도시농업에 대한 관심과 수요가 증가하고 있으나 실내 채소재배에 대한 연구는 매우 미진한 상황이다. 따라서 본 연구는 아파트 베란다에서 이용하기에 좋은 관비방법 및 재배가 적합한 채소작목을 선발하고자 수행되었다. 가정용 채소 관비방법을 선발하기 위하여 담액수경, 심지관수(양액 또는 완효성비료), 두상관수 등 4가지 방법을 비교해 본 결과 심지관수법에서 상추, 겨자채, 적근대 모두 관행대비 생육과 수량이 높았다. 뿐만 아니라 심지관수 방법은 양수분관리에 필요한 노력과 시간을 대폭 줄일 수 있고 (주)애그로액티브와 공동 개발한 완효성비료를 이용하면 별도의 양분관리 없이 채소를 생산할 수 있다. 한편, 물이 바닥으로 흘러 나오지 않기 때문에 실내에서 사용도 가능하다. 한편, 가을의 베란다 환경을 조사한 결과 온 습도 환경은 채소 재배에 적절하였으나 광환경은 최고 광량이 남향 베란다에서는 온실의 48%, 남동향 베란다에서는 35%에 불과하여 생육에 가장 큰 제한요인으로 나타났다. 따라서 베란다의 약광 조건에서도 생육이 우수한 작물을 선발하고자 0%, 50%, 70%, 90% 차광조건에서 로메인상추, 청치마상추, 생채, 엔다이브, 청경채, 겨자채, 쑥갓, 적근대, 부추 등 9종의 엽채류를 재배하였다. 부추가 광이 부족한 환경에서도 가장 생육이 우수하였고 엔다이브도 약광에서 생육이 좋았으며 상추, 쑥갓, 청경채가 뒤를 이었다. 이 연구결과를 토대로 각 베란다의 방향이나 위치, 계절에 따라 달라지는 광환경에 적합한 채소작물 선발에 도움이 될 것으로 생각된다.
본 연구에서는 태양광소자와 열전소자로 이루어진 에너지 융합 발전소자에 쿨링패치를 적용하고 에너지 융합 발전소자의 성능을 조사하였다. 쿨링패치를 열전소자의 뒷면에 부착하였을 때, 에너지 융합 발전소자의 상층에 위치한 태양광소자의 온도가 저하되고 열전소자 양단의 온도차는 증가되었다. 태양광 복사 조도를 200 W/m2부터 1000 W/m2까지 증가시키면서 에너지 융합 발전소자의 성능을 측정해본 결과, 쿨링패치는 태양광의 조도가 증가할수록 에너지 융합 발전소자의 성능 향상에 효과적이었고 1000 W/m2에서는 42.1 mW까지 융합소자의 최대 출력 전력이 증가하였다. 본 연구에서는 쿨링패치를 에너지 융합 발전소자에 부착함으로써 에너지 융합 발전소자의 출력 전력이 27% 이상으로 증가하는 것을 확인하였다.
An irradiator is developed using two UVA wavelength ranges of SMD LEDs as a curing light source. This module has dimensions of 545×111×300 mm3 and is equipped with a TIR bar-shaped lens made of PDMS silicone resin. The developed irradiator offers high uniformity, with 89% in the centerline of the horizontal axis direction, for two different wavelength ranges of 365 nm and 385 nm. The radiation intensity from the light source module shows highly directional characteristics, and the irradiator provides a maximum irradiance of 1,634 mW/cm2 at a working distance of 50 mm. During the initial 5 minutes of operation, the irradiance experiences a rapid decrease. However, this issue is addressed by optimizing the LED's current reduction characteristics and managing the Transistor's temperature rise in the constant current circuit. After continuous operation for approximately 60 minutes. The highest temperature, near the central part of the irradiating surface, reaches 69.7℃, while the lowest temperature, near the edges, is 41.1℃.
