큐브형 미세물분사에 따른 수직적 미기상 변화 연구 = A study of changes in the thermal environment through the application of the cube-type evaporative cooling systema
저자
윤용한 ( Yong-han Yoon ) ; 김정호 ( Jeong-ho Kim ) ; 송원석 ( Won-seok Song ) ; 김학기 ( Hag-kee Kim ) 연구자관계분석
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학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
Korean
등재정보
01
자료형태
학술저널
수록면
75-75(1쪽)
제공처
전 지구적으로 기후환경 변화가 급격히 일어나면서 다양한 문제를 야기하고 있다. 국립기상연구소는 온실가스 배출시나리오인 RCP 8.5 및 RCP 4.5에 따라 21세기 말에 한반도 평균기온은 각각 6.0℃ 및 3.4℃ 상승할 것으로 보고하고 있으며, 이로 인해 2050년 폭염은 현재보다 약 3배, 열대야는 약 6배 증가할 것이라고 전망한 바 있다. 더불어 최근기후변화에 관한 정부 간 패널(Intergovernmental Panel onClimate Change, IPCC)은 2014년 5차 보고서를 통해 향후폭염과 기후변화의 연결고리가 점차 강화될 것이라고 전망하였다. 2008년 기상청 ‘폭염특보제’ 시작 이래 지난 2012년 7, 8월에는 폭염경보가 발령돼 무려 14일간 지속됐으며, 온열환자 2명이 사망하였다. 이와 같이 폭염은 일반적으로 기상재해 중 물리적 시설 또는 재산 피해보다 인명피해가 더높게 나타난다. 폭염을 포함한 기후변화에 의한 사망자가2000년의 경우 15만 명에 달하였으며 2030년에는 30만 명에 이를 것으로 세계보건기구는 추정하고 있다. 이러한 폭염과 같은 기후재해를 해결하고자 국소적인 기온저감 등과 같은 연구들이 다수 진행되고 있으나 필요 시 즉각적인 기온저감 및 열환경개선이 필요하다. 이에 본 연구는 큐브형 미세물분사 적용에 있어서 증발잠열을 통한 수직적 기온변화를 분석하여 향후 기후재해대응 증발냉각시스템 개발의 기초자료로 활용하고자 하였다. 본 연구는 충청북도 충주시 건국대학교 글로컬캠퍼스 녹색기술융합학과 전공실습장에서 실시하였으며 2016년 3월부터 8월까지 진행하였다. Test-Bed는 가로, 세로 5m, 5m큐브형으로 제작하였으며, 높이 1.5m(이하 Type A), 2.5m(이하 Type B), 3.5m(이하 Type C)로 구분하여 설치하였다. 물분사노즐의 규격은 0.08㎜/min으로 Test-Bed 상단의 사방위에 중심부를 향하도록 설치하였다. 측정위치는 설치유형에 따라 바닥면부터 0m(이하 H<sup>1</sup>), 0.3m(이하 H<sup>2</sup>), 0.5m(이하 H<sup>3</sup>), 0.7m(이하 H<sup>4</sup>), 1.0m(이하 H<sup>5</sup>), 1.5m(이하H<sup>6</sup>), 2.0m(이하 H<sup>7</sup>), 2.5m(이하 H<sup>8</sup>), 3.5m(이하 H<sup>9</sup>)에서 수직적 기온변화와 큐브형 증발냉각시스템 내부 및 외부의 지상 1.5m에서 기상요소를 측정하였다. 조사분석 항목으로는 수직적 지점별 기온을 측정하였으며, 내·외부 간 비교를 위하여 기온, 풍향, 풍속, 상대습도, 일사량을 조사하였다. 큐브형 증발냉각시스템의 내·외부 간 기온의 경우 내부가 외부보다 낮은 경향을 보였다. 풍속의 경우 특정한 경향을 보이지 않았으며, 일사량은 분사지점이 높아질수록 내부가 낮아지는 경향을 나타냈다. 상대습도의 경우 미세물입자를 분사하는 내부에서 높은 값을 보였다. Type A의 수직적 기온변화를 분석한 결과, 대상지 내기온이 H<sup>5</sup> > H<sup>6</sup> > H<sup>3</sup> > H<sup>1</sup> > H<sup>2</sup> > H<sup>4</sup> 순으로 분석되었으며 이는 1.5m에서 미세물분사 노즐이 Test-Bed 중심부로 향하여 분사됨에 따라 분사높이와 동일한 H<sub>6</sub>지점보다 H<sub>4</sub>지점에서 증발냉각효과가 극대화되어 나타난 것으로 판단되었다. Type B의 수직적 기온변화는 H<sub>1</sub> > H<sub>3</sub> > H<sub>2</sub> > H<sub>5</sub> > H<sub>4</sub> > H<sub>6</sub> > H<sub>7</sub> > H<sub>8</sub> 순으로 조사되었다. H<sub>8</sub>지점에서 H<sub>6</sub>지점으로 낮아질수록 기온이 높아지는 경향을 보였으며 이후 H<sub>5</sub>지점부터 H<sub>2</sub>지점에서는 수직적인 변화에 따른 경향이 나타나지 않았다. 이는 H<sub>8</sub>지점에서 분사된 미세 물입자가 H<sub>6</sub>지점까지 영향을 미친 것으로 판단되었다. Type C에서는 H<sub>1</sub> > H<sub>3</sub> > H<sub>2</sub> > H<sub>4</sub> > H<sub>7</sub> > H<sub>9</sub> > H<sub>6</sub> > H<sub>5</sub> > H<sub>8</sub>의 순이었으며, 수직적변화에 따라 기온변화의 경향을 뚜렷이 나타나지 않았다. 이는 분사높이가 높아짐에 따라 대류현상에 의한 결과로 판단되었다.
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