• 제목/요약/키워드: wind model

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대형 부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물의 극한환경 운동 성능에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Dynamic Performance of Large Floating Wave-Offshore Hybrid Power Generation Platform in Extreme Conditions)

  • 김경환;홍장표;박세완;이강수;홍기용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.7-17
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    • 2016
  • 본 연구에서는 대형 부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물의 극한환경 운동 성능에 관한 실험적 연구를 다루고 있다. 대형 부유식 복합발전 구조물에 대한 운동 성능을 평가하기 위하여 1/50 축척비의 모형을 제작하였다. 그리고 설계된 계류선의 사양에 부합하는 계류선 모형을 제작하였고 자유감쇠시험 및 static pull-out 시험을 통하여 검증하였다. 주어진 구조물의 수심을 만족하기 위하여 계류선 테이블을 도입하고 환경조건에 계류판에 따른 환경조건을 확인하였다. 모형시험에서 규칙파 중 운동응답을 확인하고 파랑, 조류, 바람의 복합환경 하중을 적용하여 극한환경 운동성능을 해석하였다. 최대 운동 및, 가속도를 계측하여 운동 안전성을 판단하였고 최대 변위와 계류 하중도 선급기준에 따라 판단하였다. 이로부터 복합발전 구조물의 운동 특성에 대하여 토의하였다.

Enhancement of Ozone and Carbon Monoxide Associated with Upper Cut-off Low during Springtime in East Asia

  • Moon, Yun-Seob;Drummond, James R.
    • 한국대기환경학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.475-489
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    • 2010
  • In order to verify the enhancement of ozone and carbon monoxide (CO) during springtime in East Asia, we investigated weather conditions and data from remote sensors, air quality models, and air quality monitors. These include the geopotential height archived from the final (FNL) meteorological field, the potential vorticity and the wind velocity simulated by the Meteorological Mesoscale Model 5 (MM5), the back trajectory estimated by the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model, the total column amount of ozone and the aerosol index retrieved from the Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS), the total column density of CO retrieved from the Measurement of Pollution in the Troposphere (MOPITT), and the concentration of ozone and CO simulated by the Model for Ozone and Related Chemical Tracers (MOZART). In particular, the total column density of CO, which mightoriginate from the combustion of fossil fuels and the burning of biomass in China, increased in East Asia during spring 2000. In addition, the enhancement of total column amounts of ozone and CO appeared to be associated with both the upper cut-off low near 500 hPa and the frontogenesis of a surface cyclone during a weak Asian dust event. At the same time, high concentrations of ozone and CO on the Earth's surface were shown at the Seoul air quality monitoring site, located at the surface frontogenesis in Korea. It was clear that the ozone was invaded by the downward stretched vortex anomalies, which included the ozone-rich airflow, during movement and development of the cut-off low, and then there was the catalytic photochemical reaction of ozone precursors on the Earth's surface during the day. In addition, air pollutants such as CO and aerosol were tracked along both the cyclone vortex and the strong westerly as shown at the back trajectory in Seoul and Busan, respectively. Consequently, the maxima of ozone and CO between the two areas showed up differently because of the time lag between those gases, including their catalytic photochemical reactions together with the invasion from the upper troposphere, as well as the path of their transport from China during the weak Asian dust event.

선박운항자 안전 의식에 기초한 선박통항 최소 이격거리에 관한 연구 (A Study on the Minimum Safety Distance between Navigation Vessels based on Vessel Operator's Safety Consciousness)

  • 박영수;정재용;김종성
    • 해양환경안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.401-406
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    • 2010
  • 해상에서의 선박운항자는 선박을 운항 중 장애물 혹은 타선에 대하여 적정한 이격거리를 두고 항행하고 있다. 다시 말해 시정 상태, 풍속, 조류 등에 따라 선박 전 후 거리, 좌 우현 정횡거리를 주관적인 안전 의식에 근거하여 이격하여 통항하고 있다. 현재 우리나라에서는 통항 선박 간 최소 안전이격거리 개념을 1980년대 초 외국에서 조사된 자료로 사용하고 있고, 항계 내(제한수로)와 항계 밖의 통항 선박의 안전거리가 상이함에도 불구하고 구분 없이 사용되고 있다. 또한 선박 조종학적 안전거리는 선박 전후 거리보다는 선박 측면거리가 중심이며, 선박 종류에 따라 최소 안전이격거리가 상이하지만 고려되고 있지 않은 실정이다. 따라서 이 논문에서는 상황에 따른 선박운항자의 안전 의식을 고려한 적정 이격거리를 정량화하여 해상교통안전성 평가모델의 충돌 판정 영역 개발을 위한 기초 자료로 활용하고자 하고, 우리나라에 적합한 해상교통 혼잡도 모델 개발 및 상황 선박별 해상교통관제에 필요한 가이드라인으로 이용할 수 있는 기초자료를 제공하는 데 목적이 있다. 연구결과, 시정이 양호한 주간의 경우 선수전방 4.4 L, 선미후방 3.1 L, 정횡 2.6L로 기존에 사용되고 있는 최소 안전이격거리와는 차이가 있는 것으로 분석되었으며 시정 및 주야간 등과 같은 파라미터를 다양하게 고려하였다.

