황사(Asian dust storm, ADS)란 중국이나 몽골 등 중앙아시아 지역의 사막 지대의 작은 모래나 황토 또는 먼지가 하늘에 떠다니다가 상층풍을 타고 멀리까지 날아가 떨어지는 현상을 말하며, 주로 봄철에 우리나라를 비롯한 동아시아 지역에 영향을 준다. 이와 같은 황사에 영향을 받는 지역에서는 거주민들의 건강에 부정적인 영향을 미치는것으로 알려져 있다. 본 연구는 2005년도에서 2008년도까지 4년간 서울지역 거주민들 사이에서 황사현상이 천식질

고속도로는 건조시 많은 차량의 운행으로 인하여 오염물질의 축적이 높고, 강우시 불투수율이 높아 다량의 강우유출 수가 발생하는 지역이다. 특히 고속도로에서 발생하는 중금속, 각종 독성물질 및 입자상 오염물질들은 유출시 생태계에 큰 영향을 끼치게 된다. 따라서 본 논문은 2005년 개정된 수질환경보전법 및 비점오염원 관리 지침에 의거하여 바람직한 친환경적 고속도로 건설 및 유지관리를 위한 기초자료 제공을 위하여 수행된 연구이다. 이러한 기초자료를 확보하기 위하여 국내 4개 고속도로 지역에서 강우시 모니터링이 수행되었으며, 그 결과를 본 논문에 정리하고자 한다. 건조시에 축적된 각종 오염물질들은 강우 시작과 함께 고속도로로부터 유출되게 되는데, 특히 강우 초기에 다량의 오염물질 유출이 발생하는 초기강우 현상을 모니터링을 통하여 확인하였다. 유출되는 오염물질의 95% 신뢰 범위를 살펴보면, TSS의 경우 154.7-257.1 mg/L, COD가 138.9-197.6 mg/L, oil & grease가 3.5-6.4 mg/L, TN이 6.3-9.2 mg/L 그리고 TP는 2.3-3.31 mg/L의 범위를 나타냈다. 대부분의 모니터링에서 초기강우 현상이 발생하였으며, 이러한 초기강우는 강우지속시간 30분 이내에 대부분 끝나는 것으로 분석되었다. 또한 본 논문은 방대한 모니터링 자료를 통계 분석하여 그 결과를 정리였는데, 이는 향후 고속도로 오염물질 처리 및 저감 시설 설치시 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

It is investigated quantitative relations between the magnetic storm magnitude and the solar wind parameters such as the Interplanetary Magnetic Field (hereinafter, IMF) magnitude (B), the southward component of IMF (Bz), and the dynamic pressure during the main phase of the magnetic storm with focus on the role of the interplanetary shock (hereinafter, IPS) in order to build the space weather fore-casting model in the future capable to predict the occurrence of the magnetic storm and its magnitude quantitatively. Total 113 moderate and intense magnetic storms and 189 forward IPSs are selected for four years from 1998 to 2001. The results agree with the general consensus that solar wind parameter, especially, Bz component in the shocked gas region plays the most important role in generating storms (Tsurutani and Gonzales, 1997). However, we found that the correlations between the solar wind parameters and the magnetic storm magnitude are higher in case the storm happens after the IPS passing than in case the storm occurs without any IPS influence. The correlation coefficients of B and BZ(min) are specially over 0.8 while the magnetic storms are driven by IPSs. Even though recently a Dst prediction model based on the real time solar wind data (Temerin and Li, 2002) is made, our correlation test results would be supplementary in estimating the prediction error of such kind of model and in improving the model by using the different fitting parameters in cases associated with IPS or not associated with IPS rather than single fitting parameter in the current model.

