• 제목/요약/키워드: Atmospheric Effect

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희박 예혼합 모형 가스터빈 내에서 연료/공기 혼합정도가 온도 특성에 미치는 영향 (Effect of Fuel/Air Mixing Quality on Temperature Characteristics in a Lean Premixed Model Gas Turbine)

  • 이종호;장영준;전충환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.274-280
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    • 2005
  • 광학적 접근이 가능한 대기압, 실험용 덤프 연소기에서 실험적 연구를 수행하였다. 본 연구의 목적은 불안정 연소 동안 주기적으로 변하는 압력 사이클의 위상에 따른 온도를 측정함에 있다. 특히, 연소 불안정에 영향을 미치는 연료/공기의 혼합정도가 온도특성에 미치는 효과를 살펴보기 위해 반 스톡스 라만 분광학을 이용하였다. 본 논문에서는 위상에 따른 평균온도, 표준 오차, 확률 밀도함수 및 1900K 이상의 고온이 발생할 확률에 대한 결과가 제시되어있다. 실험결과에 대해 간략히 살펴보면, 압력위상에 따른 평균온도는 압력위상과 거의 동일 위상을 가짐을 확인할 수 있었고, 평균온도의 최대-최소 차이는 연료/공기 혼합이 양호할수록 작아지는 것을 발견할 수 있었다. 온도 확률밀도 함수는 화염 거동과 질소산화물 배출 특성에 대한 기본 자료를 제시해 주었다. 이러한 결과들은 궁극적으로 연소 불안정 발생 메커니즘과 열-음향학적 상호작용을 이해함에 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대된다 하겠다.

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경상남도 가좌산의 소나무, 참나무, 밤나무 우점 산림토양 별 메탄 산화능 평가 (Evaluation of Methane Oxidation Potentials of Alpine Soils Having Different Forestation Structure in Gajwa mountain)

  • 박용권;김상윤;권효숙;김필주
    • 한국환경농학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.306-313
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    • 2014
  • BACKGROUND: Forest soils contain microbes capable of consuming atmospheric methane ($CH_4$), an amount matching the annual increase in $CH_4$ concentration in the atmosphere. However, the effect of plant residue production by different forest structure on $CH_4$ oxidation is not studied in Korea. The objective of this study was to evaluate the effect of Korean alpine soils having different forestation structure on $CH_4$ uptake rates. METHODS AND RESULTS: the $CH_4$ flux was measured at three sites dominated with pine, chestnut and oak trees in southern Korea. The $CH_4$ uptake potentials were evaluated by a closed chamber method for a year. The $CH_4$ uptake rate was the highest in the pine tree soil ($1.05mg/m^2/day$) and then followed by oak ($0.930mg/m^2/day$) and chestnut trees ($0.497mg/m^2/day$). The $CH_4$ uptake rates were highly correlated to soil organic matter and moisture contents, and total microbial and methanotrophs activities. Different with the general concent, there was no any correlation between $CH_4$ oxidation rates, and soil temperature and labile carbon concentrations, irrespective with tree species. CONCLUSION: Conclusively, the methane oxidation rate was correlated in positive manner with organic matter, abundance of methanotrophs. Methane oxidation was different among tree species. This results could be used to estimate methane oxidation rate in forest of Korea after complementing information about statistical data and methane oxidation of other site.

Estimating Ocean Tidal Constituents Using SAR Interferometric Time Series over the Sulzberger Ice Shelf, W. Antarctica

  • Baek, Sang-Ho;Shum, C.K.
    • 한국측량학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.343-353
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    • 2018
  • Ocean tides in Antarctica are not well constrained mostly due to the lack of tidal observations. Especially, tides underneath and around ice shelves are uncertain. InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) data has been used to observe ice shelf movements primarily caused by ocean tides. Here, we demonstrate that it is possible to estimate tidal constituents underneath the Sulzberger ice shelf, West Antarctica, solely using ERS-1/2 tandem mission DInSAR (differential InSAR) observations. In addition, the tidal constituents can be estimated in a high-resolution (~200 m) grid which is beyond any tidal model resolution. We assume that InSAR observed ocean tidal heights can be derived after correcting the InSAR data for the effect of atmospheric loading using the inverse barometric effect, solid earth tides, and ocean tide loading. The ERS (European Remote Sensing) tandem orbit configuration of a 1-day separation between SAR data takes diminishes the sensitivity to major tidal constituents including $K_1$ and $S_2$. Here, the dominant tidal constituent $O_1$ is estimated using 8 differential interferograms underneath the Sulzberger ice shelf. The resulting tidal constituent is compared with a contemporary regional tide model (CATS2008a) and a global tide model (TPXO7.1). The InSAR estimated tidal amplitude agrees well with both models with RMS (root-mean-square) differences of < 2.2 cm and the phase estimate corroborating both tide models to within $8^{\circ}$. We conclude that fine spatial scale (~200 m) Antarctic ice shelf ocean tide determination is feasible for dominant constituents using C-band ERS-1/2 tandem mission InSAR.

