본 연구에서는 국내 서로 다른 지리적 특성을 갖는 지역에서 발생되는 해륙풍에 의한 항만 내 선박 대기오염물질의 항구도시 확산 범위를 규명하고자 하였다. 연구 대상 지역은 서해안(인천항 및 평택·당진항), 다도해 지역(목포항), 남해 및 동해(부산항 및 마산항), 동해 산간 지역(동해·묵호항)으로 선정하였다. 해륙풍 발생과 그로 인한 항만 내 선박에서 기인하는 대기오염물질의 확산 모사를 위하여 비선형(Non-linear) 및 비정상(Unsteady) 거동의 국지 순환풍 모사가 가능한 HOTMAC-RAPTAD 프로그램을 활용하였으며, 모사 기간은 전형적인 여름 날씨인 7월 중순으로 하였다. 그 결과, 해륙풍의 발생 특성과 항만에서 발생되는 대기오염물질의 주변 지역 확산 거동이 지역 마다 서로 다르게 나타났는데 연구 대상 항만인 인천항, 목포항, 부산항, 동해·묵호항에서 배출되는 대기오염물질은 항구로부터 각각 27~31km(서울 서쪽 일부 지역), 21~24km(무안 남부), 20~26km(김해 및 양산 인근), 22~25km(태백산맥 능선 지역)까지 영향을 끼치는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 도출된 결과는 향후 효과적인 항만 지역 대기질과 선박 대기오염물질 관리에 있어 매우 중요한 기초 수단으로 활용 가능할 것으로 기대된다.

구조물의 감쇠비는 내풍성능을 평가하는 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 구조물의 실제 감쇠비는 대부분 계측된 응답을 기반으로 시스템 식별기술에 의하여 이루어진다. 그러나 예측된 감쇠비는 계측조건, 계측시간 및 시스템 식별기술에 따라 오차를 보이는 등 불확실성을 가지고 있다. 본 연구에서는 기 개발된 가상 동적진동기(Virtual Dynamic shaker)에 주요 개념으로 사용되었던 외부하중 스펙트럼의 전체 평탄성을 국부 평탄성으로 개념을 확대하여 감쇠비 추정을 보다 정교하게 하는 기법을 개발하였다. 국부 평탄성을 개념을 사용하여 감쇠비를 구하고자 하는 대상 모드의 고유진동수 부근에 적용함으로서 보다 정확하게 감쇠비 추정하는 기법을 다루었다. 본 개발된 기법을 검증하기 위하여 고층건물의 상시진동에 대하여 적용하였으며, 기존 시스템 식별법, 자유진동실험에 의한 결과와 비교 평가하였다. 그 결과 전체 평탄성을 가지는 개념에 비하여 국부평탄성을 가지는 VDS가 보다 정확하게 감쇠비를 추정하는 것을 보였다.

본 연구에서는 3차원 바람장 생성을 위한 수치 모델의 상층기상 입력 자료로 윈드프로파일러 자료의 적용 가능성과 유용성을 조사했다. 10개 지점의 윈드프로파일러 자료와 기상 예측 모델 WRF의 결과를 기상진단 모델 CALMET에 입력하여 산출한 바람장을 8개 지역에서 관측된 라디오존데 자료와 통계적으로 비교 검증하였다. WRF 바람장 모의 결과를 CALMET에 적용하여 모의한 수평 풍속에 비해 1시간 간격의 윈드프로파일러 자료를 CALMET에 적용하여 모의한 수평 풍속이 평균 제곱근 오차 1.5 m/s 내에서 관측 결과와 일치하고 특히 연안 지역에서 해풍과 같은 국지적인 바람 변화를 잘 모의하였다. 풍향의 평균 제곱근 오차는 50° ~ 70°로써 지형의 영향으로 오염된 윈드프로파일러의 풍향 오차에 기인한다. 윈드프로파일러 자료를 CALMET에 적용하면 대부분의 고도에서 상대적으로 정확한 바람을 신속하고 정확하게 모의할 수 있기 때문에 본 연구에서 제시하는 방법은 연안 지역의 기상뿐만 아니라 안전 환경감시에 유용할 것으로 기대된다.

