KR100715360B1 - Cloud and fog particle distribution observation system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안개 소산(Fog dispersal) 실험시 안개 입자의 성장과정을 관측하고, 인공증우(Precipitation enhancement) 또는 인공증설 실험시 강설(降雪) 입자 또는 강우(降雨) 입자의 성장과정을 관측할 수 있는 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a distribution observation system of cloud and fog particles, and more specifically, to observe the growth process of the fog particles during fog dispersal experiments, and snowfall during the artificial rain (Precipitation enhancement) or artificial expansion experiments The present invention relates to a distribution observation system of cloud and fog particles capable of observing the growth process of particles or rainfall particles.
즉, 본 발명은 내부가 중공 형성되는 몸체; 상기 몸체 내부에 구비되며 구름 및 안개 입자에 대한 영상을 고배율로 확대 출력하는 확대수단; 상기 확대수단의 전방에 구비되어 구름 및 안개 입자에 대한 영상 출력시 정밀성을 향상시킬 수 있도록 조명하는 조명수단; 상기 확대수단과 연결되어 이 확대수단에 의해 확대된 입자 영상을 출력하고, 데이터로 저장하는 출력 저장수단; 으로 이루어진 것을 특징으로 하는 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템에 관한 것이다.That is, the present invention is a hollow body formed inside; An enlargement means provided inside the body and configured to enlarge and output an image of clouds and fog particles at a high magnification; Illumination means provided in front of the expansion means for illuminating to improve the accuracy when outputting the image for the cloud and fog particles; Output storage means connected to the enlarging means for outputting a particle image enlarged by the enlarging means and storing it as data; It relates to a distribution observation system of cloud and fog particles, characterized in that consisting of.
구름, 안개, 입자, 관측, 확대수단, 조명수단, 출력 저장수단 Cloud, fog, particle, observation, magnifying means, lighting means, output storage means
Description
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템을 도시한 정면도 및 측면도이다.1 and 2 are a front view and a side view showing a distribution observation system of cloud and fog particles according to an embodiment of the present invention.
도 3은 상기 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템에 송풍기가 더 구비된 상태를 도시한 측면도이다.3 is a side view showing a state in which a blower is further provided in the distribution observation system of the cloud and fog particles.
도 4는 상기 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템의 출력 저장수단에 출력된 구름 입자를 확대한 후 입자의 길이를 측정한 사진이다.Figure 4 is a photograph of measuring the length of the particles after expanding the cloud particles output to the output storage means of the distribution observation system of the cloud and fog particles.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
14 : 슬라이드(Slide) 20 : 확대수단14: slide 20: expansion means
22 : 조명수단 24 : 출력 저장수단22: lighting means 24: output storage means
본 발명은 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안개 소산(Fog dispersal) 실험시 안개 입자의 성장과정을 관측하고, 인공증우(Rain Enhancement) 또는 인공증설 실험시 강설(降雪) 입자 또는 강우(降雨) 입자의 성장과정을 관측할 수 있는 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a distribution observation system of cloud and fog particles, and more specifically, to observe the growth process of the fog particles during fog dispersal experiments, and snowfall during artificial rain (Rain Enhancement) or artificial expansion experiments The present invention relates to a distribution observation system of cloud and fog particles capable of observing the growth process of particles or rainfall particles.
산업화와 인구증가에 의한 자연환경의 이상변화가 전 세계에 발생하고 있으며, 이러한 이상기후현상은 직간접적으로 물질적, 경제적 손실을 유발하고 있다. 이상기후 변화를 대처하고 더 나아가 경제적 손실을 줄이는 등의 다양한 목적을 위하여 기상 선진국에서는 기상 조절(Weather modification)기술을 수행하고 있다. Anomalous changes in the natural environment due to industrialization and population growth are occurring all over the world, and these abnormal climate events directly or indirectly cause material and economic losses. Weather modification techniques are being implemented in advanced countries for meteorological purposes in order to cope with climate change and further reduce economic losses.
이와 같이 공업용수나 생활용수를 획득하고 관개농업에 필요한 물 수요를 충족시키기 위한 인공증우(인공증설) 기술은 1940년대에 시작되어 미국과 러시아 등지에서는 이미 실용화되었고 그 밖의 여러 나라에서는 활발히 기술 개발 중에 있다.As such, artificial hatch (artificial expansion) technology for acquiring industrial or residential water and meeting the demand for water for irrigation farming began in the 1940s and has already been put into practical use in the United States and Russia, and is actively being developed in many other countries. .
