• Wind and Structures
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• 제35권1호
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• pp.1-20
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• 2022

This research work presents an experimental study's outcomes to reveal the impact of an O-ring on the flow control over a sphere placed in a turbulent boundary layer. The investigation is performed quantitatively and qualitatively using particle image velocimetry (PIV) and dye visualization. The sphere model having a diamater of 42.5 mm is located in a turbulent boundary layer flow over a smooth plate for gap ratios of 0≤G/D≤1.5 at Reynolds number of 5 × 10³. Flow characteristics, including patterns of instantaneous vorticity, streaklines, time-averaged streamlines, velocity vectors, velocity fluctuations, Reynolds stress correlations, and turbulence kinetic energy (), are compared and discussed for a naked sphere and spheres having O-rings. The boundary layer velocity gradient and proximity of the sphere to the flat plate profoundly influence the flow dynamics. At proximity ratios of G/D=0.1 and 0.25, a wall jet is formed between lower side of the sphere and flat plate, and velocity fluctuations increase in regions close to the wall. At G/D=0.25, the jet flow also induces local flow separations on the flat plate. At higher proximity ratios, the velocity gradient of the boundary layer causes asymmetries in the mean flow characteristics and turbulence values in the wake region. It is observed that the O-ring with various placement angles (𝜃) on the sphere has a considerable alteration in the flow structure and turbulence statistics on the wake. At lower placement angles, where the O-ring is closer to the forward stagnation point of the sphere, the flow control performance of the O-ring is limited; however, its impact on the flow separation becomes pronounced as it is moved away from the forward stagnation point. At G/D=1.50 for O-ring diameters of 4.7 (2 mm) and 7 (3 mm) percent of the sphere diameter, the -ring exhibits remarkable flow control at 𝜃=50° and 𝜃=55° before laminar flow separation occurrence on the sphere surface, respectively. This conclusion is yielded from narrowed wakes and reductions in turbulence statistics compared to the naked sphere model. The O-ring with a diameter of 3 mm and placement angle of 50° exhibits the most effective flow control. It decreases, in sequence, streamwise velocity fluctuations and length of wake recovery region by 45% and 40%, respectively, which can be evaluated as source of decrement in drag force.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.335-345
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• 2022

최근 지구 온도 상승에 따라 전 세계적으로 기후변화가 가속화되고 있으며, 한반도 주변 해역의 해수 온도 상승으로 태풍의 강도가 점점 더 증가하고 있다. 태풍 강도의 증가는 바람에 의한 피해뿐만 아니라 폭풍해일에 의한 연안 지역의 피해도 증가시킬 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구에서는 증가하고 있는 폭풍해일의 피해에 대응하기 위해 방재를 목적으로 폭풍해일 저감 방법에 관한 연구를 수행하였다. 태풍에 의해 해상에서 발생한 폭풍해일은 태풍의 이동 경로상에 위치한 구조물에 의해 영향을 받을 것으로 예상할 수 있으며, 미국에서는 동부 해안과 멕시코만의 해안을 따라 위치한 barrier island에 의한 폭풍해일의 영향을 연구한 사례가 있다. 본 연구는 이러한 부분에 착안하여 태풍의 경로상에 위치한 제주도에 의해 한반도 남해안 지역의 폭풍해일이 직간접적으로 영향을 받을 수 있다고 생각하여 관련 연구를 수행하였다. 제주도가 폭풍해일에 미치는 영향을 분석하기 위해 수치해석 모델을 사용하여 다양한 상황에 대해 시뮬레이션을 수행하였다. 제주도를 활용한 결과는 초대형 태풍에 대응하는 신형 방재구조물 연구에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권10호
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• pp.41-49
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• 2023

