• 제목/요약/키워드: surface shading

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수치표고모델과 태양복사모델을 이용한 기상청 일사 관측소 관측환경 분석 (An Analysis of Observational Environments for Solar Radiation Stations of Korea Meteorological Administration using the Digital Elevation Model and Solar Radiation Model)

  • 지준범;조일성;김부요;이규태
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.119-134
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    • 2019
  • 기상청 일사관측소 관측환경 분석을 위하여 수치표고모델(DEM)과 태양복사모델을 이용하여 주변지형에 의한 차폐와 하늘시계요소(SVF) 및 일사량을 산출하였다. 지형고도자료(10 m 해상도)를 통해 관측소를 중심으로 주변 25 km내의 지형들을 이용하여 스카이라인과 SVF를 계산하였다. 또한, 일사관측소별 산출된 천기도와 스카이라인을 중첩하여 지형에 의한 차폐를 분석하였다. 특히 인천 관측소는 주변지형의 차폐가 적었고 청송군과 추풍령 관측소는 주변 지형에 의한 차폐가 큰 관측소로 나타났다. 태양복사모델을 이용하여 동일 조건에서 지형 특성에 따른 일사량을 산출하여 지형에 의한 기여도를 분석하였다. 연누적 일사량 계산결과, 청송군 관측소의 경우 수평면 일사량과 비교하였을 때 직달일사량은 12.0% 이상 차폐되었고 산란일사량은 5.6% 그리고 전천일사량은 4.7% 감소하였다. 평균 일누적 일사량을 기준으로 편차를 분석하였을 때 0.3% 이상 전천일사량이 감소되는 지점은 6개 관측소였다. 42개 관측소 중 8소는 관측소의 이전 또는 관측장비의 이동설치가 시급한 것으로 분석되었고 1/2 이상(24소)의 관측소는 일사관측환경에 대한 검토가 필요한 것으로 분석되었다. DEM자료는 관측소 주변의 인공구조물과 식생 등이 포함되지 않기 때문에 더 상세한 관측환경분석이 요구된다.

여름철 도시근린공원의 기온저감 효과 - 경기도 수원시 효원공원 - (Air Temperature Modification of an Urban Neighborhood Park in Summer - Hyowon Park, Suwon-si, Gyeonggi-do-)

  • 박수국;조상만;현철지;공학양;김승현;신영규
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권9호
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    • pp.1057-1072
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    • 2017
  • In order to investigate the effect of air temperature reduction on an urban neighborhood park, air temperature data from five inside locations (forest, pine tree, lawn, brick and pergola) depending on surface types and three outside locations (Suwon, Maetan and Kwonsun) depending on urban forms were collected during the summer 2016 and compared. The forest location had the lowest mean air temperature amongst all locations sampled, though the mean difference between this and the other four locations in the park was relatively small ($0.2-0.5^{\circ}C$). In the daytime, the greatest mean difference between the forest location and the two locations exposed to direct beam solar radiation (brick and lawn) was $0.5-0.8^{\circ}C$ (Max. $1.6-2.1^{\circ}C$). In the nighttime, the mean difference between the forest location and the other four locations in the park was small, though differences between the forest location and locations with grass cover (pine tree and lawn) reached a maximum of $0.9-1.7^{\circ}C$. Comparing air temperature between sunny and shaded locations, the shaded locations showed a maximum of $1.5^{\circ}C$ lower temperature in the daytime and $0.7^{\circ}C$ higher in the nighttime. Comparing the air temperature of the forest location with those of the residential (Kwonsun) and apartment (Maetan) locations, the mean air temperature difference was $0.8-1.0^{\circ}C$, higher than those measured between the forest location and the other park locations. The temperatures measured in the forest location were mean $0.9-1.3^{\circ}C$ (Max. $2.0-3.9^{\circ}C$) lower in the daytime than for the residential and apartment locations and mean $0.4-1.0^{\circ}C$ (Max. $1.3-3.1^{\circ}C$) lower in the nighttime. During the hottest period of each month, the difference was greater than the mean monthly differences, with temperatures in the residential and apartment locations mean $1.0-1.6^{\circ}C$ higher than those measured in the forest location. The effect of air temperature reduction on sampling locations within the park and a relatively high thermal environment on the urban sampling locations was clearly evident in the daytime, and the shading effect of trees in the forest location must be most effective. In the nighttime, areas with a high sky view factor and surface types with high evapotranspiration potential (e.g. grass) showed the maximum air temperature reduction. In the urban areas outside the park, the low-rise building area, with a high sky view factor, showed high air temperature due to the effect of solar (shortwave) radiation during the daytime, while in the nighttime the area with high-rise buildings, and hence a low sky view factor, showed high air temperature due to the effect of terrestrial (longwave) radiation emitted by surrounding high-rise building surfaces. The effect of air temperature reduction on the park with a high thermal environment in the city was clearly evident in the daytime, and the shading effect of trees in the forest location must be most effective. In the nighttime, areas with high sky view factor and surface types (e.g., grass) with evapotranspiration effect showed maximum air temperature reduction. In the urban areas outside the park, the high sky view factor area (low-rise building area) showed high air temperature due to the effect of solar (shortwave) radiation during the daytime, but in the nighttime the low sky view factor area (high-rise building area) showed high air temperature due to the effect of terrestrial (longwave) radiation emitted surrounding high-rise building surfaces.

