• 대기
• /
• 제23권1호
• /
• pp.39-45
• /
• 2013

A parameterization for the scattering of longwave radiation by ice clouds has been developed based on spectral scattering property calculations with shapes and sizes of ice crystals. For this parameterization, the size distribution data by Fu (1996) and by Michell and Arnott (1994) are used. The shapes of ice crystal considered in this study are plate, solid column, hollow column, bullet-rosette, droxtal, aggregate, and spheroid. The properties of longwave scattering by ice crystals are presented as a function of the extinction coefficient, single-scattering albedo, and asymmetry factor. The heating rate and flux by the radiative parameterization model are calculated for wide range of ice crystal sizes, shapes, and optical thickness. The results are compared with the calculated results using a six-stream discrete ordinate scattering algorithm and Chou's method. The new method (with various habits and size distributions) provides a good simulation of the scattering properties and cooling rate in optically thin clouds (optical thickness < 5). Depending on the inclusion of scattering by ice clouds, the errors in the calculation of the cooling rates are significantly different.

• 한국해양공학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.132-142
• /
• 2022

We investigate the performance of multi-body wave energy converters (WECs). This investigation considers multiple scattering of water waves by the buoys of a WEC under the generalized mode approach. Predominantly, the effect of a WEC's configuration on its energy extraction is studied in this research. First, single-row terminator and single-column attenuator arrays of vertical cylinders have been studied. The performance of these attenuator arrays shows that the wall effect induced by the periodic buoys influences the wave propagation and energy extraction in these WECs. Further studies show that a single-row terminator array of vertical cylinders performs better than the corresponding single-column attenuator array. Subsequently, multi-row terminator arrays of vertical cylinders are investigated by conducting a parametric study. This parametric study shows that the hydrodynamic property of three resonance phenomena makes energy extraction efficiency drop down, and the magnitude of energy extracted oscillates between the resonance points in these WECs. Finally, a 4×8 terminator array of vertical cylinders is studied to determine the effect of various d_x (x-directional distance between adjacent rows) within this WEC on its performance. In particular, this study enforces at least two equal d_x values within the 4×8 terminator array of vertical cylinders. It shows that a small value of this d_x leads to better energy extraction efficiency in some of these various d_x arrays than that of a corresponding regular array with the same d_x.

• 한국음향학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.22-30
• /
• 1992

섬유강화 복합재료의 동탄성계수와 감쇠특성을 규명하기 위하여 랜덤하게 분포된 무한 실린더 형상의 산란계를 가진 메질내에서, 축방향으로 분극되어 조화운동을 하는 탄성파의 전파에 관하여 연구하였다. 단일 실린더에 대한 산란계수로부터 Lax의 준결정근사법을 이용하여 다중산란에 관한 이론을 유도하였고, 매질내에서의 파동전파특성을 내포하는 분산관계식을 얻었다. 다중 산란에 의한 실린더간의 상호작용을 수식화하기 위하여 필요한 실린더의 쌍분포함수는 몬테카를로 모의실험을 이용하여 구하였다. 수치적으로 구한 감쇠계수 및 유효전단강성을 주파수와 면적밀도의 함수로 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권10호
• /
• pp.1087-1094
• /
• 2014

본 연구에서는 유전체의 산란 특성 분석을 위해 이용되는 CFIE(Combined Field Integral Equation) 모멘트법의 계산효율을 높이기 위해 임피던스 경계면 조건을 적용시킨 수치해석 기법과 그 적용 범위에 대한 분석결과를 제시한다. 임피던스 경계면의 적용은 유전체의 등가 표면 전류(Js)와 등가 표면 자류(Ms)를 하나의 전류 또는 자류 성분으로 표현할 수 있으며, 임피던스 경계면 조건을 적용해 계산효율을 높인 수치해석 기법의 정확도는 기존의 CFIE 모멘트법과 이론값(Mie-series 해법, Small Perturbation 산란모델)을 이용하여 비교/분석하였다. 임피던스 경계면 조건을 적용한 수치해석 기법의 적용 범위 상대유전율 허수부 12 이상에서 1 dB 이내의 계산 편차를 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제30권1호
• /
• pp.219-223
• /
• 2009

