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한국에서 발생한 청천난류 사례에서 나타나는 종관규모 대기상태에 대한 연구
민재식,전혜영,김정훈 한국기상학회 2011 대기 Vol.21 No.2
The synoptic condition of clear-air turbulence (CAT) events occurred over South Korea is investigated, using the Regional Data Assimilation and Prediction System (RDAPS)data obtained from the Korea Meteorological Agency (KMA) and pilot reports (PIREPs)collected by Korea Aviation Meteorological Agency (KAMA) from 1 Dec. 2003 to 30 Nov. 2008. Throughout the years, strong subtropical jet stream exists over the South Korea, and the CAT events frequently occur in the upper-level frontal zone and subtropical jet stream regions where strong vertical wind shears locate. The probability of the moderate or greater (MOG)-level turbulence occurrence is higher in wintertime than in summertime, and high probability region is shifted northward across the jet stream in wintertime. We categorize the CAT events into three types according to their generation mechanisms: i) upper-level front and jet stream, ii)anticyclonically sheared and curved flows, and iii) breaking of mountain waves. Among 240MOG-level CAT events reported during 2003-2008, 103 cases are related to jet stream while 73cases and 25 cases are related to the anticyclonic shear flow and breaking of mountain wave,respectively.
지상기반 관측자료를 이용한 수도권지역 저고도난류 특성 연구
민재식,김정훈 한국기상학회 2021 한국기상학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
전 세계적으로 도시화는 빠르게 진행되고 있으며 우리나라의 도시화율은 80%이상 수준이며 2050년 경 86%에 달할 것으로 예측된다. 빠른 도시화로 인해 도심 교통혼잡은 가중되고 있으며 2015년 한국교통연구원 분석에 따르면 교통혼잡비용이 무려 33조 3천억원에 달하는 것으로 나타났다. 이러한 교통 체증을 해결하기 위한 방안으로 대두되고 있는 것이 드론이다. 우리나라도 2025년 상용화를 목표로 한국형 도심항공교통(K-UAM)에 대한 정책 및 연구개발을 진행 중에 있다. 도심항공교통은 지상 50 m에서 약 1km 내외의 고도를 운항하게 된다. 이 고도는 대기혼합층에 해당하고 대기혼합층 내에서는 대류에 의한 연직확산 및 바람에 의한 시어의 영향으로 미세규모의 난류가 많이 발생한다. 이러한 미세규모 난류는 드론의 순항을 위협하는 주요 요소 중 하나다. 이에 본 연구에서는 안전한 드론비행을 위해 도심 내 하층대기에서의 난류 발생 특성을 분석하고자 한다. 분석을 위해 우리나라 수도권을 중심으로 3개 지점의 윈드라이다 바람성분 프로파일과 난류 플럭스 관측자료를 사용하였다. 2016년부터 2020년 기간 관측된 자료의 계절 및 시간에 따른 난류발생 특성을 분석하였다. 또한 관측지점의 주변 특성 (주거지, 상업지, 농경지)에 따른 난류발생 특성도 분석하였다. 가장 큰 특징은 농경지에 비해 주거지/상업지에서 난류발생 빈도가 높았으며, 야간에 농경지는 안정한 대기 특성을 보이는 반면, 주거지/상업지에서는 야간임에도 불구하고 난류발생 빈도가 높게 나타났다.
Cycle-CVD법으로 증착된 TiN 박막의 ALD 증착기구와 특성에 관한 연구
민재식,손영웅,강원구,강상원,Min, Jae-Sik,Son, Young-Woong,Kang, Won-Gu,Kang, Sang-Won 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.5
Ti[N ($C_{2}$$H_{5}$ $CH_{3}$)$_{2}$]$_{4}$ [tetrakis(ethylmethylammino)titanium.TEMAT]와 $NH_{3}$를 반응가스로 하여 각각 펄스(pulse) 형태로 시분할 주입되는 새로운 박막 증착방법(이하 Cycle-CVD라 함)을 이용하여 TiN박막이 $SiO_2$.기판위에 증착되었다.Cycle-CVD에서 반을로 내로 주입되는 반응가스와 Ar가스는 TEAM 펄스, Ar 펄스,$NH_{3}$펄스, Ar 펄스의 순서로 시분할주입되었고, 이렇게 차례대로 주입되는 4개의 펄스를 하나의 cycle로 규정하고, Cycle-CVD는 이러한 cycle이 연속하여 반복적으로 주입되도록 설계되었다. 기판온도가 $170^{\circ}C$-$210^{\circ}C$에서는 atomic layer deposition(ALD)특성을 보였고, $200^{\circ}C$에서 충분한 반응가스의 펄스시간 후에 cycle당 증착된 박막의 두께가 0.6nm/cycle로 포화되는 양상을 보여주었는데, 이는 cycle당 증착된 TiN 박막의 두께가 1.6 monolayer(ML)/cycle에 해당된다. 이와 같이 반등가스의 흡착을 이용ㅇ하여 TiN이 제한된 표면반응만에 의하여 ALD 기구에 의해 증착이 이루어지므로 TiN 박막의 두께는 단지 cycle 횟수만으로 정확하게 제어할 수 있었고, 우수한 step coverage 특성을 얻었다. 또한 반응가스간의 기상반응을 방지함으로써 입자의 발생을 억제할 수 있었고, 상대적으로 낮은 온도임에도 불구하고 4at% 이하의 낮은 탄소함량을 갖는 양호한 특성을 보여주었다. Atomic layer deposition(ALD) of amorphous TiN films on $SiO_2$ between 17$0^{\circ}C$ and 21O$^{\circ}C$ has been investigated by alternate supply of reactant sources, Ti[N($C_2,H_5,CH_3)_2]_4$ [tetrakis(ethylmethylamminoltitanium: TEMAT] and $NH_3$. Reactant sources were injected into the reactor in the order of TEMAT vapor pulse, Ar gas pulse, $NH_3$. gas pulse and Ar gas pulse. Film thickness per cycle was saturated at around 1.6 monolayer(MU per cycle with sufficient pulse times of reactant sources at 20$0^{\circ}C$. The results suggest that film thickness per cycle could be beyond 1 MLicycie in ALD, which were explained by rechemisorption mechanisms of reactant sources. The ideal linear relationship be¬tween number of cycles and film thickness is confirmed. As a results of surface limited reactions of ALD, step cover¬age was excellent. Particles caused by the gas phase reactions between TEMAT and NH3 were almost free because TEMAT was seperated from $NH_3$ by the Ar pulse. In spite of relatively low substrate temperature, carbon impurity was incorporated below 4 at%.