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대기질 모델링 해상도에 따른 결과 비교: 부산지역 사례
곽명창,이윤구,김유미,문난경 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
부산지역은 바다와 접하고 내륙으로 산지가 발달되어 해륙풍이 우세한 특성이 있으며 항만, 산업, 도로 등 다양한 배출원이 존재하여 미세먼지 농도 모의 시 고해상도의 대기질 모델링 수행이 요구된다. 그러나 수치해석 측면에서는 고해상도 계산의 경우 불확실성도 커져 항상 유용한 결과를 도출하기는 쉽지 않다. 이에 본 연구에서는 대기질 모델링을 통한 대기오염물질 농도 모사 시 고해상도 모델링의 활용성 및 필요성을 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 부산지역에 대하여 3km와 1 km 해상도에 따른 기상과 대기오염물질 모의결과 비교를 수행하였다. 대기질 모델링은 WRF-SMOKE-CMAQ을 사용하였다. WRF 모델링 결과, 대체적으로 1km 해상도의 결과가 3 km 해상도에 비하여 크게 개선되지 않는 것으로 나타났다. 그러나 1km 해상도 결과가 일부 지점(해안 및 내륙)에서 개선된 것으로 보이며, 부산 지역 전체로 볼 때 바람의 수렴대 및 발산대가 명확하게 나타남을 알 수 있었다. CMAQ 모델링과 관측치 비교결과의 경우 O₂, NO₂, PM10, PM2.5 물질들에 대하여 해상도에 따른 차이가 크지 않았으나, 해안가 측정소에서 내륙지점에 비해 1km 해상도에서 PM10, PM2.5 물질들에 대한 모사 능력이 3km 해상도보다 높은 것으로 나타났다. 이에 상세한 바람장을 적용한 고해상도 대기질 모델링 모의결과의 경우 향후 세부적인 미세먼지 원인규명 시 정확도 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
위성자료를 이용한 암모니아 배출량의 시간분배계수 산정 및 대기질 모사 개선 효과 분석
정석한,이윤구,곽명창,심창섭,김유미,최현진,김대곤,문난경 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
대기 중에 존재하는 암모니아는 주로 비료이용, 가축분뇨 등 주로 농업활동에서 발생하고, 산업부문의 생산공정에서도 발생하는 것으로 알려져 있으며, 대기중에 존재하는 황산, 질산과 반응하여 암모늄을 생성하고 2차 미세먼지의 생성에 큰 영향을 미친다. 암모니아 배출량은 계절적 변화에 따른 배출량 변화가 크게 나타나는 것으로 알려져 있으나, 국내 배출량 인벤토리(CAPSS)에서 작성되는 배출목록은 암모니아 배출량의 계절적 변화가 크지 않다. 이에, 본 연구에서는 위성자료를 인버스 모델링하여 암모니아 배출량의 월별 시간분배계수를 산정하고 대기질 모델링을 실시하였다. 대기질 모델링은 WRF-SMOKE-CMAQ을 적용하였으며, 재분배한 암모니아 배출량은 기존 배출량(CAPSS 2016)보다 봄철과 여름철에는 높고 가을과 겨울철에는 낮은 패턴으로 나타났다. 대기질 모델링결과 여름철 암모니아 배출량 증가로 인해 충남지역의 미세먼지 농도가 높게 나타나는 등 지역별로 계절별 미세먼지 농도의 변화를 볼 수 있었다. 또한 대기오염 집중측정망 자료 및 EANET (The Acid Deposition Monitoring Network in East Asia) 자료와 모델링 결과의 비교로부터 여름철 일부지점의 개선효과를 확인하였다.
지진시 Nailed-Soil 굴착벽체의 안전율과 거동특성
조영진,최세휴,곽명창 한국구조물진단유지관리공학회 2009 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.13 No.6
본 연구에서는 지진시 nailed-soil 굴착벽체의 안전율과 거동특성에 대하여 제시하였다. 시간이력해석을 이용하여 정적하중과 지진하중을 받는 nailed-soil 굴착벽체 전면부의 수평변위, 축력, 전단력, 모멘트를 해석하였다. Dawson과 Roth가 제안한 전단강도 감소기법에 바탕을 둔 안전율을 지진시 nailed-soil 굴착벽체의 안전율 계산에 사용하였다. 제안된 방법에 의한 안전율을 기존의 연구에서 산정된 안전율과 비교하여 그 타당성을 확인하였다. In this study, the behavior and safety factor of a nailed-soil excavation wall during earthquake is presented. The horizontal displacement, axial force, shear force, and moment of facing of a nailed-soil excavation wall subjected to static and seismic load are analyzed using time history analysis. The safety factor based on the strength reduction technique proposed by Dawson and Roth is used to calculate the safety factor of a nailed-soil excavation wall during earthquake. The safety factor by the proposed method is verified by comparing with those by other methods.
서인선,이영미,오상율,곽명창,이현지,In-Seon Suh,Young-Mi Lee,Sang-Yul Oh,Myeong-Chang Gwak,Hyeon-Ji Lee 한국환경과학회 2024 한국환경과학회지 Vol.33 No.7
In popular tourist destinations such as Jeju and Gangwon, electric rental cars are increasingly adopted. However, sudden battery drain due to weather conditions can pose safety issues. To address this, we developed a battery consumption analysis model that considers resistive energy factors such as acceleration, rolling resistance, and aerodynamic drag. Focusing on the effects of ambient temperature and wind speed, the model's performance was evaluated during an empirical validation period from November to December 2023. Comparing predicted and actual state of charge (SoC) across different routes identified ambient temperature, wind speed, and driving time as major sources of error. The mean absolute error (MAE) increased with lower temperatures due to reduced battery efficiency. Higher wind speeds on routes 1 and 6 resulted in larger errors, indicating the model's limitation in considering only tailwinds for aerodynamic drag calculations. Additionally, longer driving times led to higher actual SoC than predicted, suggesting the need to account for varying driver habits influenced by road conditions. Our model, providing more accurate SoC predictions to prevent battery depletion incidents, shows high potential for application in navigation apps for electric vehicle users in tourist areas. Future research should endeavor to the model by including wind direction, HVAC system usage, and braking frequency to improve prediction accuracy further.