해수면에 의해 반사된 태양복사 성분의 특성: 남한의 제주도 사례 (Properties of Solar Radiation Components Reflected by the Sea Surface: - A Case of Jeju Island, South Korea -)

  • ;;황수진;김해동
    • 한국농림기상학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.48-55
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    • 2011
  • 해안지대의 에너지평형을 결정짓는 복사성분 가운데 주변 바다로부터 반사되는 양을 무시할 수 없지만 아직 해수면 반사성분을 추정할 수 있는 방법이 확립되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 새로운 추정방법을 고안하여 해수면 반사성분의 지리적, 계절적 분포양상을 모의하였으며, 그 결과 영향권의 면적과 수광량 모두 동지 무렵에 가장 크고 하지 무렵에 가장 적다는 것을 밝혔다. 이 방법을 제주도 한라산 사면에 적용할 경우 동지 무렵의 해수면 반사영향권은 $182.3km^2$이고 하루 누적 수광량은 $0.41MJ\;m^{-2}$ 이었다. 순간값의 경우 일 중 시간에 따라 전체 일사수광량 가운데 해수면 반사성분이 최대 33%를 차지하였다. 이 모형에 의해 해수면 반사성분을 추정할 때 가장 큰 영향을 주는 기상요인은 풍속으로 나타났다. 따라서, 현실적인 산출을 위해서는 모형에서 풍속을 고려해 주어야만 한다.

Effects of Long-term Exposure to Black Carbon Particles on Growth and Gas Exchange Rates of Fagus crenata, Castanopsis sieboldii, Larix kaempferi and Cryptomeria japonica Seedlings

  • Yamaguchi, Masahiro;Otani, Yoko;Takeda, Kenta;Lenggoro, I. Wuled;Ishida, Atsushi;Yazaki, Kenichi;Noguchi, Kyotaro;Sase, Hiroyuki;Murao, Naoto;Nakaba, Satoshi;Yamane, Kenichi;Kuroda, Katsushi;Sano, Yuzou;Funada, Ryo;Izuta, Takeshi
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제6권4호
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    • pp.259-267
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    • 2012
  • To clarify the effects of black carbon (BC) particles on growth and gas exchange rates of Asian forest tree species, the seedlings of Fagus crenata, Castanopsis sieboldii, Larix kaempferi and Cryptomeria japonica were exposed to BC particles with sub-micron size for two growing seasons from 1 June 2009 to 11 November 2010. The BC particles deposited after the exposure to BC were observed on the foliar surface of the 4 tree species. At the end of the experiment, the amount of BC accumulated on the foliar surface after the exposure to BC aerosols were 0.13, 0.69, 0.32 and 0.58 mg C $m^{-2}$ total leaf area in F. crenata, C. sieboldii, L. kaempferi and C. japonica seedlings, respectively. In August 2010, the exposure to BC particles did not significantly affect net photosynthetic rate under any light intensity, stomatal diffusive conductance to water vapour ($g_s$), stomatal limitation of photosynthesis, response of $g_s$ to increase in vapour pressure deficit and leaf temperature under light saturated condition in the leaves or needles of the seedlings. These results suggest that the BC particles deposited on the foliar surface did not reduce net photosynthesis by shading, did not increase leaf temperature by absorption of irradiation light, and did not induce plugging of stomata in the leaves or needles of the seedlings. There were no significant effects of BC particles on the increments of plant height and stem base diameter during the experimental period and the whole-plant dry mass at the end of the experiment. These results indicate that the exposure to BC particles with sub-micron size for two growing seasons did not significantly affect the growth and leaf or needle gas exchange rates of F. crenata, C. sieboldii, L. kaempferi and C. japonica seedlings.

