Population growth and rapid urbanization has been converting large amounts of rural vegetation into urbanized areas. This human induced change has increased temperature in urban areas in comparison to adjacent rural regions. Various studies regarding to urban heat island have been conducted in different disciplines in order to analyze the environmental issue. Especially, different types of thermal infrared remote sensing data are applied to urban heat island research. This article reviews research focusing on thermal infrared remote sensing for urban heat island and urban planning studies. Seven studies of analyses for the relationships between urban heat island and other dependent indicators in urban planning discipline are reviewed. Despite of different types of thermal infrared remote sensing data, units of analysis, land use and land cover, and other dependent variable, each study results in meaningful outputs which can be implemented in urban planning strategies. As the application of thermal infrared remote sensing data is critical to measure urban heat island, it is important to understand its advantages and disadvantages for better analyses of urban heat island based on this review. Despite of its limitations - spatial resolution, overpass time, and revisiting cycle, it is meaningful to conduct future research on urban heat island with thermal infrared remote sensing data as well as its application to urban planning disciplines. Based on the results from this review, future research with remotely sensed data of urban heat island and urban planning could be modified and better results and mitigation strategies could be developed.
추진기관 배기 플룸의 적외선 복사(Infrared radiation :IR) 신호는 항공기 생존성에 영향을 미치는 주요 요인이다. 항공기의 생존성 향상을 위해 IR 감소 설계 기술이 적용된 추진기관의 정확한 IR 신호 예측이 필요하다. 본 연구는 유동 및 열전달 해석 코드를 이용하여 노즐 내부, 외부 자유류, 플룸 영역의 열유동장을 수치 해석하였다. 비회색가스의 특성을 효율적으로 해석하는 좁은밴드 기반의 재조합 회색가스가중합법을 적용하여 항공기 플룸에서 방사되는 파장별 IR 신호를 계산하였다. 개발된 프로그램의 정확성과 신뢰성을 확보하고자 1차원 모델에 대한 검증을 거친 후 항공기 추진기관의 열유동장 및 파장별 IR 신호 해석을 수행하였다. 해석을 통하여 상대적으로 플룸 내부에서 IR 복사강도가 높은 것을 확인하였고 온도, 분압, 화학종에 따라 다른 파장별 IR 신호 특성을 파악하였다. 노즐 출구 부근에서는 노즐 벽면의 고체 방사로 인하여 파장별 IR 복사강도가 연속적으로 나타났다.
Near infrared spectroscopy (NIRS) was applied to determination of the lipid content of the compost during the compost fermentation of tofu (soybean0curd) refuse. The absorption of lipid observed at 5 wavelengths, 1208, 1712, 1772, 2312 and 2352 nm on the second derivative spectra. To formulated a calibration equation, a multiple linear regression analysis was carried out between the near-infrared spectral data and on the lipid content in the calibration sample set (sample number, n=60) obtained using Soxhlet extraction method. The value of the multiple correlation coefficient (R) was 0.975 when using the wavelengths of 1208 and 1712 nm were used in the calibration equation. To validate the calibration equation obtained, the lipid content in the validation sample set (n=35) not used for formulating the calibration equation was calculated using the calibration equation, and compared with the value obtained using the Soxhlet extraction method. Good agreement was observed between the results of the Soxhlet extraction method and those values of the NIRS method. The simple correlation coefficient (r) and standard error of prediction (SEP) were 0.964 and 0.815 %, respectively. suitability of the lipid content as an indicator of the compost fermentation of tofu refuse was also studied. The decrease of the lipid content in the compost corresponded to the decrease of the total dry weight of the compost in the composter. The lipid content was a significant indicator of the compost fermentation. The NIRS method was applied to measure the time course of the lipid content in the compost fermentation and good results were obtained. The study indicates that NIRS is a useful method for process management of the compost fermentation of tofu refuse.
항공기 추진 시스템의 IR(infrared; 적외선) 피탐지성 감소 연구를 위해 비행 환경에 따른 플룸 IR 신호의 영향성을 연구하였다. 이를 위해 가상의 아음속 무인기를 선정하고, 임무분석 및 성능 해석을 통해 엔진을 결정한 후 전체 임무를 만족시키는 노즐을 설계하였다. 압축성 CFD 코드를 이용하여 다양한 비행고도와 속도에 따른 열유동장 해석을 수행하였다. 열유동장 해석 결과를 바탕으로 narrow-band 모델을 기반으로 하여 항공기 후방 동체 플룸 IR 신호를 계산하였다. 다양한 비행조건에 따른 플룸 IR 신호를 분석하여 항공기 플룸 IR 신호 특성에 관한 정성적 정보를 도출하였다.
Usually there are many furnaces in a ethylene plant and the performance of total furnaces can be improved if that of each furnace is monitored and controlled. For this purpose real-time data for the effluent of each furnace is necessary. However, it is very difficult to analyze the total effluent stream of a ethylene furnace by real-time because it is composed of so many components including heavy hydrocarbons. Fortunately, component data for lighter hydrocarbons is much more important than that of heavier ones for ethylene furnace. In ordinary case, the on-line measurement of light hydrocarbons is performed by on-stream gas chromatography, after separating gas-phase part from effluent. The main and important components of gas-phase are Methane, Ethane, Ethylene, and Propylene. If we can use Near-infrared spectroscopy for measuring those components within good reproducibility, shorter analysis time, better repeatability, easier maintenance and lower cost will make Near-infrared (NIR) analyzer replace on-stream gas chromatography in this process. Although it is known to be very difficult to measure gas components because of very weak absorption in Near-infrared region, we have studied the feasibility of the application of NIR for the measurement of gas-phase hydrocarbon in the effluent of ethylene furnace. The samples were obtained from actual process and NIR spectra were collected over 1100 to 2500nm range. NIR spectra and calibrations showed and demonstrated the possibility of extending NIR spectroscopy to the measurement of gas-phase hydrocarbon in the effluent of ethylene furnace.