그리고 공항이나 고속도로 등에서 발생한 안개에 의해서 생기는 사고로 인한 인명피해와 경제적 손실을 줄이기 위해서 안개 소산(Fog dispersal) 실험은 1930년대에 시작하여 검습물질을 사용하거나 연료 연소를 통한 열 가열 방법 등 실험이 행하여졌으며 현재 미국, 러시아, 중국과 우리나라 등의 여러 국가에서 인명피해와 경제적 손실을 줄이기 위해서 기상조절 연구가 활발히 이루어지고 있다.Fog dispersal experiments began in the 1930's to reduce accidents and economic losses caused by fog generated at airports and highways. Currently, climate control research is being actively conducted in order to reduce casualties and economic losses in many countries including the United States, Russia, China and Korea.
상기 인공증우(인공증설)는 구름 내에 응결핵(Cloud Condensation Nuclei) 또는 빙정핵(Ice Nuclei)이 적어 구름 방울이 빗방울로 성장하지 못할 때 인위적으로 요오드화은(AgI)이나 드라이아이스 같은 "비씨(Rain seed)"를 구름에 뿌려주어 특정지역에 강수(Precipitation)를 유도하는 기술이다. The artificial rain (artificial expansion) is artificially "rain seed" (such as AgI) or dry ice when the cloud droplets do not grow due to rain drops due to less cloud condensation nuclei or ice nuclei in the cloud (artificial expansion) It is a technique that induces precipitation in a specific area by spraying it on clouds.
이러한 안개 소산은 연료를 연소시키는 과정에서 공기를 가열하여 안개를 일 시적으로 증발시키거나 수증기를 흡수하여 큰 물방울을 형성시켜서 물방울을 낙하시킨다. This mist dissipation causes the air to be heated in the process of burning the fuel to temporarily evaporate the mist or absorb water vapor to form large droplets to drop the droplets.
특히, 헬리콥터, 제트엔진 등을 이용하여 경계층 내의 공기를 강제로 혼합시켜서 역전 층을 파괴하고 따뜻한 공기의 혼합에 의해서 안개를 증발시키는 기술이다.In particular, a helicopter, a jet engine, or the like forcibly mixes the air in the boundary layer to destroy the inversion layer and a technology of evaporating the mist by mixing warm air.
최근 기상연구소에서 기상조절 실험인 인공강설 실험과 안개 소산 실험이 실시되었으며 인공강설 실험인 구름씨 뿌리기는 강수를 유도하기 위해 응결핵(凝結核)으로 작용하는 여러 가지 입자물질을 인공적으로 살포하는 것으로 비행기, 로켓, 대포 및 지상 발생기를 이용하여 행해졌으며, 그로 인한 우박피해 감소, 안새소산, 태풍의 세력 감쇄 및 낙뢰 억제 등의 목적으로 시도되고 있다.Recently, the meteorological research institute carried out a snow control experiment and a mist dissipation experiment, and the artificial snow experiment, cloud seeding, is an artificial spraying of various particles that act as coagulation to induce precipitation. It was conducted using rockets, cannons, and ground generators, and has been attempted to reduce hail damage, dissipate Anise, reduce power of typhoons, and suppress lightning.
이와 같이 많은 물질들이 응결핵으로 사용되었으나 드라이아이스와 요오드화은(이론상으론 요오드화은 1g을 태우면 약 1천조 개의 구름씨를 만들 수 있다.)이 가장 좋은 효과를 나타냈다. 과냉각된 구름(어는 점 이하의 온도에서 존재하는 물방울로 이루어진 구름)에 응결핵을 뿌리면 이것을 중심으로 빗방울이 병합(倂合)된다. 우박을 방지하기 위해서도 이 같은 응결핵이 사용된다.Many of these substances have been used as clot tuberculosis, but dry ice and silver iodide (in theory, burning one gram of silver iodide can produce about 1,000 trillion cloud seeds) work best. Scattering tuberculosis in supercooled clouds (clouds of water droplets at temperatures below freezing point) causes raindrops to merge around them. This same tuberculosis is also used to prevent hail.
