• 제목/요약/키워드: Extreme cold region

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극한지 파이프라인 안정성 평가를 위한 진동현식 변형률 게이지 연구 (Investigation on the Vibrating Wire Strain Gauges for the Evaluation of Pipeline Safety in Extreme Cold Region)

  • 김학준
    • 지질공학
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    • 제26권4호
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    • pp.583-591
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    • 2016
  • 극한지에 매설된 파이프라인의 안정성 평가를 위해서는 진동현식 변형률게이지가 널리 사용되고 있다. 외국에서는 극한지용 변형률 게이지가 상용화되어 있으나 상당히 고가이므로 국내 기술에 의한 게이지 개발이 필요하다. 국내의 서미스터(thermistor)가 내장된 일반 진동현식 변형률 게이지와 본 연구를 위해 제작된 PT 100이 내장된 변형률 게이지의 온도 측정에 대한 신뢰성을 검증하였다. 기존 서미스터는 $-15^{\circ}C$ 이하의 저온에서는 신뢰성이 매우 떨어지므로 극한지에서는 PT 100의 사용이 권장된다. 또한 일반 진동현식 변형률 게이지의 경우 저온에서 변형률 측정의 오차가 증가하였으나 인코넬을 이용하여 제작된 진동현식 변형률 게이지는 저온에서 일반 게이지보다 더 높은 신뢰성을 보였다. 현재 진행 중인 연구를 통하여 신뢰성 있는 극한지용 변형률 게이지를 개발할 계획이다.

다양한 기후조건에 대응하는 이중외피시스템 개발에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Developing of Double Facade System dealing with the various climatic Conditions)

  • 이건호;김현수;장대희;문수영
    • KIEAE Journal
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    • 제5권2호
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    • pp.19-26
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    • 2005
  • Every site has a different given geometrical and climatic condition, which influenced not only the lifestyle of the humanbeings but also the regional architecture. For example, on a cold region, the reduction of the energy loss is necessary, like an igloo, which has a littlest energy loss at hemisphere. Or on a warm region, the house must be protected thermally from the overheating at the sunshining. like a huge shading. An architectural interpretation in the (extreme) moderate climate, like Korea, has always tried to satisfy the both opposite demands simultaneously. A facade, which divides out- and inside, has an ideal position to lead the regulated regional climatic conditions into the room. The Double Facade System(DFS) is well known as an innovative solution in the european countries, like Germany. It provides an reasonable alternative, which can achieve these goals at the same time. A Double Facade System provides an effective sunshade, which means a cooling energy reduction at the warm season. In addition, it enables a natural ventilation at the cold season with the preheating at the system as well as spring and autumn. An ordinary Single Facade System with a inside or outside sun blind provides a solution just for a specified season, like a summer or winter. But the Double Facade System can deal with the various climatic conditions in the moderate climate.

지반 변형 대응형 말뚝 기초의 거동 특성 분석 (Analysis of the Behavior Characteristics of Pile Foundations Responding to Ground Deformation)

  • 이준원;신세희;이학린;김동욱;이기철
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.21-32
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    • 2020
  • 세계적으로 대규모 인프라 구조 건설 시장이 확대됨에 따라 극한지 및 극서지와 같은 극한 환경에서의 토목 구조물 시공이 계획 혹은 시공 중에 있다. 이에 따라 구조물의 지지력 확보를 위한 말뚝 기초의 시공이 필수적이나 극한지 및 극서지의 지반 변형 가능성으로 인해 말뚝 기초의 안정성 및 기능 상실이 우려된다. 따라서 본 연구에서는 새로운 형식의 말뚝 기초를 개발함으로써 지반 변형에 대응하고자 하며, 극한지 및 극서지에서 발생 가능한 지반 변형을 크게 융기 및 침하로 구분하였다. 지반 변형 대응형 말뚝은 강관 말뚝 내부에 수축 및 팽창이 가능한 실린더가 삽입된 형태로 융기 및 침하 과정에서 실린더의 거동에 따른 말뚝 영향을 수치해석적으로 분석하였다. 수치해석 결과 지반 융기는 말뚝의 과도한 인장응력을 발생시켰으며, 실린더의 팽창 조건은 말뚝에 작용하는 인장 응력을 분담해 주어 전체적으로 말뚝에 작용하는 축 응력을 감소시켰다. 지반 침하는 부주면 마찰력 발생에 따른 말뚝의 압축응력을 증가시켜 주었는데, 실린더는 중립점 이하에 위치하여 수축 거동 시 최적의 효율을 보여주었다. 하지만 지반 변형 대응형 말뚝 시공 시 수축 및 팽창량은 상부 구조체의 허용 변위 범위를 준수하여야 하며, 설계 시 이에 따른 고려가 필요할 것으로 판단된다.

