• 제목/요약/키워드: water vapor

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태풍 수치모의에서 GPS-RO 인공위성을 사용한 관측 자료동화 효과 (Impact of GPS-RO Data Assimilation in 3DVAR System on the Typhoon Event)

  • 박순영;유정우;강남영;이순환
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.573-584
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    • 2017
  • In order to simulate a typhoon precisely, the satellite observation data has been assimilated using WRF (Weather Research and Forecasting model) three-Dimensional Variational (3DVAR) data assimilation system. The observation data used in 3DVAR was GPS Radio Occultation (GPS-RO) data which is loaded on Low-Earth Orbit (LEO) satellite. The refractivity of Earth is deduced by temperature, pressure, and water vapor. GPS-RO data can be obtained with this refractivity when the satellite passes the limb position with respect to its original orbit. In this paper, two typhoon cases were simulated to examine the characteristics of data assimilation. One had been occurred in the Western Pacific from 16 to 25 October, 2015, and the other had affected Korean Peninsula from 22 to 29 August, 2012. In the simulation results, the typhoon track between background (BGR) and assimilation (3DV) run were significantly different when the track appeared to be rapidly change. The surface wind speed showed large difference for the long forecasting time because the GPS-RO data contained much information in the upper level, and it took a time to impact on the surface wind. Along with the modified typhoon track, the differences in the horizontal distribution of accumulated rain rate was remarkable with the range of -600~500 mm. During 7 days, we estimated the characteristics between daily assimilated simulation (3DV) and initial time assimilation (3DV_7). Because 3DV_7 demonstrated the accurate track of typhoon and its meteorological variables, the differences in two experiments have found to be insignificant. Using observed rain rate data at 79 surface observatories, the statistical analysis has been carried on for the evaluation of quantitative improvement. Although all experiments showed underestimated rain amount because of low model resolution (27 km), the reduced Mean Bias and Root-Mean-Square Error were found to be 2.92 mm and 4.53 mm, respectively.

방사선(放射線) 치료(治療)의 신속정확(迅速正確)을 위한 저온용융(低溫熔融) 차폐물(遮蔽物)의 제작(製作)과 응용(應用) (Rapidly and Accurately Processing of Low Melting Block for Shielding of Radiotherapy)

  • 추성실;이도행;박창윤
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제4권1호
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    • pp.14-20
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    • 1979
  • 고(高)에너지 방사선(放射線) 치료(治療)에 있어서 정상조직(正常組織)의 완전차폐(完全遮蔽)를 위하여 $5{\sim}8cm$ 납두께의 부정형(不定形) 차폐(遮蔽)벽돌을 제작(製作)해야하는 난점(難點)이 있었다. 저자(著者)들은 납 30.0%, 주석 11.5% 비스므스 48.5%, 카드미늄 10.0%를 사중(四重) 공정결합(共晶結合)시켜 밀도(密度)가 $9.8g/cm^3$ 용융온도(熔融溫度)가 $68^{\circ}C$인 저용융(低熔融) 차폐물질(遮蔽物質)을 개발(開發)하여 이를 Lead Y라고 명명(名命)하였다. 제작(製作)된 Lead Y Block을 $68^{\circ}C$에서 용융(熔融)시켜 보호(保護)해야할 중요(重要)한 장기(臟器)의 형태(形態)대로 제작(製作)된 styrofoam 음형(陰形)에 부어서 차폐효과(遮蔽效果)가 큰 차폐(遮蔽)벽돌을 쉽고 안전(安全)하게 제작(製作)할 수 있었고 납보다 더 단단하고 재현성(再現性)이 크며 저렴(低廉)한 가격(價格)으로 구입(購入)이 가능(可能)하므로 방사선(放射線) 치료효과(治療效果)에 큰 도움을 줄 수 있었다.

