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이중편파 레이더 자료동화를 이용한 2018년 03월 08일 대설 사례 분석
주현석,민기홍 한국기상학회 2021 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
겨울철 발생하는 예상치 못한 대설은 도로 빙결화에 따른 교통사고 및 농작물 냉해 등으로 인명 및 재산 피해가 발생한다. 일반적으로 강설은 1 ~ 2월에 집중되고 3월부터 점차 온도가 상승하면서 강설의 피해는 줄어들지만, 낮은 빈도로 3월까지 대설이 발생하는 경우가 종종 있다. 예상치 못한 봄철 대설 피해를 최소화하기 위하여 3월 중 대구지역에 대설 경보가 발표된 2018년 3월 8일 사례에 대하여 이전 연구에서 역학적 특징 분석을 진행하였다. 본 연구에서는 예측 정확도 향상 및 레이더의 이중편파 변수 자료동화를 적용하기 위하여 S-밴드 기상레이더 반사도, 차등반사도, 비차등위상차, 교차상관 계수, 시선속도 등의 자료를 3차원 변분자료 동화(3D-VAR) 방법으로 동화한 연구를 수행하였다. 레이더는 대기 중 강수에 대한 3차원 분포, 강도, 시선속도를 관측하여 강수에 대한 정보를 제공하며, 이러한 특징을 활용하여 레이더 시선속도를 수치모델 바람장에, 레이더 반사도를 모델 온도장에 따라 구분한 수상체 혼합비에 입력하여 예보 정확도를 개선할 수 있다. 07일 21KST부터 24KST까지 30분 간격으로 3D-VAR를 진행한 후, WRF 모델을 12시간 수행하였다. 분석결과 남해상에서 발달한 저기압의 중심 기압이 낮아졌고, 12시간 누적강수량에서 규준 실험은 충청, 강원 남부 이남으로 10mm 이상 강수가 모의 되었던 반면 3D-VAR는 서울 및 강원 북부 이남으로 10mm 이상 모의 되면서 10mm 이상의 강수 영역은 조금 더 넓고 강수량은 소폭 줄어든 것으로 나타났다. 지표 잠열 및 지면 온도, 온도 이류의 모의결과 비교 시 3D-VAR의 경우 경상도와 전라도 지역으로 CTRL 보다 지면 온도 및 온도 이류가 증가하였고, 지표 잠열 방출도 약 20 w/㎡ 증가한 것으로 나타났다. 2018년 03월 08일 00시 부터 03시까지 700 hPa 고도에서 눈 혼합비가 증가한 것으로 분석되지만 04시부터 지표면 눈 혼합비는 CTRL 보다 약 0.1g/kg 감소하고, 700 hPa 고도의 눈 혼합비는 CTRL과 유사한 것으로 분석되었다. AWS를 이용하여 12시간 누적강수량 오차검증을 수행한 결과 CTRL의 MAE는 5.35, RMSE는 8.52, 3D-VAR의 MAE는 4.28, RMSE는 7.67 mm로 작은 오차가 분석되면서 강수량 예측의 정확성이 향상되었다. 또한 이중 편파 레이더 변수를 이용한 3차원 분변자료 동화 연구 분석 결과를 함께 발표할 예정이다.
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2018년 03월 08일 대설 사례에 대한 역학적 특징 분석
주현석,민기홍,미란티 인드리 하스튜티 한국기상학회 2021 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.4
대구광역시는 한반도 남부지역에 위치하여 타 지역과 비교 할 때 1년 중 강설 빈도가 매우 낮은 편이다. 대부분 강설은 1윌과 2월에 집중되며 3월부터 온도가 점차 상승하면서 강설의 영향은 크게 줄어들게 된다. 그러나 적은 빈도로 3월까지 대설이 발생하는 경우도 있으며, 예상보다 많은 눈이 발생하게 될 경우 교통혼잡 및 시설물 붕괴 등 피해가 타 지역보다 클 수 있다. 2018년 3월 8일의 경우 예보와 다르게 대구지역에 많은 강설로 인해 대설경보까지 발표된 사례이다. 본 연구에서는 미국의 NCEP(National Centers for Environmental Prediction)에서 제공하는 FNL(Final Analysis) 재분석 자료를 초기 및 경계치로 설정하여 WRF(Weather Research and Forecasting)모델을 수행하고, 모의된 자료를 사용하여 역학적 특징에 대하여 분석하였다. 강설이 발생할 때 한반도는 남해상을 통과하는 저기압과 산둥반도에 위치한 상층 기압골 전면에 위치하였고, 한만국경에는 제트기류가 위치하였으며, 상층부터 하층까지 각각 300hPa 발산, 500hPa 상대와도, 700hPa 상승속도, 850hPa 수렴의 역학적 불안정이 영향을 주었다. 상층 저기압에 동반하여 다가오는 잠재와도의 영향과 하층 수증기의 응결로 인한 잠열방출이 상하층간 영향을 주어 더욱 불안정도는 발달하였고, 이 영향으로 전선이 폐색되며 대구지역을 통과하였다. 모의한 대기 수상의 연직 프로파일은 눈의 혼합비가 가장 크게 증가하였고, 강설은 주로 산악지역으로 집중되었다. 대구는 8일 00시부터 강설의 증발에 의한 냉각효과와 03시 전후로 온난이류가 지상저기압 후면에서 북서기류로 전환되면서 점차 한랭이류의 영향을 받기 시작하면서 강설이 시작되었다. 향후 이중 편파 레이더 변수를 활용한 3차원 분변자료 동화 연구를 진행할 계획이다.