우리나라 겨울철 극한저온현상 발생 시 종관 기후 패턴 (Synoptic Climatic Patterns for Winter Extreme Low Temperature Events in the Republic of Korea)

  • 최광용;김준수
    • 대한지리학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.1-21
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    • 2015
  • 본 연구에서는 지난 40년 동안(1973~2012)의 우리나라 기상청 산하 61개 지점 일기온 자료와 NCEP/NCAR 재분석 자료를 바탕으로 우리나라 지역별 겨울철 극한저온현상 발생 시 동아시아 영역의 종관 기후 패턴의 특징을 밝히고자 하였다. 일최고기온과 일최저기온 하위 10 퍼센타일 기준으로 정의된 겨울철 극한저온현상은 주로 겨울철 전반기(12월 초순~1월 중순)에 2~7일 간격으로 우리나라 전역 또는 주요 산맥 기준 동서지역으로 구분되어 발생함을 알 수 있다. 해수면기압과 바람벡터 등의 지상 종관 자료 합성장 분석에 따르면 총 13개로 구분되는 우리나라 겨울철 극한저온현상 발생 공간 패턴은 산맥뿐만 아니라 시베리아 고기압과 알류샨 저기압의 상대적인 확장 범위와 강도와 밀접한 관련성이 있음을 알 수 있다. 대류권 중층(500 hPa) 종관기후도 분석에 따르면, 블러킹 형태의 저기압이 상층 찬 공기를 고위도 지역에서 한반도로 이류시킬 때 우리나라에 겨울철 극한저온현상이 발생하기에 적합한 조건이 형성됨을 알 수 있다. 이러한 결과들은 지역규모 이상의 동아시아 겨울철 극한저온현상 예보를 향상시키기 위해 시베리아 고기압, 알류샨 저기압, 상층 블러킹 등의 종관 기후 요소를 모니터링하는 것이 중요함을 가리킨다.

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K-평균 군집분석을 이용한 동아시아 지역 날씨유형 분류 (Classification of Weather Patterns in the East Asia Region using the K-means Clustering Analysis)

  • 조영준;이현철;임병환;김승범
    • 대기
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    • 제29권4호
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    • pp.451-461
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    • 2019
  • Medium-range forecast is highly dependent on ensemble forecast data. However, operational weather forecasters have not enough time to digest all of detailed features revealed in ensemble forecast data. To utilize the ensemble data effectively in medium-range forecasting, representative weather patterns in East Asia in this study are defined. The k-means clustering analysis is applied for the objectivity of weather patterns. Input data used daily Mean Sea Level Pressure (MSLP) anomaly of the ECMWF ReAnalysis-Interim (ERA-Interim) during 1981~2010 (30 years) provided by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF). Using the Explained Variance (EV), the optimal study area is defined by 20~60°N, 100~150°E. The number of clusters defined by Explained Cluster Variance (ECV) is thirty (k = 30). 30 representative weather patterns with their frequencies are summarized. Weather pattern #1 occurred all seasons, but it was about 56% in summer (June~September). The relatively rare occurrence of weather pattern (#30) occurred mainly in winter. Additionally, we investigate the relationship between weather patterns and extreme weather events such as heat wave, cold wave, and heavy rainfall as well as snowfall. The weather patterns associated with heavy rainfall exceeding 110 mm day-1 were #1, #4, and #9 with days (%) of more than 10%. Heavy snowfall events exceeding 24 cm day-1 mainly occurred in weather pattern #28 (4%) and #29 (6%). High and low temperature events (> 34℃ and < -14℃) were associated with weather pattern #1~4 (14~18%) and #28~29 (27~29%), respectively. These results suggest that the classification of various weather patterns will be used as a reference for grouping all ensemble forecast data, which will be useful for the scenario-based medium-range ensemble forecast in the future.