해수와 대기오염물질이 석조문화재에 미치는 영향: 감은사지 삼층석탑을 중심으로 (Effects of Seawater and Air Pollutants on Stone Cultural Properties: Three-Story Stone Pagodas in Gameunsa Temple Site)

  • 정종현;손병현;정민호;임헌호;김경원;김현규
    • 한국환경보건학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.325-337
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    • 2007
  • The effect of seawater and air pollutants on the three-story stone pagodas on Gameunsa Temple Site have been studied in order to establish conservation basic plan. Also, an experimental study has been conducted to evaluate the effect of seawater salt and air pollutants on the weathering of granite. The results could be summarized as follows. Because the three-story stone pagodas on Gameunsa Temple Site are located outdoors, the external appearance has been largely deteriorated due to natural and artificial factors such as typhoon, wind, microorganisms, moisture, extreme change in temperature, air pollutants, and seawater, etc. When G.J fresh granite was dipped into the seawater, dissolution rate of three minerals (Mg, Ca, and K) are increased linearly until about 40 days and then increased abruptly. After seawater dipping experiments, the mineral compositions of the granite surface were lower then that of the G.J fresh granite but Poisson's ratio and absorption ratio were slightly increased. Therefore, from these results we can say that stone cultural properties could be weathered by seawater and air pollutants and it's considered being a meaningful experiment to study the conservation method of stone cultural properties from seawater.

비균질 자료의 변분자료동화를 적용한 남서해안 풍력자원평가 및 예측에 관한 수치연구 (Numerical Study on Wind Resources and Forecast Around Coastal Area Applying Inhomogeneous Data to Variational Data Assimilation)

  • 박순영;이화운;김동혁;이순환
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.983-999
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    • 2010
  • Wind power energy is one of the favorable and fast growing renewable energies. It is most important for exact analysis of wind to evaluate and forecast the wind power energy. The purpose of this study is to improve the performance of numerical atmospheric model by data assimilation over a complex coastal area. The benefit of the profiler is its high temporal resolution and dense observation data at the lower troposphere. Three wind profiler sites used in this study are inhomogeneously situated near south-western coastal area of Korean Peninsula. The method of the data assimilation for using the profiler to the model simulation is the three-dimensional variational data assimilation (3DVAR). The experiment of two cases, with/without assimilation, were conducted for how to effect on model results with wind profiler data. It was found that the assimilated case shows the more reasonable results than the other case compared with vertical observation and surface Automatic Weather Station(AWS) data. Although the effect of sonde data was better than profiler at a higher altitude, the profiler data improves the model performance at lower atmosphere. Comparison with the results of 4 June and 5 June suggests that the efficiency with hourly assimilated profiler data is strongly influenced by synoptic conditions. The reduction rate of Normalized Mean Error(NME), mean bias normalized by averaged wind speed of observation, on 4 June was 28% which was larger than 13% of 5 June. In order to examine the difference in wind power energy, the wind power density(WPD) was calculated and compared.

플라즈마 후처리 시간에 따른 저유전율 SiOF 박막의 특성 (Characteristics of Low Dielectric Constant SiOF Thin Films with Post Plasma Treatment Time)

  • 이석형;박종완
    • 한국진공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.167-272
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    • 1998
  • ECR plasma CVD를 이용한 SiOF박막은 낮은 유전상수를 가지고 있으며, 기존의 공정과의 정합성이 우수해 다층배선 공정에 채용이 유망한 재료이지만 수분의 흡수로 인한 유전율의 상승과 후속공정의 안정성이 문제점으로 부각되고 있다. 따라서 본 연구에서는 SiOF박막의 내흡습성과 후속공정에서의 안정성을 향상시키기 위하여 SiOF박막을 증착한 후 후속 산소 플라즈마 처리를 행하였다. SiOF박막은 산소 플라즈마 처리를 수행함으로써 SiOF박막의 밀도가 증가하고, 수분과의 친화력이 강한 Si-F 결합이 감소하는 것이 주요한 원인으로 사료된다. 하지만 플라즈마 처리 시간이 5분 이상으로 증가하면 유전율의 증가가 일어난다. 따라서 본 실험에서는 산소 플라즈마 처리조건이 마이크로파 전력이 700W, 공정 압력이 3mTorr, 기판온도가 $300^{\circ}C$일 경우 플라즈마 처리시간은 3분이 적당한 것으로 생각 된다.

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액체로켓에서 다단 접선 유입구를 갖는 스월인젝터의 음향학적 감쇠기능 (Effect of Swirl Injector with Multi-Stage Tangential Entry on Acoustic Damping in Liquid Rocket Engine)

  • 김병선;김동준;윤영빈;김현성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권10호
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    • pp.71-79
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    • 2006
  • 액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 다단 접선 유입구를 갖는 스월 인젝터를 분석하였다. 음향흡수자로서 인젝터의 효과를 분석하기위하여 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였고, 상온에서 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 이러한 인젝터는 모델 챔버의 고유주파수에 동조시킬 수 있는 고유주파수를 갖게 된다. 다단의 접선 유입구를 갖는 인젝터가 단일 유입구를 갖는 인젝터 보다 인젝터 내부의 air core가 안정되었다. 또한, 다단 접선 유입구를 갖는 인젝터를 사용하였을 때 불안정 모드에 동조되는 인젝터 길이가 계산된 길이와 잘 일치하였다. 이러한 실험 결과로부터 인젝터 내부의 air core가 안정되게 유지된다면, 동조된 스월 인젝터는 모델 챔버의 불안정 모드를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 감쇠율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

