• 한국대기환경학회지
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• 제15권3호
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• pp.223-233
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• 1999

The wind-flow characteristics over a two-dimensional triangular prism with a porous windbreak are numerically investigated. The geometry is a simplified model of large outdoor stack with a frontal wall-type windbreak which is used to prevent particle dispersion by reducing wind speed over stak surface. In the present numerical model, the RNG k-$\varepsilon$ model, the orthogonal grid system and the QUICK scheme are employed for the successful simulation of separated flow. The predicted results are compared and validated with the associated wind-tunnel experiments. In addition, the trajectories of dispersed particles and their sedimentation characteristics are quantitatively investingated using a Lagrangian turbulent-dispersion model.

• 한국농공학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.145-154
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• 2013

Recently, damage occurrence by wind erosion has been increasing in society. In times past, such problems only took place in desert area ; however, in recent years, the wind erosion problem is spreading out to agricultural land. Wind erosion in agricultural land can cause loss of loam soils, the disturbance of the photosynthesis of the crop fields and serious economic losses. To overcome the mentioned problems, installation of windbreak fence can be recommended which function as disturbing strong wind and wind erosion. However, there is still no proper guideline to install the windbreak fence and the installation used to rely on the intuition of the workers due to the lack of related studies. Therefore, this study measured the aerodynamic resistance of screens of the windbreak fence using the apparatus for testing screens. The apparatus for testing screens was designed to measure pressure loss around the screen. Measured pressure loss by wall friction compensated for pressure loss to calculate the aerodynamic resistance of screens. The result of pressure loss by regression analysis derived the aerodynamic coefficient of Darcy-Forchheimer equation and power law equation. The aerodynamic resistance was constant regardless of the overlapped shape when the screen was overlapped into several layers. Increasing the number of layers of the screen, internal resistance increased significantly more, and pressure loss caused by the screen also increased linearly when the wind speed was certain conditions, but permeability had no tendency. In the future, the results of this study will be applied to the computational fluid dynamics simulation. The simulation models will be also validated in advance by wind tunnel experiments. It will provide standard of a design for constructing windbreak fence.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제23권4호
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• pp.59-67
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• 2020

In this study, the effects of windbreak fences composed of natural vegetation on one-year-old seedlings were analyzed to develop restoration methods for an endangered subalpine species, the dwarf Siberian pine (Pinus pumila (Pall.) Regel). One-year-old seedlings were planted in 2016 by sowing seeds that had been collected from the Daecheongbong area on Mt. Seoraksan, South Korea, in 2014. The area near Daecheongbong was selected as the experimental site, and treatment and control plots (2m×2m) were installed at the site. To analyze the effects of wind protection, windbreak fences were constructed in the treatment plots using hairy Korean rhododendrons (Rhododendron mucronulatum Turcz. var. ciliatum Nakai) from the surrounding area and weather stations were installed to investigate atmospheric temperature, humidity, and wind speed. In all control plots without windbreak fences, dwarf Siberian pine seedlings were killed by strong winds seven months after planting. In contrast, the average survival rate of the seedlings in treatment plots was 96.7% after seven months, 64.2% after two years, and 45% after three years, with most (85.3%) of the seedlings showing good initial root establishment. Accordingly, windbreak fences composed of natural vegetation are suitable for promoting the early establishment of seedlings in the restoration of dwarf Siberian pine stands.

• 한국환경과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1423-1436
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• 2010