산악지역 및 경사지반과 같은 비대칭지반에 설치된 교각과 같은 구조물은 바람, 온도, 지진등의 다양한 하중을 받게 된다. 비대칭지반에 설치된 교각과 같은 구조물을 안정적으로 지지하기 위해 보편적으로 말뚝기초가 많이 사용되고 있다. 교각을 지지하는 말뚝기초의 거동은 다양한 하중조건에 의해 변화하게 된다. 특히 지진과 같은 동적하중이 작용하는 교각을 지지하는 말뚝기초의 거동을 분석하기 위해서는 지반-말뚝-구조물 상호작용이 검토되어야 한다. 지진이 작용하는 비대칭지반에 설치된 말뚝기초는 지반경사, 진동방향에 따른 지반저항력 차이, 지반 변위 등에 의해 말뚝기초와 지반의 동적 상호작용은 매우 복잡해진다. 본 연구에서는 비대칭지반으로 경사사모래지반의 소단에 설치된 상부구조물을 지지하는 무리말뚝의 동적거동에 경사지반의 기울기가 미치는 영향을 확인하기 위해 1g 진동대 모형실험을 수행하였다. 그 결과, 경사지반의 기울기가 증가함에 따라 말뚝캡, 상부구조물의 가속도는 감소하는 것으로 확인되었으며, 말뚝의 동적 p-y 곡선의 할선기울기는 감소하는 것으로 확인되었다.

• 국제학술발표논문집
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• The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.1249-1249
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• 2022

The facade, an exterior material of a building, is one of the crucial factors that determine its morphological identity and its functional levels, such as energy performance, earthquake and fire resistance. However, regardless of the type of exterior materials, huge property and human casualties are continuing due to frequent exterior materials dropout accidents. The quality of the building envelope depends on the detailed design and is closely related to the back frames that support the exterior material. Detailed design means the creation of a shop drawing, which is the stage of developing the basic design to a level where construction is possible by specifying the exact necessary details. However, due to chronic problems in the construction industry, such as reducing working hours and the lack of design personnel, detailed design is not being appropriately implemented. Considering these characteristics, it is necessary to develop the detailed design process of exterior materials and works based on the domain-expert knowledge of the construction industry using artificial intelligence (AI). Therefore, this study aims to establish a detailed design automation algorithm for AI-based condition-responsive exterior wall panels and their back frames. The scope of the study is limited to "detailed design" performed based on the working drawings during the exterior work process and "stone panels" among exterior materials. First, working-level data on stone works is collected to analyze the existing detailed design process. After that, design parameters are derived by analyzing factors that affect the design of the building's exterior wall and back frames, such as structure, floor height, wind load, lift limit, and transportation elements. The relational expression between the derived parameters is derived, and it is algorithmized to implement a rule-based AI design. These algorithms can be applied to detailed designs based on 3D BIM to automatically calculate quantity and unit price. The next goal is to derive the iterative elements that occur in the process and implement a robotic process automation (RPA)-based system to link the entire "Detailed design-Quality calculation-Order process." This study is significant because it expands the design automation research, which has been rather limited to basic and implemented design, to the detailed design area at the beginning of the construction execution and increases the productivity by using AI. In addition, it can help fundamentally improve the working environment of the construction industry through the development of direct and applicable technologies to practice.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.507-515
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• 2008

