• 제목/요약/키워드: 대기 난류

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대기압 플라즈마 제트의 기체 유량에 대한 방전 특성 (Characteristics of Plasma Discharge according to the Gas-flow Rate in the Atmospheric Plasma Jets)

  • 이원영;김동준;김윤중;한국희;유홍근;김현철;진세환;구제환;김도영;조광섭
    • 한국진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.111-118
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    • 2013
  • 대기압 플라즈마 제트 장치의 유량 변화에 대한 플라즈마 방전 특성을 실험적으로 조사하고 이를 유체역학적으로 해석하였다. 유리관에 주입되는 아르곤 기체의 유량 변화에 대한 레이놀즈 수(Re)로 결정되는 기체 흐름의 형태 변화와 베르누이 정리에 의한 압력 변화가 플라즈마 발생에 영향을 준다. 유리관 내부에 발생하는 플라즈마의 길이 변화의 실험을 통하여, 아르곤 기체에 대한 레이놀즈 수가 Re<2,000이면 층류이고, Re>4,000이면 난류가 형성된다. 이는 일반 유체에서 알려진 결과와 일치한다. 층류에서 유량의 증가로 플라즈마의 길이가 증가한다. 층류와 난류의 전환 영역에서 플라즈마의 길이는 줄어든다. 난류 영역에서는 방전 기체의 흐름이 불규칙함으로서 방전 경로가 흐트러져 플라즈마 칼럼의 길이가 매우 짧아지고 급기야 플라즈마가 소멸된다. 층류에서 주입 유량의 증가로 유리관 내의 유속이 증가하면, 베르누이 정리에 의하여 유리관 내부의 압력이 낮아진다. 관내의 압력이 낮아지면, 파센 법칙에 의하여 관내의 전기장의 세기가 증가하여 방전 전압이 낮아진다. 따라서 주입 유량이 증가하면, 동일한 구동 전압에서 유리관에 발생하는 플라즈마의 길이는 길어진다. 층류의 방전은 유리관 밖에서도 층류의 흐름이 일정 길이로 유지되므로 시료 표면에 조사되는 플라즈마 빔의 직경은 유리관의 직경 이하로 유지된다.

구름 유무에 따른 대기표층 난류속의 변화 (Variations of Turbulent Fluxes in the Atmospheric Surface Layer According to the Presence of Cloud)

  • 조제 프랑시스꾸 올리베이라 주니오;권병혁
    • 한국지구과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.87-93
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    • 2004
  • 구름이 평지위의 난류속의 변화에 미치는 영향을 연구하기 위하여 스페인 빌라프리아 공항에 설치된 9 m 기상관측탑에서 얻은 역학 및 열역학 자료를 경도법으로 분석하였다. 일몰에 따른 표면 냉각은 표층 풍속을 감소시켰다. 현열속과 운동량속은 열역학적 인자 보다는 역학적 인자에 따라 증가하였고, 현열속은 열적인 조건에 영향을 받지 않았다. 구름이 존재하는 경우 전천일사량이 현열속 변화를 주도하지 못했고 대기 표층은 오히려 바람의 강도에 영향을 받았다.

폐회로 습도계를 이용한 수증기 플럭스 관측시관의 감쇠 효과에 관하여 (On the Effect of Tube Attenuation on Measuring Water Vapor Flux Using a Closed-path Hygrometer)

  • 홍진규;김준;최태진;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.80-86
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    • 2000
  • 에디 공분산 방법은 생태계와 대기간의 질량과 에너지 교환을 측정하는데 널리 사용되고 있다. 이 방법은 다른 미기상학적 방법과는 달리 많은 가정을 필요로 하지 않는 직접 측정으로서, 스칼라의 농도 변화를 측정하기 위해 고속 반응의 개회로 또는 폐회로 기기를 필요로 한다. 후자를 사용할 경우, 흡입된 공기가 관을 통과하면서 스칼라의 농도 변동의 감쇠가 일어난다. 이러한 관 감쇠 효과는 측정하고자 하는 난류 플럭스를 과소 평가하게 한다. 난류 흐름의 감쇠 효과를 정량화하기 위해서 개회로 기기와 폐회로 기기로 측정된 수증기 농도를 각각 분석하였다. 통계적 분석에 의하면, 폐회로 기기에서 얻어진 스펙트럼이 0.5 Hz 이상의 영역에서 개회로 기기에서 얻어진 스펙트럼과 서로 다름을 보였다. 낮에는 관 감쇠에 의한 수증기 플럭스의 손실이 5% 이내였으나, 밤에는 풍속이 작고, 난류의 강도가 약하여 플럭스 손실이 상대적으로 크게 나타났다. 이론적으로 계산된 플럭스 손실은 관측 결과와 고주파수 영역에서 약간의 차이를 보였는데, 이것은 수증기가 관의 벽과 상호 작용하면서 플럭스 측정에 영향을 주었기 때문인 것으로 추정된다. 결론적으로, 개회로나 폐회로기기 모두 5% 오차 내에서 수증기 플럭스 관측에 사용할 수 있다. 그러나 대기가 안정할 때는 플럭스 산출시 고주파수에서의 영향을 신중히 고려해 주어야 한다.