The effects of meteorological and reclaiming conditions on the reduction of suspended particles are investigated using a computational fluid dynamics (CFD) model with the k-$\varepsilon$ turbulence closure scheme based on the renormalization group (RNG) theory. Twelve numerical experiments with different meteorological and reclaiming conditions are performed. For identifying the meteorological characteristics of the target area and providing the inflow conditions of the CFD model, the observed data from the automatic weather station (AWS) near the target area is analyzed. Complicated flow patterns such as flow distortion, horse-shoe vortex, recirculation zone, and channeling flow appeared due to the topography and buildings in the domain. Specially, the flow characteristics around the reclamation area are affected by the reclaiming height, reclaiming size and windbreak height. Reclaiming height affected the wind speed above the reclaiming area. Windbreak induces more complicated flow patterns around the reclaiming area as well as within the reclaiming area. In front of the windbreak, flow is distorted as it impinges on the windbreak. As a result, upward flow is generated there. Behind the windbreak, a secondary circulation, so called, a recirculation zone is generated and flow is reattached at the end of the recirculation zone (reattachment point). At the lower part of the recirculation zone, there is a reverse flow toward the windbreak. Flow passing to the reattachment point starts to be recovered. Total amounts of suspended particles are calculated using the frictional and threshold frictional velocities, erosion potential function, and the number of surface disturbance. In the case of a 10 m-reclaiming and northerly wind, the amount of suspended particles is largest. In the presence of 5 m windbreak, the friction velocity above the reclaiming area is largely reduced. As a result, the total amount of the suspended particles largely decreases, compared to the case with the same reclaiming and meteorological conditions except for the windbreak The calculated suspended particle amounts are used as the emission rate of the dispersion model simulations and the dispersion characteristics of the suspended particles are analyzed.

• 한국환경생태학회지
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• 제24권1호
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• pp.69-77
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• 2010

정도리 해안방풍림은 바다와 육지 사이에 위치하면서 육상 경작지나 어촌 마을을 보호하는 생태적 천이지역으로서 매우 중요한 곳이다. 정도리 방풍림 식생 중 해안가 갯돌밭 지역에서는 상동나무 망토군락을 이루며 그 안쪽에 광나무나 쥐똥나무가 아교목상으로 우점한다. 안쪽부분은 광나무-굴참나무군락, 광나무-덜꿩나무군락, 광나무-생달나무군락, 생달나무-개서나무군락 및 소나무-덜꿩나무군락으로 확인되었다. 정도리 방풍림은 교목층 평균수고는 10.3m, 평균흉고 직경은 30.3cm로 인공 숲이지만 자연림에 가까운 이차림으로 생태학적인 보전가치가 높다. 명송 3 호로 지정된 정도리 방풍림은 많은 방문객들로 안해 인위적인 간섭을 당할 가능성이 크다. 따라서 국립공원 관리공단에서는 정도랴 방풍림을 보전하기 위해 지속적인 유지관리를 해야 할 것이다. 그리고 정도리 구계등 갯돌의 문화적 가치와 숲의 자연성을 고려하여 장차 문화재청은 정도리 방풍림을 병승으로 뿐만 아니라 천연기념물로 지정하여 보전해야 할 것이다.

• 농업생명과학연구
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• 제46권1호
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• pp.71-81
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• 2012

본 연구는 서해안 주요 8개 방풍림의 식생구조를 분석하고 관리 방안을 모색하여 새만금 유역의 방풍림 구성에 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 실시하였다. 8개 방풍림에 출현하는 식물은 총 25과 40속 43종으로 조사되었으며 교목층은 모두 곰솔만으로 구성된 것으로 나타났다. 단일수종의 단층구조를 보이는 방풍림은 2개소이며, 단일수종의 다층구조로 구성된 방풍림은 2개소였으며, 4개 방풍림은 여러 수종의 다층구조로 구성되어 있는 것으로 나타났다. 생태적, 기능적으로 안정적인 방풍림의 구조는 수직적으로 교목층, 아교목층, 관목층이 모두 존재하는 복층구조가 적합하며, 수평적으로는 교목은 내륙쪽에 관목은 해안쪽에 식재를 하는 것이 효과적일 것이다. 또한, 단순림보다는 침엽수와 상록활엽수를 함께 혼합하여 식재하는 혼효림이 방풍림 기능의 효과를 더 향상시킬 것이며 병해충에 대한 피해도 줄어들 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회:학술대회논문집
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• 한국환경생태학회 2005년도 정기총회 및 학술대회
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• pp.126-133
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• 2005

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.298-303
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• 2013