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활성탄과 제올라이트 13X 충진탑을 사용한 TSA 공정에서 조업조건이 벤젠의 흡착 및 탈착에 미치는 영향 (Effects of Operating Conditions on Adsorption and Desorption of Benzene in TSA Process Using Activated Carbon and Zeolite 13X)

  • 정민영;서성섭
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.594-603
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    • 2018
  • 본 연구는 VOC 제거 기술인 TSA 공정에서 제올라이트 13X와 활성탄이 채워진 두 종류의 탑을 사용하여 원료농도, 질소 유량, 수증기 유량, 탑 온도 등 조업조건의 영향을 분석하였다. 본 연구의 TSA 사이클은 흡착단계, 수증기 탈착단계, 건조 및 냉각단계로 구성되었다. 2% 벤젠 농도에서 제올라이트 13X와 활성탄의 사이클 당 전체 흡착량은 각각 4.44 g과 3.65 g으로 활성탄보다 충전밀도가 큰 제올라이트 13X가 더 많은 양의 벤젠을 흡착할 수 있었다. 수증기 탈착의 결과에서 수증기 유량을 증가시키고 탑의 외부 가열로 온도를 높이면 탈착시간이 짧아지고 배출되는 벤젠의 농도가 높아지는 것으로 나타났다. 2% 벤젠 농도에서 수증기 유량을 75 g/hr로 증가시키면 탈착시간이 1 hr에서 최대 33 min까지 단축되어 상대적으로 건조 및 냉각단계의 시간이 늘어나 수증기 제거와 탑 냉각을 충분히 진행할 수 있었다. 탑 온도를 높이면 탈착량이 증가하나 $150^{\circ}C$ 이상에서는 에너지소비는 증가하는 반면 탈착량은 거의 일정했다. 연속 사이클 조업에서 재생단계 완료 시 잔존하게 되는 벤젠의 비율이 늘어나면 흡착제 working capacity 감소의 원인이 될 수 있다. 제올라이트 13X를 이용해 연속 사이클 공정실험을 수행한 결과 탑 내부에 잔존하는 벤젠의 비율이 4번째 사이클 이후 일정한 값으로 유지되었다.

Three-dimensional Numerical Prediction on the Evolution of Nocturnal Thermal High (Tropical Night) in a Basin

  • Choi, Hyo;Kim, Jeong-Woo
    • International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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    • 제25권1호
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    • pp.57-81
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    • 1997
  • Numerical prediction of nocturnal thermal high in summer of the 1995 near Taegu city located in a basin has been carried out by a non-hydrostatic numerical model over complex terrain through one-way double nesting technique in the Z following coordinate system. Under the prevailing westerly winds, vertical turbulent fluxes of momentum and heat over mountains for daytime hours are quite strong with a large magnitude of more than $120W/\textrm{m}^2$, but a small one of $5W/\textrm{m}^2$ at the surface of the basin. Convective boundary layer (CBL) is developed with a thickness of about 600m over the ground in the lee side of Mt. Hyungje, and extends to the edge of inland at the interface of land sea in the east. Sensible heat flux near the surface of the top of the mountain is $50W/\textrm{m}^2$, but its flux in the basin is almost zero. Convergence of sensible heat flux occurs from the ground surface toward the atmosphere in the lower layer, causing the layer over the mountain to be warmed up, but no convergance of the flux over the basin results from the significant mixing of air within the CBL. As horizontal transport of sensible heat flux from the top of the mountain toward over the basin results in the continuous accumulation of heat with time, enhancing air temperature at the surface of the basin, especially Taegu city to be higher than $39.3^{\circ}C$. Since latent heat fluxes are $270W/\textrm{m}^2$ near the top of the mountain and $300W/\textrm{m}^2$ along the slope of the mountain and the basin, evaporation of water vapor from the surface of the basin is much higher than one from the mountain and then, horizontal transport of latent heat flux is from the basin toward the mountain, showing relative humidity of 65 to 75% over the mountain to be much greater than 50% to 55% in the basin. At night, sensible heat fluxes have negative values of $-120W/\textrm{m}^2$ along the slope near the top of the mountain and $-50W/\textrm{m}^2$ at the surface of the basin, which indicate gain of heat from the lower atmosphere. Nighttime radiative cooling produces a shallow nocturnal surface inversion layer with a thickness of about 100m, which is much lower than common surface inversion layer, and lifts extremely heated air masses for daytime hours, namely, a warm pool of $34^{\circ}C$ to be isolated over the ground surface in the basin. As heat transfer from the warm pool in the lower atmosphere toward the ground of the basin occurs, the air near the surface of the basin does not much cool down, resulting in the persistence of high temperature at night, called nocturnal thermal high or tropical night. High relative humidity of 75% is found at the surface of the basin under the moderate wind, while slightly low relative humidity of 60% is along the eastern slope of the high mountain, due to adiabatic heating by the srong downslope wind. Air temperature near the surface of the basin with high moisture in the evening does not get lower than that during the day and the high temperature produces nocturnal warming situation.