동-서 가로에서 차양이 보행자의 열적 쾌적성에 미치는 영향 (The Effect of Shading on Pedestrians' Thermal Comfort in the E-W Street)

  • 류남형;이춘석
    • 한국조경학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.60-74
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    • 2018
  • 본 연구는 폭염 시 동-서향 가로의 북측 보도($N35^{\circ}10.73{\sim}10.75^{\prime}$, $E128^{\circ}55.90-58.00^{\prime}$, 표고: 50m)에서 기상측정장비, 순복사계, 반사구와 열화상카메라를 이용한 실측을 통해 가로수와 쉘터에 의한 차양이 인체가 체감하는 열환경에 주는 영향을 MRT, L-MRT, UTCI, 바닥면, 벽면, 천개면의 구성요소별 방사온도로 평가하였다. 이를 위해 1 및 2열 가로수와 생울타리, 쉘터와 어-닝, 햇빛 노출지에 대한 열환경을 측정하였다. 9일간 오전 10시부터 오후 4시까지의 선 자세의 인체가 흡수한 매 1분 간격 인체-생기상학적 자료 그리고 1일간 오후 1시 16분부터 35분까지 보도 구성요소의 방사온도를 분석한 결과는 다음과 같다. 가로수와 쉘터에 의한 차양은 여름철 낮 동안 UTCI를 감소시킴으로써 열스트레스를 완화하였는데, 햇빛 노출지에 비해 1 가로수와 생울타리는 0.4단계~0.5단계, 2열 가로수와 생울타리는 0.5단계~0.8단계, 쉘터와 어-닝은 0.3단계~1.0단계로 낮추어 주었다. 하지만 폭염 시에는 가로수와 쉘터 하부의 열환경도 이용자들에게 대부분의 시간대에 "매우 강한 열스트레스"를 주는 것으로 나타났다. 그리고 햇빛에 노출된 보도 상의 열환경은 "매우 강한 열스트레스" 또는 "극심한 열스트레스"를 주는 것으로 나타났다. 체온 $37^{\circ}C$를 기준으로 한 보도 구성요소의 열스트레스 부하온도는 포장면 $7.4^{\circ}C{\sim}21.4^{\circ}C$, 도로면 $14.7^{\circ}C{\sim}15.8^{\circ}C$, 쉘터의 캐노피 $12.7^{\circ}C$, 어-닝 $8.6^{\circ}C$, 가로시설물 $7.0^{\circ}C$, 건물벽면 $3.5^{\circ}C{\sim}6.4^{\circ}C$ 순으로 나타났다. 열스트레스 부하율은 포장면 34.9%~81.0%, 도로면 9.6%~25.2%, 쉘터의 캐노피 24.8%, 건물벽면 14.1%~15.4%, 어-닝 7.0%, 가로시설물 5.7% 순으로 나타났다. 보도에서 보행자의 열적 쾌적성을 개선하기 위해서는 차양을 통해 포장면 및 도로면 그리고 건물벽면의 방사온도를 낮추는 것이 가장 효율적이며, 이를 위해서는 최소한의 정지와 전정을 통해 가로수의 수관투영면적과 LAI를 높여야 하며, 도로변에 지엽이 치밀한 생울타리를 조성하는 것은 필수적이다. 그리고 쉘터나 어-닝의 표면온도를 낮추기 위해서 서멀 라이너, 고반사 재료, 식생 녹화 등의 대책을 강구할 필요가 있다. 아울러 건물벽면에 재귀반사 재료를 사용함으로써 반사광을 제어하여야 하며, 적극적으로는 보도 포장 표면온도를 낮추기 위해 보도 포장면에 물을 뿌리는 것이 효율적이다.

