Emergency Response Model
김 석 철
㈜ 라이다텍
LidarTech
Dispersion Model
METEOROLOGY TERRAIN
SOURCE AND RECEPTOR
LidarTech
Dispersion Model
만능모델의 부재
>> optimal modelPreferred Models: 9
(ISC, UAM etc)Alternative Model: 19
기상모델 확산모델 CFD모델 etc etc
US EPA
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최적모델의 선정
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모델선정의 문제사례
한겨례신문
1995년 3월 9일
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모델링 오차
입력자료의 오차 내재하는 불확실성
확산모델 모델링 오차
모델사용의 오류
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내재하는 불확실성
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ERM의 사용
시나리오분석 << 정확도
실시간 예측 /평가 <<속도
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LT2000 모델특징
3 Level의 계층구조 모델 구축 국내지형 및 기상특성 고려
최신 CFD 기법의 적용
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LT2000 계층구조
Gaussian Plume/Puff Model Lagrangian Particle Tracer
& Diagnostic Wind Generator
Eulerian/Lagrangian Solver
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Lagrangian Particle Tracer
3-D 농도장 계산용 범용코드 Largrangian 입자추적 기법적용 임의 복잡지형 적용가능
Real-time 예측 및 분석 유리
3-D Eulerian FVM Solver
3-D 기상 및 확산계산을 위한 범용코드
임의 지형적용 (terrain following coordinate) 연속/운동/에너지 방정식
K-E Turbulence Model Temporally Fully Implicit
Spatially Finite Volume Method
LIDARTECH
LidarTech
3-D Eulerian Spectral Solver
3-D 기상 및 확산계산을 위한 범용코드 임의 지형 (Immersed Boundary Method) 연속/운동/에너지 방정식
Turbulence Model(optional) Temporally Semi-implicit
Spatially Spectral Method: highly accurate
LidarTech
LT Particle Tracer와 기존모델과의 비교
검증된 기존모델과의 정확도 비교
Particle Method/Particle Puff Method
계산소요 시간 비교
정확도 비교: 평탄지형유동(Hs/H=0.24)
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LT2000 Tracer Particle Method
Particle Puff Method
정확도 비교: 평탄지형유동(Hs/H=0.80)
LIDARTECH
LT2000 Tracer Particle Method
Particle Puff Method
정확도 비교: 복잡지형 유동
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정확도 비교: 복잡지형유동
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LT2000 Tracer
LT2000 Tracer Particle Method
Particle Puff Method
계산 실소요시간 비교
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0 1 2 3 4 5 6
GLC(160*168), conc at sites(12) & positions
conc at sites(12) Calculation Variables
time (hr)
Particle (n=100)
Part puff (n=40)
Skewed puff (n=1,
nref=3)
LT2000 Tracer
화생방물질 확산 예측 위험 피폭지역 예측 각 지역별 피폭 정보
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화생방 확산 시뮬레이션
Site: CP2 (575.000, 2015.000) Source: TTL & OBS Case: SCEN1
Conc. (micrograms/cub.metre) vs Time (hours)
0 500 1000 1500 2000 2500
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
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지점별 피폭 정보
Site: CP4 (585.000, 2020.000) Source: TTL & OBS Case: SCEN1
Conc. (micrograms/cub.metre) vs Time (hours)
0 500 1000 1500 2000 2500
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
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지점별 피폭 정보
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Adaptation to Terrain, Land/Water, & a Hurricane
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Dynamic Grid Adaptation
• Maximizes computational efficiency
• Resolves important processes
• Does not require a priori knowledge
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Accesses High Resolution Databases
and Automatically Generates the Grid
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Forest Fires
• 25-100 km Resolution
• Surface - 1 km Release
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Saharan Dust Outbreaks
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일본 원전사고
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Hurricane Dennis
• Static Grid
• 10 - 60 km Resolution
• NOGAPS Initialized – 0000Z
30 August 1999
• Analysis for 36 hours
• Forecast for 96 hours
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Korea
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Plume Transport from Seoul & Pusan
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Simulation of the Complex Wind Field of Pusan Harbor
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Wind Field at Pusan Harbor
PUSAN FORCAST KOREA FORECAST
PUSAN HARBOR FORECAST
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Continuous Plume Location
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Global Particle Trajectories
LidarTech
Urban Scale Release Simulation
Mesh Details
16 Million Elements
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Contaminant Concentration
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Contaminant Concentration & Velocity Field
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Gravity Wave Simulation
Stratified Air Flow
Divergency Field
LidarTech
MicroPulse Ldiar System
라이다 측정신호
Lidar
후방산란광 송신광신호
r
N = f ( , r….)α,β
β
•
화생물질에 의해 반사된 레이저 신호로부터 화생물질의 공간분포를 측정
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라이다의 측정원리
연돌 주변의 에어로졸 분포
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측정일시 (11월 14일 21시 – 15일 15시)
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위치 : 국립환경연구원 제 1연구동 2층 휴게실 (1206) 방위 : 북서서, angle : 58 degree
Time
Altitude (km)
11월 15일
전운량 : 10 , 층적운 (구름이 넓게 퍼져 있음)
최저운고(km) 4.2km 0.9km 0.9km 0.8km 0.9km 1.2km 최고운고(km) 7km 5km 7km
강수량 (mm)
기상관측자료 (인천지역)의 구름 위치와 비교
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위치 : 국립환경연구원 제 1연구동 3층 휴게실 (1306) 방위 : 북서서, angle : 35 degree
날씨 : 지속적인 강우 현상
Time
Altitude (km)
최저운고(km) 1.0km 0.8km 0.7km 0.7km 0.6km 0.6km 0.7km
최고운고(km) 5km 7km 6km 7km
강수량 (mm) 0.0 0.6 4.4 2.2 4.9 3.3
11월 20일
강우기간 강우시작
측정일시 (11월 19일 12시 – 20일 10시)
LidarTech
