• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.46 no.2
• /
• pp.111-122
• /
• 2013

The necessity of clear understanding of water and energy cycles has been attracted recently due to the climate change. The micrometeorological flux tower networks play a role of cornerstone of the hydrological and ecological analyses. Although the eddy covariance techniques used for flux tower have been proven to be applicable for estimation of latent heat flux, the raw data are often underestimated and needs to be corrected. Among several methods, the Bowen ratio is recognized as the most useful method in which the net radiation and other flux data (Ground heat flux, Sensible heat flux) are used and needed to be validated. In this study, in order to validate the net radiation from flux tower in Seolmacheon and Cheongmicheon watersheds, we compare it with two version of calculated net radiation: (1) FAO 56 Daily net radiation proposed by Allen et al. (1998). (2) Instantaneous net radiation proposed by Bastiaanssen (1995). The results showed that the net radiation from the flux data had similar tendency with those calculated based on physical theory. In addition, after it was applied to Bowen ratio method, the corrected latent heat flux was considerably improved with making the energy balance much more closed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.44-44
• /
• 2023

지표면 위 에너지 수지, 즉 순 복사에너지가 어떤 비율로 지열, 현열, 잠열로 분할되는지를 이해하는 것은 매우 중요한 문제이지만, 에너지 분할과 주변 환경 변수 사이의 인과관계를 역학적으로 설명하는 것은 난제로 남아있다. 이 연구에서는 지표면 에너지 분할에서 어떠한 조건에서라도 보편적으로 발견되는 특성을 찾아서 다양한 식생 조건에서 관측된 복사에너지 및 열 플럭스 관측소의 자료를 토대로 각 에너지 항의 시간 변동성을 분석했다. 시계열 분석을 위해 공분산 기법을 통해 관측한 현열 및 잠열 자료를 제공하는 Fluxnet 자료를 사용했으며, International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP) 구분법에 따라 낙엽수림, 상록수림, 농지 및 사바나에 위치한 관측소의 자료를 비교 분석했다. 모든 관측소에서 에너지 수지에서 현열과 잠열의 합이 전체 순 복사에너지에서 차지하는 비중은 시간에 따라 큰 변화를 보이지 않는다는 특성을 발견했다. 하지만, 현열 또는 잠열이 차지하는 비중은 큰 계절성을 보여주고 있었다. 이를 종합하면 현열과 잠열이 상호보완적으로 발생한다는 것을 의미한다. 한편 시간에 따른 두 열 플럭스의 움직임은 해당 관측소 근처에서 서식하는 식생 특성과 깊게 관련됐음을 확인했다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.54-57
• /
• 2005

본 연구를 진행함에 있어 도심지역과 인근지역에서 태양 복사에너지 감쇠 효과와 특징에 대하여 보다 면밀히 연구할 필요성을 느낄 수 있었으며, 겨울과 여름 두 계절을 통해 대구 가톨릭대학교 옥상과 대구기상대에서 관측된 수평면 일사량을 비교한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1) 대구 도심은 인근 하양 지역에 겨울철에 비해 여름철에 태양 복사에너지의 감쇠가 더 크다. 2) 대구 도심은 인근 하양 지역에 비해 맑은 날 보다는 여름철 흐린 날에 태양 복사에너지의 감쇠가 더 크다. 3) 겨울철은 인근 하양지역과 대구 도심에서 태양 복사에너지 차이가 거의 나타나지 않았다. 4) 여름철 오후 대구 도심 지역 대기는 인근 하양 지역에 비해 태양복사에너지 대기투과율이 감소하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2011.02a
• /
• pp.106-106
• /
• 2011

