• 제목/요약/키워드: meteorological phenomena

검색결과 165건 처리시간 0.024초

사고로 인한 유해화학물질 누출확산의 대응을 위한 Cellular Automata기반의 시뮬레이션 시스템 (Cellular Automata Simulation System for Emergency Response to the Dispersion of Accidental Chemical Releases)

  • 폴신;김창완;곽동호;윤인섭;김태옥
    • 한국가스학회지
    • /
    • 제22권6호
    • /
    • pp.136-143
    • /
    • 2018
  • Cellular automata는 천체물리, 사회현상, 화재 확산 및 피난 등 많은 분야의 시뮬레이션에 활용되고 있다. 본 연구는 빈번히 발생하고 있는 화학사고에 대비한, 위험성평가 및 비상대응계획 작성시 요구되는 화학물질 확산 시뮬레이션을 위한 보급용 모델을 cellular automata를 기반으로 개발하였다. 상세한 플랜트 안전설계용과는 달리, 실시간 사고대응을 위해선 빠른 계산과 더불어 피해영역 분포의 불확실성을 줄이기 위한 반복 계산이 요구된다. EPA ALOHA, 화학물질안전원 KORA 등이 있지만, 지속적인 모델과 코드의 보완이 가능하고, 중소기업용의 무료 S/W개발에 본 연구의 차별성이 있다. 계산시간이 많이 요구되는 full-scale CFD에 비해 상대적인 정확도의 손실은 감수하고, 특히 일반 사용자의 편리성을 도모하였다. 기상청 기상정보 연계를 비롯해, Python open-source 라이브러리들을 활용해, 기능 확장 및 지속적인 update가 가능하며, 사용자는 해당 플랜트의 지형도와 사용 물질의 입력만으로 쉽게 결과를 얻을 수 있다. Full-scale CFD 시뮬레이션과 대비해 정확도를 확인하였으며, 빠른 계산을 위해 GPU를 활용하는 open source software로 배포될 예정이다.

시공간적으로 편중된 강우에 의한 홍수사상 수치모의 - 2017년 8월 17일 청계천 홍수사상을 대상으로 (Numerical Simulation of the Flood Event Induced Temporally and Spatially Concentrated Rainfall - On August 17, 2017, the Flood Event of Cheonggyecheon)

  • 안정환;정창삼
    • 한국방재안전학회논문집
    • /
    • 제11권2호
    • /
    • pp.45-52
    • /
    • 2018
  • 본 연구는 2017년 8월 17일 청계천에서 발생한 시민고립사고의 원인을 규명하고, 고밀도 기상관측망의 관측자료를 이용하여 안전한 도시하천 관리 방안을 제시한 연구이다. SK 텔레콤 기지국에 설치된 고밀도 기상관측망인 SK techx와 상대적으로 공간적 밀도가 낮은 기상청 AWS의 사고 당일 강우자료를 도시유출모형에 적용하여 당시 상황을 모의하였다. 사고원인 중 하나로 가정한 CSO 관로 내 체수현상을 구현하여 수치모의한 결과, 기상청 AWS에서 계측된 강우량은 사고를 발생시키지 않았다. 하지만 실제 현상과 더 유사한 고밀도 기상관측망인 SK techx의 강우자료를 적용했을 때는 당일 발생한 사고와 유사한 결과가 나타났다. 이는 낮은 공간 밀도인 기상청 AWS는 청계천에서 일어나는 실제현상을 예측할 수 없고, 안전한 하천관리르 위해 고밀도 기상관측소가 필요하다는 것을 의미한다. 또한 CSO 관로 내 체수 유무를 독립변수로 수치 모의한 결과 비우당교의 CSO 관로 내 체수가 사고의 직접적인 원인으로 분석되었다.