본 연구는 방풍망이 설치된 사과원 주변에 자동기상관측장비를 설치하고, 이로부터 수집한 온 습도와 풍속 등 기상 관측자료를 분석하여, 방풍망을 설치한 사과원 내부의 풍속저감 효과와 군락미기상의 변화 등의 기상학적 특성을 평가하고자 수행하였다. 2012년 10월 26일부터 2013년 10월 21일까지 약 1년간 수집한 기상자료를 토대로 분석한 결과는 다음과 같다. (1) 방풍망 내부의 일평균기온은 외부보다 $0.1{\sim}0.2^{\circ}C$ 낮았고, (2) 방풍망 내부의 일평균습도는 외부보다 0.7~1.7% 범위로 높았으며, (3) 북풍계열 바람의 방풍망 내부의 일최대풍속은 외부보다 2m와 4m의 높이에서 각각 $0.7{\sim}1.5ms^{-1}$(30.4~65.2%)와 $0.3{\sim}0.7ms^{-1}$(10.3~24.1%) 범위로 감풍되는 것으로 조사되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권2호
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• pp.147-153
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• 2018

독특한 경관특성과 높은 보존적 가치에도 불구하고, 사구와 관련된 곤충 다양성 연구는 매우 부족한 편이다. 따라서 본 연구에서는 태안해안국립공원에서 주로 관찰되는 사구와 방풍림(해송)에서 서식하는 지표성 딱정벌레류 군집 구조에 대한 비교 연구를 수행하였다. 2014년 6월 중순부터 10월 중순까지 함정트랩을 이용하여 방풍림 5개 지점과 사구 3개 지점을 조사하였다. 조사 결과, 총 2,335개체의 지표성 딱정벌레류를 채집하였으며, 이들은 15속 30종으로 동정되었다. 사구에서는 24종이 채집되었는데, 둥근칠납작먼지벌레(158개체)와 등빨간먼지벌레(153개체)가 우점하였다. 반면, 방품림에서는 14종이 채집되었고, 둥근칠납작먼지벌레(1,630개체), 윤납작먼지벌레(130개체) 및 붉은칠납작먼지벌레(42개체)가 우점하였다. 방풍림과 사구의 지표성 딱정벌레류 종 구성의 유사도는 27.4%로 낮았다. 본 연구 결과는 태안해안국립공원에서 발견되는 사구 지형이 방풍림과 비교해서 다른 곤충 군집을 보유하고 있음을 보여주고 있으며, 이는 향후 곤충 보전을 위한 중요한 정보가 될 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제95권6호
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• pp.751-758
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• 2006

중국 건조지역에서 임목 생장을 촉진시키기 위한 토양 개선 방안을 모색하기 위하여 내몽골 자치구 내 Dengkou지역에 묘포장과 방풍림을 조성한 다음 신강포플러(Populus alba var. pyramidalis) 묘목을 식재하고, 시비(질소, 인) 및 보수제(인공보수제; K-SAM, 자연보수제 Yuho(Artemisia ordosica))를 처리하였다. 처리 후 1년 6개월이 지난 다음 묘고, 흉고직경, 생체량, 그리고 묘목 내 질소와 인의 농도 등을 측정하였다. 묘포장과 방풍림 내 토양은 사양토와 식양토로 분류되었고, pH는 8.78과 8.51로 약알칼리성을 띠었으며, 전질소 농도는 각각 0.06%와 0.08%로 나타났다. 묘포장과 방풍림에서 일반적으로 질소(N) 처리 후 무처리나 다른 처리보다 묘고 및 흉고직경 생장이 증가되었으며, 특히 방풍림의 경우 인공 및 자연보수제 처리 후 생장이 증가되었다. 묘포장에서 질소와 인(N+P) 복합 시비 후 지상부와 지하부를 합한 총 생체량이 증가되었다. 질소나 인의 시비가 묘목 내 이들 양분 농도에 미치는 영향은 묘포장에서 뚜렷하지 않았으나, 방풍림에서는 질소 시비 후 잎 대 질소 농도가 크게 증가하여 토양 내 질소가 결핍된 상태를 보였다. 건조지역에서 신강포플러 묘목의 초기 생장에 질소가 가장 큰 영향을 미치며, 인공보수제인 K-SAM과 자연보수제인 Yuho도 묘목의 생장을 증가시켜 이들을 향후 토양 조건 개선에 활용할 수 있을 것으로 보인다.