본 연구는 낙동강 하구 주변해역의 파랑 특성을 분석하기 위해 2007년 춘계(4월, 5월)에 낙동강 하구 중앙 해상 지점에서 관측된 파랑자료와 기상청에서 운영하고 있는 거제도 해양기상 부이에서 동일시점에 관측된 결과와 비교 검증하고 관측기간동안의 두 지점에서의 기상인자(기압, 기온, 풍속 및 풍향)와의 상관성을 비교하였다. 이상에서 얻어진 결과는 다음과 같다. (1) 2007년 춘계(4월과 5월)의 거제도 해양기상 부이 파랑 관측자료가 최대파고 약 3-4m, 유의파고 약 2m, 주기 약 5-8sec의 범위에 해당하는 반면에 낙동강 하구에서의 파랑 관측자료는 파고가 대체적으로 1m미만의 상태로 정온한 상태를 보이며 주기는 4-7sec의 범위를 가진다. (2) 춘계 파랑 관측자료에서 바람에 의한 파랑 감쇄가 없을 경우 거제도 해양기상 부이에서부터 천수 또는 굴절에 의한 파랑변형의 효과로 인해 낙동강 하구 중앙부까지 파랑이 전달되면서 최대파고값은 약 2.2m, 유의파고값은 약 1.3m정도 감소된다. (3) 낙동강 하구역으로 내습하는 해양파랑은 대상해역의 기상조건, 특히 바람의 영향(풍속 및 풍향)에 따라서 증감하는 것을 알 수 있는데, 특히 풍향이 역풍이 부는 경우 유의파고는 감소하는 경향을 나타내며 풍속이 클수록 그 감소 기울기도 더욱 커짐을 알 수 있다.

복잡한 산악지형과 숲이 있는 나로 우주센터의 미규모 바람장을 MUKLIMO를 사용하여 모의하였다. 지형과 나무가 있을 때 모델의 민감도를 실험하기 위하여 각종 초기조건하에 수치모의를 수행하였다. 실험결과 나무는 평지 위에 서는 큰 영향을 미치나 언덕지형에서는 큰 영향을 미치지 못함을 알았다. 이러한 실험결과를 이용하여 나로 우주센터의 10m 상공에서의 미규모 바람장과 또, 발사장의 건설전후의 바람장도 모의하였다. 본 연구결과 MUKLIMO는 복접한 지형에서도 바람장의 수치모의가 가능하며 매우 유용함을 알았고 우주센터에서의 바람의 특성이 규명되었다.

최근 도시기후를 고려한 도시계획이 많은 나라에서 실용화되고 있다. 도시기후의 고려는 주로 도시의 바람 길 조성이라는 개념으로 구체화되고 있다. 도시의 바람 길 조성은 주로 하계에 도시지역의 열적 쾌적성을 개선하는 것을 목표로 한다. 아울러, 과학적 조사에 근거하여 도시의 단지계획을 합리적으로 함으로써 청정한 냉기류의 도심유입을 원활히 하여 도심의 대기오염을 저감하고자 하는 것도 목적으로 한다. 이 연구에서는, 수치실험을 통하여 전형적인 난후기일을 대상으로 대구지역의 국지순환풍이 지나는 바람의 길을 조사하였다. 그리고 이 바람에 의한 대기오염의 수송도 조사하였다. 수치실험에 사용한 모형은 RAMS(지역규모 대기모델)이다. 수치실험의 관심지역은 대구광역시 일대(약900km2)이다. 수평규모는 약 30km이다. 수치실험은 일반풍이 약하고 쾌청한 일기조건을 갖는 늦봄의 기상조건 하에서 수행되었다. 수치실험의 결과 다음과 같은 3가지 결과를 얻었다: (1) 대구의 대표적 산지인 팔공산과 앞산에서 야간에 산정에서 복사냉각으로 생성된 국지풍이 지나는 길을 발견할 수 있었다. 그 바람은 대구의 동쪽 지역에서 중력류의 형태로 계곡을 따라서 흘러내렸다. (2) 평지에서는, 그 바람이 대구의 중심지를 지나 서쪽으로 흘러갔다. (3) 그 결과로, 대기오염물질은 야간에 국지풍에 의해 서쪽지역으로 수송되어졌다.