강원 영서 및 영동지역에서 이탈리안 라이그라스 생육특성과 생산성 비교 (Comparison of Growth Characteristics and Forage Productivity of Italian Ryegrass in Yeongseo and Yeongdong of Gangwon Province)

  • 이홍주;변지은;류종원;황선구
    • 한국초지조사료학회지
    • /
    • 제40권4호
    • /
    • pp.251-258
    • /
    • 2020
  • 본 연구에서는 농촌진흥청 국립축산과학원에서 개발된 품종 중 추위에 강한 내한성을 가진 품종 중 조생종으로는 '코윈어리', 극조생종은 '그린콜' 을 공시 시료로 하여 강원지역의 기상과 이탈리안 라이그라스의 두 품종(코윈어리, 그린콜)의 생육 간 상관관계를 보고, 지역별로 이탈리안 라이그라스 두 품종의 재배 가능성을 보고자 하였다. 지역별 월동 전 이탈리안 라이그라스의 생육에서는 춘천지역이 출현율과 분얼경, 지하부의 생육이 가장 좋고, 초장의 경우 다른 지역의 중간 정도이며, 원주 지역은 출현율이 춘천보다 낮았으나, 초장의 생육이 춘천, 강릉지역보다 좋았다. 강릉지역은 태풍으로 원주와 춘천지역보다 월동전 생육과 출현율이 많이 저조하였다. 하지만 수확기인 5월에는 초장의 길이가 강릉, 춘천, 원주 순으로 강릉이 특히 매우 높게 나타났고, 수확기의 초장은 최저기온 및 평균 기온과 밀접한 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 월동 중 및 월동 후 이후 생육기에 변화하는 기상 조건 중 최저기온과 적산온도가 이탈리안 라이그라스의 생육에 영향을 주고 있음을 제시한다. 지역별 코윈어리의 건물수량은 강릉이 7,490 kg/ha로 춘천, 원주보다 많았다. 그린콜의 경우에도 강릉의 건물수량이 6,490 kg/ha로 춘천, 원주보다 많았다. 재배 적지인 강릉을 기준으로 이탈리안 라이그라스 상대 건물수량 지수는 춘천이 77~78%, 원주가 71~84%을 보여 춘천 지역에서 IRG 재배가 가능지역으로 평가되지만, 최적 재배 지역은 아니고 재배 불안전 지대로 판단된다. 따라서 중북부 지역인 강원도 경우 IRG 재배에 미치는 환경 요인이 이탈리안 라이그라스 생육과 수량에 주요한 영향을 주고 있음을 제시한다.

기후변화에 따른 강수량의 시공간적 발생 패턴의 변화 분석 (Changes in the Spatiotemporal Patterns of Precipitation Due to Climate Change)

  • 김대준;강대균;박주현;김진희;김용석
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.424-433
    • /
    • 2021
  • 최근의 기후변화는 지구촌 곳곳에 이상기상 현상을 발생시키며, 사회 여러 분야에서 많은 피해를 발생시키고 있다. 특히 최근에는 호우 또는 가뭄 등 강수량의 많고 적음으로 인한 피해가 많이 보고되고 있는데, 본 연구에서는 실제로 우리나라에서 발생하고 있는 강수량의 발생 패턴을 조사하여 과거에서 현재까지 어떤 변화를 보이는지 분석해보고자 하였다. 이를 위해 선행연구에서 기후변화에 따른 강수량의 시간적 특성 비교를 위해 제시한 강수지표 중 일부를 선정하였다. 지점별 시간에 따른 변화를 분석하기 위하여 국내 기상청 ASOS 관측소 10개 지점을 지역분포를 고려하여 선정하였으며, 지점별로 1951년부터 2020년까지의 일적산강수량을 수집하였다. 또한 산악강수모형을 이용하여 1981년부터 2020년까지의 전국 고해상도의 일별 강수분포도를 제작하여 분석에 활용하였다. 시간에 따른 분석결과 연적산강수량의 경우 과거에서 현재로 이동하면서 증가 양상을 보였다. 강수일수의 경우 대부분의 관측지점에서 감소하는 추세를 보였으며, 호우일수의 경우는 반대로 증가하는 경향을 보였다. 공간적인 변화의 경우 강수일수와 호우일수 모두 과거에 비해 감소되는 지역이 많았으며, 그 특징은 중부지방에서 두드러지게 나타났다. 결과적으로 우리나라의 강수량의 패턴은 짧아진 강수일수, 늘어난 일별 강수량으로의 변화로 정리할 수 있다.