Recognizing a polyhedron by network constraint analysis

  • Ishikawa, Seiji;Kubota, Mayumi;Nishimura, Hiroshi;Kato, Kiyoshi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.1591-1596
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    • 1991
  • The present paper describes a method of recognizing a polyhedron employing the notion of network constraint analysis. Typical difficulties in three-dimensional object recognition, other than shading, reflection, and hidden line problems, include the case where appearances of an object vary according to observation points and the case where an object to be recognized is occluded by other objects placed in its front, resulting in incomplete information on the object shape. These difficulties can, however, be solved to a large extent, by taking account of certain local constraints defined on a polyhedral shape. The present paper assumes a model-based vision employing an appearance-oriented model of a polyhedron which is provided by placing it at the origin of a large sphere and observing it from various positions on the surface of the sphere. The model is actually represented by the sets of adjacent faces pairs of the polyhedron observed from those positions. Since the shape of a projected face gives constraint to that of its adjacent face, this results in a local constraint relation between these faces. Each projected face of an unknown polyhedron on an acquired image is examined its match with those faces in the model, producing network constraint relations between faces in the image and faces in the model. Taking adjacency of faces into consideration, these network constraint relations are analyzed. And if the analysis finally provides a solution telling existence of one to one match of the faces between the unknown polyhedron and the model, the unknown polyhedron is understood to be one of those memorized models placed in a certain posture. In the performed experiment, a polyhedron was observed from 320 regularly arranged points on a sphere to provide its appearance model and a polyhedron with arbitrarily postured, occluded, or imposed another difficulty was successfully recognized.

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룩업 테이블을 이용한 물체의 3-D 형상복원 (Real 3-D Shape Restoration using Lookup Table)

  • 김국세;이정기;송기범;김충원;이준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.1096-1101
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    • 2004
  • 산업현장에서의 3-D 이미지의 활용은 영화, 애니메이션, 산업 디자인, 의학, 그리고 교육과 공학분야에서 많은 영향을 미치고 있다. 90년대부터 두 개의 영상을 이용하여 영상으로부터 깊이 정보를 추출하기 위한 활발한 연구가 진행되기 시작하면서 3-D 정보 획득에 관한 연구가 진행되었다. 3-D 정보를 획득하는 방법으로, Structured Light 기법은 제어할 수 있는 점, 선, 격자, 원모양의 광원을 대상물체에 투사하며, 대상물체에 형성된 실루엣을 시각센서로 3-D 정보를 추출하는 방식이다. 또 다른 Time of flight 방식은 초음파를 이용한 방법과 레이저를 이용한 방법이 있으며, 그 외에도 쌍안비젼, Shape from Shading, Surface from Texture 그리고 Focusing 등의 원리를 이용한 기법이 있다. 이런 방범들은 여러 어려운 점들이 있어 이를 감안하여 손쉽게 3-D 영상 이미지를 얻는 방법으로 3-D 정보를 얻기 위해 본 논문에서는 삼각측량 시스템을 만들어 룩업 테이블을 만든다. 3-D 정보를 가지고 있는 룩업 테이블을 통해 시스템 위에 있는 물체의 이미지 좌표와 대칭을 통해 3-D 정보를 획득하여 영상 이미지를 복원하는 방법을 고찰 연구하였다.