서울시에서 설치하여 운영중인 대기질 측정소의 입자상물질을 대표하는 PM2.5, PM10, TSP와 황사기간 중 고용량고기포집기로 채취한 먼지성분을 분석, 평가하였다. 1990년도부터 2002년 11월까지 서울에서 관측된 황사일수는 2000년 이후 발생빈도가 증가하였으며 황사지속시간도 길어지는 경향을 보였다. PM10/TSP 비율은 황사시 2000년, 2001년도에 각각 52.9%, 59.4%로 비황사시에 비해 PM10의 비율이 약 10% 정도 낮은 것으로 미루어 황사시 10 μm이상의 입경이 큰 입자 영향이 컸던 반면에 2002년 황사시에는 PM10의 영향이 오히려 크게 나타나 PM10이 TSP 중의 71.4%에 달하였다. 황사가 전체 먼지농도에 미치는 기여율은 2002년도에 PM2.5 11.9%, PM10 23.1%, TSP 19%로 가장 높은 기여도를 보여 황사가 전체 면지농도에 미치는 영향이 매우 크다는 것을 알 수 있었다.

This paper describes a simple prediction method of beach recession induced by storm surge. In order to evaluate the severest beach erosion, it is assumed that maximum beach recession occurs at the coming of storm surge overlapped with spring tide. Consequently, total surge lev디 becomes the sum of storm surge level and tidal range. Generally, storm surge level around Korea is small compared with tidal range. Therefore total surge can be expressed as the series of surges, which have same duration as tide. Through the case studies, the author Investigates correlation between tidal range, duration, wave condition, beach slope and beach recession.

달방댐 3개 유입수의 연평균 총인 농도는 달방골, 서 학골 및 신흥골이 각각 7.7, 19.1 및 40.0 mgP/m3이었으며 신흥골 유입수가 상대적으로 높았다. 초기 강우시에는 유입수량 증가에 따라 총인 농도가 모두 증가하는 양의 관계를 보여주고 있으나 뒤이어 계속해되는 두번째 강우에서는 유입수량 증가와 크게 관련이 없는 것으로 나타났다. 강우가 집중되었던 1994년 10월 12일에 달방골 유입수의 초기 강우시 총인농도는 97.8 mgP/m3 이였으며, 서학골 유입수는 190 mgP/m3, 신흥골 유입수는 1,336 mgP/m3로 매우 높았다. 달방댐 표층(0~5m 평균)의 총인 농도는 1994년부터 점차 증가되어 1994년과 1995년 10월의 농도가 각각 26.0과 50.0 (3회 측정치 평균) mgP/m3으로 조사되었다. 달방댐에 유입되는 전체 총인 부하량은 각각 236.9 kgP/yr으로 계산되었으며 우기인 10월과 11월에 유입 되는 부하량이 전체 부하량의 71.0%인 167.8 kgP/yr이었다. 유역전체로 볼 때 신흥골 유역으로부터 부하되는 인부하량이 64.1%로 많은 것으로 나타났다. 인 발생부 하량은 2,216 kgP/yr로 계산되었으며, 유역에서 발생된 인이 호수까지 도달되는 도달율은 10.7%이었다. 본 연구결과 호수 수질을 관리하기 위해서는 강우, 특히 초기 강우시에 유입되는 오염물질의 양을 줄여야 할 것으로 사료된다. 이를 위해서는 유역에 산재해 있는 비점오염원인 가축 배설물과 농경지로부터 유출되는 인부 하량을 감소시킬 수 있는 방안이 수립되어야 할 것으로 보인다.

Because of the small number of spacecraft available in the Earth’s magnetosphere at any given time, it is not possible to obtain direct measurements of the fundamental quantities, such as the magnetic field and plasma density, with a spatial coverage necessary for studying, global magnetospheric phenomena. In such cases, empirical as well as physics-based models are proven to be extremely valuable. This requires not only having high fidelity and high accuracy models, but also knowing the weakness and strength of such models. In this study, we assess the accuracy of the widely used Tsyganenko magnetic field models, T96, T01, and T04, by comparing the calculated magnetic field with the ones measured in-situ by the GOES satellites during geomagnetically disturbed times. We first set the baseline accuracy of the models from a data-model comparison during the intervals of geomagnetically quiet times. During quiet times, we find that all three models exhibit a systematic error of about 10% in the magnetic field magnitude, while the error in the field vector direction is on average less than 1%. We then assess the model accuracy by a data-model comparison during twelve geomagnetic storm events. We find that the errors in both the magnitude and the direction are well maintained at the quiet-time level throughout the storm phase, except during the main phase of the storms in which the largest error can reach 15% on average, and exceed well over 70% in the worst case. Interestingly, the largest error occurs not at the Dst minimum but 2–3 hours before the minimum. Finally, the T96 model has consistently underperformed compared to the other models, likely due to the lack of computation for the effects of ring current. However, the T96 and T01 models are accurate enough for most of the time except for highly disturbed periods.