인공위성 RGB 영상 기반 중등학교 교과서 태풍 풍속 산출 및 데이터 시각화 프로그램 개발 (Development of a Program for Calculating Typhoon Wind Speed and Data Visualization Based on Satellite RGB Images for Secondary-School Textbooks)

  • 임채영;박경애
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제45권3호
    • /
    • pp.173-191
    • /
    • 2024
  • 태풍은 지구 시스템 내의 해양-대기-육상 상호작용을 일으키는 매우 중요한 현상으로 특히 태풍의 특성 인자 중 하나인 풍속은 중심 기압, 이동 경로, 해수면 온도 등의 매개변수에 의해 복잡하게 변화하여 실제 관측 자료를 기반으로 이해하는 것이 중요하다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 교과서에서 태풍 풍속은 본문 내용 및 삽화의 형태로 제시되고 있어 풍속에 대한 심층적 이해가 가능한 탐구활동이 무엇보다 필요한 실정이다. 본 연구에서는 교수-학습 과정에서 간단한 조작만으로도 태풍의 풍속을 이해할 수 있도록 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 기반으로 한 데이터 시각화 프로그램을 개발하였다. 2023년 발생한 태풍 마와르, 구촐, 볼라벤의 천리안 위성 2A호 RGB (Red-Green-Blue)영상 자료를 입력 자료로 활용하였다. 태풍 주변의 구름 이동 좌표를 입력하여 태풍의 풍속을 산출하고 태풍 중심 기압, 폭풍 반경, 최대 풍속 등의 매개 변수를 입력하여 태풍 풍속 분포를 시각화 할 수 있도록 설계하였다. 본 연구에서 개발된 GUI 기반 프로그램은 천리안 위성 2A호로 관측 가능한 태풍에 대해 오류 없이 적용 가능하며 교과서의 시공간적 한계를 벗어난 실제 관측 자료 기반의 과학탐구활동이 가능하다. 학생과 교사는 별도의 유료 프로그램 및 전문적인 코딩 지식이 없어도 실제 관측 자료를 수집, 처리, 분석, 시각화하는 과정을 경험할 수 있으며, 이를 통해 미래 정보화 사회에서의 필수 역량인 디지털 소양을 함양시킬 수 있을 것으로 기대된다.

기압과 기온변화가 자발성 기흉 발생에 미치는 영향 (Influence of Change of Atmospheric Pressure and Temperature on the Occurrence of Spontaneous Pneumothorax)