본 연구에서는 적외선 열화상 카메라를 통하여 베어링의 온도변화를 분석하고, FEM 수치해석을 통하여 모델러에 대한 정상상태에서의 시뮬레이션을 통해 베어링의 열적분포를 해석하였다. 전산 열해석을 위한 유한요소 해석과 열화상 실험을 서로 비교분석하였고 유한요소 전산해석을 통하여 열화상 실험의 정확도를 확인하였다. 본 연구를 통하여 적외선 열화상 실험은 실시간으로 베어링의 상태를 감시할 수 있어 다른 진단방식보다 많은 장점을 가지고 있다. 또한 작업 현장에서 베어링 파손 상태 유무 확인과 파손 방지를 위해서 현장 작업조건을 적용한 유한요소 해석 결과를 비롯하여, 하중조건 회전속도조건, 볼 손상조건, 내외륜 손상조건 등에 따라, 열화상 카메라로 실시간으로 베어링을 감시하면 베어링의 파손을 진단 검출할 수 있다.
실시간 온라인 석탄 성상분석은 효율적인 석탄 화력발전소 운영을 위해 반드시 필요한 기술이다. 온라인 석탄 성상분석 기술 개발을 위해 다변량 분석기법을 사용하여 확산 반사방식을 통해 얻은 석탄의 근적외선 스펙트럼과 석탄 성상(%)[수분, 회분, 휘발분, 고정탄소, 탄소, 수소, 질소, 산소, 황], 발열량(kcal/kg)간의 관계를 조사하였다. 현재 석탄 화력발전소에서 사용하는 40여종의 석탄에서 얻은 근적외선 스펙트럼을 전처리[2차 미분, MSC(multiplicative scatter correction)]를 통해 물리적 영향을 최소화하여 석탄 성상과의 관계를 PLS(partial least squares regression), PCA(principal component analysis)의 chemometrics 기법을 이용하여 정량 분석하였다. 분석 결과 본 기법을 통해 근적외선 스펙트럼으로 석탄 성상 중 회분, 질소 그리고 황을 제외한 나머지 성분에 대해 분석이 가능함을 확인할 수 있었다. 또한 PC(PLS component)의 값을 이용하여 석탄의 종류를 구별한 다음, 다변량 통계기법을 사용하여 정량 분석한 결과, 전체 석탄을 이용해서 정량 분석한 결과에 비해 비교적 좋은 결과를 얻었다. 수분, 발열량이 실시간으로 분석 가능하여 보다 효율적인 석탄 화력발전소 운영이 가능할 것으로 예상된다.
국내에서 개발 중인 장비의 기술 유출 방지와 국내 환경에 맞는 적외선 신호 분석 S/W 개발에 대한 요구가 있어 왔다. 본 논문에서는 적외선 영상을 생성하기 위한 적외선 신호 분석 S/W에 대한 구성과 특정 파장대역의 적외선 영상 생성 방법 및 분석 방법에 대해 나타내었다. 개발된 적외선 신호 분석 S/W는 표면온도 해석 결과와 물체의 자체방사 성분 및 반사성분 그리고 대기경로 복사성분을 통해 적외선 영상을 생성하도록 구성되어 있다. 대부분의 상용 S/W에는 복사 대비값 및 탐지거리 또는 탐지율 분석 기능이 포함되어 있지 않지만 개발된 S/W에는 생성된 적외선 영상을 이용하여 위협도 분석할 수 있는 기술을 포함하고 있다.
Unlike Urban building, horticultural facilities has a lot of heat loss through plastic or glass covering material which could be much influential to growing plant and consuming energy for heating greenhouse. In many cases, heat loss from a break of cover, a gap of joint sealing, the entrance to greenhouse and windows for ventilation are the main factors considered in calculating the heating load for horticultural facilities. however the normal observation through human eye and digital camera could not recognize where the heat loss occurred. but the infrared thermal image camera with detecting thermal difference could be very effective for noticing heat loss by analyzing infrared thermal image. In this study, greenhouse structure, covering material, internal and external provisions for Horticultural facilities were surveyed in different sites and Infrared thermal camera shooting and image analysis were performed for auditing heat loss from cultivation facilities The results from this study were that unexpected heat loss had been noticed in 7 representative cases of greenhouse such as side wall covered with single or double plastic, and the joint of horizontal thermal curtain, roof without horizontal thermal curtain, entrance to greenhouse, windows for ventilation. the most important factors for keeping heat energy were whether the horizontal thermal curtain with multifold thermal material was installed or not. The internal or external covering using multifold thermal curtain proved to be the most effective ways to keep heat energy from losing through heat transmission, heat radiation. from inside to outside the horticultural facilities.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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