It is essential to know the heat transfer characteristics at the absorber plate of Flat-plate solar collector for optimum design. For flat-plate solar collector, it is difficult to experimentally study the effect for the Reynolds number of riser considering low mass flow rate being applied into the collector with one riser tube. So, this study were performed to show the heat transfer characteristics of flat-plate solar collector with single absorber plate and riser for various Reynolds number at riser using commercial code FLUENT 6.0. The base collector size is chosen with $0.4m^2$ as 0.2m by 2m with single riser in this study, Reynolds number at riser is from 200 to 1200 including about 530 at typical flat-plate collector with 10 risers considering the mass flow rate of 0.02kg/s per collector area for the certificate test Through the simulation, the results were presented as the temperature distribution at the absorber plate for various flow rate and solar irradiance conditions, then showed the effective length scale of the absorber plate The real solar irradiation condition is assumed as the constant heat flux condition of $500w/m^2$ considering the annual average solar irradiance in Korea.
The spectral radiance received by a remote sensor is consisted of the self-emitted component directly from the target surface, the reflected component of the solar irradiance at the target surface, and the scattered component by the atmosphere without ever reaching the object surface. In general, the self-emitted component is the most important part in the infrared signatures from the target. We measured the solar irradiation, sky irradiation, air temperature, wind velocity, wind direction, relative humidity, and atmospheric pressure together with the surface temperatures of rectangular parallelepiped targets. The measured diurnal surface temperature variations on the three different rectangular parallelepiped targets constructed by the steel, aluminum and bakelite are obtained at the same time intervals. The measured surface temperature results show that the top surface temperature of bakelite recorded up tp $7.6^{\circ}C$ higher than that of aluminium and $6.1^{\circ}C$ higher than that of steel at 11 AM on the sunny condition. A complete set of measured data including the surface temperature of rectangular parallelepiped targets together with the detailed weather information can be a valuable reference for future study.
The global weather prediction model, Korean Integrated Model (KIM), has been in operation since April 2020 by the Korea Meteorological Administration. This study assessed the performance of heat waves (HWs) in Korea in 2020. Case experiments during 2018-2020 were conducted to support the reliability of assessment, and the factors which affect predictability of the HWs were analyzed. Simulated expansion and retreat of the Tibetan High and North Pacific High during the 2020 HW had a good agreement with the analysis. However, the model showed significant cold biases in the maximum surface temperature. It was found that the temperature bias was highly related to underestimation of downward shortwave radiation at surface, which was linked to cloudiness. KIM tended to overestimate nighttime clouds that delayed the dissipation of cloud in the morning, which affected the shortage of downward solar radiation. The vertical profiles of temperature and moisture showed that cold bias and trapped moisture in the lower atmosphere produce favorable conditions for cloud formation over the Yellow Sea, which affected overestimation of cloud in downwind land. Sensitivity test was performed to reduce model bias, which was done by modulating moisture mixing parameter in the boundary layer scheme. Results indicated that the daytime temperature errors were reduced by increase in surface solar irradiance with enhanced cloud dissipation. This study suggested that not only the synoptic features but also the accuracy of low-level temperature and moisture condition played an important role in predicting the maximum temperature during the HWs in medium-range forecasts.
북한 시ㆍ군별 벼 생육모의결과를 토대로 벼 재배 적합성 여부를 판정하였다. 생육모의에 필요한 시ㆍ군 별 일 기상자료는 지형기후학적 공간내삽기법을 근거로 한 3단계 과정을 통해 생산하였다. 우선 기온의 경우 51개 남북한 표준관측소의 14년간(1981~1994) 월평균값을 관측지점 위도, 해발고도, 해안거리, 경사도, 개방도 등 지리지형변수에 회귀시켜 얻은 통계모형(RMSE=0.4~1.6$^{\circ}C$)을 북한전역에 적용시켜 1 km$\times$1 km수평 격자점 단위로 월별 평균값을 추정하였다. 강수량의 경우 상대적으로 자료가 풍부한 남한의 지형-강수 관계를 도출하여 이를 북한지방에 적용한 윤 (2000)의 방법에 의해 월별 강수량 분포도를 작성하였다. 일사량의 경우 남한 19개 관측소의 14년간(1984~1997) 월 평균 수평면 전천일사량 관측값의 추정식([일사량, MJ m$^{-2}$ day$^{-1}$)=0.344+0.4756[대기외 일사량]+0.0299[남쪽 개방도]-1.307[운량]-0.01[상대습도], 결정계수 0.92, RMS error 0.95)에 의해 북한 지방 27개 지점의 일사량 자료를 복원하였다. 이를 거리역산가중법으로 공간내삽하여 북한전역의 월별 일사량 분포도를 작성하였다. 두 번째 단계에서는 얻어진 1 km$\times$1km 격자점 기후값을 183개 북한 시ㆍ군별로 공간평균값을 취했다. 마지막으로 시ㆍ군 단위 월별 기후값을 이용하여 통계적인 방법 (Pickering et al., 1994)에 의해 30년간의 일별 기상자료를 생성하였다. 북한의 대표적인 벼 품종 생육조사자료를 토대로 CERES-rice 모형의 유전적 모수를 조정하고, 준비된 기상자료를 입력시켜 183개 시ㆍ군별 벼의 생육을 30년치씩 모의하였다. 생육모의결과 중 성숙기와 수량 관련 특성을 점수화 하여 각 시ㆍ군의 벼 재배용 농업기후학적 잠재력을 정량적으로 표현하였다.
