• 대기
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• 제26권2호
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• pp.321-336
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• 2016

Damages caused by torrential rain occur every year in Korea and summer time convection can cause strong thunderstorms to develop which bring dangerous weather such as torrential rain, gusts, and flash flooding. On 6 August 2013 a sudden torrential rain concentrated over the inland of Southern Korean Peninsula occurred. This was an event characterized as a mesoscale multicellular convection. The purpose of this study is to analyze the conditions of the multicellular convection and the synoptic and mesoscale nature of the system development. To this end, dynamical and thermodynamic analyses of surface and upper-level weather charts, satellite images, soundings, reanalysis data and WRF model simulations are performed. At the beginning stage there was a cool, dry air intrusion in the upper-level of the Korean Peninsula, and a warm humid air flow from the southwest in the lower-level creating atmospheric instability. This produced a single cell cumulonimbus cloud in the vicinity of Baengnyeongdo, and due to baroclinic instability, shear and cyclonic vorticity the cloud further developed into a multicellular convection. The cloud system moved southeast towards Seoul metropolitan area accompanied by lightning, heavy precipitation and strong wind gusts. In addition, atmospheric instability due to daytime insolation caused new convective cells to develop in the upstream part of the Sobaek Mountain which merged with existing multicellular convection creating a larger system. This case was unusual because the system was affected little by the upper-level jet stream which is typical in Korea. The development and propagation of the multicellular convection showed strong mesoscale characteristics and was not governed by large synoptic-scale dynamics. In particular, the system moved southeast crossing the Peninsula diagonally from northwest to southeast and did not follow the upper-level westerly pattern. The analysis result shows that the movement of the system can be determined by the vertical wind shear.

• 한국지구과학회지
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• 제44권6호
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• pp.578-593
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• 2023

2017년 7월 15일 서울과 수도권에 집중호우를 발생시킨 깊은 대류운과 강수 발달에 대한 종관 기상 메커니즘을 규명하고 중국 동부지역으로부터의 PM_2.5 에어로졸의 간접효과를 WRF-Chem 실험을 통해 분석하였다. WRF-Chem 모델에 에어로졸과 복사의 피드백, 구름 화학 과정, 습식 세정을 모두 포함한 ARI (Aerosol Radiation Interaction) 실험과 에어로졸과 복사의 피드백을 제외하고 구름 화학 과정, 습식 세정만을 포함한 ACR (Aerosol Cloud Radiation interaction) 실험 결과의 차이로부터 PM_2.5 에어로졸 간접효과를 산출하였다. 2017년 7월 15일 새벽에 황해와 한반도에서는 동아시아 대륙에서 저기압-북서 태평양의 고기압 분포로 인해 중국 남동 지역과 동중국해로부터 덥고 습한 기류가 수렴하고 있었다. 이러한 황해의 종관 기상에 의해 발달하는 대류운은 높이 12 km 이상이며 고체 수상체를 형성하고 있었는데, 이는 주로 대륙 위에서 발달하는 한랭운(많은 빙정을 형성하며 운정고도가 8 km 이상)의 특성을 나타내고 있었다. 특히, WRF-Chem 모델 실험을 통해 중국 동부지역으로부터 확산하는 PM_2.5 에어로졸이 구름물 형성에 5.7%, 고체 수상체 형성에 10.4%, 그리고 액체 수상체 형성에 10.8%로 대류운이 한랭운으로 발달하는 데 기여하고 있었다. 본 연구는 황해 위에서 깊은 대류운이 발달하는 과정에 대한 기상적 메커니즘과 더불어 중국 동부지역으로부터 에어로졸에 의한 간접효과의 영향을 제시하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
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• pp.89-94
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• 2003

The formation of a severe snow storm occurred in the mountainous coastal region near Mt. Taegualyang and Kangnung city in the eastern part of Korea was investigate from 0900LST, December 7 through 9, 2002, using MM5 model. As synoptic scale easterly wind induced a great amount of moisture from the East Sea into the inland coastal region and sea-breeze further induced more moisture from the basin toward the top of the mountain side. The lifted moisture toward the mountain top was cooled down along the eastern slope of the mountain and near the mid of the mountain the moisture was much cooled down with relative humidity of 100％ under the air temperature below $O^{\circ}C$, resulting in the formation of snow. Relative humidity of 100％ generally occurred at the 5km away from the coast toward the inland mountain and the band of 100％ RH was parallel to the coastal line. The 100％ band coincided with minimum air temperature band and line.