지표면으로 입사하는 태양 복사 에너지를 정확하게 산출하는 것은 에너지 수지 방법을 이용한 유역 분석의 신뢰도를 높이는데 기여할 수 있다. 태양 복사 에너지는 지형 인자와 대기 인자를 이용하여 산정할 수 있으나 기상관측장비 특성상 지점값 위주의 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이러한 공간적 제약을 완화하기 위해 원격탐사 기법을 이용하여 지표면에 들어오는 태양 복사 에너지를 산출하고자 하였다. 시간, 공간적으로 중규모 해상도를 가지고 있는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 위성 관측 이미지를 이용하여 태양 복사 에너지의 시공간 분포를 산정하고 그 결과를 연구 지역인 광릉/해남 KoFlux site의 지상 관측값을 이용하여 검증함으로써 산정 모형의 국내 적용성을 확인하였다. 비교적 적은 수의 인자를 필요로 하는 Allen et al.(2007) 태양 복사 에너지 산정 모형과 36가지의 서로 다른 파장 이미지를 이용하여 산출된 MODIS 대기 자료를 이용하여 결과를 산정함으로써 모형의 간편성 및 효율성을 확인할 수 있었다. 특히 광릉/해남 KoFlux site 관측치와 모형 산정값과의 상관계수가 각각 0.95, 0.96으로 매우 높은 값을 가짐으로써 모형의 높은 신뢰성을 검토하였다. 향후 연구의 결과로써 얻어진 태양 복사 에너지의 시공간 분포특성 분석을 통해 에너지 수지 방법의 정확성을 향상시키고자 한다.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.32 no.3
• /
• pp.201-220
• /
• 2016

In this study, the net solar radiation fluxes at the surface are retrieved by updating an existing algorithm to be applicable for MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) observations, in which linear relationships between the solar radiation reflected from the top of atmosphere and the net surface solar radiation are employed. The results of this study have been evaluated through intercomparison with existing Clouds and the Earth's Radiant Energy System (CERES) data products and ground-based data from pyranometers at Gangneung-Wonju National University (GWNU) and the Southern Great Plains (SGP) of observatory of Atmospheric Radiation Measurement (ARM) site. Prior to the comparison of the surface radiation energy in relation to the energy balance of the earth, the radiation energy of the upper part of the atmosphere was compared. As a result, the coefficient of determination was over 0.9, showing considerable similarity, but the Root-Mean-Square-Deviation (RMSD) value was somewhat different, and the downward and net solar-radiation energy also showed similar results. The surface solar radiation data measured from pyranometers at Gangneung-Wonju National University (GWNU) and Atmospheric Radiation Measurement (ARM) observatory are used to validate the solar radiation data produced in this study. When compared to the GWNU, The results of this study show smaller RMSD values than CERES data, showing slightly better agreements with the surface data. On the other hand, when compared with the data from ARM SGP observatory, the results of this study bear slightly larger RMSD values than those for CERES. The downward and net solar radiation estimated by the algorithm of this study at a high spatial resolution are expected to be very useful in the near future after refinements on the identified problems, especially for those area without ground measurements of solar radiation.

• Journal of Environmental Impact Assessment
• /
• v.23 no.6
• /
• pp.477-491
• /
• 2014

The purpose of this study is to develop urban planning for mitigating thermal comfort by analyzing the relationship between various physical environmental factors and radiation fluxes focused on urban areas of Changwon city, Gyeongsangnam-do. Physical environmental factors were analyzed by sky view factor (SVF), land cover and land use types using GIS program. Radiation fluxes were measured upward and downward in solar and terrestrial radiation by mobile measurement during 3 days (2 daytime and 1 nighttime) in summer season. SVF is high in urban park less around buildings. High dense building sites were low. Downward solar radiation fluxes were the highest about $700W/m^2$ at daytime, and decreased in spatial type arranged dense buildings. Upward solar and terrestrial radiations was affected by land cover types that have thermal features such as reflectivity, emissivity, and heat capacity. Therefore, urban space needs appropriate planning with building arrangement, green walls and land cover replacement for mitigating thermal comfort in urban area.

• Proceedings of the KSRS Conference
• /
• 2007.03a
• /
• pp.20-24
• /
• 2007

센서의 광학 해상력에 따라 센서에 도달하는 에너지의 앙은 영상의 화소값으로 변환되므로，이 관계는 위성 영상의 정량적인 광학적 특성을 이해하기 위한 바탕이 되며，영상의 질을 유지하기 위한 척도가 되기도 한다. 위성영상의 광학적 특성은 ON 값 을 실제 지표물의 반사에너지 값인 Radiance와 Reflectance로 의 변환을 통하여 추정할 수 있으며，이러한 과정을 절대복사보정(Absolute Radiometric Calibration) 이라고 한다. 절대복사보정 과정에서 센서에 도달하는 태양 에너지의 양을 추정하기 위하여 복사전달모델이 사용된다. 태양 에너지가 대기를 통과함에 따라 여러 가지 상호 작용이 일어나게 되므로 복사 전달모델을 사용하기 위해서는 다양한 입력 변수가 필요하게 된다. 이러한 입력 변수로는 지표물의 반사율， 대기자료，그리고 센서의 특성 등이 포함되며， 이 연구에서는 KOMPSAT-2 위성의 MSC 영상의 절대복사보정 과정에서 복사전달모델의 결과에 영향을 미치는 입력 변수의 특성을 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.223-228
• /
• 2004