본 연구에서는 모드분해기법을 이용한 변형률신호로부터 변위응답추정 방법을 개발하였다. 일반적으로 교량의 안정성평가는 완공 후에 초점이 맞추어져 있다. 하지만 가설 중에도 풍하중과 지진하중과 같은 동적하중에 노출되어 있으며, 이런 동적하중에 대한 안정성을 검토하기 위해 교량의 안정성 평가에 있어 중요한 인자인 변위를 추정하는 것이 중요하다. 그러나 건설현장에서의 적절한 변위측정 방법의 부재로 인하여 대형구조물의 전체적인 변위를 측정할 수 없는 것이 현실이다. 본 연구에서는 간접적으로 변위를 추정하는 방법인 변형률로 변위를 추정하는 방법을 제시하였으며, 광섬유 브래그 격자 센서(fiber optic Bragg-grating sensor)를 사용하여 변형률을 계측하였다. 기존에도 FBG센서를 이용한 변위추정 방법이 있었으며 기존의 방법으로는 정적하중에 대한 변위추정은 가능하였으나 고차 모드의 변형률신호와 노이즈의 영향 때문에 동적하중에 대한 변위추정은 많은 오차가 발생하여 정확한 변위추정이 어려웠다. 이런 오차를 줄이는 방법으로 모드분해기법을 사용하였다. 모드분해기법은 변형률신호로부터 proper orthogonal decomposition(POD)을 이용하여 추정한 모드형상과 empirical mode decomposition(EMD)을 이용하여 모드 분해한 변형률신호로 모드별 변위응답을 추정하고, 구조물의 주요 모드에 대한 변위응답을 합하여 전체변위응답을 추정하는 방법이다. 제안한 모드분해기법을 검증하기 위해 실내모형실험을 수행하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권4호
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• pp.308-316
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• 2015

최근 관심이 집중되고 있는 스마트온실의 기술적용 실태와 문제점을 파악하고 이를 토대로 단동온실의 ICT 기술적용 장애요인 극복과 생산성을 제고하기 위하여 실험을 수행하였다. 자동화 시설의 도입 장애요인으로는 시설비 부담(24%)이 높았으며, 설치업체 사후관리 미흡(19%), 잦은 고장(16%), 관리기술 미흡(15%), 기능 미흡(13%), 소득향상기여 미흡(12%) 순이었다. ICT 도입필요성은 노동력절감(15%)이 가장 높았다. 자동화 온실에서 문제가 발생되는 부분은 온실구조, 구동기제어, 복합환경제어기, 센서기술이 각 14%로 비슷하였고, 원격제어기술 13%, 작물관리기술 12%, 에너지절감기술 10%, 소프트웨어활용 8%이었다. 온실구조 측면에서의 문제점은 천창개선이 18%로 가장 많았다. 효율적인 온도 및 환기 제어를 위해 농촌진흥청 고시 10-단동-7형 온실에 랙피니언 천창을 추가하였으며, 지붕형태를 복숭아형으로 변경하였다. 온실내 환경의 균일성을 위해 공기 유동팬은 6대를 설치하도록 하되 필요에 따라 증설 가능하도록 하였으며, 에너지 절약을 위해 1, 2중은 두께 0.1mm필름을 사용하고 3중은 5겹보온커튼을 설치하였다. CFD 유동해석 결과, 측창이 열린조건에서는 풍상 방향의 평균 유속이 빠르고 온도가 낮았으며, 풍하 방향으로 멀어 질수록 평균 유속이 점차 느려지고 온도는 높게 나타났다. 반면, 측창이 닫힌조건에서는 평균 유속이 낮으며, 구역별로 큰 편차는 없었다. 다만 풍상 풍하의 천창이 모두 열린 조건에 비하여 풍하 방향의 천창만 열린조건이 영역별 평균 유속에서 더 높은 값을 보였다. 측창을 닫은 조건에서는 외기의 유동이 아닌 온실 내 설치된 환기용 유동팬에 의해 유속이 발생하며 외부 환기가 없는 조건에서 유동팬에 의한 순환은 실내 전체 공간의 유동 편차를 줄여 줄 수는 있지만 전체적인 온도에는 영향을 미치지 못하였다. 저측고의 영역별 평균 온도는 고측고보다 균일하게 나타났다. 겨울철 3중 다겹보온커튼 여닫음에 관계없이 유동팬 근처에서 유속이 높고 유동팬에서 멀어지면 유속이 거의 없는 것으로 나타났다. 또한, 시간경과에 따른 평균 온도는 3중다겹보온커튼 열림상태에서 약 2시간 후에 외부온도와 같아졌으나 닫힘상태에서는 5시간 이후에 외부온도와 같아져, 3중 다겹보온커튼의 보온효과가 뚜렷하였다. 같은 조건에서 열용량의 차이로 인해 저측고 온실이 고측고 온실에 비하여 온도 하강 속도가 빨랐다.