• 자원환경지질
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• 제29권6호
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• pp.699-712
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• 1996

자동 TDR 시스템을 이용하여 약 0.54 헥타 크기의 2개 현장에서 오염물질의 거동을 모니터링하였다. 오염물질의 수직적 플륨을 관측하기 위하여 추적자로서 $CaCl_2$를 순간주입(Pulse)방식으로 투입하였으며 오염물질 이동시간의 공간적 이질성과 현장규모의 운송모델 개념을 파악하기 위하여 횡방향으로 24개 지점과 5개의 다른 깊이, 즉 120개 지점에 50 cm 길이의 TDR 탐사침을 설치하여 잔존수 농도를 측정하였다. TDR에 의해 관측된 전기전도도를 검정하기 위하여 3가지의 다른 방법을 사용하였다. 깊이별 24개 지점에서 얻어진 평균 BTC 자료를 이용하여 CDE 모델과 CLT 모델의 파라미터를 추정한 결과 TDR 방법은 실내실험 뿐만아니라 현장에서의 오염물질 거동 분석에 유용하다는 결론을 얻었다. 또한 3가지 검정방법은 BTC 모양과 특히 오염물질의 첨두운송시간과 관련된 파라미터에 큰 영향을 미치지 않으며 사용된 검정방법 중 SLM 방법이 수평적으로 설치된 TDR 탐사침에 대해서 가장 적합한 것으로 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제29권2호
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• pp.77-100
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• 2024

진해·마산만에 대한 연구는 그동안 해수순환, 조석, 조류, 적조, 수질, 빈산소 환경을 주제로 많이 연구되었으나 주로 단기간 동안 일어나는 해양현상에 대해 연구가 수행되었으며, 만 전체적인 해수순환을 일으키는 물리적 기작을 자세히 살펴본 연구는 부족했다. 오염 물질의 이동과 확산 같은 현상은 주로 계절별로 변동성이 크기 때문에, 이 연구에서는 진해·마산만 해역의 해수순환이 계절적으로 어떻게 변동하는지를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 해양 순환 모델을 이용하여 2016년부터 2018년까지 진해·마산만의 해수순환을 수치모의하고, 여름철과 겨울철 해수순환을 표층, 중층, 저층에 대하여 살펴보았다. 또한 조석, 바람, 담수 유입에 대한 민감도 실험을 수행하여 각 요인들이 해수 유동에 미치는 영향을 분석하였다. 진해·마산만의 해수순환은 가덕수도 저층에서 대한해협의 해수가 유입되고, 표층에서 진해·마산만의 해수가 유출되는 대류성 염하구 순환이 일어난다. 가덕수도를 통해 교환되는 해수의 순환은 크게 진해만 동부해역과 진해만 서부해역으로 나누어져 일어난다. 각 해역의 수로 방향을 기준으로 해수 수송량을 계산하였을 때, 진해만 동부해역의 남북방향 해수 교환 수송량은 진해만 서부해역에서 일어나는 동서방향 해수 교환량보다 겨울철에는 2.3배, 여름철에는 1.4배 크다. 진해만 서부해역은 계절별로 작용하는 힘들의 균형이 변화하여 해수순환 특성이 계절에 따라 크게 다르다. 겨울철에는 북서풍이 만드는 전단응력과 해수면 기울기의 영향으로 표층 해류가 남쪽으로, 저층 해류는 북쪽으로 흐르는 남북방향 대류성 순환이 강화된다. 반면, 남서풍이 부는 여름철에는 바람 응력에 의해 표층 해수가 동쪽으로 유출되고, 또한 남동쪽 해수면이 높아 북쪽 방향 순압성 압력경도력이 커져 동쪽 방향 유속이 강화된다. 저층에서는 밀도 구배가 커져 경압성 압력경도력이 남쪽으로 크게 작용하여 지형류 균형에 의해 가덕수도의 해수가 서쪽으로 강하게 유입하는 동서방향 대류성 순환이 겨울철보다 26% 강화된다. 진해만 서부의 대류성 순환은 겨울과 여름 모두 조류와 바람의 영향을 크게 받는다. 진해만 동부해역과 마산만에서는 모든 계절에 표층에서는 해수가 외해로 유출되고, 저층에서는 해수가 만 안쪽으로 유입되는 전형적인 염하구 순환을 보였다. 겨울철에는 바람과 담수유입이, 여름철에는 조류의 영향이 남북방향 염하구 순환 규모에 크게 기여하였다. 진해만 동부해역에는 지형의 영향을 받아 형성된 조석 잔차류도 뚜렷하다. 이 연구에서 제시한 진해·마산만의 계절별 해수순환 특성은 이 해역의 오염물질 확산, 여름철 빈산소수괴의 형성 기작 파악, 적조 생물의 유입과 유출을 이해하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국안전학회지
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• 제9권1호
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• pp.100-109
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• 1994