200kW 탑형 태양열발전시스템의 Heliostat Field 설계 (Design of Heliostat Field for 200kW Tower Type Solar Thermal Power Plant)

  • 박영칠
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.41-51
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    • 2012
  • Heliostat field is the most important subsystem in the tower type solar thermal power plant since its optical performance affects the total system efficiency most significantly while the construction cost of it is the major part of total construction cost in such a power plant. Thus a well designed heliostat field to maximize the optical efficiency as well as to minimize the land usage is very important. This work presents methodology, procedures and result of heliostat filed design for 200kW solar thermal power plant built recently in Daegu, Korea. A $2{\times}2(m)$ rectangular shaped receiver located at 43(m) high and tilted $28^{\circ}$ toward heliostat field, 450 of heliostats of which the reflective surface is formed by 4 of $1{\times}1(m)$ flat plate mirror facet, and the land area having about $140{\times}120(m)$ size are used to form the heliostat field. A procedure to deploy 450 heliostats in radial staggered nonblocking formation is developed. Also the procedures to compute the cosine effect, intercept ratio, blocking and shading ratio in the field are developed. Finally the heliostat filed is designed by finding the optimal radial distance and azimuthal spacing in radial staggered nonblocking formation such that the designed heliostat field optical efficiency could be maximized. The designed heliostat field has 77% of annual average optical efficiency, which is obtained by annually averaging the optical efficiencies computed between the time of where sun elevation angle becomes $10^{\circ}$ after sunrise and the time of where sun elevation angle becomes $10^{\circ}$ before sunset in each day.

개인용 컴퓨터상의 그래픽스 인터페이스 설계와 응용 (Design and Applications of Graphics Interface on Personal Computer)

  • 김진한;경종민
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.113-121
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    • 1989
  • 한국과학기술원의 설계자동화연구실에서 IBM PC/AT 상에서 동작하도록 제작한 그래픽스 보드 "K"를 구동시키기 위하여 소프트웨어 인터페이스인 CGI-K를 TI사에서 제공한 C언어와 어셈블리 언어를 이용하여 작성하였다. CGI-K를 구성하는 디바이스 드라이버 루틴과 네모, 원, 현 및 호와 같은 그래픽스 프리미티브를 만드는 알고리듬을 제안하였으며, CGI-K는 EGA(enhanced graphics adapter)의 CGI보다 3배에서 10배 정도 빠른 속도를 갖는 것을 보였다. CGI-K를 이용하여 2차원 그래픽스 에디터인 GRIM과 3차원 모델링 프로그램인 IPCHE를 만들었으며, GRIM은 그래픽스 프리미티브를 이용하여 원하는 그림을 그릴 수 있도록 하였으며 IPCHE는 3차원 물체의 데이타를 받아들여 보이지 않는 면을 제거하고 명암과 원근 효과를 갖는 3차원 물체를 화면상에 그려 준다.

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플라즈마 식각공정에서 발생하는 실리콘 게이트 전극의 Notching 현상 (Notching Phenomena of Silicon Gate Electrode in Plasma Etching Process)

  • 이원규
    • 공업화학
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    • 제20권1호
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    • pp.99-103
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    • 2009
  • 반도체 소자의 실리콘 게이트 전극 식각공정은 산화막에 대한 높은 식각 선택비와 정확한 식각형상 제어 등의 공정요구 조건을 충족시키기 위해 고밀도 플라즈마 식각공정을 사용하나 식각 후 notching이 발생되는 문제점을 보이고 있다. 특이하게 도핑 되지 않은 비정질 실리콘을 게이트 전극 물질로 사용한 경우 발생된 notching의 위치가 가장 외곽에 위치한 게이트 전극선의 바깥쪽에서 주로 발생되는 것이 관찰 되었다. 본 연구에서는 $Cl_2/HBr/O_2$의 식각기체 구성으로 notching 발생이 식각변수들에 따라 받는 경향성을 파악하고, 식각장치 내에서 실리콘 기판에 도달하는 식각 이온들의 진행경로를 분석하였다. 주 원인은 플라즈마 내의 식각 활성종 이온들이 대전효과에 의하여 궤적의 왜곡이 일어나 notching 현상이 발생되는 것으로 파악되었다. 이 결과를 바탕으로 도핑 되지 않은 비정질 실리콘 게이트 식각에서 발생하는 notching의 형성기구를 정성적으로 설명하였다.