The dynamics of the outer zone radiation belt has received a lot of attention mainly due to the correlation between the occurrence of enhancing relativistic electron flux and spacecraft operation anomalies or even failures (e.g., Baker et al. 1994). Relativistic electron events are often observed during great storms associated with ultra low frequency (ULF) waves. For example, a large buildup of relativistic electrons was observed during the great storm of March 24, 1991 (e.g., Li et al. 1993; Hudson et al. 1995; Mann et al. 2013). However, the dominant processes which accelerate magnetospheric radiation belt electrons to MeV energies are not well understood. In this paper, we present observations of Pc5 ULF waves in the recovery phase of the Bastille day storm of July 16, 2000 and electron and proton flux simultaneously oscillating with the same frequencies as the waves. The mechanism for the observed electron and proton flux modulations is examined using groundbased and satellite observations. During this storm time, multiple packets of discrete frequency Pc5 ULF waves appeared associated with energetic particle flux oscillations. We model the drift paths of electrons and protons to determine if the particles drift through the ULF wave to understand why some particle fluxes are modulated by the ULF waves and others are not. We also analyze the flux oscillations of electrons and protons as a function of energy to determine if the particle modulations are caused by a ULF wave drift resonance or advection of a particle density gradient. We suggest that the energetic electron and proton modulations by Pc5 ULF waves provide further evidence in support of the important role that ULF waves play in outer radiation belt dyanamics during storm times.

Thermospheric wind observations from high to mid latitudes are compared with the newly developed Multiscale Atmosphere Geospace Environment (MAGE) model for the Nov 3–4 geomagnetic storm. The observation and simulation comparison shows a very good agreement and is better at high latitudes in general. We were able to identify a thermospheric poleward wind reduction possibly linked to a northward turning of the Interplanetary Magnetic Field (IMF) at ~22 UT on Nov 3 and an enhancement of the poleward wind to a southward turning near 10 UT on Nov 4 at high latitudes. An IMF southward turning may have led to an enhancement of equatorward winds at Boulder, Colorado near midnight. Simultaneous occurrence of aurora may be associated with an IMF By turning negative. The MAGE model wind simulations are consistent with observations in these cases. The results show the model can be a very useful tool to further study the magnetosphere and ionosphere coupling on short time scales.

This paper describes the initial operations and preliminary results of the Instrument for the study of Stable/Storm-time Space (ISSS) onboard the microsatellite Next Generation Small Satellite-1 (NEXTSat-1), which was launched on December 4, 2018 into a sun-synchronous orbit at an altitude of 575 km with an orbital inclination angle of 97.7°. The spacecraft and the instruments have been working normally, and the results from the observations are in agreement with those from other satellites. Nevertheless, improvement in both the spacecraft/instrument operation and the analysis is suggested to produce more fruitful scientific results from the satellite operations. It is expected that the ISSS observations will become the main mission of the NEXTSat-1 at the end of 2020, when the technological experiments and astronomical observations terminate after two years of operation.

Challenging Minisatellite Payload (CHAMP) satellite magnetic data are used to investigate the latitudinal variation of the storm-time meso-scale field-aligned currents by defining a new metric called the FAC range. Three major geomagnetic storm events are considered. Alongside SymH, the possible contributions from solar wind dynamic pressure and interplanetary magnetic field (IMF) BZ are also investigated. The results show that the new metric predicts the latitudinal variation of FACs better than previous studies. As expected, the equatorward expansion and poleward retreat are observed during the storm main phase and recovery phase respectively. The equatorward shift is prominent on the northern duskside, at ~58° coinciding with the minimum SymH and dayside at ~59° compared to dawnside and nightside respectively. The latitudinal shift of FAC range is better correlated to IMF BZ in northern hemisphere dusk-dawn magnetic local time (MLT) sectors than in southern hemisphere. The FAC range latitudinal shifts responds better to dynamic pressure in the duskside northern hemisphere and dawnside southern hemisphere than in southern hemisphere dusk sector and northern hemisphere dawn sector respectively. FAC range exhibits a good correlation with dynamic pressure in the dayside (nightside) southern (northern) hemispheres depicting possible electrodynamic similarity at day-night MLT sectors in the opposite hemispheres.