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대칭 팁 간극에 기인한 고속으로 회전하는 압축기에서의 유동
주현석(Hyun Suk Joo),송성진(Seung Jin Song) 한국유체기계학회 2002 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.- No.-
The effects of finite gap at the tip of turbomachinery blades have long been topics of both theoretical and experimental research because tip clearance degrades turbomachinery performance. This paper presents an analytical study of radial flow redistribution in a high speed compressor stage with axisymmetric tip clearance. The flow is assumed to be inviscid and compressible. The stage is modeled as an actuator disc and the analysis is carried out in the meridional plane. Upon going through the stage, the radially uniform upstream flow splits into the tip clearance and passage flows. The tip clearance flow is modeled as a jet driven by blade loading, or pressure difference between the pressure and suction sides. The model takes into consideration the detached shocks which occur in the rotor passage at the design point. This shock model is used to calculate the density ratio across the stage. Thus, the model is capable of predicting the kinematic effects of tip clearance in the high speed compressor flow field.
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주현석(Hyun Seok Joo),김국진(Kuk Jin Kim),한진현(Jin Hyun Han),김영택(Young Taeg Kim) 전남대학교 수산과학연구소 2020 수산과학연구소논문집 Vol.28 No.2
In the framework of “The Comprehensive Data Analysis for Areas under the National Jurisdiction” Project, the Korea Hydrographic and Oceanographic Agency first checks data for missing or wrong values, then provides the data to the public. For stationary observation points, removing wrong or missing values entails temporal discontinuity which may not be best restored with interpolation. Manual correction is time-consuming and the decision criteria may differ among employees. The less is the quality of the data, the more specialists are to be involved, and the less objective are the models’ outcomes that use the data as an input. The focus of the current study is to overcome this by a temporal and spatial interpolation of marine data using neural networks. The experiments were done in two cases: an interpolation based on the single observation point data, and an interpolation based on the neighborhood observation points’ data. Then, each case was further subdivided into an interpolation based on six and twelve-hours time horizons. This is because, the variation in data is not large for the data within an hour timeframe, so simple nearest interpolation or linear interpolation models are sufficient. On the basis of this, the feasibility of interpolation of missing marine data was verified.
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PEO-EDA-LiClO4 블렌드계 탄성체 전해질의 제조와 특성
주현석 ( Ju Hyeon Seog ),장영욱 ( Jang Yeong Ug ) 한국고무학회 2004 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.39 No.1
Poly(ethylene oxide)(PEO)와 epoxy diacrylate(EDA) 및 금속염인 LiCIO₄를 블렌드하고 자외선 가교시킴으로써 이온전도특성을 나타내는 고체 전해질을 제조하고, 제조된 전해질의 이온 전도도를 블렌드조성, 염농도 및 온도 변화에 따라 측정하였다. PEO/EDA의 조성비가 70/30 wt%이고 ethylene oxide/Li^(+)의 몰비가 10인 전해질이 25℃에서 1.2×10^(-5) S/㎝ 에 달하는 높은 이온전도도를 나타내었다. 제조된 전해질 필름은 투명하였으며 고무와 같은 탄성을 나타내었다. DSC, XRD 및 편광현미경을 이용한 모폴로지 분석으로부터 에폭시 사슬이 PEO의 결정화를 억제함으로써 완전히 무정형인 블렌드를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다. Solid polymer electrolytes were prepared by UV irradiation of the blends consisting of poly(ethylene oxide)(PEO), epoxy diacrylate(EDA) and LiClO₄. Conductivities of the electrolyte films were measured as a function of blend composition, salt concentration and temperature. The electrolyte having the composition of poly(ethylene oxide) (70% by weight)/epoxy diacrylate (30% by weight) with mole ratio of 10 of ethylene oxide/Li^(+) exhibited a high ionic conductivity of 1.2×10^(-5) S/cm at 25℃. This blend is transparent and shows elastomeric properties. Morphological studies by means of differential scanning calorimetry, X-ray diffraction and polarized optical microscopy indicated that the cured epoxy chains in the blends inhibit the crystallization of poly(ethylene oxide) and thereby induce the blend systems to be completely amorphous in certain compositions.
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