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ZnO 나노입자와 자몽씨추출물을 첨가한 아가복합필름의 자외선차단 및 항균특성 (UV Barrier and Antimicrobial Activity of Agar-based Composite Films Incorporated with ZnO Nanoparticles and Grapefruit Seeds Extract)

  • 김연호;방영주;윤기선;임종환
    • 한국포장학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.69-77
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    • 2019
  • 자몽씨추출물(GSE)과 ZnONP을 아가필름에 동시에 첨가하여 다기능성 복합필름을제조하였다. Agar/GSE/ZnONP복합필름은 특히 자외선차단성과 항균성에 대한 시너지 효과를 나타냈다. 광 차단성은 자외선 파장범위인 280 nm와 가시광선 파장범위인 660 nm에서 유의적인 차이를 보이며 크게 나타났다. 자외선차단성은 agar/GSE와 agar/ZnONP 필름에 비해 agar/ZnONP3%/GSE5% 필름에서의 크게 상승하여 GSE와 ZnONP의 시너지 효과를 확인할 수 있었다. 항균성으로는 그람양성균인 L. monocytogenes와 그람음성균인 E. coli O157: H7 모두 agar/ZnONP3%/GSE5% 필름에서 강한 항균성 및 시너지 효과가 있었다. 자외선 차단성과 항균성은 포장식품의 안전성을 확보하고 유통기한을 연장시키는데 필수적인 특성으로 agar/ZnONP3%/GSE5% 필름은 식품의 유통기한 연장과 식품의 안전성을 위한 포장필름으로 활용 가치가 높을 것으로 사료된다.

승온조건의 SEAS(surfactant-enhanced air sparging) 기술을 이용한 대수층 NAPL(n-decane)의 휘발제거 (Removal of NAPL from Aquifer Using Surfactant-enhanced Air Sparging at Elevated Temperature)

  • 송영수;권한준;김헌기
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권6호
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    • pp.87-94
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    • 2009
  • 대수층에 존재하는 휘발성 오염물질을 제거하는 새로운 공법으로서 Surfactant-enhanced air sparging(SEAS)은 지하수의 표면장력을 감소함으로써 지하수 폭기효율의 증대를 도모한다. 그러나 SEAS기술도 기본적으로 오염물질의 휘발에 의한 물질이동에 의존함으로써 휘발성이 낮은 오염물질의 제거에는 매우 제한적이다. 본 연구는 승온된 조건에서 SEAS기술을 준휘발성 물질인 n-decane에 대하여 적용함으로써 SEAS기술의 확장여부를 시험하였다. 지하수 폭기실험은 내경 5 cm, 길이 80 cm의 1차원 토양(모래)컬럼을 사용하여 실시하였다. 실험은 총 3회 실시하였으며, 상온에서 증류수로 포화된 조건에서 1회, 상온($23^{\circ}C$)에서 음이온계 계면활성제(sodium dodecylbenzene sulfonate, SDBS) 수용액으로 포화된 조건에서 1회(상온 SEAS), 그리고 승온상태($73^{\circ}C$)에서 SDBS수용액으로 포화된 조건에서 1회(승온 SEAS) 실시하였다. 계면활성제가 적용된 경우의 폭기에 의한 공기포화율(57%)은 증류수로 포화된 조건의 공기포화율(10%)보다 높게 측정되었다. 승온 및 상온조건에서의 공기포화율은 거의 차이가 없었으나 n-decane의 제거속도는 현저한 차이를 나타내었다. 토양유출 가스에 포함된 n-decane의 농도는 상온조건에 비하여 승온조건에서 10배 이상 높았으며, 따라서 제거속도도 10배 이상의 차이를 나타내었다. 본 연구 결과에 따라 상온에서 휘발성이 낮으나 수 십도의 온도상승으로 증기압이 획기적으로 늘어날 수 있는 준휘발성 물질에 대하여 SEAS 기술이 효과적으로 응용될 수 있을 것으로 보인다.