RCP 시나리오 기반 WRF를 이용한 CORDEX-동아시아 2단계 지역의 가까운 미래 극한기온 변화 전망 (Near Future Projection of Extreme Temperature over CORDEX-East Asia Phase 2 Region Using the WRF Model Based on RCP Scenarios)

  • 서가영;최연우;안중배
    • 대기
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    • 제29권5호
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    • pp.585-597
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    • 2019
  • This study evaluates the performance of Weather Research and Forecasting (WRF) model in simulating temperature over the COordinated Regional climate Downscaling EXperiment-East Asia (CORDEX-EA) Phase 2 domain for the reference period (1981~2005), and assesses the changes in temperature and its extremes in the mid-21st century (2026~2050) under global warming based on Representative Concentration Pathway (RCP) scenarios. MPI-ESM-LR forced by two RCP scenarios (RCP2.6 and RCP8.5) is used as initial and lateral boundary conditions. Overall, WRF can capture the observed features of temperature distribution reflecting local topographic characteristic, despite some disagreement between the observed and simulated patterns. Basically, WRF shows a systematic cold bias in daily mean, minimum and maximum temperature over the entire domain. According to the future projections, summer and winter mean temperatures over East Asia will significantly increase in the mid-21st century. The mean temperature rise is expected to be greater in winter than in summer. In accordance with these results, summer (winter) is projected to begin earlier (later) in the future compared to the historical period. Furthermore, a rise in extreme temperatures shows a tendency to be greater in the future. The averages of daily minimum and maximum temperatures above 90 percentiles are likely to be intensified in the high-latitude, while hot days and hot nights tend to be more frequent in the low-latitude in the mid-21st century. Especially, East Asia would be suffered from strong increases in nocturnal temperature under future global warming.

폭염 취약지역과 건강 피해 발생의 공간적 일치성에 따른 지역 유형 분석 (Analysis of regional type according to spatial correspondence between heat wave vulnerable areas and health damage occurrence)

  • 황희수;최지윤;강정은
    • 한국지리정보학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.89-113
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    • 2023
  • 본 연구는 폭염 취약지역을 도출하고, 폭염 피해와의 공간적 일치성 분석을 통해 공간 유형화 및 정책적 방향성에 대해 논의하고자 한다. 연구 방법은 IPCC의 기후변화 취약성 평가와 공간통계 비교분석을 활용하였으며, 폭염이 가장 극심했던 2018년을 포함하는 5개년(2015~2019)의 전국 시군구를 대상으로 하였다. 폭염 취약성은 다양한 요소 중 폭염 영향을 나타내는 폭염일수(노출)가 가장 큰 영향을 미치고 있었으며, 폭염에 대한 민감도와 적응 능력은 지역의 특성에 따라 경향성이 나타나는 것으로 확인되었다. 폭염 취약성과 피해의 관계는 공간적 일치성을 통해 4개 유형으로 구분하였으며, 취약성과 피해가 정의 관계를 가지는 Hot to Hot, Cold to Cold 유형과 역의 관계를 가지는 Hot to Cold, Cold to Hot 유형을 도출하였다. 이는 유형별로 지역의 특성과 현황이 상이하므로 유형에 따라 개선을 위한 정책과 연구의 방향성을 달리 설정해야 한다는 시사점을 남긴다. 해당 연구는 폭염 취약성과 피해를 함께 고려하여 지역을 유형화하고, 유형별 대응 방향성에 대해 살펴본 점에서 추후 폭염 관련 정책 수립에 기초자료로 활용되기를 기대한다.