In this study, it is investigated that the possibility of the numerical simulation for the incineration of the hazardous material, crbon tetrachloride($CCl_4$). A 3-dimensional numerical technology is applied for turbulent reacting flows of the full-scale Dow Chemical incinerator. The calculations are made by a CRAY-2S, super computer. The major parameters considered in this study are kiln revolution rate (rpm), filling ratio of the solid waste(f), burner Injection velocity and angle, and turbulent air jets for swirl. And the employed turbulent reaction model is the eddy break-up model which is a kind of fast chemistry model assuming general equilibrium and used for a premixed flame. The calculated flow fields are presented and discussed. 1) The presence of turbulent air nozzles for swirl gives rise to visible increase of the convective motion over the region of the solid waste. This implies the possibility to enhance the mixing of the waste with the surrounding all and thereby to reduce thermal and species stratification, which were reported in a large rotary kiln operation. 2) Considering that the location of the recirculation region has a strong relation with the heating rate of the solid waste, the control of the recirculation region by the burner injection angle Is quite desirable in the sense of the flexible design of the rotary kiln incinerator for a carbon tetrachloride. 3) Finally, it is found that the eddy break-up model Is not suitable for carbon tetrachloride($CCl_4$) because this model is not incorporated the flame inhibition trend due to the presence $CCl_4$compound.

• 자원환경지질
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• 제29권6호
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• pp.713-724
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• 1996

현장에서의 주요 운송 메카니즘을 연구하기 위하여 시간별 잔존수 농도분포곡선 자료를 이용하였다. 운송개념을 대표하는 모델로서 2개의 상반된 가설에 근기한 모델, 즉 CDE와 CLT모델을 사용하였으며 파라미터 추정을 위하여 깊이별 평균농도자료에 최적화기법을 적용하였으며 잔존수 농도의 도달시간을 나타내는 확율밀도함수를 이용하여 모멘트해석도 시행되었다. 모멘트 해석결과 잔존수농도의 1차 및 2차 시간 모멘트는 침출수농도의 것들보다 크게 나타났다. 또한 시간 모멘트를 이용하여 오염물질 운송시간의 변이도와 확산 파라미터도 도출되었다. 변이도 및 확산계수와 운송거리간의 상관관계는 침출수농도 및 잔존수농도에 대해서 동일하게 나타났다. 이러한 관계를 이용하여 2가지 모델을 검정하였으나 운송거리에 따른 운송파라미터의 불규칙한 변화로 확정적 결론을 얻을 수 없었다. 따라서 첫 번째 깊이에서 얻은 파라미터를 이용하여 다른 깊이에서의 오염물질 운송 방식을 예측하여 실측자료와 비교하여 각 모델을 검정하였다. 그 결과 CLT 모델이 CDE 모델보다 현장실측자료에 근접하였다. 이는 오염물질이 이동함에 따라 완전한 혼합이 발생하는 것이 아니라 상관흐름 즉, "오염물질이 각 층을 통과할 때 빠른 물질은 빠르게 느린 물질은 지속적으로 느리게 움직인다"는 사실을 뒷받침한다고 볼 수 있다. 특히 첨두농도에 대한 CDE 모델의 과대예측은 오염물질 확산의 과소평가에 기인하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권6호
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• pp.725-733
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• 1998

