• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.38-39
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• 2010

낙뢰란 뇌운 속에서 분리 축적 된 음 (-)과 양 (+)의 전하 사이 또는 뇌운 속의 전하와 지면에 유도되는 전하 사이에서 발생하는 불꽃 방전을 말한다. 뇌운 안에는 이 불꽃 방전을 반복하기에 충분한 전하의 분리가 계속 일어나고 있는데, 그 결과 양전하 (+)는 구름의 상부에 넓게 분산되어 분포하고, 음전하 (-)는 주로 구름 하부에 분포한다. 이 때 음전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 부극성 (-)낙뢰, 양전하가 대지로 방전되어 발생하는 낙뢰를 정극성 (+)낙뢰라 한다. 낙뢰의 약 80%는 구름 내부 또는 구름 대 구름 사이에서 발생하고, 약 20%만이 구름과 지면 사이에서 발생하는데, 이러한 구름-지면 낙뢰 (Cloud-to-ground lightning)는 가장 위험하고 그 피해도 크다. 우리나라는 동아시아 몬순 기후의 영향으로 여름철에 대기가 불안정하여 낙뢰가 집중적으로 발생하며, 복잡한 지형과 해양의 영향으로 낙뢰현상의 공간적 변동도 크게 나타난다. 이러한 낙뢰는 최근으로 올수록 강도가 증가하고 있어 그 피해의 증가가 우려되기 때문에 낙뢰 발생 특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 낙뢰자료와 강수자료, 그리고 시 공간 분해능이 뛰어난 MTSAT-1R (Multi-functional Transport SATellite - 1 Replacement) 정지궤도 위성의 휘도온도를 이용하여 낙뢰 발생 시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하고자 한다. 이러한 연구는 대류활동에 대한 정보 제공 뿐 아니라, 낙뢰 예측성 향상 및 재해 경감에도 활용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 2001년 기상청에 도입되어 운영 중인 신 낙뢰관측 시스템 (Total Lightning Detection System, TLDS)에서 관측된 낙뢰자료와 MTSAT-1R 위성에서 관측된 휘도온도 자료, 그리고 자동기상관측장비 (Automatic Weather System, AWS)에서 관측된 강수자료를 사용하였으며, 세 자료의 출처는 모두 기상청이다. 분석 기간은 2006년부터 2007년까지이며 우리나라에서 낙뢰발생 빈도가 여름철에 집중되어 나타나는 것을 고려하여 여름철 (6~8월) 낙뢰에 대해서만 분석하였다. 또한 낙뢰 발생 사례에 대하여 관측 효율이 90% 이상으로 알려진 위도 $33{\sim}39^{\circ}N$, 경도 $124{\sim}130^{\circ}E$ 영역에서 낙뢰발생시 강수 및 위성 휘도온도의 특성을 분석하였다. 사례는 낙뢰 발생 횟수가 많은 날을 중심으로 먼저 적외영상과 낙뢰영상을 정성적으로 분석한 후 뇌우의 지속시간이 긴 9개 사례를 선정하였다. MTSAT-1R 위성과 낙뢰자료 및 강수자료는 관측주기와 공간규모가 서로 다르기 때문에 세 자료를 함께 사용하기 위해서는 시 공간을 일치시키는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 위성자료 관측시간(00분, 33분)과 AWS 지점 위 경도를 시 공간 일치를 위한 기준으로 사용하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1467-1468
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• 2006