• 한국의사학회지
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• 제18권2호
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• pp.197-227
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• 2005

Heojun was the top scientist on Medicine in the 16th and 17th centuries and wrote the Dongeubogam describing the top-level medical theory and technology. So far, his outlook on nature has been disregarded even though his medicine is still effective. Through this study, I would like to know if his outlook on nature as well as his medicine is still effective. The conclusions are as follows: 1. According to his output, the origin of the universe started from the spinning of One Gi(一氣) which is quite different from Hawking's theory. Hawking assumed that the origin of the universe started from the Big-bang and will end to the Big-crunch. However, the current report on the origin of a star is quite similar to Heojun's theory and we acknowledge that his view on the origin of the universe is still effective. 2. According to his output, the universe repeats expanding and contracting forever while Hawking assumed it will come to the end, the Big-crunch, based on the expanding universe theory. Some scientists assists that Hawking's assumption should have some contradictions. Now, we acknowledge that Heojun's universal cycling theory which corresponds with modern physical theories is still effective, which would lead to a new environmental movement. 3. His view on the structure of the universe is quite different from the output of the current science, which results from his thought that the nature should be reviewed from the point of human's view. His view on the structure will be able to be updated based on the output of the current science. 4. The universe analogy started from the East Asian area as well as the Greek and Roman area in the ancient. The idea has disappeared since the scientific revolution era in the West while the idea has been deepened and abundant in the East and has become one of the major philosophical bases. Heojun emphasized its importance from the beginning of his book. 5. The nation analogy has been popular all times and places. According to his output, governing a country is like controlling one's body. 6. According to Needham's output, the universe analogy and the nation analogy were based on the ancient developed alchemy. And Harper assumed that Taiosm was based on the macrobiotic hygiene which was developed by the ancient developed alchemists. We acknowledge that xian(仙) cult, macrobiotic hygiene, medicine, alchemy and the ancient philosophy started from our ancients. Heojun's output restored our ancient tradition by combining the macrobiotic hygiene and philosophy with medicine. 7. Roughly predicting yearly weather would be unacceptable by the current scientist but Heojun's yearly weather forecast is still used in the clinic and seems effective to prepare from any epidemic disease. 8. 'Day and Night' and Four seasons are the most important factors to the macrobiotic hygiene according to the Dongeubogam. The new environmental movements should be based on the most important factors, otherwise the human beings as well as the environment would fail to survive. 9. Wind, Coldness, Heat, Humidity, Dryness and Fire represents weather. The six weather factors represent one of six phases of a year which is decided by the areal factors. Heojun preferred the six factors generated in the body itself to them from the outside. He thought a human being was a universe and the six factors generated in the body responded to the factors of the outside. 10. According to his output, Heat and Humidity are the most important factors which make a human being ill. 11. Life span, disease, food, and dwelling are dependent upon the geographical feature, according to Heojun's output. In addition, one's appearance and his five viscera and the six entrails depend on the food as well as the geographical feature. 12. Heath is related with the environment and they effects upon each other. If one is weak, he will be deeply effected by the nature. On the other hand, if one is strong, he will effect on the nature. That's why people live together. 13. According to Heojun's work, the society is an important factor comprising the environment. During a peaceful era, the society becomes stable and human beings are stable as well while they will be on fire during a chaotic era. 14. Medicine deals with human beings who live in the nature, so any medical book cannot be excellent unless it has any description on the nature. Heojun's outlook on the nature turned out to be logical and suitable even from the point of the current view and it is still effective as if his clinical knowledge and technology are still effective. Something unsuitable may be substituted with the output of the current science.

