The developing Smart UAV in KARI supposes high speed flight as like a conventional plane, as well as vertical takeoff and landing as like a helicopter. Therefore, the air intake system should be designed to provide the sufficient air flow to the engine and the maximum possible total pressure recovery at the engine intake screen over a wide range of flight conditions. For this purpose, we designed the intake system using a pilot type intake model and plenum chamber In this paper, we designed the intake model and analyzed the performance of designed intake system using the general-purpose commercial CFD code, CFD-ACE+ For 3-D calculation, we generated mesh using the unstructured gird and used $\kappa-\epsilon$ turbulence model. The analysis results of the total pressure variation and the velocity distribution was illustrated in this paper. The pressure recovery and distortion coefficient at a plane coincident with the compressor inlet were calculated and streamline variation through the intake system was investigated at the worst condition as well as the standard flight condition.
본 논문은 낙동강 하류 지역 부유쓰레기에 대한 실시간 이동 경로 추적과 수문기상환경 분석을 통해 구체적인 하구 유출 특성을 파악하고자 하였다. 부유쓰레기의 이동 및 하구 유출 경로를 파악하기 위해 위성 위치발신기를 장착한 소형 부이를 활용하였다. 그리고 수문기상환경을 파악하기 위해 하천 유량 및 하구둑 방류량변화, 하구역의 풍향에 대한 분석을 수행하였다. 향후 본 연구 결과는 집중호우시 낙동강 부유쓰레기의 연안유출 여부와 피해 범위를 파악하는데 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
축제식 양식장에서 수차에 의한 순환효과를 재현하기 위해 수치모형을 개발하였다. 수치모형의 지배방정식으로는 2차원 수심적분 Reynolds 방정식을 사용하였고, 수차에 의한 가속도는 축력을 수차날개에 의해 밀려가는 유체의 질량으로 나눈 값으로 산정하였다. 수치모형을 적용하여 1대의 수차를 작동하고서 수차로부터 직선방향 loin 간격으로 관측된 유속자료와 비교하였다. 모형의 보정을 위해 유량보정계수와 무차원 와점성계수의 민감도를 실험하였다. 유량보정계수는 본 연구에서 처음 제시된 항으로 실험결과 15와 20에서 모형의 결과가 관측값과 가장 유사하였다. 유량보정 계수는 관측자료가 없거나 관측이 용이하지 않을 경우 효과적으로 사용할 수 있으며, 특히 수치실험에서 수차에 의해 발생하는 복잡한 수리특성을 비교적 단순하게 처리할 수 있다는 장점이 있다. Reynolds 응력을 Boussinesq 근사로 표현하는 녈 연구에 서 무차원 와점성계수는 6이 가장 적당한 것으로 계산되었다. 바람에 의한 전단효과를 파악하기 위해 유향 $0^{\circ}C,\;90^{\circ}C,\;180^{\circ}C$ 그리고 풍속 0, 2.5, 5와 7.5m/s 조건의 경우를 비교하였다. 풍향이 수차에 의한 제트류 방향과 평행하거나 정반대일 경우 유속변화는$1\%$ 이하이나, 제트류에 직각으로 향할 경우 제트류 좌우의 와류는 풍향에 따라 위치가 뚜렷이 바뀌며, 유속은 약 $4\%$까지 감소하는 것으로 나타났다. 유속변화 $4\%$는 바람응력 외에 호지의 기하학적 평면구조 혹은 변장비 등에 따른 효과도 포함하는 것으로 생각되었다. 호지에 미치는 바람에 의한 유속변화가 $4\%$ 이하인 것으로 보아, 바람웅력의 영향은 매우 미약한 것으로 나타났다. 그러나 호지의 기하학적 특성과 관련한 와류형성 기구에 대해서 바람이 미치는 효과는 무시할 수 없는 것으로 생각되었다. 모형은 또한 축제식 양식장 2곳에 적용하였다. 양식장 호지 A와B는 각기 변장비 1.05와 0.68, 면적 1.02ha와 0.66ha 그리고 평균수심 1.2m를 갖는다. 각각의 호지에 수차 4대를 작동하고서 관측된 유속과 수치모형을 적용한 계산결과를 회귀 해석하였다. 호지A에서 유향 및 유속의 상관계수는 각기 0.8928, 0.6782이며 호지 B의 경우 각기 0.8539, 0.7071인 것으로 나타났다 따라서 본 연구에서 사용된 모형은 호지의 순환특성을 비교적 잘 재현하였으며, 향후 수차운영과 양식호지의 수질관리에 관한 유용한 도구로 사용될 수 있을 것으로 생각하였다.