The purpose of this study is to uncover the climatological characteristics of Yangganjipung, a strong local wind blowing in Yeongdong region, Korea, which has recently attracted attention as an exacerbation factor of wildland fire spread. Analyses of 20-year (2000-2019) surface climate data observed by the Korea Meteorological Administration demonstrate that strong westerly winds exceeding 20 m/s (25m/s in mountainous areas) more frequently occur in the northeastern coastal region (between Yangyang and Goseong) of Gangwon province rather than the southeastern coastal region, evidencing the existence of Yangganjipung. The intensification of Yangganjipung may be associated with the convergence of strong westerly winds along a southwest-northeast directional tectolinement connected to the western flank of the Taebaek Mountain Range. It is also notable that Yangganjipung tends to occur seasonally between late fall and late spring and diurnally between afternoon and nighttime hours. Examinations of the composited maps of NCEP-NCAR reanalysis data for multiple cases reveal that the formation of a low pressure anomaly core around northern East Sea provides the favorable condition for long-lasting, intense Yangganjipung occurrences. These results are expected to be used as the basic data for establishing a gusty wind warning system to prevent regional-scale climate disasters associated with Yangganjipung such as large-scale forest fires in the eastern coast of the Korean Peninsula.

In order to investigate the PM10 concentration trend and its characteristics over five different sub area in Busan from 2013 to 2015, data analysis with considering air flow distribution according to its topography was carried out using statistical methodology. The annual mean concentrations of PM10 in Busan tend to decrease from 49.6㎍/m³ in 2013 to 46.9㎍/m³ in 2015. The monthly mean concentrations value of PM10 were high during spring season, from March to May, and low during summer and fall due to frequent rain events. The concentration of PM10 was the highest in five different sub-area in Busan. High concentration episodes over 90 percentile of daily PM10 concentration were strongly associated with mean daily wind speed, and often occurred when the westerly wind or southwesterly wind were dominant. Regardless of wind direction, the highest correlation of PM10 concentrations was observed between eastern and southern regions, which were geographically close to each other, and the lowest in the western and eastern regions blocked by mountains. Wind flow along the complex terrain in Busan is also one of the predominant factors to understand the temporal variation of PM10 concentrations.

The characteristics of atmospheric dispersion of radioactive material (i.e. 137Cs) related to local wind patterns around the Kori nuclear power plant (KNPP) were studied using WRF/HYSPLIT model. The cluster analysis using observed winds from 28 weather stations during a year (2012) was performed in order to obtain representative local wind patterns. The cluster analysis identified eight local wind patterns (P1, P2, P3, P4-1, P4-2, P4-3, P4-4, P4-5) over the KNPP region. P1, P2 and P3 accounted for 14.5%, 27.0% and 14.5%, respectively. Both P1 and P2 are related to westerly/northwesterly synoptic flows in winter and P3 includes the Changma or typhoons days. The simulations of P1, P2 and P3 with high wind velocities and constant wind directions show that 137Cs emitted from the KNPP during 0900~1400 LST (Local Standard Time) are dispersed to the east sea, southeast sea and southwestern inland, respectively. On the other hands, 5 sub-category of P4 have various local wind distributions under weak synoptic forcing and accounted for less than 10% of all. While the simulated 137Cs for P4-2 is dispersed to southwest inland due to northeasterly flows, 137Cs dispersed northward for the other patterns. The simulated average 137Cs concentrations of each local wind pattern are 564.1~1076.3 Bqm-3. The highest average concentration appeared P4-4 due to dispersion in a narrow zone and weak wind environment. On the other hands, the lowest average concentration appeared P1 and P2 due to rapid dispersion to the sea. The simulated 137Cs concentrations and dispersion locations of each local wind pattern are different according to the local wind conditions.

We have investigated coarse wind sectors in Busan metropolitan area and simulated detailed wind field using local atmospheric circulation model, RAMS in preceding studies (Part I, Part II). In this study, we divided and analyzed local wind sector in Busan according to the preceding results. We found that Busan metropolitan area is divided into 2 or 3 local wind sector in each coarse wind sector. The 9 coarse wind sectors were classified into 20 local wind sectors in total. But three local wind sectors were finally excluded because of these sectors were located on the complex hill area and the sea. Local wind sectors, therefore, in Busan metropolitan area were defined as 17 regimes. We assessed the location of air quality monitoring sites at Busan metropolitan area using the information of these wind sectors. Most of these were located at proper points, but 6 sites were placed at 3 local wind sectors as a couple and no site was set up at 3 other sectors. Hence the location of these sites was in need of rearrange.

