 물리적 배치에 따른 온도, 바람 등의 국지규모 변화와 중규모 기상모델인 MetPhoMod(METeorology and atmospheric PHOtochemistry mesoscale MODel)의 분석결과를 바탕으로 찬공기의 생성, 이동, 정체와 바람흐름, 열적환경 등을 분석하는 기능을 가지고 있다. 정밀한 도시정보를 모델에 적용하기 위해 고해상도의 항공 LiDAR(LIgit Detection And Ranging) 측량을 통해 생성된 래스터자료(1m 해상도)와 KOMPSAT-2(KOrea Multi-Purpose SATellite) 위성영상 자료(4m 해상도)를 이용하여 토지피복 및 수치표고자료로 활용할 입력자료를 생성하였다. 보다 정확한 도시지면 특징을 반영하기 위해 수치표면모델인 DSM(Digital Surface Model)과 수치지형모델인 DTM(Digital Terrain Model)을 전산유체역학모델(Computational Fluid Dynamics, CFD) 입력자료로 사용하여 상세바람분석을 수행하였다. 8방위의 유입류를 고려하여 재정비 전후의 도시구조물 주변의 흐름 및 풍속 분포와 녹지축 형성 전후의 열환경 변화를 분석하였다. 현실적인 기상상태 반영을 위해 CAS의 중규모 기상장을 입력자료로 사용하였으며, 그 결과 재정비에 따른 도시구조물 변화에 의해 바람길에 큰 변화가 확인되었다. 녹지축 형성 이후 전반적으로 재정비지역 주변의 온도가 감소하였다. CAS와 CFD의 연동을 통해 도시지역 재정비와 녹지축 형성 전후의 주변 바람길과 열환경에 대한 실제적인 평가가 가능하며, 도시개발계획과 녹지조성계획 수립에 유용할 것으로 기대된다.

• 환경영향평가
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• 제30권6호
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• pp.339-354
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• 2021

본연구는 재생에너지 중 육상풍력발전사업 및 육상태양광발전사업의 환경현황 및 환경적 가용입지를 분석하여 신재생에너지 보급이 자연환경의 보존과 상호 공존할 수 있는 추진 방향성을 제시하였다. 2019년 6월까지 협의가 이루어진 환경평가 자료를 바탕으로 신재생에너지 중 가장 활발하게 보급되고 있는 육상풍력 및 육상태양광에 대한 규모, 위치 및 특성을 분석하였다. 재생에너지사업 입지와 관련된 주요 제약사항 및 환경평가 단계에서 요구되는 고려사항들을 도출하고 지역별 가용 면적 분포를 분석하고 이에 근거하여 잠재용량을 추정하였다. 환경영향평가 대상 육상풍력발전사업 총 80건을 분석한 결과, 80개 중 63개(79%) 사업이 산지에 입지하고 있는 것으로 파악되었다. 환경평가가 이루어진 육상태양광발전사업은 총 7,363건에 이르고 있다. 환경적 규제요소를 모두 고려한 육상풍력에 대한 환경적 가용 면적은 2,440km²이며, 육상태양광의 경우 비우량농지 등을 대상으로 산정된 환경적 가용 입지면적은 2,877km²로 산출되었다. 이러한 환경적 가용입지의 지역적 분포 및 특성은 해당 지자체가 지역에서 재생에너지개발사업을 추진하는 데 있어 가장 기본적으로 파악하고 있어야 하는 현황 자료가 될 수 있다. 현재까지 계획된 발전사업의 규모 및 향후 예상되는 증가와 환경평가를 통해 나타나는 환경가치 보전 및 사회·경제적 수용성을 고려한다고 하더라도 현시점에서 재생에너지 발전사업을 위한 가용한 입지용량이 부족하지는 않을 것으로 나타났다. 본 연구에서 도출되는 에너지원별 환경적 가용입지 자료와 같은 정량적이고 과학적인 결과를 토대로 지역별 자연환경 및 입지여건 등의 특성을 고려하여 재생에너지원별 보급 목표량(비율 및 잠재량)의 적정성을 검토할 필요가 있다. 태양광 및 풍력의 경우 해당 지역의 지형적, 환경적 특성을 고려하여 가장 잘 맞는 유형의 에너지원을 선택하는 것이 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.399-405
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• 2011