  • 이건;임창영;이헌재
    • Journal of Chest Surgery
    • /
    • 제40권2호
    • /
    • pp.122-127
    • /
    • 2007
  • 배경: 자발성 기흉은 임상에서 흔히 접하는 호흡계 질환으로, 기낭의 파열로 인해 누출된 공기가 흉강에 축적되는 질환이다. 기흉의 원인이 되는 기낭의 형태와 미세구조는 잘 알려져 있으나 기낭이 파열되는 원인에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 그 동안 기상요소인 기압 및 기온이 자발성 기흉의 발생에 미치는 영향을 밝히기 위해 많은 연구가 이루어졌으나 아직까지 명확히 밝혀진 바는 없다. 본 연구는 기압과 기온의 변화가 자발성 기흉의 발생에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. 대상 및 방법: 2003년 1월부터 2004년 12월까지 본원에 입원하여 치료를 받은 환자 109명에서 발생한 자발성 기흉 128예를 연구대상으로 했다. 연구기간을 기흉이 발생한 날들과 발생하지 않은 날들로 분류하여, 기상청 자료 중 각각의 날에 해당하는 기압요소(평균기압, 최고기압, 최저기압, 기압일교차)와 기온요소(평균기온, 최고기온, 최저기온, 기온일교차)를 구하였다. 기흉이 발생한 날로부터 발생 전 5일까지, 기흉이 발생하지 않은 날도 그 전 5일까지 하루씩 전날로부터의 기압과 기온의 변화폭을 구하여, 독립변수인 기압과 기온변화가 종속변수인 기흉 발생여부에 미치는 영향을 분석하였다. 결과: 연구기간의 16.0%에 해당하는 117일 동안 자발성 기흉이 발생하였다. 기흉이 발생한 당일 및 그 전4일까지는 기압요소의 변화폭이 기흉이 발생하지 않은 날 및 그 전 4일까지와 특별한 차이가 없었으나, 기흉 발생 4일 전은, 기흉이 발생하지 않은 날 4일 전보다 전날 대비 평균기압이 높고(+0.934 vs. -0.191 hPa, RR 1.042, Cl $1.003{\sim}1.082$, p=0.033), 기압하강폭(전일 최고기압-당일 최저기압)은 적었다. (3.280 vs. 4.791 hPa, RR 1.051, Cl $1.013{\sim}l.090$, p=0.009). 기온요소는 기흉 발생 2일전이, 기흉이 발생하지 않은 날 2일 전보다 전날 대비 평균기온이 낮고(-0.576 vs.+$0.099^{\circ}C$, RR 0.886, 95% Cl $0.817{\sim}0.962$, p=0.004) 기온상승폭(당일 최고기온-전일 최저기온)도 적었다(7.231 vs. $8.079^{\circ}C$, RR 0.943, Cl $0.896{\sim}0.993$, p=0.027). 그러나 기흉 발생 당일은 기흉이 발생하지 않은 날 당일보다 전일 대비 평균 기온이 높고(0.533 vs. $-0.103^{\circ}C$, RR 1.141, Cl $1.038{\sim}l.255$, p=0.006), 기온상승폭도 컸다(9.209 vs. $7.754^{\circ}C$, RR 1.123, Cl $1.061{\sim}1.190$, p=0.000). 결론: 본 연구의 결과를 통해 저자들은 기압이 상승한 뒤 기온이 상승했다. 하강하는 약 4일간의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.

위성영상과 민간자동관측시스템 자료를 활용한 도시열섬과 도시오염섬의 공간 분포 특성 - 부산광역시를 대상으로 - (Spatial Distribution of Urban Heat and Pollution Islands using Remote Sensing and Private Automated Meteorological Observation System Data -Focused on Busan Metropolitan City, Korea-)