선원 해상생존교육 실습시설 및 장비의 적정성에 관한 연구 (A Study on Suitability of Training Facilities and Equipment used on Seafarer's Sea Survival Training)

  • 이진우;김이완;이창희;이영호
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.473-481
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    • 2017
  • STCW협약에 따른 기초안전(재)교육 및 상급안전(재)교육 등과 같은 선원 해상생존교육은 해상에서 비상상황이 발생할 경우 선원들의 생존율을 증대시켜줄 수 있는 필수교육이다. 그리고 IMO 모델코스에 따른 선원안전교육을 효과적으로 수행하기 위해서는 선원들이 다양한 안전장비에 대한 이론 및 실습교육이 병행되는 것이 매우 중요하다. 따라서 이 연구는 IMO 모델코스에서 요구하는 해상생존교육과정에 근거한 실습시설을 파악하고, 국내외 교육기관의 운영 실례를 바탕으로 관련 시설을 비교 분석하여 선원 안전교육시설 개선방안을 다음과 같이 마련하였다. 첫째, 해상탈출설비(슬라이드, 슈트 등) 등과 같은 최신화된 교육장비를 비치하여, 선원들이 다양한 안전장비를 직접 체험할 수 있는 교육환경을 구축해야 한다. 둘째, 조파, 풍동, 강우, 암막장치 등과 같은 해상환경 재현시설의 설치하여 학습자가 현실적인 비상상황을 직 간접적으로 체험해 볼 수 있는 교육환경의 구축해야 한다. 셋째, 체험교육, 시청각교육, 시뮬레이터 교육과 더불어 가상현실 교육장비를 통한 층위별 맞춤교육을 개발하고 확대시킬 필요가 있다.

수도권 지역의 고해상도 WRF 모델 기반 연직 해상도 및 경계층 모수화 방안 민감도 실험 (Sensitivity Experiments of Vertical Resolution and Planetary Boundary Layer Parameterization Schemes on the Seoul Metropolitan Area using WRF Model)

  • 임아영;노준우;지준범;최영진
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.553-566
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    • 2015
  • 수도권 지역의 고해상도 수치실험에 있어 연직 해상도와 대기경계층 모수화 방안의 효과를 조사하였다. WRF 모델을 이용하여 2013년 10월 25일 0000 UTC 부터 10월 26일 0000 UTC까지 수치 적분을 수행하였다. 수치 결과는 서울 남부에 위치한 선릉지역에서 관측된 6시간 간격의 라디오존데 자료와 서울지역의 43개 자동 기상 관측소 자료를 이용하여 검증하였다. 대기 하층의 연직해상도 비교 실험은 연직 44, 50, 60개의 층으로 구성되었으며, 특히 약 2 km고도 이하의 층을 세분화하였다. 연직 해상도가 가장 높은 60개층 실험에서 대기경계층 고도의 일 변동이 가장 뚜렷하게 나타났고, 특히 산악 지형과 같은 고지대에서는 대기경계층 고도와 10 m 바람장에서 연직해상도 실험 별 차이가 크게 나타났다. WRF 모델 내 ACM2, YSU, MYJ 대기경계층 모수화 방안에 따른 온도의 민감도 실험에서는 모든 실험수행 시간대에서 수치 모델 결과가 라디오존데 관측에 비교하여 온도를 과소 모의하였다. 지상 온도는 YSU 방안과 ACM2 방안이 MYJ 방안에 비해 상대적으로 편차가 낮게 나타났다.

Surface Ozone Episode Due to Stratosphere-Troposphere Exchange and Free Troposphere-Boundary Layer Exchange in Busan During Asian Dust Events