최근 선박의 고속화, 대형화와 더불어 국가경제발전 및 경쟁력 향상을 위해 해상횡단교량, 항만건설 및 해상풍력단지 등 사회기반 시설의 확충사업을 적극 추진중이다. 국토해양부에서는 이렇게 선박통항로에 설치되는 각종 시설물의 설치 보수공사 등이 선박의 안전항행에 미치는 정도를 사전에 평가하여 잠재적 위험요인을 미연에 제거하기 위해 해상교통안전법 개정을 통해 해상교통안전진단제도를 도입하였다. 본 논문에서는 해상교통안전진단제도 도입 및 운영을 통해 도출된 약 2년간의 성과와 문제점의 고찰을 통해 제도개선 및 발전을 위한 정책방향을 제시하였다. 진단대상사업 및 진단항목 결정 등의 객관성 및 효율성을 높이기 위해 스크리닝 및 스코핑 도입 검토 및 안전진단제도를 국토해양부 중심의 협의형 제도에서 벗어나 사업계획 지원형 제도로 발전할 수 있도록 관련법령 개정 등 정책 개선사항을 제시하였다. 이를 통해 안전진단제도에 대한 올바른 이해를 유도하고, 제도관련 하위법령 개정시 기초 자료로 활용하고자 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.316-322
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• 2005

폐기물 소각시설 주변토양 중 다이옥신 농도를 분석하여 소각시설로부터 거리와 방향에 따른 농도변화를 고찰하고, 시료에 대한 군집분석을 수행하여 발생원이 수용체에 미치는 영향에 대해 검토 하였다. 토양 중 다이옥신 총 농도 및 I-TEQ 농도는 각각 $31.065{\sim}7,257.499\;pg/g\;d.w.$과 $0.099{\sim}35.191\;pg\;I-TEQ/g\;d.w.$로 나타났다. 조사대상 소각시설 이외의 주변에 소형 소각시설들이 산재해 있어 토양 중 다이옥신 농도와 풍향 및 거리와의 상관성은 약한 것으로 나타났다. 반면 소각시설 배출가스의 영향을 파악하기 위하여 PCDFs와 PCDDs의 비율을 조사한 결과, 소각시설에서 멀어질수록 배출가스에서 높은 비율로 검출되는 PCDFs의 비율이 감소하는 경향을 보였다. 조사대상 소각시설이 주변 토양 중 다이옥신 농도에 미치는 영향권은 500 m 이내인 것으로 판단되었고 먼거리에서 고농도가 검출된 것은 주변에 존재하고 있는 소형 소각시설이나 농약(PCP) 등 다른 오염원에 의한 복합적인 영향을 동시에 받고 있는 것으로 사료되었다. 다이옥신 발생원과 수용체인 토양의 이성체 패턴을 이용한 군집분석 결과, 4개의 그룹으로 나눌 수 있었으며, 각 그룹의 이성체 패턴 비교를 통해 소각시설 배출가스와 농약 등의 발생원이 수용체에 미치는 영향정도에 대해 정성적인 추정이 가능하게 되어 군집 분석이 통계적 수법의 하나로 이용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.478-489
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• 2020

대기 압력 변동을 측정하는 인프라사운드 관측 기술을 통하여 원거리 지표폭발 사고를 분석하였다. 2019년 12월 24일 전남 광양시에서 발생한 2차례 폭발 사고에서 발생한 인프라사운드 신호가 151-435 km 거리에 위치하는 12개 음파 관측소에 기록되었다. 당시 인프라사운드는 북북서 방향의 성층권 바람에 의해 약 40 km 고도에서 굴절되어 같은 방향에 분포하는 관측소에 도달하였다. 반면, 약 10 km 고도에서는 강한 서풍의 영향으로 대류권 굴절 신호가 북동 및 동쪽 방향에 위치하는 관측소에 도달하는 등 방향에 따라 상이한 전파 경로를 보였다. 대기 유효음파속도구조와 포물선 방정식 모델링을 통해 전파 경로상의 투과손실을 계산하고 폭발 지점으로부터 기준거리에서의 초과압력을 추정하였다. 추정된 초과압력은 초과압력-폭발량 관계식에 적용함으로써, 두 차례의 폭발은 각각 14, 65 kg TNT 폭발 에너지에 상응하는 것으로 계산되었다. 1차 폭발 당시에 폭발 충격으로 부속물이 대기 중으로 비산하는 현상이 관측되었고, 폭발충격에 의한 파편 운동과 초과압력 간의 관계식으로 1차 폭발의 에너지는 약 49 kg 이하 TNT 폭발에 상응하는 것으로 계산되었다. 본 연구에서 제안한 폭발 에너지 추정 방법은 향후 다양한 원거리 폭발 에너지 계산에 활용이 가능하리라 본다. 향후 계산 결과의 신뢰도를 높이기 위해서는 대기 속도구조 불확실성에 대한 연구와 다양한 발파 자료를 통한 검증 연구가 필요하다.