불안정 가스 터빈 연소기에서 부분 예혼합이 화염구조와 NOx 배출 특성에 미치는 영향 (Effects of Partial Premixing on Flame Structure and NOx Emission Characteristics in an Unstable Gas Turbine Combustor)

  • 이재호;이종호;김시현;장영준;전충환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.437-444
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    • 2005
  • 본 연구는 연료-공기 혼합정도가 불안정 화염 구조와 NOx 배출 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 대기압, 모형 가스 터빈 연소기에서 실험을 수행하였다. 선회각은 $45^{\circ}$이며, 연료-공기 혼합정도는 당량비 0.53에서 0.79 범위에서 0, 50, 100%로 변화시켰다. 화염구조를 파악하기 위해, 당량비 0.79에서 ICCD를 사용하여 위상 동기화된 OH 자발광 이미지를 취득하였다. NOx 배출은 각 상기 실험조건에서 NOx 분석기를 이용하여 취득하였다. 위상에 대한 $OH^*$ 이미지를 취득함으로써 연료-공기 혼합정도가 화염의 구조에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. 또한 국소 열방출의 특성을 통해, 연료-공기 혼합정도에 따른 연소불안정이 발생하거나 소멸되는 영역에 대한 정보를 얻을 수 있었으며, 혼합정도에 따른 NOx 농도를 측정함으로써 희박 연소 영역에서는 $\sigma$가 커질수록 NOx 발생이 적음을 확인할 수 있었다. 이런 결과들은 연소불안정 현상의 메카니즘을 이해하는데 중요한 기초자료로 사용될 것으로 기대된다.

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흡음 계수를 이용한 연소불안정 제어용 음향공의 감쇠 정량화 (A Study on Quantification of Damping Efficiency of Acoustic Cavities by Absorption Coefficient)

  • 차정필;송재강;김흥집;고영성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.438-445
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    • 2007
  • 액체로켓엔진에서 발생하는 고주파 연소 불안정 제어를 위한 수동 안정화 제어 기구로 음향공을 적용하여, 선형 음향 해석 및 상온 음향 실험을 통해 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 단일 음향공의 기하학적 형상에 따른 음향 감쇠 효과를 비교하기 위하여 오리피스 직경, 길이를 변화시킨 몇 가지 음향공 모델에 대해 유해 공진주파수 감쇠 효과를 정량적으로 비교, 분석하였다. 다음으로 음향공의 개수에 따른 음향 감쇠 효과를 비교하였다. 주파수 응답함수를 통한 유해주파수 감쇠 성능은 개수 증가에 따라서 우수해졌지만 흡음계수를 통한 최적의 효율 관점에서 볼 때 오히려 과도한 댐핑으로 인한 해당 주파수의 감쇠 효율이 낮아지는 경향이 발생한다. 결론적으로 음향공을 이용한 제어를 위해서는 유해주파수를 감쇠시킬 수 있는 기하학적 형상을 통한 정확한 동조가 필요하다. 또한, 부피의 제약을 고려한 최적의 효율을 발휘할 수 있는 음향공의 형상 설계와 개수의 선택이 절대적으로 필요함을 입증한다.

한반도 산악 지역의 지형분산 스펙트럼과 중규모 수치모의에서의 효과 분석 (The Analysis of Terrain Height Variance Spectra over the Korean Mountain Region and Its Impact on Mesoscale Model Simulation)

  • 안광득;이용희;장동언;조천호
    • 대기
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    • 제16권4호
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    • pp.359-370
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    • 2006
  • Terrain height variance spectra for the Korean mountain region are calculated in order to determine an adequate grid size required to resolve terrain forcing on mesoscale model simulation. One-dimensional spectral analysis is applied to specifically the central-eastern part of the Korean mountain region, where topographical-scale forcing has an important effect on mesoscale atmospheric flow. It is found that the terrain height variance spectra in this mountain region has a wavelength dependence with the power law exponents of 1.5 at the wavelength near 30 km, but this dependence is steeply changed to 2.5 at the wavelength less than 30 km. For the adequate horizontal grid size selection on mesoscale simulation two-dimensional terrain height spectral analysis is also performed. There is no directionality within 50% of spectral energy region, so one-dimensional spectral analysis can be reasonably applied to the Korea Peninsula. According to the spectral analysis of terrain height variance, the finer grid size which is higher than 6 km is required to resolve a 90% of terrain variance in this region. Numerical simulation using WRF (Weather Research and Forecasting Model) was performed to evaluate the effect of different terrain resolution in accordance with the result of spectral analysis. The simulated results were quantitatively compared to observations and there was a significant improvement in the wind prediction across the mountain region as the grid space decreased from 18 km to 2 km. The results will provide useful guidance of grid size selection on mesoscale topographical simulation over the Korean mountain region.