  • Moon, Y.S.;Kim, Y.K.;K. Strong;Kim, S.H.;Lim, Y.K.;Oh, I.B.;Song, S.K.
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.419-436
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    • 2002
  • The current paper reports on the enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols during the Asian dust event that occurred over Korea on 1 May 1999. To confirm the origin and net flux of the O$_3$, CO, NO$_2$, and aerosols, the meteorological parameters of the weather conditions were investigated using Mesoscale Meteorological Model 5(MM5) and the TOMS total ozone and aerosol index, the back trajectory was identified using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model(HYSPLIT), and the ozone and ozone precursor concentrations were determined using the Urban Ashed Model(UAM). In the presence of sufficiently large concentrations of NO$\sub$x/, the oxidation of CO led to O$_3$ formation with OH, HO$_2$, NO, and NO$_2$ acting as catalysts. The sudden enhancement of O$_3$, CO, NO$_2$ and aerosols was also found to be associated with a deepening cut-off low connected with a surface cyclone and surface anticyclone located to the south of Korea during the Asian dust event. The wave pattern of the upper trough/cut-off low and total ozone level remained stationary when they came into contact with a surface cyclone during the Asian dust event. A typical example of a stratosphere-troposphere exchange(STE) of ozone was demonstrated by tropopause folding due to the jet stream. As such, the secondary maxima of ozone above 80 ppbv that occurred at night in Busan, Korea on 1 May 2001 were considered to result from vertical mixing and advection from a free troposphere-boundary layer exchange in connection with an STE in the upper troposphere. Whereas the sudden enhancement of ozone above 100 ppbv during the day was explained by the catalytic reaction of ozone precursors and transport of ozone from a slow-moving anticyclone area that included a high level of ozone and its precursors coming from China to the south of Korea. The aerosols identified in the free troposphere over Busan, Korea on 1 May 1999 originated from the Taklamakan and Gobi deserts across the Yellow River. In particular, the 1000m profile indicated that the source of the air parcels was from an anticyclone located to the south of Korea. The net flux due to the first invasion of ozone between 0000 LST and 0600 LST on 1 May 1999 agreed with the observed ground-based background concentration of ozone. From 0600 LST to 1200 LST, the net flux of the second invasion of ozone was twice as much as the day before. In this case, a change in the horizontal wind direction may have been responsible for the ozone increase.

남중국해 지역 실시간 해양 조석 및 폭풍해일 시뮬레이션 (Regional Realtime Ocean Tide and Storm-surge Simulation for the South China Sea)

  • 김경옥;최병호;이한수;육진희
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.69-83
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    • 2018
  • 남중국해는 심해 분지, 대륙 붕단, 얕은 대륙붕, 많은 해협, 복잡한 수심 특징을 가진 전형적인 연안 영해이다. 본 연구에서는, 비구조 격자 기반으로 대상 해역을 상세하게 해상할 수 있으며, 개방경계에 조석을, 해표면에 기상자료를 입력하여 조석 및 폭풍해일을 모의할 수 있는 수치 모델을 구축하여 남중국해의 조석 특성과 전파 양상을 조사하고, 태풍에 의한 폭풍해일을 재현하였다. 태풍에 의한 폭풍해일 모의는, 2013년에 필리핀에 막대한 피해를 초래하였던 태풍 하이옌에 대해서 수행하였다. 관측치 및 선행 연구의 조석 분포와의 비교 결과, 4개의 주요 분조의 진폭과 위상은 대체적으로 잘 모의되었다. 선행 연구들에 따르면, 당 해역은 모델을 이용하여 조석을 예측하기가 어렵다고 보고되고 있는데, 이 점을 감안한다면 본 연구에서 예측한 조석은 허용 범위에 있다고 생각된다. 본 연구에서 수행한 자유 진동 모드 실험을 통해서 남중국해가 일주조 조석이 우세한 이유를 알 수 있었으며, 조석 잔차류(tidal residual current) 및 총에너지 소실(total energy dissipation) 산정을 통해서 조석 및 퇴적환경을 파악하였다. 본 연구에서 구축한 모델을 이용하여 태풍 하이옌에 의한 폭풍해일을 타당하게 모의하였으며, 모델 검증 및 조석 환경 규명을 통하여 남중국해의 지역 실시간 순압 조석/수위 예측 시스템을 구축하였다.

직상류 계측유량경계조건과 분포형모델을 이용한 대규모 다목적댐 홍수유입량 산정 (Flood Inflow Estimation at Large Multipurpose Dam using Distributed Model with Measured Flow Boundary Condition at Direct Upstream Channels)

  • 홍석현;강부식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.1039-1049
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    • 2015
  • 대규모 다목적댐 지점의 유입량 산정은 수위-저수용량곡선에 댐 축에서 측정된 수위를 적용하여 시간당 저수량변화를 계산한 후 방류량을 감안하여 산정하고 있으나, 이 방법은 태풍 등 대규모 홍수 시에는 급격한 유입량 증가로 인한 배수위 및 강한 바람 등의 영향으로 저수지내의 수위가 균일하지 않아 유입량 산정 시 오차 원인이 되고 있다. 이 외에 기존 수위-저수용량 곡선 방법에 의한 유입량 계산 시 문제점인 댐건설 이후 유입 퇴사로 인한 저수용량의 변화, 댐 지점에서의 수위관측의 불균일성 등 다양한 불확실성이 존재하므로 이에 대한 오차 규명이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 저수지 유입량 분석시 분포형 강우유출모형을 이용한 UBC-3P 기법을 적용하여 모형의 모의능력을 평가하였다. 최종적으로 기존 유역내 유입량 관측치와 비교한 결과 Peak유량과 Total유량에서 결정계수가 0.82~0.99 사이값을 나타내므로 댐 지점에서의 모형의 적합성을 확인하였다.