We have analysed the observed surface and vertical meteorological data to get atmospheric information over the Busan metropolitan area. For this, we have selected 10 days in all season such as spring, summer I(Jangma season), summer II(hot season), autumn and winter. The result which have performed cluster analysis using atmospheric data represented that these days are included to most frequently appeared synoptic cluster. We have simulated wind field around Busan metropolitan area which is assigned as 1km2 using RAMS. The calculated air temperature and the wind speed was similar to the observed the that, and the trends of daily variation showed good agreement. RMSE and IOA also showed reliable value. These results indicated the RAMS is able to simulate and predict detailed atmospheric phenomenon.

The purpose of this study is to clarify the effect of mountain-valley wind on heat island formed in urban area which is located around valley mouth. The meteorological observations were carried out over the Dalbi-valley under a clear summer pressure patterns, and some consideration were tried from the results. In order to make clear the climatological characteristics and air-mass modification process of the mountain-valley wind over the valley, the meteorological observations were done simultaneously at two points. The observational points were located at the breast and valley mouth parts, respectively. The results were as follows: First, it was found that the valley wind was observed through the daytime, and it was replaced by a mountain wind after sunset. Second, the heat budget is also investigated with observation data. The sensible heat flux over the breast of Dalbi-valley reached to about 200during daytime, which is a little more than one third of net radiation. On the other hand, the sensible heat flux represented negative values during nighttime. But the sensible heat flux over the valley mouth covered by asphalt showed plus value(about 20～30) during the nighttime.

In this study, climate analysis and wind sector division were conducted for a propriety assessment to determine the location of air quality monitoring sites in the Busan metropolitan area. The results based on the meteorological data(2000～2004) indicated hat air temperature is strongly correlated between 9 atmospheric monitoring sites, while wind speed and direction are not. This is because wind is strongly affected by the surrounding terrain and the obstacles such as building and tree. In the next stage, we performed cluster analysis to divide wind sector over the Busan metropolitan area. The cluster analysis showed that the Busan metropolitan area is divided into 6 wind sectors. However 1 downtown and 2 suburbs an area covering significantly broad region in Busan are not divided into independent sectors, because of the absence of atmospheric monitoring site. As such, the Busan metropolitan area is finally divided into 9 sectors.

In urban area, thermal pollution associated with heat island phenomena is generally regarded to make urban life uncomfortable. To overcome this urban thermal pollution problem, urban planning with consideration of urban climate, represented by the concept of urban ventilation lane, is widely practiced in many countries. In this study, the prevailing wind ventilation lane of a local winds in Daegu during the warm climate season was investigated by using surface wind data and RAMS(Reasonal Atmospheric Model System) simulation. The domain of interest is the vicinity of Daegu metropolitan city(about 900) and its horizontal scale is about 30km. The simulations were conducted under the synoptic condition of late spring with the weak gradient wind and mostly clear sky. From the numerical simulations, the following two major conclusions were obtained: (1)The major wind passages of the local circulation wind generated by radiative cooling over the mountains(Mt. Palgong and Mt. Ap) are found. The winds blow down along the valley axis over the eastern part of the Daegu area as a gravity flow during nighttime. (2)After that time, the winds blow toward the western part of Daegu through the city center. As the result, the higher temperature region appears over the western part of Daegu metropolitan area.

The two-stage numerical model was used to study the relation between three-dimensional local wind model, advection/diffusion model of random walk method and second moment method in western coastal area for Korean peninsula. The first stage is three dimensional time-dependent local wind model which gives the wind field and vertical diffusion coefficient. The second stage is advection/diffusion model which uses the results of the first stage as input data. First, wind fields on Korean peninsula for none synoptic scale wind showed typical land and sea breeze circulation, and the emitted particles were transported by sea breeze for daytime, emissions return to sea by land breeze for nighttime.

Numerical simulations of photochemical air pollution (CBM: Carbon-Bond Mechanism) under a theoretical three-dimensional local wind system are carried to clarify the fundamental characteristics of the effects of local wind on photochemical air pollution. According to the AWS data of Pusan coastal area and KMA, the surface wind of Pusan during summertime showed a very remarkable land and sea breeze circulation. The ozone concentration distribution using local wind model showed that high ozone concentration zone near coastal area moved toward inland in the afternoon. This change implies a sea breeze increases the ozone concentration, but a land breeze decreases it in Pusan coastal area