• 한국전통조경학회지
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• 제35권4호
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• pp.98-109
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• 2017

졸정원의 편액에 함의된 사유의 특성을 인지하고 유형화(類型化)하여, 공간과의 접목을 시도한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 졸정원의 편액은 세 그룹으로 유형화되었다. A그룹은 탑, 배, 삿갓 등을 포함하는 인공요소의 출현 빈도가 높았고 선비가 갖추어야 할 기품과 청렴한 정신을 강조한 내용이 주류를 이루었다. 누와 정자 등 조망성이 좋은 건축물이 이에 속하고, 수변에 근접하여 건축물의 한 면이 수면과 일체화된 것이 특징이다. B그룹은 비, 바람, 눈 등을 포함하는 기후요소를 통해 일시적 경관을 묘사하거나 정경적 분위기를 운운한 것이 주류를 이루었으며, 풍경을 조망하기에 좋은 가산의 정상에 위치하는 것이 특징이다. C그룹은 연꽃, 목련, 매화, 대나무 등 식물요소의 출현 빈도가 높았고 정자, 관, 각, 당 등 다양한 건축물이 이에 속하며, 건축물은 수면과 직접 혹은 평대를 사이에 두고 일체화되며 원림 전 영역에 산재하는 것이 특징이다. 편액의 유형 빈도가 높은 것을 토대로 영역의 특성을 도출할 수 있었다. 서부 영역은 A그룹이 다수 분포된 곳으로써, 편액에 함의된 유희와 관념이, 경물의 형태와 위치, 감상자의 시점, 풍경의 구도와 복합적으로 연계되어 공간의 질서를 향상시켰고, 이는 사유의 범위를 영역 전체로 확장하는 특성으로 이어졌다. 반면 중부 영역은 C그룹의 편액이 다수 분포된 곳으로써, 편액명으로 이용된 수목의 고유한 성질과 형태가, 정자, 당, 관, 각 등의 다양한 건축물과 연계되어 공간 특유의 정체성을 형성시켰고, 결속과 독립의 방식으로 원림의 사유세계와 연결되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.1040-1046
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• 2010

대상 지역에서 조사된 관속식물은 53과 114속 124종 16변종 1품종으로 총 141종류로 조사되었다. 이것은 한국산 관속식물 4,191종류의 3.36%에 해당된다. 이들 중에서 귀화식물은 11과 20속 20종 2변종으로 총23종류로서 남한 전체에 분포되어 있는 귀화식물 267종에 대한 이 지역 귀화식물 지수는 8.61%로 조사되었다. 조사된 관속식물은 양치식물이 전체의 0.71%, 나자식물이 0.71%, 피자식물이 98.58%를 차지하고 있어 대부분이 피자식물로 구성되어 있는 것으로 조사되었다. 식물의 생활형의 특성으로 구분하여, 휴면형은 1년생 식물 (Th)이 45종 31.91%, Th (w)이 19종 13.48%, 반지중식물 (H)이 17종 12.06% 등의 순으로 분포하였다. 조사대상지역 관속식물의 번식형이 지하기관형 (Radicoid form)은 지하나 지상에 연결체를 전혀 만들지 않는 단립식물의 비율이 99종 70.21%로 가장 많았으며, R4는 13종 9.22%, R2.3은 12종 8.51%로 조사되었다. 번식형 중 종자나 과실의 산포를 유형화한 산포기관형 (Disseminule form)은 중력산포형 ($D_4$)이 62종 43.97%, 풍수산포형 ($D_1$)이 23종 16.31%, $D_{1.4}$이 21종 14.89% 등의 순으로 분포한다. 이러한 식물의 생활형의 분포비율을 조사함으로써 식물 군락에서 종 조성 뿐만 아니라 환경요소에 대한 군집의 반응 또는 공간의 사용, 군락 내에서의 가능한 경쟁관계에 대한 정보를 파악하여 생물다양성을 유지 증진하기 위한 서식지 보존에 관한 기초자료로 활용 되어 질 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 금후 과제로서 생물 분포량을 조사하여 식물상과의 상관을 분석함으로서 비오톱 유형별 서식지의 질을 판정할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권2호
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• pp.147-174
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• 2005