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오염의 영향을 받지 않은 해양 boundary layer에서의 $H_2O$$_2$, $CH_3$OOH, 그리고 HCHO에 대한 난류수송과 대기화학의 영향 (Influence of turbulent transport and chemistry on the distribution of $H_2O$$_2$, $CH_3$OOH, and HCHO in the remote marine boundary layer)

  • Wonil Chang;Lee, Meehye
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.223-224
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    • 2002
  • This study is motivated by the discrepancies found in previous studies that compared the observed photochemically reactive species in the marine boundary layer (MBL) with the model simulations. In particular, HCHO was underpredicted in PEM-Tropics (B) and overpredicted in TRACE-A, $H_2O$$_2$ overpredicted, $CH_3$OOH overpredicted, and $CH_3$OH significantly overpredicted (Thompson et al., 1993; Heikes et at., 1996; Davis et al., 1996; Jacob et al., 1996; Schultz et al., 1997; Suhre et al., 1998). (omitted)

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접지층에서 대기난류의 역할과 에너지 평형 (Role of Atmospheric Turbulences and Energy Balances in the Atmospheric Surface Layer)

  • 권병혁;김근희;김광호;강동환
    • 한국습지학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.105-113
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    • 2009
  • 연안습지 생태계에서 열에너지 교환 과정은 매우 중요하다. 지표 열에너지 평형을 이루는 요소인 순복사플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스 그리고 토양열 플럭스를 전라남도 고흥에 위치한 수평적으로 균질하다고 판단되는 지역인 고흥만 간척지에서 관측하고 분석하였다. 열의 수송을 평가하기 위해서 5회의 집중관측 기간에 대기 난류를 측정하였고, 특히 갈대로 덮여있는 간척지에서 지표층 열에너지 수지를 분석하기 위해서는 물과 매우 미세한 입자로 구성된 토양 그리고 계절에 따라 색깔과 밀도가 변하는 식생캐노피를 고려하였다. 순복사 플럭스, 현열 플럭스, 잠열 플럭스, 토양열 플럭스를 기존의 에너지 수지방정식에 적용하여 식생과 토양과 같은 지표면 특성에 따른 열 플럭스의 특징을 조사하여 습지의 기온조절 효과에 대해 알아보았다. 에너지 수지비로 식생 성장기에는 주로 잠열 플럭스에 의해 열이 대기로 전달되는 것을 알 수 있었다. 또한 식생층은 열을 저장하여 기온의 일교차를 줄이는 역할을 한다. 여름철에 집중관측지의 기온이 주변 지역의 기온보다 보다 낮고 겨울철에는 다소높게 나타난 결과는 식생층을 포함하는 연안습지가 열환경을 조절함을 보여주었다.

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최근 태풍 매미·곰파스·템빈의 평가 (Estimate of Recent Typhoon Maemi· Kompasu·Tembin)

  • 오종섭;류지협;임익현
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.29-37
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    • 2015
  • 우리나라 전체 재해의 60%이상은 태풍과 같은 바람재난으로부터 발생하고 있으며, 이러한 자연 재해로부터 구조물이나 외장재의 안전과 사용성 측면에서의 내풍설계 과정에서는 풍속스펙트럼의 평가가 요구된다. 본 논문에서는 최근 우리나라를 통과한 태풍 2003년 매미, 2010년 곰파스, 2012년 템빈의 변동풍속자료로부터 난류의 특성을 알아보기 위하여 6개의 대표지점을 여수, 서울, 청주, 원주, 대구, 속초로 선정했다. 선정된 각 지점에 대한 태풍의 변동풍속자료는 기상청으로부터 획득했다. 기상청으로부터 획득한 변동풍속 자료는 연최대순간풍속과 연최대평균퐁속이 같은 날 발생했기 때문에 각 모집단의 표본 1440개 중 년최대순간풍속이 속하는 740개 풍속자료를 10분 평균풍속으로 가정하여 난류특성을 비교 검토하였다.