$TiO_2$ doped with $Er^{3+\;and\;Yb^{3+}$ was used for fabricating a scattering layer and a nano-crystalline $TiO_2$ electrode layer to be used in dye-sensitized solar cells. The material was prepared using a new sol-gel combustion hybrid method with acetylene black as fuel. The $Er^{3+}$-$Yb^{3+}$ co-doped titanium oxide powder synthesized at 700oC had embossed structure morphology with a size between 27 to 54 nm that agglomerated to produce micron size particles, as observed by the scanning electron micrographs. The XRD patterns showed that the $Er^{3+}$-$Yb^{3+}$ co-doped titanium oxide had an amorphous structure, while using the same method without doping $Er^{3+}\;or\;Yb^{3+},\;TiO_2$ was obtained in the crystallite form with thea dominance of rutile phase. Fabricating a bilayer structure consisting of nano-crystalline $TiO_2$ and the synthesized $Er^{3+}$-$Yb^{3+}$ co-doped titanium oxide showed better scattering property, with an overall increase of 15.6% in efficiency of the solar cell with respect to a single nano-crystalline $TiO_2$ layer.

• 한국결정학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.33-37
• /
• 1997

(1012)면 사파이어 기판위에서 성장되는 (12f10)면 GaN 이종적층막의 광학적 특성을 연구하였다. GaN 이종적층막은 $Ga/HC1/NH_3/He$계를 사용한 HVPE(halide vapor phase epitaxy)방법에 의하여 $990^{\circ}C$의 온도에서 성장시켰다. 이종적층막의 표면조직과 결정구조는 XRD, RHEED와 SEM으로 확인하였다. 결정구조가 확인된 (1210)면 GaN 단결정막의 광학적 특성은 PL과 Ra-man으로 관찰하였다. Raman 측정은 광학적포논에 기인된 활성모드를 결정축에 대하여 레이저빔의 편광과 진행방향에 의해 변화하는 것을 관찰하였다. Y(Z, Y & Z) X 방향에서의 측정은 $A_1(TO)=533\;cm^{-1},\;E_1(TO)=559\;cm^{-1}$과 $E_2=568\;cm^{-1}$ 모드에 기인된 Raman 스펙트럼을 관찰할 수 있었으며 Z(Y, Y & Z) X 방향에서의 측정은 $E_2$포논 만이 검출되었다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
• /
• 대한자원환경지질학회 1999년도 춘계 공동학술발표회
• /
• pp.90-93
• /
• 1999

We present a high frequency electromagnetic (EM) inversion scheme for detecting and characterizing a fracture using single-hole data. At high frequencies, say above tens of mega-hertz, since displacement currents cannot be ignored, electrical permittivity as well as electrical conductivity is to be considered together for analyzing the EM scattering data. In this paper, we have developed a three-step inversion scheme to map the fracture and to evaluate its electrical conductivity and permittivity. We performed EM profiling along the z-axis using three-component receivers for each source. The model was excited by a vertical magnetic dipole and the resistant magnetic fields were inverted using the non-linear least-squares method. Background resistivity and permittivity were easily obtained using vertical magnetic fields below 1 MHz and above 10 MHz, respectively. Both the vertical and dipping sheets were successfully mapped using the phase difference between 40 and 41 MHz. The electrical property of the sheet was well resolved using the information obtained in the previous two steps and secondary magnetic fields. Our study shows the potential of imaging the fracture in single-hole survey environment using the high frequency EM method.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.407-413
• /
• 2013

본 연구에서는 에어로졸의 종류에 따른 광흡수 특성을 표시할 수 있는 새로운 에어로졸 파라미터인 Modified Aerosol Factor(MAF)를 산출하였다. MAF는 AERONET의 선포토미터로부터 산출되는 4 파장(440, 675, 870 그리고 1020 nm)의 단산란알베도로부터 도출되었다. 에어로졸 종류에 단산란알베도 값이 파장 증가에 따라 다른 형태를 보이는 점으로부터 4파장의 단산란알베도를 이용하여 선형회귀분석을 수행하고 분석값의 기울기 값을 산출하였다. 먼지입자는 기울기 값이 양의 값을 보이고, 순수한 먼지입자 일수록 높은 값을 보였다. 다른 종류의 에어로졸이 혼합됨에 따라 기울기 값은 감소하였다. 먼지입자를 제외한 오염입자와 smoke 입자는 음의 값을 보였다. 광흡수 특성의 차이를 파악하기 위하여 1020 nm에서의 단산란알베도 값을 보정하였다. 보정된 단산란알베도와 기울기 값을 합하여 MAF를 도출하였다. MAF는 오염입자와 smoke 입자는 -1, 먼지입자는 1.5의 값을 보였으며, 서로 다른 에어로졸 종류별로 광흡수 특성이 높을수록 낮은 값의 분포를 보였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제26권5호
• /
• pp.191-202
• /
• 2022