본 연구에서는 미 국립대기연구소(NCAR)의 열권-이온권 전기역학적 대순환 모델(TIEGCM)을 이용하여 행성간 자기장(IMF)의 방향과 세기 그리고 고도에 따라 여름철 남반구 고위도 하부 열권의 바람에 작용하는 운동량 강제력을 정량적으로 구하였다. 그리고 이들을 서로 비교 분석함으로써 IMF 조건과 고도에 따른 고위도 하부 열권의 풍계(wind system)를 유지시켜주는 주된 물리적인 과정을 살펴보았다. 고위도 하부 열권(<180km)에서 양($B_y$ > 0.8|$\overline{B}_z$|)또는 음($B_y$ < -0.8|$\overline{B}_z$|)의 IMF By 조건인 경우에 운동량 강제력 차이, 즉 IMF 기준치 ${\neq}$ 0 일 때와 IMF 기준치=0 일 때의 운동량 강제력 차이(difference momentum force)는 자기위도 -80$^{\circ}$에서 최대값을 가지면서 극관과 오로라 영역에 국한된 단순한 형태의 분포를 보인다. 그리고 IMF $B_z$ 성분이 양과 음일 때 강제력 차이의 세기는 비슷하지만 분포양상은 반대방향을 취한다. 한편 IMF $B_z$가 양($B_z$ > 0.3125|$\overline{B}_y$|) 또는 음($B_z$ < -0.3125|$\overline{B}_y$|)인 조건인 경우에는 강제력 차이가 아오로라(subauroral) 위도까지 분포하며 IMF $B_z$가 양 또는 음의 조건일 때 보다 복잡한 구조를 보인다. 그리고 IMF $B_z$가 음인 경우의 강제력 차이가 양인 경우보다 더 크며 반대방향으로 작용한다. 125km 보다 더 높은 고도(>125km)에서 바람차이를 결정하는 주된 강제력은 기압경도력, 전향력, 수평이류 그리고 비발산 성분이 강한 Pedersen 이온항력인 것으로 확인되었다. 고도 약 125km 에서는 이 네 가지 힘에 더불어 비회전 성분이 강한 Hall 이온향력과 극관내 의 연직 이류가 지역과 시간에 따라 바람차이의 형성에 작용한다. 한편 고도 108-125km 에서는 IMF $B_z$ 조건일 경우의 극관영역을 제외하고는 기압경도력, 전향력 그리고 Hall 이온항력이 이 고도에서의 바람차이를 유발시키는 주된 강제력으로 작용한다. 고도 108km 이하에서는 기압경도력과 전향력이 균형을 이루어 지균 운동을 유지시킨다. IMF-$\overline{B}_y$의존 MLT 평균 운동량 강제력들은 이온항력을 제외한 다른 모든 남북성분이 동서성분에 비해 더 강하게 중성대기에 작용하는 것으로 확인되었다. 108-125km의 고도에서 IMF B?가 음인 경우에 이온항력은 하강운동 및 단열압축가열과 관련된 시계방향의 온난순환(warm circulation)을 극관 내에 형성시킨다. 반면 IMF $B_y$가 양인 경우에는 극관 내에 상승운동 및 단열팽창냉각과 관련된 반시계방향의 한랭순환(cold circulation)을 형성시킨다. 이온항력은 IMF $B_z$가 음인 경우에는 새벽영역에 상승운동과 관련된 반시계방향의 한랭순환을, 반면에 IMF $B_z$가 양인 경우에는 새벽영역에 하강운동과 관련된 시계방향의 온난순환을 형성시킨다.