  • 황희수;강정은
    • 한국지리정보학회지
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.100-119
    • /
    • 2020
  • 최근 온도상승으로 인한 폭염 증가와 대기 풍속의 약화가 상호작용하면서 열환경과 미세먼지(PM10)가 문제가 되고 있다. 도시지역 내에서 다른 지역들보다 온도와 대기오염 농도가 높은 도시열섬과 도시오염섬 현상이 나타나고 있음이 알려져 있으나, 공간데이터로 구축 가능한 미세 자료의 부족 등으로 이를 함께 살펴본 연구는 많지 않았다. 최근 위성영상과 민간통신업체의 인프라에서 측정한 빅데이터들이 생산되면서 온도와 대기오염에 대한 세밀한 공간분포 분석이 가능하게 되었다. 이에 본 연구는 부산광역시를 대상으로 도시열섬과 도시오염섬의 공간적 분포패턴을 살펴보고 두 현상의 분포 특성을 비교 분석하고자 하였다. 연구에는 Landsat 8 위성영상의 지표면온도와 민간자동관측시스템에서 도출된 대기온도, 미세먼지농도 데이터를 30m*30m 단위로 격자화하여 공간분석을 수행하였다. 분석 결과, 도시열섬과 도시오염섬이 동시에 발생하는 대표적인 지역들로 취약 주거지역과 공업지역들이 다수 포함되어 있었다. 부산시의 대표적 주거 취약지역으로 알려진 서동, 반송동 등의 주요 정책이주지가 포함되었는데 해당 지역은 소규모 필지에 건축물의 밀도가 상당히 높은 지역으로 통풍, 환기 등에 문제가 많은 주거지역이다. 이러한 지역의 주민 중 상당수는 폭염과 대기오염에 대한 대응 능력이 낮아 관련 정책 수립 시 우선적으로 이 지역들이 고려될 필요가 있다. 도시열섬과 도시오염섬의 동시발생지역에 포함된 공업지역들은 콘크리트나아스콘 기반의 불투수면의 비중이 높고, 식생이 부족할 뿐 아니라 교통량도 많은 것으로 나타났다. 도시열섬과 도시오염섬 분석에 대한 신뢰성을 살펴보기 위해 핫스팟분석을 진행한 결과, 99.96% 이상의 지역이 99% 신뢰수준의 핫스팟지역에 해당함을 확인할 수 있었다.

한국(韓國) 기상자료(氣象資料)의 분석(分析)을 통(通)한 운기(運氣) 기후(氣候)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on Yunqi Climate (運氣氣候) through analysis of Meteorological research data in Korea)

  • 박찬영;김기욱;박현국
    • 동국한의학연구소논문집
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.1-24
    • /
    • 2000
  • 명대 장경악은 기상 현상에 관하여 "오운육기를 토대로 기화를 추측하면 피차의 영허에 대해 십중칠팔은 들어맞는다"고 하였는데, 이를 착안하여 논자는 "황제내경"에 기재된 기상에 관하여 운기의 기후 특징을 한반도 서울을 중심으로 실제 기상관측 자료와 비교 분석하였다. 기상청 자료를 토대로 서울의 평균 풍속 평균 기온 강수량 평균 습도를 운기 이론 가운데 대운과 비교하였다. 또한 과거 1564년에서 1863년까지 한반도의 이상 기후 발생 빈도와 운기성쇠 운기동화 운기순역과 비교하였을 때 운기동화의 경우와 이상 기후 발생 빈도와 일치하였다. 다만 본 논문의 실제관측 자료와 통계는 한국의 서울을 중심한 분석이기에, 중국과의 어느 정도 오차를 고려하여야 할 것이다.

  • PDF

이산화탄소의 단주기적 농도변화 특성 (Short-term Variability of Carbon Dioxide within and across the Korean Peninsula: Case Study during 1995-1997)

