MICROSCALE URBAN SURFACE ENERGY BALANCE PREDICTION SYSTEM

• Main Authors: LEE DOO IL, LEE SANG HYUN
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 02.12.2020
• Subjects: CALCULATING; COMPUTING; COUNTING; DATA PROCESSING SYSTEMS OR METHODS, SPECIALLY ADAPTED FORADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL, SUPERVISORYOR FORECASTING PURPOSES; IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL; MEASURING; METEOROLOGY; PHYSICS; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE,COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL, SUPERVISORY OR FORECASTINGPURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TESTING

본 발명은 미규모 도심 지표 에너지 수지 예측 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 미규모(microscale) 기상 모델과 호환될 수 있는 미규모 도심 지표 에너지 수지 예측 시스템으로서, 직교 격자 체계를 기초로 격자 셀의 3차원 구조로 건물 및 지표면을 포함하는 3차원 도시 구조를 표현하되, 상기 격자 셀의 외면을 6개의 패치로 구성하는 격자 설정부; 및 상기 패치 중에서 대기와 마주 보는 패치를 활성화하고, 활성화된 패치에서 도시 물리과정을 계산하여 표면 에너지 플럭스 및 표면 온도를 예측하는 에너지 수지 예측부를 포함하며, 상기 에너지 수지 예측부는, 그림자 모델을 이용해 주변 건물 및 태양의 상대적 위치에 따라 각 패치의 햇빛 또는 그늘 상태를 계산하는 그림자 모듈; 각 패치에서 방출되어 다른 패치 또는 하늘에 도달한 복사의 비율을 나타내는 뷰 팩터(view factor)를 산정하는 뷰 팩터 모듈; 상기 각 패치의 햇빛 또는 그늘 상태 및 뷰 팩터를 이용해, 단파 복사 전달에 따른 단파 복사 에너지 플럭스를 계산하는 단파 복사 물리과정 계산 모듈; 상기 뷰 팩터를 이용해, 장파 복사 전달에 따른 장파 복사 에너지 플럭스를 계산하는 장파 복사 물리과정 계산 모듈; 난류에 의한 열 교환에 따른 난류 현열 플럭스를 수평 패치 및 수직 패치 각각에 대해 계산하는 난류 물리과정 계산 모듈; 및 표면 내부층(subsurface layers)으로의 열전도에 따른 전도열 플럭스를 계산하는 전도 물리과정 계산 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 본 발명에서 제안하고 있는 미규모 도심 지표 에너지 수지 예측 시스템에 따르면, 직교 격자 체계를 기초로 3차원 도시 구조를 현실적으로 표현하고, 격자 셀을 구성하는 패치 중 활성화된 패치에서 도시 물리과정을 계산하여 표면 에너지 플럭스 및 표면 온도를 예측함으로써, 정확하게 도시 표면 열 수지를 예측하면서도 계산 효율을 높일 수 있고, 미규모 기상 모델의 격자 체계와 직접적으로 호환될 수 있으며, 실제 도시 지역에 적용할 수 있다.