물질을 구성하는 분자가 빛을 흡수하면 그 빛의 파장에 따른 복사에너지에 의하여 열적 반응이나 광화학적 반응이 일어난다. 특히 적외선 복사에 의한 열적 반응은 물질의 온도상승이나 온도하강 등의 과정을 통하여 물질의 물리적 손상을 초래한다. 따라서 적외선을 포함하는 복사에너지의 조사에 의하여 전시실, 진열장내의 전시물의 온도 변화를 측정하여 그 온도의 변화 범위보다 적은 온도 변화가 전시물에서 일어나도록 조명을 제한하고 알맞은 광원을 선정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 광원에 의한 시료의 온도상승과 적외선 복사량을 측정할 수 있는 측정시스템을 구축하고, 전시조명용으로 많이 사용하는 여러 광원을 대상으로 각 광원의 방사조도를 변화시키면서 시료의 표면온도와 적외선 복사량을 각각 측정하였다. 측정의 결과를 토대로 방사조도와 온도 및 적외선 복사량간의 함수관계를 파악하고, 조도의 변동에 따른 시료의 온도 변화 및 적외선 복사량의 변화를 비교, 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.65-65
• /
• 2022

울창한 숲에도 어느 정도 햇빛은 들 듯이, 태양복사에너지는 식생의 잎과 흙에 모두 미치며, 그로 인해 증산과 증발이 각각 발생한다. 이러한 사실을 반영하는 것은 현존하는 증발산 산정 방법을 개선하여 더 나은 증발산 추정치를 구하는 데에 도움이 될 것이다. 이 연구에서는 증발 표면을 수직적으로 흙층(soil layer)과 잎층(canopy layer)으로 나눠진 다층 구조로 바라보고, 각 층에서 증발산을 계산하는 방법을 도입했다. 증발 표면을 수직 상에서 구분했기에 각 층의 환경 조건은 그 층을 대표하는 높이에서 관측된 기상자료를 활용할 수 있다. 또한, 식생 활기에 따른 각 층의 복사에너지 유입량과 기공의 여닫힘에 따른 Bowen 비를 통해 식생이 증발산에 미치는 영향을 반영하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 Fluxnet에서 제공하는 공분산 방법(eddy covariance method)으로 측정한 자료를 참고하여 다층 구조가 실제 증발산 산정에 타당한가를 논했다. 시스템 내 변화는 주어진 조건에서 엔트로피가 최대로 생성되는 방향으로 발생한다는 Maximum Entropy Production (MEP) 이론을 기반으로 만들어진 증발산 산정법을 통해 각 층의 증발산을 계산했으며, 관측 증발산을 토대로 잎층과 흙층에 유입된 복사에너지의 크기를 비교했다. 결과적으로 잎층에 계산된 복사에너지 흡수능이 낙엽수림의 변화 주기를 잘 반영하는 것을 확인했으며 다층 구조를 도입하는 것이 증발산 산정 향상과 수문-식생 관계를 고려한 증발산 분석에 적절한 접근법임을 보였다.

• Fire Science and Engineering
• /
• v.14 no.2
• /
• pp.1-6
• /
• 2000

The radiant energy from a flaming fire of fuels containing carbonaceous material can be applied to fast growing fire. Raiant energy sensinsing technique applied detectors are ultimately effective when early detecting fire alarm system is required or the smoke and heat detectors can not be applied. This study investigated the characteristics of sun light, artificial light and flame radiation light and the foundation technique of flame detecting is established. Pyroelectric element proper for the characteristics of flame radiant energy developed and circuit stabilizing technique, electro-magnetic immunity technique, durable and reliable operating technique to circuits developed.