여름을 제외한 다른 계절의 온난화 혹은 일 최저기온에 대한 온실효과와 도시열섬효과에 관한 연구가 활발히 수행되었던 것에 비하면 여름철의 기온상승, 특히 일 최고기온의 상승에 대한 연구는 미흡하다. 최근 25년간 전국 18개 지점에서 관측된 우리나라의 여름철(6-8월) 일 최고기온 변화를 조사하고 그 변화에 미친 일사량의 영향을 분석한 결과, 평년(1971-2000)에 비해 하루 평균 일사량은 $0.61MJ\;m^{-2}$ 증가하였으며 같은 기간 일 최고기온은 $0.1^{\circ}C$ 상승한 것으로 확인된다. 이 기간 중 일사량의 연차변이는 여름 최고기온 연차변이의 65%를 설명할 수 있었다. 일사량의 증가는 대기투과율의 증가에 기인하며 대기투과율의 증가는 에어로졸 농도 특히 아황산가스 농도 감소 때문인 것으로 판단된다. 1999년부터 2007년까지 여름철 아황산가스 농도가 계속 감소해왔는데 이와 같은 경향이 앞으로도 지속된다면 대기투과율 증가 및 이에 따른 일사량 증가와 증가된 일사량으로 인한 최고기온 상승을 예상할 수 있다.
Seasonal growth and maturation process of Caulerpa okamurae were investigated in natural populations and in culture. Monthly sampling was carried out by SCUBA diving at Baekunpo, Busan, southeastern coast of Korea from November 1999 to October 2001. Growth of erect branches depended mainly on the water temperature in the natural habitat. Maximum length of erect branches was 14.0 $\pm$ 1.4 cm in June 2001 when the water temperature was 19.7$^{\circ}C$ and minimum was 2.8$\pm$0.2 cm in April when the water temperature was 14.7$^{\circ}C$. Fresh weight of erect branches was 3.9 $\pm$ 0.5 g in June 2001 and 0.2 $\pm$ 0.04 g in September 2000. Biomass of the population was maximum of 922.5 g dw${\cdot}m^{-2}$ in July and minimum of 125.6 g dw${\cdot}m^{-2}$ in April. Gametangial network was observed on the ramuli when the water temperature was over 19$^{\circ}C$ in August 2000 and June 2001. In the culture regime of 4 temperatures (15, 20, 25 and 30$^{\circ}C$) and 3 irradiances (20, 50 and 80 $\mu$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) combination, the maturation of excised erect branches was mainly affected by temperature. Maturation was induced under all irradiance conditions at 20 and 25$^{\circ}C$; under 80 $\mu$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ at 15$^{\circ}C$; and under 20 $\mu$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ at 30$^{\circ}C$. The highest rate of maturation was 64% under 20 $\mu$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ at 25$^{\circ}C$. These results suggested that developmental initiations of C. okamurae occurred at higher than 13$^{\circ}C$ and maturation took about 270 degree-days.
The excessive need of power is creating an unbalance situation in power sector, where solar energy is one of the best solutions among other energy sources to mitigate this demand. It is globally accepted because of its flexibility and long life compared to others. A lot research is going on to enhance the energy efficiency by introducing photovoltaic (PV) power generation technology, but still irradiation of PV power is the major problem. In this manuscript, we have designed PV module using single diode methodology and also the solar conversion efficiency was boosted with maximum power point tracking (MPPT) by using perturb and observe (P&O) algorithm. The simulation was done for $1000W/m^2$ and $800W/m^2$ at solar irradiance in cell temperature of 25C and 40C degree levels in PSIM tool.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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