  • 송기범;윤용훈;김기현
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제21권5호
    • /
    • pp.623-634
    • /
    • 2000
  • 본 연구에서는 전남 무안지역을 중심으로 1995년 8월부터 1997년 12월의 총 884일 기간 동안 관측된 CO$_2$ 농도자료와 국외 주요 배경대기관측지점에서 관측된 농도자료를 토대로, CO$_2$의 단주기적 변화경향성에 대한 지역적 차이를 비교 해석하였다. 동기간 동안 무안지역에서 관측된 이산화탄소의 전체적인 일평균 농도는 374.5${\pm}$6.6ppm으로, 그리고 계절별로는 378${\pm}$5.2 (봄: N= 181), 372${\pm}$10.2 (여름: N=210), 372${\pm}$7.2 (가을: N=243), 376${\pm}$5.4ppm (겨울: N=206)의 평균치로 나타났다. 무안지역을 중심으로 관측된 일주기 경향성을 포인트 배로우(Point Barrow)를 위시한 주요 외국 관측점들과의 결과와 비교하였을 때, 단순히 일주기 중심의 경향성 (주야간대의 농도차이)에 덧붙여, 계절적 요인의 작용으로 인한 일주기의 계절별 변화요인 (진동폭 변화, 최고농도의 형성 시점 등)이 지역별로 다양하게 나타난다는 점을 확인하였다. 특히 무안지역은 주야간대의 주기를 중심으로 볼 때, 여타 지역과는 정반대로 주저야고의 경향이 뚜렷하였다. 그리고 일주기를 다시 계절적으로 비교하였을 때, 일일 내내 비교적 고농도가 지속되거나 (봄, 겨울철), 상대적으로 낮은 농도가 24시간동안 지속되는 경향 (여름, 가을철)으로 뚜렷하게 구분되었다. 이는 겨울철 연료의 과배출, 중국대륙으로부터 오염물질의 유입여부 등 연구지역 주변환경의 계절별 오염양상, 공기순환, 기상변화, 식생의 변화 등이 복합적으로 작용하여 나타나는 결과로 보인다. 이러한 결과들을 토대로 볼 때, 여타 요인들에 비해 무안지역은 인위적 오염원의 영향이 강하게 작용하는 것으로 사료된다. 따라서 무안지역을 중심으로 한 농도변화의 경향성에 대한 해석은 여타 외국의 주요 관측점에 대한 결과와 달리, 한반도를 포괄하는 광역적인 차원의 배경농도를 대표하는 것이 아니라, 무안지역을 중심으로 보다 국부적인 차원에서 진행되는 농도변화를 반영하는 경향이 큰 것으로 추정된다. 그렇지만 이러한 경향이 한반도에 광역적으로 나타나는 현상일 가능성도 배제할 수 없다. 이에 대한 판단은 안면도를 중심으로 후속적으로 진행된 연구결과들에 대한 면밀한 검토가 수반되어야 할 것으로 보인다.

  • PDF

포항지역 오존의 수직분포 특성 (Characteristics of Vertical Ozone Distributions in the Pohang Area, Korea)

  • 김지영;윤용훈;송기범;김기현
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제21권3호
    • /
    • pp.287-301
    • /
    • 2000
  • 본 연구진은 포항지역을 중심으로 1995년부터 1997년의 3년간 오존존데로 관측한 고도별 오존농도 및 오존전량 자료를 이용하여 오존의 수직분포특성에 대한 연구를 수행하였다. 오존의 수직분포를 체계적으로 밝히기 위해, 지상(100m), 대류권(10km), 하부 성층권(20km), 중부 성층권(30km)을 대표 고도로 설정하여 오존농도의 시 ${\cdot}$ 공간적 분포특성에 대한 비교분석을 시도하였다. 지상(100m) 오존의 경우, 포항제철이 인접해 있음에도 불구하고, 전반적으로 청정지역에서와 유사한 농도분포를 유지하였다. 봄과 여름에 높고 가을과 겨울에 낮은 농도분포는 기상인자들과의 상관성을 고려할 때, 대체로 광화학 반응에 의한 결과로 보여진다. 대류권(10km) 및 하부 성층권(20km)의 경우 춘고하저(春高夏低)의 전형적인 북반구 대류권 오존의 시간적 경향성을 나타내었다. 이는 고도별 오존농도간의 분석결과 성층권 오존의 대류권 이동 및 광화학 반응과 역전층 형성에 의한 결과로 추정된다. 중부 성층권(30km) 오존의 경우 지상 오존의 농도분포 경향과 매우 유사한 월주기 및 계절주기를 취하였다. Brewer 분광광도계에 의한 오존전량은 성층권 오존량 (Umkehr 법)에 의해 크게 좌우되며, 오존전량은 유해자외선 (UV-B)과의 상관성은 미미하나, 운량과는 음의 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 지상권뿐만 아니라 대류권 및 성층권 오존의 시간적 특성을 이해하는데 있어 포항이 해안도시라는 지리학적인 요인이 매우 중요하다는 점을 확인할 수 있다.

  • PDF