Markov envelope as a theoretical solution of the parabolic wave equation with Markov approximation for the von Kármán type random medium is studied and approximated with the convolution of two probability density functions (pdf) of normal and gamma distributions considering the previous studies on the applications of Radiative Transfer Theory (RTT) and the analysis results of earthquake records. Through the approximation with gamma pdf, the constant shape parameter of 2 was determined regardless of the source distance r_o. This finding means that the scattering process has the property of an inhomogeneous single-scattering Poisson process, unlike the previous studies, which resulted in a homogeneous multiple-scattering Poisson process. Approximated Markov envelope can be treated as the normalized mean square (MS) envelope for ground acceleration because of the flat source Fourier spectrum. Based on such characteristics, the path duration is estimated from the approximated MS envelope and compared to the empirical formula derived by Boore and Thompson. The results clearly show that the path duration increases proportionately to r_o^1/2-r_o², and the peak value of the RMS envelope is attenuated by exp (-0.0033r_o), excluding the geometrical attenuation. The attenuation slope for r_o≤100 km is quite similar to that of effective attenuation for shallow crustal earthquakes, and it may be difficult to distinguish the contribution of intrinsic attenuation from effective attenuation. Slowly varying dispersive delay, also called the medium effect, represented by regular pdf, governs the path duration for the source distance shorter than 100 km. Moreover, the diffraction term, also called the distance effect because of scattering, fully controls the path duration beyond the source distance of 300 km and has a steep gradient compared to the medium effect. Source distance 100-300 km is a transition range of the path duration governing effect from random medium to distance. This means that the scattering may not be the prime cause of peak attenuation and envelope broadening for the source distance of less than 200 km. Furthermore, it is also shown that normal distribution is appropriate for the probability distribution of phase difference, as asserted in the previous studies.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.47-59
• /
• 2014

화산재입자의 굴절률과 산란 같은 고유 광학 특성으로 결정되는 분광학적 신호는 원격탐사 센서를 통하여 측정될 수 있지만, 화산 폭발 이후 생성된 화산재입자의 성분에 대한 굴절률에 관한 정보는 매우 제한적이었다. 따라서, 화산재입자의 원격탐사의 강건성을 개선하기 위하여 화산재입자와 복사전달 과정의 상호작용에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 화산재 주요 성분으로 알려진 화산성 안산암과 부석에 대한 입자 소산계수, 산란 위상함수, 비대칭 계수, 단산란 알베도 값을 정량화 하였다. 이러한 화산재입자의 고유 광학 특성값은 복사전달모델의 입력자료로 이용하여 다양한 에어러솔 광학두께(${\tau}$) 및 기하조건에서 원격탐사 센서(인공위성과 지상관측용)가 측정하는 이론적인 복사량과 화산재입자 특성의 관계를 분석하였다. 복사전달모델 분석결과, 대기권 최상층부에서 ${\tau}$ 에 대한 복사량의 변화율의 평균값은 안산암의 경우 부석보다 6배 정도 크게 나타났다. 지표에서 이러한 변화율은 ${\tau}$ <1인 경우 양의 상관관계를 보이지만, ${\tau}$ >1인 경우에는 음의 상관관계를 보였다. 그러나, 적외선 영역인 11 ${\mu}m$ 에서는 차이가 매우 적게 나타났으며, 여기서 발생하는 복사량의 오차범위는 광학두께가 증가할수록 커지는 양상을 보이며, 다항 회귀함수로 표현될 수 있다. 이러한 결과는 원격 탐사 관측자료를 이용한 화산재 관측에 있어서 화산재의 정량적 분석에 도움이 될 것이다.