이와 같이 전술한 안개 소산 실험 및 인공증우(인공증설) 실험을 실시하는 과정에서 구름 및 안개 입자의 분포를 관측하기 위한 장비의 필요성이 절실히 요구되고 있는 실정이다.As such, there is an urgent need for equipment for observing the distribution of cloud and fog particles in the process of performing the above-described mist dissipation experiment and artificial rain (artificial expansion) experiment.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적 은 구름 및 안개 입자들의 성장과정 및 입자크기 분포를 확대 출력하여 정밀하게 관측할 수 있게 한 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to provide a distribution and observation system of cloud and fog particles to be able to accurately observe the growth process and particle size distribution of the cloud and fog particles to expand and output Is in.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부가 중공 형성되는 몸체; 상기 몸체 내부에 구비되며 구름 및 안개 입자에 대한 영상을 고배율로 확대 출력하는 확대수단; 상기 확대수단의 전방에 구비되어 구름 및 안개 입자에 대한 영상 출력시 정밀성을 향상시킬 수 있도록 조명하는 조명수단; 상기 확대수단과 연결되어 이 확대수단에 의해 확대된 입자 영상을 출력하고, 데이터로 저장하는 출력 저장수단; 으로 이루어짐으로써, 상기 확대수단에 의해 구름 및 안개 입자를 확대 출력할 때 조명수단의 조사 광을 비춰 더욱 정밀하게 출력한 후 출력된 영상을 출력 저장수단으로 출력 및 저장하여 구름 및 안개 입자의 분포를 정밀하게 관측할 수 있으므로 바람직하다.The present invention in order to achieve the above object, the hollow body is formed; An enlargement means provided inside the body and configured to enlarge and output an image of clouds and fog particles at a high magnification; Illumination means provided in front of the expansion means for illuminating to improve the accuracy when outputting the image for the cloud and fog particles; Output storage means connected to the enlarging means for outputting a particle image enlarged by the enlarging means and storing it as data; In this case, when the cloud and fog particles are enlarged and output by the expanding means, the irradiation light of the lighting means is more accurately output, and then the output image is output and stored to the output storage means to distribute the cloud and fog particles. It is preferable because it can observe precisely.
또한, 본 발명에서의 상기 조명수단이 확대수단의 중심과 수평선상에서 대향될 수 있도록 상기 고정바 일단이 하방을 향해 회동됨으로써, 구름 및 안개 입자를 관측 촬영할 때에는 조명수단이 고정된 고정바를 하방으로 회동시켜 상기 조명수단이 확대수단과 동일선상으로 대향되게 위치시키고 후술할 송풍기의 가동시에는 상기 고정바를 수평상태로 위치시켜 조명수단이 간섭하지 않게 하므로 바람직하다.In addition, one end of the fixing bar is rotated downward so that the lighting means in the present invention can be opposed to the center and the horizontal line of the expanding means, when rotating the fixed means fixed to the fixed bar downward when observing the cloud and fog particles The lighting means is located in the same line as the expanding means, and when the blower to be described later is operated, the fixing bar is placed in a horizontal state so that the lighting means does not interfere.
또한, 본 발명에서의 상기 확대수단의 전방에는 상기 슬라이드 표면에 구름 및 안개 입자의 유입량을 인위적으로 조절할 수 있도록 이동식 송풍기가 더 구비됨으로써, 자연바람을 이용하지 않고 유입량을 조절하면서 관측할 수 있으므로 바람직하다.In addition, the front of the expansion means in the present invention is further provided with a mobile blower to artificially adjust the inflow of the cloud and fog particles on the slide surface, it can be observed while adjusting the inflow without using natural wind Do.
이하, 본 발명의 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템을 도면을 참조하여 일 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings of a cloud and fog particle distribution system.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 몸체(10)와 거치대(12)와 고정바(18)와 확대수단(20)과 조명수단(22) 및 출력 저장수단(24)으로 이루어진다.Distribution and observation system of the cloud and fog particles according to an embodiment of the present invention is the