• 대기
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• 제24권1호
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• pp.49-68
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• 2014

This study analyzed atmospheric conditions for the convergent cloud band (Cu-Cb line) in developing stage and its neighbouring convections formed over the East Sea on 1 February 2012, by using synoptic, satellites data, and WRF numerical simulation output of high resolution. In both satellite images and the WRF numerical simulation outputs, the Cu-Cb line that stretched out toward northwest-southeast was shown in the East Sea, and cloud lines of the L mode were aligned in accordance with the prevailing surface wind direction. However, those of the T mode were aligned in the direction of NE-SW, which was nearly perpendicular direction to the surface winds. The directions of the wind shear vectors connecting top winds and bottom winds of the moist layers of the L mode and the T mode were identical with those of the cloud lines of L mode and T mode, respectively. From the WRF simulation convection circulations with a convergence in the lower layer of atmosphere and a divergence above 1.5 km ASL (Above Sea Level) were identified in the Cu-Cb line. A series of small sized vortexes (maximum vortex: $320{\times}10^{-5}s^{-1}$) of meso-${\gamma}$-scale formed by convergences was found along the Cu-Cb lines, suggesting that Cu-Cb lines, consisting of numerous convective clouds, were closely associated with a series of the small vortexes. There was an absolute unstable layer (${\partial}{\theta}/{\partial}z$ < 0) between sfc and ~0.3 km ASL, and a stable layer (${\partial}{\theta}/{\partial}z$ > 0) above ~2 km ASL over the Cu-Cb line and cloud zones. Not only convectively unstable layers (${\partial}{\theta}_e/{\partial}z$ < 0) but also neutral layers (${\partial}{\theta}_e/{\partial}z{\approx}=0$) in the lower atmosphere (sfc~1.5 km ASL) were scattered around over the cloud zones. Particularly, for the Cu-Cb line there were convectively unstable layers in the surface layer, and neutral layers (${\partial}{\theta}_e/{\partial}z{\approx}=0$) between 0.2 and ~1.5 km ASL over near the center of the Cu-Cb line, and the neutralization of unstable layers came from the release of convective instability.

• 한국조경학회지
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• 제45권6호
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• pp.40-49
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• 2017

본 연구는 미세먼지 문제가 심각한 중국 베이징시를 대상으로 최근 수행된 주요 녹화계획 사례를 선별하여 미세먼지 저감 차원에서 분석 비판하고, 이에 대한 개선방안을 제시하는데 목적이 있다. 주요 연구방법은 문헌고찰과 현장조사로 최근 학계에서 제시된 다양한 미세먼지 저감형 녹화계획에 대한 논문들을 종합적으로 검토하였으며, 이를 바탕으로 도로와 주거, 공장 등 3가지 유형별 미세먼지 저감형 녹화계획 원칙들을 도출하였다. 이러한 원칙들은 최근 베이징시에 조성된 3개의 녹화사례들을 미세먼지 저감의 효율성 차원에서 분석하는데 활용되었다. 본 연구의 사례연구 대상지는 베이징시 푸싱루와 푸륀 아파트 단지, 그리고 베이징 베치 후쿠다 다용도 자동차 공장으로, 이들의 녹화계획에 대한 분석은 현장 답사와 베이징시 원림국 공무원과의 인터뷰를 통해 이루어졌다. 연구결과, 미세먼지 노출량이 현저히 많은 푸싱루 도로와 푸륀 아파트단지, 그리고 베이징 베치 후쿠다 다용도 자동차 공장 사례들의 경우, 녹화계획 시 식생의 공간적 배치와 수종 선정이 미세먼지의 확산을 저감하는 데는 미흡한 것으로 조사되었다. 따라서, 베이징시의 경우 향후 미세먼지 저감형 녹화계획 기본 원칙들을 바탕으로 바람길과 현장 여건에 맞도록 식물을 배치하고 미세먼지 저감 효과가 있는 수종을 선택하여 녹지를 보완하고 조성하는데 집중할 필요가 있다. 본 연구는 미세먼지 저감을 위한 다양한 식재기법들과 수종 선정에 대한 광범위한 문헌 고찰을 바탕으로, 도로와 주거단지, 공장지역의 녹화계획에 대한 유용한 가이드라인을 도출하고, 이들의 적용 가능성과 문제점을 고찰한다는데 큰 의의가 있다. 향후 미세먼지 노출 우려가 높은 다른 유형의 토지이용에 대한 경험적 고찰과 이를 바탕으로 한 다양한 식생배치와 수종 선정에 대한 지속적인 연구가 이루어져야 할 것이다.