한국형 WA-DGNSS를 위한 WAAS 대류층 지연 보정모델의 성능연구 (Performance Test of the WAAS Tropospheric Delay Model for the Korean WA-DGNSS)

  • 안용원;김동현;;최완식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.523-535
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    • 2011
  • 한반도 지역의 GNSS 관측소의 자료들을 처리하여 가강수량을 추정하였고, 그 결과를 기상 관측 장비인 radiosonde의 추정치와 비교하였다. 실험 조건을 일반화하기 위하여, 데이터는 일반적인 기상 조건과 악화되는 기상 조건을 이용하였다. GNSS의 자료들에서 처리한 결과들은 연구에서 이용한 고 해상도의 기상 관측 장비의 예측 값들과 대부분10 mm내외에서 서로 일치하였다. 따라서GNSS가 고해상도 기상 대체 장비라는 가정하에서, 현재 WAAS 대류층 지연 모델로 쓰이고 있는 UNB3 모델이 한반도 내에서 적절한 모델로 쓰일 수 있는지에 대한 적용 가능성에 대한 실험을 수행하였다. 빠르게 변화하는 총 습윤 지연 값에 대한 결과를 비교한 결과, UNB3의 대류층 지연 모델은 한반도와 같은 습한 지역 내에서는 보정 모델로 부적절하다는 예측 결과를 보였다. 결과적으로, 향후 한국형 SBAS인 WA-DGNSS의 경우, 대류층 지연 영향을 최소화하여 고정밀 vertical 항행 해를 얻기 위해서는 현재 WAAS에서 쓰이는 기존 대류층 모델을 직접 이용하기 보다는 향후 한반도의 기상 상황에 적절히 대처할 수 있는 새로운 대류층 지연 모델이나 GNSS 관측치 또는 기상수치모델을 이용한 준 실시간 모델이 적절할 것으로 조사되었다.

자외선(紫外線)-B 증가조사(增加照射)에 대한 양수(陽樹)와 중성수(中性樹) 유묘(幼苗)의 생장(生長)과 생리적(生理的) 반응(反應)에 관한 연구(硏究) (Growth and Physiological Responses of Shade Intolerant and Intermediate Tree Seedlings to Enhanced UV-B Radiation)

  • 김종진;홍성각
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권4호
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    • pp.469-476
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    • 1999
  • 본 연구는 증가되는 UV-B 환경에 대한 양수(陽樹)와 중성수(中性樹)의 생장 및 생리적 반응을 탐구하고자 자작나무(Betula platyphylla var. japonica Hara)와 물푸레나무(Fraxinus rhynchophylla Hance)의 유묘(幼苗)를 대상으로 14주 동안 3 수준의 UV-B(ambient UV-$B_{BE}$, ambient+3.2, +$5.2\;KJ\;m^{-2}s^{-1}$) lamp가 설치된 야외포장에서 실시되었다. 자작나무와 물푸레나무 유묘의 수고생장(樹高生長), 근원경생장(根元徑生長), 엽면적(葉面積) 및 건물생산(乾物生産)은 UV-B 증가에 의하여 감소되었다. UV-B 증가에 의해 물푸레나무 유묘 잎의 기공저항(氣孔低抗)은 커졌으며, 엽록소(葉綠素), carotenoid 함량의 감소는 자작나무에서 보다 물푸레나무에서 더 뚜렷하였다. UV-B 흡수물질(吸收物質)의 현저한 증가는 나타나지 않았지만 자작나무에 비해 물푸레나무의 경우 다소 증가하는 경향이었다. 이러한 결과들은 UV-B 증가 환경에 대한 공시 두 수종의 생리적(生理的), 생화학적(生化學的) 반응이 다르다는 것을 의미한다.