본 논문에서는 현재 운용되고 있는 낙뢰탐지 시스템들과는 다른 측위방식인 TDOA(Time Difference of Arrival)방법을 사용한 3차원 낙뢰 탐지 및 추적 시스템을 제안한다. TDOA방식은 낙뢰와 수신국사이의 도달시간을 측정하여 두 수신국간의 시간차가 일정한 쌍곡선을 얻고 이들 쌍곡선의 교점을 이용해 낙뢰의 위치를 결정하는 방법이다. 이 시스템을 이용하여 위치정확도가 수 미터인 3차원 낙뢰 방전 궤적을 얻을 수 있다. 시스템의 구현을 위해서 먼저 낙뢰의 신호를 저장해야 하는데, 광대역의 낙뢰신호를 저장하기 위해서는 고속의 디지타이저가 필요하다. 그러나 디지타이저와 프로세서간의 인터페이스의 한계로 연속적으로 이를 저장하는 것은 어려우며, 이러한 신호 저장의 문제점을 해결하기 위해서 낙뢰 신호 저장 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 낙뢰의 메커니즘과 광대역 낙뢰신호 검출기법을 설명하고, 구현한 낙뢰 신호 저장 시스템을 소개한다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.9
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• pp.117-123
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• 2009

Recently, the failures of electrical equipment have been reduced due to the improvement of its quality and the advance of operation techniques but the failure rates caused by natural disasters such as wind and lightning have been increased. To reduce the failures due to lightning, it is necessary for insulation design of transmission lines to be done, effectively. Also the analysis on the lightning characteristics is essential to the effective insulation design. In this paper, we describe lightning distribution, multiplicity, IKL(Iso-Keraunic Level) and amplitude distribution of lightning current base on the lightning data by KLDNet.

• Explosives and Blasting
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• v.21 no.1
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• pp.95-101
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• 2003

자연 기상현상의 재해는 인간의 힘으로 극복하기 매우 어렵다. 그 중 낙뢰는 기상 재해로 뇌운과 지면사이의 방전 현상을 말한다. 한반도는 기단이 해상을 통과 하면서 많은 에너지를 공급받아 쉽게 뇌운이 형성된다. 기상청의 자동 낙뢰 관측 장비에 의하면, 연간 1,300회 이상의 낙뢰가 발생 되는 것으로 알려져 있다. 낙뢰는 지사응로 방전되면서 인명·전자기기의 파손등 피해를 일으킨다. 특히 발파공법은 주로 지표 지중에서 실시되는 공법으로 낙뢰에 대하여 매우 취약하고, 그 피해 또한 심각하다. 본 연구는 화약발파 기술자들의 참고 자료로써 낙뢰에 대한 주의와 대책을 연구하는 뜻에서 작성한다.

• Electric Engineers Magazine
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• s.341
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• pp.18-23
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• 2011

낙뢰관련 국제화 규격에 적절히 대응하고 적합한 설계 시공을 위해서는 낙뢰특성에 대해 정확한 이해가 필요하다. 그러나 우리나라 낙뢰와 관련된 기초연구 자료들을 찾기가 어렵다. 이에 따라 본 연구는 1996년 1월부터 2009년 12월까지 14년간 한국전력연구원에서 관측한 낙뢰자료를 토대로 통계적 방법에 의해 시간적 계절적 지역적 낙뢰특성과 뇌전류의 특성 등을 비교 분석하고 그 결과를 제시함으로써 실무에 활용토록 하는데 목적이 있다.

• Electric Engineers Magazine
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• s.340
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• pp.30-33
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• 2010

낙뢰관련 국제화 규격에 적절히 대응하고, 적합한 설계 시공을 위해서는 낙뢰특성에 대해 정확한 이해가 필요하다. 그러나 우리나라 낙뢰와 관련된 기초연구 자료들을 찾기가 어렵다. 이에 따라 본 연구는 1996년 1월부터 2009년 12월까지 14년간 한국전력연구원에서 관측한 낙뢰자료를 토대로 통계적 방법에 의해 시간적 계절적 지역적 낙뢰특성과 뇌전류의 특성 등을 비교 분석하고 그 결과를 제시함으로써 실무에 활용토록 하는데 목적이 있다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.9
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• pp.110-120
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• 2003