The pressure fluctuation on the surface of a submerged body has been recognized as a dominant noise source. There have been many studies concerning the flow induced noise on a flat plate. However, the noise over an axisymmetric body has not been well reported. This paper addresses the way in which we have investigated the mechanism of noise generation due to an axisymmetric body. The associated experiments and signal processing methods are introduced. A 3-dimensional axisymmetric body whose length and diameter were 2 m and 10.4 cm, was prepared as a test specimen. The wall pressure on the surface of the body was measured in a large scale low noise wind tunnel at KIMM(Korea Institute of Machinery and Metals). To measure the wall pressure, we used two microphone arrays which were tangential and normal to the flow. Based on the measured signal, frequency-wavenumber spectrum which explains the structure of turbulence noise, was estimated. Tangential to the flow, there exists convective ridge at a relatively higher wavenumber region; this can cause spatial aliasing. To circumvent this problem, the cross spectrum was interpolated. The interpolation has been performed by unwrapping the phase and smoothing the cross spectrum. The phase unwrapping was done based on the Corcos model; the phase of cross spectrum decreases linearly with the distance between microphones. Aforementioned signal processings are possible by employing the experimental results that the estimated wavenumber spectrum quite resembles the Corcos model. We try to modify the Corcos model which is applicable to the flat plate, by altering the magnitude of cross spectrum to fit the experimental data more accurately. We proposed that this wavenumber spectrum model is suitable for the 3-dimensional axisymmetric body. Normal to the flow, there exists a little correlation between signals of different microphones. The circumferential wavenumber spectrum contains uniform power along the wavenumbers.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.87-94
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• 1986

일반적으로 자연하천은 수심에 비해 하폭이 크고 완만한 곡률을 나타내므로 2차원 수치모형이 실용적인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 만곡수로의 흐름특성을 분석하기 위하여 2차원 부정류의 운동방정식과 연속방정식을 차분화하고 Double Sweep 알고리즘에 의한 수치해석모형을 개발하였다. 본 모형의 적용성을 입증하기 위해 L.F.M 실험수로 및 I.I.H.R 실험수로의 실측치와 비교하여 비교적 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 벽면마찰의 영향을 감소시키기 위하여 Chezy 계수의 적절한 조정으로 실측치에 더욱 접근된 결과치를 얻을 수 있었으며, 이류항의 영향을 분석하였다. 만곡수로내의 수면형태, 최대유속선이 이동경로 및 깊이방향 평균유속의 크기와 방향을 계산할 수 있었다.

• Wind and Structures
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• 제13권5호
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• pp.413-431
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• 2010

The focus of this article is on the assessment of vertical wind vector components and their aerodynamic impact on lattice framework, specifically two distinct sections of a guyed transmission tower. Thunderstorm winds, notably very localized events such as convective downdrafts (including downbursts) and tornadoes, result in a different load on a tower's structural system in terms of magnitude and spatial distribution when compared to horizontal synoptic winds. Findings of previous model-scale experiments are outlined and their results considered for the development of a testing rig that allows for rotation about multiple body axes through a series of wind tunnel tests. Experimental results for the wind loads on two unique experimental models are presented and the difference in behaviour discussed. For a model cross arm with a solidity ratio of approximately 30%, the drag load was increased by 14% when at a pitch angle of $20^{\circ}$. Although the effects of rotation about the vertical body axis, or the traditional 'angle of attack', are recognized by design codes as being significant, provisions for vertical winds are absent from each set of wind loading specifications examined. The inclusion of a factor to relate winds with a vertical component to the horizontal speed is evaluated as a vertical wind factor applicable to load calculations. Member complexity and asymmetric geometry often complicate the use of lattice wind loading provisions, which is a challenge that extends to future studies and codification. Nevertheless, the present work is intended to establish a basis for such studies.