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비지 단백질로 제조한 가식성필름의 기계적 및 물질투과특성 (Mechanical and Barrier Properties of Soybean Curd Residue Protein Films)

  • 조승용;박장우;이철
    • 한국포장학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.9-16
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    • 1999
  • 두부생산시 부산물로 다량 생산되는 두부비지를 효과적으로 이용하기 위해 이로부터 가식성 필름을 제조하였으며, 가소제로서 glycerol과 sorbitol을 사용하였을때 필름형성용액의 pH와 가소제의 농도가 가식성필름의 기계적특성(인장강도와 신장률), 수분투과도, 산소투과도 및 유지투과도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 건조하지 않은 두부비지에 10배의 물을 가하여 pH 11에서 1시간동안 교반하면서 단백질을 추출한 후, 등전점(pH 4.3) 처리하고 동결건조하여 농축단백질 시료를 만들고, 이로부터 solution casting 법으로 가식성필름을 제조하였다. 필름용액의 pH를 10으로 조절하여 제조한 가식성필름의 인장강도와 신장률이 우수한 것으로 나타났으며, 제조된 가식성필름의 인장강도는 가소제의 농도가 증가함에 따라 15.0 MPa에서 2.9 MPa로 감소하였으며 특히 sorbitol을 첨가하였을 때 가장 높은 인장강도와 신장률을 보였으며. 수분투과도는 첨가된 가소제의 양과 종류에 따라 $0.48{\sim}0.83nm{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$의 범위를 보였으며 많은 양의 가소제가 사용될수록 수분투과도가 높았다. 또한 가소제로서 sorbitol을 사용하였을 때가 glycerol을 사용하였을 때보다 수분투과에 대한 차단효과가 전 가소제 농도 범위 ($0.4{\sim}0.8g$ plasticizer/g protein)에 걸쳐 우수하였다. 또한 이들 필름들은 낮은 산소투과도($29.5{\sim}61.1aL{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$)와 유지투과도를 보여 산소와 유지의 투과에 대한 차단성이 높은 것으로 나타났다.

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키토산/젤라틴 블랜드 폴리머를 이용한 생분해성 필름의 대량생산 시스템에 관한 기초 연구 (Studies on the Mass-production System for Making Biodegradable Film Based on Chitosan/gelatin Blend)

  • 김병호;박장우;우문제
    • 한국포장학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.117-123
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    • 2006
  • 유용한 생분해성 필름의 대량생산 시스템에 관한 기초 연구로 키토산과 젤라틴을 이용하여 solution casting 방법으로 비율에 따라 혼합레진을 제조한 후 이를 열 압축기(heat press)로 혼합필름을 제조하였다. 또한, 키토산/젤라틴 혼합필름의 인장강도, 신장률, 색도, 수분 및 산소투과도와 같은 물리적인 특성에 있어 혼합비율이 미치는 효과에 대하여 조사하였다. 혼합비율로 제조된 키토산/젤라틴 혼합필름의 인장강도는 43.43 MPa에서 38.30 MPa로 점차적으로 감소하는 경향을 나타내었고, 신장률은 9.02%에서 15.09%로 인장강도 결과와는 다르게 증가되는 경향을 보였다. 필름의 외관을 결정하는 중요한 특성인 색도측정 결과, L값의 경우 키토산 함량이 증가할수록 혼합필름의 L값은 감소되었고, b값은 L값에 반비례로 증가되었다. 또한, 키토산의 함량이 증가함에 따라 제조된 혼합필름의 ${\Delta}E$ 및 YI 값들은 키토산 함량 15%를 제외하고는 보다 높은 값들로 측정되었다. 수분투과도는 $0.9673mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$에서 $0.8420mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 측정되었고, 산소투과도는 혼합비율에 따라 $1.5472{\times}10^{-7}mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$에서 $1.5424{\times}10^{-7}mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 측정되었다. Duncan의 다중비교 분석결과로 키토산의 농도가 증가함에 따라 혼합필름의 수분 및 산소투과도는 유의적인(P < 0.05) 차이를 나타내지 않았다.

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