As the wooden aircraft in the early times has no way to let lightning flow when lighting flash attaches during flight, the aircraft got damage, or caught fire. Though all metal airplane was developed with an advent of aluminum, a lightning accident still occurred including a fire of a fuel tanks. Eventually, NACA declared problems in 1938, and an artificial lightning test began. III succession, FAA established Airworthiness Requirements for certification. The FAA committed test measures study for the protection of an airplane from lightning to SAE. SAE presented the test current and voltage waveforms that simulating natural lightning, and it is utilized on lightning protection certification of an airplane by public. A lightning effects of an airplane through an analysis of lightning mechanism was made in this technical note. Especially, lightning direct effects on aircraft are analyzed and lightning strike zones are described.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.30 no.2
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• pp.210-222
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• 2009

Lightning data, observed from total lightning detection system (TLDS) of KMA, for the recent five years (2002-2006) have been analyzed for temporal and spatial characteristics of frequency, intensity, duration, and flash rate. Lightning frequency varies largely with years (most frequent in 2006) and the lightning during the summer accounts for 75% of total flashes and only 0.6% of lightnings strike in cold season. In rainy season (JJAS), the ratio of positive flashes to negative ones is as low as 0.15, but it increases up to 0.98 in February. The seasonal variation of lightning duration is strongly linked with lightning occurrences, whereas flashes rates show weak seasonal variability. In a daily scale, lightning, on average, occurs more often at dawn (2 am, 5-7 am) and in the mid-afternoon (15 pm), and the lightning at dawn (around 5 am) is most intense during the day. The western inland areas md the West/South Sea show high lightning density during JJAS, whereas eastern part and the East Sea exhibit a low density of lightning. Considering the low ratio of positive flashes (0.15) for the whole analysis domain during summer period, Chungnam and Jeonbuk areas have a high ratio of flashes over 0.4. However, these should be analyzed with much caution because weak positive cloud-to-cloud discharges can be regarded as cloud-to-ground flashes. The western inland also exhibits long annual flash hours (15-24). And the W3st Sea has high flash rates as a result of large density and low flash hours. The most frequent time of lightning occurrence over most inland areas lies between mid-afternoon and early-evening, whereas mountainous and coastal areas, and the northern Kyoungki and Hwanghae provinces show the maximum lightning strikes in the morning and at dawn, respectively.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.31 no.7
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• pp.749-761
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• 2010

A relationship between cloud-to-ground lightning and rainfall was investigated by using the two-years (2006-2007) summer lightning data and the automatic weather stations (AWSs) data of the Korea Meteorological Administration. The negative lightning occurred at the core of highly concentrated convection, which is often accompanied with heavy rains. Whereas most positive lightning occurred at the anvil cloud with low density and light rains. The rainfall intensity is strongest when the negative and positive lightning occurred concurrently, and one with lightning is much stronger than that without lightning. A portion of the positive lightning of the total lightning was less than 10% during summer seasons, and the lightning without rains was about 34%. The rain rate was strongly correlated with the negative flash rate, and the correlation coefficients varied between 0.87 and 0.94 according to the co-location radius (5-15 km) of AWSs. Most of the lightning occurred 10 minutes before and/or concurrently occurred with rains. A portion of the convective rainfalls of the total rainfalls was at least 20% when we define the rainfalls with lightning as convective. The convective rainfall was greater during August than in June and July. In general, the portion of convective rainfalls showed a maximum diurnal variation during late afternoon as in the rains and lightning.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.6
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• pp.664-668
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• 2018

Free-standing structures that are especially high are more likely to receive brain attacks caused by lightning. Since special structures are generally part of national industrial structures, lightning strikes mostly cause socio-economic damage. Lightning protection facilities are installed to prevent such lightning damage, but in 2015, support cables on West Sea bridges were hit by lightning, causing a lot of economic damage. Accordingly, the design of a lightning protection system shall establish protective measures after analyzing the risk of debris falling onto the structure. In this thesis, lightning strikes are analyzed directly in relation to the modeling system that operates the actual information collection system for lightning strikes, depending on the location of the tall, free-standing structures, and practical lightning hazard information is provided by a meteorological station. In addition, we propose monitoring and applying a probability correction rate to the calculation of the lightning risk based on the number of lightning strikes directly reaching the ground in order to obtain an effective lightning risk assessment.