연안도시는 내륙도시보다 태풍이나 해일 등에 의한 풍수해가 크며 도시마다 풍수해 특성이 서로 다르다. 그래서 연안도시는 풍수해 특성을 고려하여 풍수해 유형별 그리고 지역별 특성에 적합한 풍수해 관리체계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 도시관리, 연안관리, 재 해관리 측면에서 우리나라 풍수해 관리체계 현황을 분석하여 문제점을 도출하고 미국과 일본 풍수해 관리체계를 검토한 후 연안도시 특성에 적합한 풍수해 관리체계 개선방안을 제안한다. 연구결과로서 도시관리 측면에서 방재지구 대상지 선정 의무화, 연안도시통합관리계획 수립, 자연재해위험개선지구를 방재지구로 지정, 방재지구를 풍해방재지구․수해방재지구․침식방재지구로 세분화, 방재지구 내 건축제한을 조례로 지정 등을 제안한다. 연안관리 측면에서 연안침식관리구역 지정권을 지자체장에게 위임, 연안침식관리구역은 연안침식심각구역․연안침식 진행구역․연안침식발생우려지역으로 세분화, 연안침식관리구역의 건축제한을 조례로 결정, 연안도시 침식예상도 작성 등을 제안한다. 재해 관리 측면에서 「자연재해대책법」과 「재난및안전관리기본법」의 통합, 지자체 주도 방재체계로 전환, 지역단위 재해관리네트워크 구축, 맞춤형 지역방재계획 수립 등을 제안한다.

This research provides analysis result of the vibration behavior of cable-stayed bridge in the time to storm and it provides that vibration behavrior is able to be applied in bridge management.

한반도는 지형학적 요건으로 인하여 태풍과 관련된 재난이 매년 발생하여 막대한 피해를 유발하고 있다. 태풍 내습시 폭풍해일과 집중호우가 동시에 발생한다면 해안지역의 침수피해는 더욱 증가할 것으로 사료된다. 이러한 관점에서 태풍과 폭풍해일의 상호의존성을 정량적으로 규명하는 것은 해안지역의 재해분석에 필수적이다. 본 연구에서는 Bayesian 기법을 기반으로 절점기준을 초과하는 임계값의 초과확률을 산정하기 위하여 Poisson 분포와 Generalized-Pareto 분포를 이용한 Poisson-GP 폭풍해일 빈도해석 기법을 개발하였다. 본 연구를 통하여 개발된 Poisson-GP 폭풍해일 빈도해석 기법은 설계해수면의 불확실성을 정량적으로 제시하였으며 해안지역의 폭풍해일 관련 방재기술 향상에 기여할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 신뢰성해석기법을 이용하여 우수관에 대한 최적설계기법을 제시하였다. 최근 빈번히 일어나고 있는 국지성호우에 대해 기존의 결정론적 설계기법으로는 우수관의 용량을 초과하여 도시침수가 일어나기 쉽다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 우수관의 설계변수들을 확률변수로 인식하는 추계학적 기법이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 FORM (First Order Reliability Method)을 사용하여 우수관의 신뢰성해석모 형을 개발하였다. 개발된 신뢰성해석기법은 5개 지역의 실제 구축된 우수관에 적용하여 안전도를 분석하고 공사비증가에 따른 안전도의 변화를 분석하였다. 다섯 개 지역의 빈도별 강우강도를 분석하고 신뢰성해석을 통해 우수관의 용량초과확률을 정량적으로 산정할 수 있었다.