Climate Change Impacts in Natural Resources and Livestock in Mongolia Climate

  • Batima, P.;Natsagdorj, L.;Bayarbaatar, L..;Bolortsetseg, B.;Natsagsuren, N.;Erdenetsetseg, B.
    • 한국제4기학회지
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    • 제18권2호통권23호
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    • pp.103-104
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    • 2004
  • This paper discuss some results of observed changes of meteorological elements as temperature, precipitation and some extreme indexes in Mongolia. Mongolia is one of the largest landlocked countries in the world. The climate is characterized by a long lasting cold winter, dry and hot summer, low precipitation, high temperature fluctuation and relatively high number of sunny days per year. During last 60 years the annual mean air temperature has risen $1.66^{\circ}C$. Intensive warming of > $2^{\circ}C$ was observed at higher altitudes of high mountains when warming of < $1^{\circ}C$ was observed the Domod steppe and the Gobi Desert. Heat Wave Duration have statistically significant risen trend with increaded number of days by 8-18 at significance level of 95-99.9% depending on geography and Cold Wave Duration have shortened by 13.3 days significance level of 95-99%. In general, by the amount of precipitation, Mongolia falls in semi-arid and arid region. It is 300-350 mm in the high mountain regions while it is only 50-150 mm in Gobi Desert regions. The changes of annual precipitation have very localized character i.e.decreasing at one site and increasing at a sit nearby. Annual precipitation decreased by 30-90 mm in the northern-central region and increased by 2-60 mm in the western and eastern region. The magnitude of alteration changes in precipitation regardless increasing or decreasing is 5-25%. A trends, significant at the level of 90%, found where changes are more than 40 mm or more than 15% of annual mean value. Moreover, the soil moisture resources was decreased in the last 40 years. Specially, moisture contents of the top soil have decreased 2 times(N. Natsagsuren, 2002). Months of June and July in Mongolia is the year that moisture is not inhibiting vegetation growth. Unfortunately, its also found that moisture in this time tends to decrease. Increased temperature, decreased precipitation and soil moisture are most likely resulted in occurences of more intense drought spells that have taken place during the recent years. Intimately, these changes have considerable impact on livestock in Mongolia.

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영동지역 대설 사례의 대기 하층 안정도 분석 (An Analysis of Low-level Stability in the Heavy Snowfall Event Observed in the Yeongdong Region)

  • 이진화;은승희;김병곤;한상옥
    • 대기
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    • 제22권2호
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    • pp.209-219
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    • 2012
  • Extreme heavy snowfall episodes have been investigated in case of accumulated snowfall amount larger than 50 cm during the past ten years, in order to understand the association of low-level stability with heavy snowfall in the Yeongdong region. In general, the selected 4 events have similar synoptic setting such as the Siberian High extended to East Sea along with the Low passing by the southern Korean Peninsula, eventually inducing easterly in the Yeongdong region. Specifically moist-adiabatically neutral layer has been observed during the heavy snowfall period, which was easily identified using vertical profiles of equivalent potential temperature observed at Sokcho, whereas convective unstable layer has been formed over the East sea due to relatively warm sea surface temperature (SST) about $8{\sim}10^{\circ}C$ and lower temperature around 1~2 km above the surface, obtained from RDAPS. Difference of equivalent potential temperature between 850 hPa and surface as well as difference between air and sea temperatures altogether gradually increased before the snowfall period. Instability-induced moisture supply to the atmosphere from the East sea, being cooled and saturated by the upper cold surge, would make low-level ice cloud, and eventually move inland by the easterly flow. Heavy snowfall will be enhanced in association with low-level convergence by surface friction and upslope wind against Taebaek mountains. This study emphasizes the importance of low level stability in the Yeongdong region using the radiosonde sounding and RDAPS data, which should quantitatively be examined through numerical model as well as heat and moisture supply from the ocean.

남한 상세 기후변화 시나리오를 이용한 아열대 기후대 및 극한기온사상의 변화에 대한 연구 (Studies on Changes and Future Projections of Subtropical Climate Zones and Extreme Temperature Events over South Korea Using High Resolution Climate Change Scenario Based on PRIDE Model)

  • 박창용;최영은;권영아;권재일;이한수
    • 한국지역지리학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.600-614
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    • 2013
  • 이 연구는 PRIDE 모델에 기반하여 산출된 $1km{\times}1km$ 공간 해상도의 RCP 4.5와 RCP 8.5 상세 기후변화 시나리오와 수정된 쾨펜-트레와다의 기후구분 기준을 이용하여 우리나라의 아열대 기후대와 극한기온지수의 변화와 전망을 분석하였다. 현재 일부 남부 해안에서 나타나는 아열대 기후대는 미래로 갈수록 서해안 및 동해안을 따라 북쪽으로 확장하며, 대도시 지역에서 나타날 것으로 전망되었다. 극한기온지수의 경우 미래로 갈수록 RCP 4.5와 RCP 8.5 두 시나리오 모두 우리나라 모든 곳에서 추위와 관련한 지수의 빈도는 감소하며, 더위와 관련된 지수의 빈도는 증가할 것으로 예측되었다. 특히 RCP 8.5 시나리오의 경우 2071~2100년에는 해발고도가 높은 일부 산지를 제외한 우리나라의 대부분 지역에서 일최고기온 $33^{\circ}C$ 이상의 폭염이 30일 이상 발생할 것으로 전망되었다. 본 연구의 결과는 강화된 기후변화 대응 프로세스 구축에 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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