국내 신재생에너지 기업의 리스크 분석 (An Analysis of Time Varying Beta Risk in Domestic Renewable Energy Company)

  • 이의재;허은녕
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제22권1호
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    • pp.99-125
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    • 2013
  • 신재생에너지 산업은 유망한 미래를 가지고 있지만 아직 미성숙한 산업의 특성상 높은 리스크를 지니고 있다. 국내 신재생에너지 산업의 성장을 위해서는 국내의 신재생에너지 기업들의 리스크 요인들을 파악하고 그것들을 저감시켜 줄 수 있는 방안을 찾는 것이 중요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 신재생에너지 기업들을 대상으로 리스크 요인을 파악하고 리스크를 감소시킬 수 있는 방안을 찾아보고자 하였다. 본 연구에서는 기업의 리스크를 주가의 관점에서 시장 주가의 변동 대비 기업 주가의 변동 정도로 파악하여 연구를 진행하였다. 분석결과 국내 신재생에너지 기업의 리스크에 영향을 미치는 기업 내부 요인들을 찾았다. 분석 결과 기업의 규모, 기업의 부채 비율의 증가율, 기업의 다각화 수준이 유의한 결과를 나타내었다. 기업의 규모가 클수록 기업의 리스크는 감소하는 것으로 나타났으며, 기업의 부채 비율의 증가율과 다각화 수준이 높을수록 기업의 리스크는 증가하는 것으로 나타났다. 두 번째로 기업 외부 요인 중 높은 풍력 및 태양광 국내 설치량 증가율과 높은 정부 R&D 지원의 증가율이 신재생에너지 기업의 리스크를 감소시킴을 확인하였다. 세 번째로 각 요소들의 신재생에너지 기업의 리스크에 대한 상대적 영향도를 파악하였다. 민감도 분석 결과 신재생에너지 기업의 리스크에 영향을 미치는 요소들은 국내 연간 설치량 증가율, 사업규모 또는 기업의 사업다각화 수준, 부채 비율 증가율, 정부 R&D 지원 증가율 순으로 그 영향도가 큰 것으로 나타났다.

CE-QUAL-W2를 이용한 충주호의 부유물질 및 부영양화 모의평가 (Evaluation of Suspended Solids and Eutrophication in Chungju Lake Using CE-QUAL-W2)

  • 안소라;김상호;윤성완;김성준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권11호
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    • pp.1115-1128
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 충주호 유역을 대상으로 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질모형인 CE-QUAL-W2를 이용하여 호소내 수온분포, 부유물질 및 부영양화 과정의 변화특성을 모의하고 모형의 적용성을 평가하는 것이다. 지형 및 단면자료 구축을 위해 충주호를 남한강 본류(branch 1)와 유입 경계부(branch 2~7)로 구분하여 격자를 구성하였다. 호소 수질모델링을 위한 주요 입력 자료로 기상자료, 호소의 수온과 탁도 초기조건, 하천의 유량과 수온, 수질 경계조건 자료를 구축하였다. 이후 실측된 수온, 부유물질(SS), 총질소(TN), 총인(TP), 조류(Chl-a)에 대하여 모형의 보정(2010) 및 검증(2008)을 수행하여 모형의 적용가능성을 평가하였다. 충주호의 수온은 4월부터 표층수온이 증가하여 7월초에 성층현상이 발생되고 12월에는 연직수온분포가 일정하게 유지되었다. 집중호우 발생 후에는 성층구조가 교란되어 수온약층이 약 10 m가량 하강하였다. SS는 수온과 동일한 패턴으로 집중호우 발생 후에 증가하다가 12월에 안정화되었으며, 2008년 7월에 발생된 중층밀도류의 분포 현상을 잘 재현하였다. TN, TP의 경우 농도의 범위를 잘 재현하였지만, 모형 내에서 질소성분의 침강속도 및 인의 흡착-침전과정이 적절히 모의되지 않아 오차가 발생하였다. Chl-a의 경우 2010년과 2008년 여름의 조류의 성장패턴을 잘 반영하였지만, 모형이 횡방향 평균 유속과 농도를 사용함에 따른 모형의 한계점이 나타났다.