The characteristics of flow around a single obstacle with fixed height and varied length and width are numerically investigated using a computational fluid dynamics (CFD) model. As the obstacle length increases, flow distortion near the upwind side of the obstacle increases and the size of the recirculation zone behind the obstacle also increases. As the obstacle width increases, the size of the recirculation zone decreases, despite almost invariable flow distortion near the upwind side of the obstacle. Flow passing through an obstacle is separated, one part going around the obstacle and the other crossing over the obstacle. The size of the recirculation zone is determined by the distance between the obstacle and the point (reattachment point) at which both the flows converge. When the obstacle width is relatively large, flows are reattached at the obstacle surface and their recoveries occur. Resultant shortening of the paths of flows crossing over and going around decreases the size of the recirculation zone. To support this, the extent of flow distortion defined based on the change in wind direction is analyzed. The result shows that flow distortion is largest near the ground surface and decreases with height. An increase in obstacle length increases the frontal area fraction of flow distortion around the obstacle. In the cases of increasing the width, the frontal area fraction near the upwind side of the obstacle does not change much, but near the downwind side, it becomes larger as the width increases. The frontal area fraction is in a better correlation with the size of the recirculation zone than the building aspect ratios, suggesting that the frontal area fraction is a good indicator for explaining the variation in the size of the recirculation zone with the building aspect ratios.
Nebkhas are widely distributed in farming-pastoral zones, typical grassland and desert margins. In the southeast of the Inner Mongolia Plateau, it is mainly distributed at the leeward of cultivated land and alluvial fan, severe deterioration rangeland and around residential points. Through the field measurement and statistical analysis of Caragana microphylla Lam. Nebkhas morphological parameters (length, width and height of Nebkhas are included), the results show that there were close correlations between the Nebkhas morphological parameters. The ranges of height and width of Nebkhas changed dramatically and have reached up to 11.44 m and 7.97 m respectively, however, the change range of height was relatively smaller and just 1.09 m. The morphological parameters change of the same type Nebkhas in the same region was large ranging from 0.56 m in height, 3.56 m in width to 6.96 m in length, while the morphological characteristics of the same type Nebkhas in different regions were much similar. A correlation between length and width was significantly positive, but the correlations between height and length, and between height and width were much more complicated. It can be concluded that the Nebkhas in Zhengxiangbai Banner and Taipusi Banner were at the initially growing stage, while the Nebkhas in Huade County belonged to a transitional stage from the growing phase to the stabilizing phase. The changing regularity of distance between Nebkhas in along-wind direction was not consistent.
The aim of this study is to examine weather modification by urbanization and human activities. The characteristics of the urban heat island (UHI) and precipitation in Seoul metropolitan area of Korea are investigated to demonstrate that cities can change or modify local and nearby weather and climate, and to confirm that cities can initiate convection, change the behavior of convective precipitation, and enhance downstream precipitation. The data used in this study are surface meteorological station data observed in Seoul and its nearby 5 cities for the period of 1960 to 2009, and 162 Automatic Weather System stations data observed in the Seoul metropolitan area from 1998 to 2009. Air temperature and precipitation amount tend to increase with time, and relative humidity decreases because of urbanization. Similar to previous studies for other cities, the average maximum UHI is weakest in summer and is strong in autumn and winter, and the maximum UHI intensity is more frequently observed in the nighttime than in the daytime, decreases with increasing wind speed, and is enhanced for clear skies. Relatively warm regions extend in the east-west direction and relatively cold regions are located near the northern and southern mountains inside Seoul. The satellite cities in the outskirts of Seoul have been rapidly built up in recent years, thus exhibiting increases in near-surface air temperature. The yearly precipitation amount during the last 50 years is increased with time but rainy days are decreased. The heavy rainfall events of more than $20mm\;hr^{-1}$ increases with time. The substantial changes observed in precipitation in Seoul seem to be linked with the accelerated increase in the urban sprawl in recent decades which in turn has induced an intensification of the UHI effect and enhanced downstream precipitation. We also found that the frequency of intense rain showers has increased in Seoul metropolitan area.