• Ocean and Polar Research
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• 제43권4호
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• pp.307-320
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• 2021

Udo Rhodolith Beach is a small-scale, mixed sand-and-gravel beach embayed on the N-S trending rocky coast of Udo, Jeju Island, South Korea. This study analyzes the short-term topographic changes of the beach during the extreme storm conditions of four typhoons from 2016 to 2020: Chaba (2016), Soulik (2018), Lingling (2019), and Maysak (2020). The analysis uses the topographic data of terrestrial LiDAR scanning and drone photogrammetry, aided by weather and oceanographic datasets of wind, wave, current and tide. The analysis suggests two contrasting features of alongshore topographic change depending on the typhoon pathway, although the intensity and duration of the storm conditions differed in each case. During the Soulik and Lingling events, which moved northward following the western sea of the Jeju Island, the northern part of the beach accreted while the southern part eroded. In contrast, the Chaba and Maysak events passed over the eastern sea of Jeju Island. The central part of the beach was then significantly eroded while sediments accumulated mainly at the northern and southern ends of the beach. Based on the wave and current measurements in the nearshore zone and computer simulations of the wave field, it was inferred that the observed topographic change of the beach after the storm events is related to the directions of the wind-driven current and wave propagation in the nearshore zone. The dominant direction of water movement was southeastward and northeastward when the typhoon pathway lay to the east or west of Jeju Island, respectively. As these enhanced waves and currents approached obliquely to the N-S trending coastline, the beach sediments were reworked and transported southward or northward mainly by longshore currents, which likely acts as a major control mechanism regarding alongshore topographic change with respect to Udo Rhodolith Beach. In contrast to the topographic change, the subaerial volume of the beach overall increased after all storms except for Maysak. The volume increase was attributed to the enhanced transport of onshore sediment under the combined effect of storm-induced long periodic waves and a strong residual component of the near-bottom current. In the Maysak event, the raised sea level during the spring tide probably enhanced the backshore erosion by storm waves, eventually causing sediment loss to the inland area.

• 환경생물
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• 제40권1호
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• pp.25-53
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• 2022

본 연구에서는 오늘날 바닷새 및 해양어류의 이동 연구방법 및 내용의 동향을 고찰하고, 기존 동물 이동 연구의 기본 틀에 의거하여 향구 연구방향에 관하여 제언하였다. 연구방법론적 측면에서는 과학기술의 발달에 따라 전파추적 기법, 음향추적 기법, RFID, 위성추적 기법, 지오로케이터 등을 이용한 위치추적 기법이 바닷새 및 해양어류의 이동 연구에 널리 활용되고 있으며, 개체군의 분포 및 밀도조사, 안정성 동위원소 등 체내 물질 분석을 통한 연구도 이루어진다. 연구내용의 경우, 크게 환경요인이나 종간 경쟁 등의 외적 요인, 호르몬을 비롯한 체내 물질과 같은 내적 요인, 어업활동이나 해상풍력단지 건설 등의 인위적인 활동, 그리고 기후변화가 바닷새와 해양어류의 이동에 미치는 영향 등이 다루어지고 있다. 추후 연구에서는 내적 요인과 관련하여 이동과 분산에 영향을 주거나 유발하는 요인이 되는 체내 생리적 요인이나 변화를 규명하고, 이동 능력 분석을 위하여 자기장의 변화가 조류 및 어류의 이주 능력에 미치는 영향이나 종별 시공간적 이주 능력의 차이, 이주 정확성 및 성공률에 영향을 미치는 요인에 관한 연구가 필요할 것으로 제언한다. 또한 외부 환경적 요인과 관련해서는 어업활동이나 해상풍력 등의 방해요인과 기후변화가 해양동물들의 이주 및 분산 패턴에 미치는 영향에 대한 연구의 필요성이 대두되며, 마지막으로 여러 생태적 측면에서 서로에게 직·간접적인 영향을 미치는 바닷새와 해양어류에 대한 융합적인 연구가 요구된다.