2차원 종형 언덕 주위의 유동 및 확산현상에 관한 수치해석 연구 (Numerical Simulations of the Flowfield and Pollutant Dispersion over 2-D Bell-Shaped Hills)

  • 박근;박원규
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.63-72
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    • 1998
  • The numerical simulations of flowfield and pollutant dispersion over two-dimensional hills of various shapes are described. The Reynolds-averaged Wavier-Stokes equations and concentration diffusion equation based on the gradient diffusion theory have been applied to the atmospheric shear flow over the bell-shaped hills which are basic components of the complex terrain. The flow characteristics such as velocity profiles of the geophysical boundary layer, speed-up phenomena, mean pollutant concentration profiles are compared with experimental data to validate the present numerical procedure and it has been found that the present numerical results agree well with experiments and other numerical data. It has been also found that the distributions of ground level concentration are strongly influenced by the source location and height.

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한반도 주변의 수괴와 해수순환 (Water Masses and Circulations around Korean Peninsula)

  • 승영호
    • 한국해양학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.324-331
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    • 1992
  • 한반도 주변에 분포하는 수괴와 해수순화에 관하여 지금 까지 알려져있는 사실들 을 토대로 하여 이를 요약 정리하였고 물리적 관점에서 이에 대하여 간략히 논의하였 다. 한반도 주변의 해황(수괴와 해수순환)은 해역의 남쪽 경계인 쿠로시오수로부터 분 리유입된 대마난류에 의해 지배되나 담수유입, 바람, 대기와의 열교환등에 의해 크게 변형된다. 남서해에서 대마난류수의 확장 한계는 일차적으로 대만북측과 제주도를 연 결하는 선으로 볼 수 있으나 여름철에는 외해로 확장하는 양자강수의 영향을 많이 받 고 겨울철에는 강한 북서계절풍에 의해 난류수의 황해유입이 유발되는 것이 특징이라 할 수 있다. 동해에서 대마난류수는 한국 동안 (약 37-38$^{\circ}$N 부근)에서 일본 북부의 Tsugaru, Soya 해협을 연결하는 선 이남에 국한된다고 대체적으로 볼 수 있으나 겨울 철의 북서 계절풍 표면냉각 등에 의해 표층은 물론 심층까지 영향을 받을 가능성이 매 우 크다. 그러나 한반도 주변 해황에 대한 이해는 아직도 크게 부족하여 해결되어야 할 문제점들이 많이 남아 있어서 이를 간략히 열거해 보았으며 이에 대한 몇 가지 사 견도 제시하였다.

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천음속 영역에서 과소 팽창 화염이 종안정성에 미치는 영향에 관한 연구 (Effects of Underexpanded Plume in Transonic Region on Longitudinal Stability)

  • 정석영;윤성준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.118-128
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    • 2004
  • 화염에 의한 종방향 공력 특성의 변화를 해석하기 위하여 고형 화염 모형을 이용한 풍동 시험과 고형 화염 모형과 제트 화염 모델을 이용한 난류 유동 수치 해석을 실시하였다. 화염 경계면 근사 가법을 이용하여 산출한 형상을 본떠 화염 모형을 제작하였으며 제트 화염 모델링 기법을 이용하여 공기와 실제 화염의 열역학적 차이로 인한 오차를 보정한 공기 제트 화염을 생생하였다. 화염과 외부 공기의 간섭에 대해 난류 모델간의 비교를 통하여 정확도와 격자 의존성 등에서 Spalart-Allmaras 모델이 좋은 결과를 주었다. 수치 해석을 통하여 고형 화염 모형과 제트 화염의 차이를 분석하였으며, 실제 비행 시험에 대한 화염 영향을 분석하기 위하여 연소실과 대기 압력 비와 레이놀즈수에 따른 변화를 해석하였다.

찬공기 호수지형에서 서리발생시 하층대기 특성 - 경상남도 하동을 중심으로 (Characteristics of the Lower Boundary Layer during Frost Nights)

  • 황규홍;이정택;허승오;심교문
    • 한국농림기상학회:학술대회논문집
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    • 한국농림기상학회 2001년도 춘계 학술발표논문집
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    • pp.65-67
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    • 2001
  • 경계층(boundary layer)은 대류권(troposhpere)의 일부분으로써 지구 표면에 직접적인 영향을 주고, 두께는 지표에서 100∼3000m이다. 고기압의 영향을 받는 지역에서 수직 경계층은 일출후부터 일몰 전까지인 낮 시간에 난류 혼합층(turbulent mixed layer), 낮 시간에 형성된 혼합층이 야간에 잔류하는 층, 야간 안정 경계층(Stable Boundary Layer:SBL)으로 나눌 수 있다(Stull, 1988).(중략)

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