These days, the use of alternative energy is recognized as one of countermeasures to rising oil prices and climate-change agreements. Especially, it is regarded as a main element to realize 'Low-Carbon Green Growth', one of the key policies of MB government. However, though alternative energy, renewable energy, is a main policy issue of the present administration, there are many problems to solve: the lack of recognition of its energy, the low level of its technology, its expert's shortage, and its limited application fields. Therefore, to stimulate the use of alternative energy in Korea and to change the recognition of this energy, it is needed to utilize it to urban street furniture that many people visit and use. In particular, if alternative energy is first applied to street furniture that needs energy for its management, the effect of publicity and energy saving will be so great. In this study, for the basic research to introduce and promote various alternative energy sources such as solar power, wind power, small hydro power, and human power, we analyzed the present condition of development of Korean and foreign street furniture items. Furthermore, we evaluated the level of development of these street furniture products and the design types of them and from these evaluations suggested the design direction that can solve problems in development and improve the possibility of application of these energy sources to these street furniture items. Through these analyses, this study aims to enhance the image of future environment-friendly city and make new index for the application of alternative energy.
충남 서천군 소황리 해안을 대상으로 광파측거기를 이용하여 해빈과 전사구를 정밀측량한 후 중기간의 해빈과 해안사구 지형 변화를 분석하고 그 결과를 현지의 풍계와 장기간 지형변화와 연관시켜 검토하였다. 4회에 걸친 측정값을 1m 해상도의 DEM으로 변환하여 분석한 결과, 연구 지역의 지형 발달 방향은 바람의 방향보다는 인공구조물의 영향이 큰 것으로 나타났다. 연구지역 중앙에 위치한 도류제와 남단에 신축된 방조제에 의해, 도류제 북쪽에서는 퇴적이, 도류제 남쪽에서는 침식이, 그리고 연안류에 의해 방조제 근처에 지속적인 퇴적이 발생하였다. 해빈과 해안사구는 측정시기에 따라 침식과 퇴적이 반복되어 퇴적물 교환이 주기적으로 일어남을 알 수 있었다. 향후 주기적이고 지속적인 정밀 측량이 이루어지면 연구 지역 일대에서 일어나는 지형 변화의 원인을 정확히 밝힐 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서는 전산유체역학(CFD) 모델을 이용하여, 건물 외관비에 따른 건물협곡에서의 소용돌이 현상을 재현하고 정량적인 해석을 시도하였다. 이를 위하여 건물협곡의 폭(W)을 기준으로 건물의 길이(L) 및 높이(H) 증가에 따른 민감도 실험을 수행하였으며, 건물협곡에서의 바람 벡터장과 2차 역회전 소용돌이의 형성 등을 분석하였다. 수평소용돌이의 경우에는 건물의 길이 증가에 따라 성장하다가 L/W=2.5부터 건물협곡의 중앙부에서 벡터의 크기 약화 및 방향 변화 등의 조짐이 보이기 시작하였고, L/W=3.0 이상에서 흐름이 분리되어 1차 소용돌이는 약화되고 건물협곡의 안쪽에서 2차 역회전 소용돌이가 형성되었다. 연직소용돌이의 경우에는 건물의 높이 증가에 따라 성장하다가 H/W=2.5부터 건물협곡의 하부에서 벡터의 방향전환 현상이 나타나기 시작하였고, H/W=3.5 이상의 조건에서 1차 소용돌이는 약화되고 2차 역회전 소용돌이가 형성되었다.
In this study, numerical simulations using community multiscale air quality (CMAQ) were conducted to analyze the change in ozone (O3) concentration due to the reduction in nitrogen oxides (NOx)andvolatile organic compounds (VOCs) emissions in Busan. When the NOx and, VOCs emissions were reduced by 40% and, 31%, respectively, the average O3 concentration increased by 4.24 ppb, with the highest O3 change observed in the central region (4.59 ppb). This was attributed to the decrease in O3 titration by nitric oxide (NO) due to the reduction of NOx emissions in Busan, which is classified as a VOCs-limited area. The distribution of O3 concentration changes was closely related to NOx emissions per area, and inland emissions were highly correlated with daily maximum concentrations and 8-h average O3 concentrations. Contrastingly, the effect of emission reduction depended on the wind direction. This suggests that the emission reduction effects may vary depending on the environmental conditions. Further research is needed to comprehensively analyze the emission reduction effects in Busan.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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