상기 몸체(10)는 전면에서 후면으로 갈수록 면적이 확대되어 경사지는 형상으로 형성되되 전면에 슬라이드(Slide: 14)가 장착 또는 탈착될 수 있도록 구멍이 형성되고 상기 슬라이드(14)의 교환시 몸체(10)에서 탈착될 수 있도록 조작하는 스위치(16)가 상기 몸체(10)의 전면 슬라이드(14)의 근처에 구비된다.The
여기서, 상기 슬라이드(14)는 박판의 유리판으로 교체가 가능하며 그 표면에 구름 및 안개 입자를 인공 바람으로 안착시켜 구름 및 안개 입자를 확대, 투영시킬 수 있도록 한다.Here, the
한편, 상기 몸체(10)의 형상은 사다리꼴에 한정하지 않고 다양한 변형 실시가 가능하다.On the other hand, the shape of the
상기 거치대(12)는 상기 몸체(10) 및 확대수단(20)을 거치할 수 있도록 이 몸체(10)의 하부면에서 내부까지 연장되도록 고정되며 3개의 다리가 삼각대 형상으로 구비되되 각각이 길이가 조절될 수 있다.The
상기 고정바(18)는 상기 몸체(10)의 상면 중앙부에서 후단이 고정되어 전방을 향해 수평방향으로 구비되며 중간 부위와 선단 부위에 힌지가 각각 구비되어 이 힌지들을 기점으로 적정 각도인 270°만큼 회동된다.The
상기 확대수단(20)은 상기 몸체(20)의 내부까지 연장된 거치대(12)의 상면에 고정되는 디지털 현미경으로 중심부에 구비되는 고해상도 렌즈가 슬라이드(14)의 중심부와 수평선상에 위치된다.The enlarged
더욱이, 상기 확대수단(20)은 슬라이드(14)의 표면에 잔류된 구름 및 안개 입자의 영상을 실시간의 고배율로 확대 출력한 후 후술할 출력 저장수단(24)으로 출력하는 기능을 하며, 디지털 현미경 이외에 CCD(Charge Coupled Device) 카메라도 적용이 가능하다.In addition, the enlargement means 20 functions to output an image of clouds and fog particles remaining on the surface of the
그리고 상기 확대수단(20)은 그 작동이 출력 저장수단(24)을 주시한 상태로 조작할 수 있도록 유선에 의해 리모컨(20a)으로 조작할 수 있다.And the expansion means 20 can be operated by the
상기 조명수단(22)은 상기 고정바(18)의 선단에 고정되어 구름 및 안개 입자 관측시 출력물에 대한 정밀성을 향상시킬 수 있도록 구름 및 안개 입자에 광을 조사하는 기능을 하여 양질의 출력을 기대할 수 있다.The lighting means 22 is fixed to the tip of the
여기서, 상기 조명수단(22)은 구름 및 안개 입자의 유입량을 인위적으로 조절하기 위해 후술할 송풍기(30)를 작동시킬 경우 수평 방향의 고정바(18)에 의해 이동하지 않다가 구름 및 안개 입자를 슬라이드(14)에 안착시켜 관측할 경우 링크 식 고정바(18)를 회동시켜 조명수단(22)이 확대수단(20)과 마주보도록 이동한다.Here, the lighting means 22 does not move by the
상기 출력 저장수단(24)은 상기 확대수단(20)과 전기적으로 연결되어 이 확대수단(20)에서 확대 출력된 영상을 디스플레이로 출력하고 데이터로 저장하는 기능을 하며 일 예로 노트북 컴퓨터 등이 주로 사용된다.The output storage means 24 is electrically connected to the enlargement means 20 to output an image enlarged and output from the enlargement means 20 to a display and store the data as an example. do.
더욱이, 상기 출력 저장수단(24)에는 출력된 영상을 확대하여 구름 및 안개 입자별 지름 사이즈를 각각 측정한 후 각각의 측정값을 출력할 수 있도록 특정 알고리즘(Algorithm)에 의해 프로그래밍(Programming)이 되어있다. (도 4 참조)Furthermore, the output storage means 24 is programmed by a specific algorithm so that the output image is enlarged to measure the diameter size of each cloud and fog particle, and then output the respective measured values. have. (See Figure 4)
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 슬라이드(14)에 인위적인 바람으로 구름 및 안개 입자를 유입시키기 위해서 송풍기(30)가 상기 확대수단(20)의 렌즈와 이격되면서 수평선상 위치인 전방에 더 구비되며, 상기 송풍기(30)는 바람의 진행 방향을 조절할 수 있도록 회전이 가능하며 이동이 가능하도록 바퀴가 구비된 테이블에 설치된다.In addition, as shown in FIG. 3, the
여기서, 상기 송풍기(30)는 자연 바람을 이용하지 않고 유입량을 관측자가 임의대로 조절할 수 있으므로 보다 설정 조건에서 구름 및 안개 입자를 용이하게 관측할 수 있다.Here, the
더욱이, 상기 송풍기(30)는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.Moreover, since the
그러므로 본 발명의 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템에 의한 구름 및 안개 입자의 관측 과정은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 먼저, 상기 조명수단(22)을 확대수단(20)과 평행 상태로 위치되도록 고정바(18)를 회전시킨다. 이는 상 기 조명수단(22)이 구름 및 안개 입자의 유입시 간섭하는 것을 방지하기 위함이다.Therefore, the process of observing cloud and fog particles by the cloud and fog particle distribution observation system of the present invention, as shown in Figures 2 and 3, first, the lighting means 22 in parallel with the expanding
다음으로, 상기 송풍기(30)를 몸체(10)의 슬라이드(14)와 적정 거리만큼 유지시키도록 수평 선상으로 이동시키고, 상기 송풍기(30)를 작동시켜 인위적으로 구름 및 안개 입자가 슬라이드(14)의 표면에 적정 유입량만큼 안착되게 한다.Next, the
그 후, 작동중인 확대수단(20)으로부터 슬라이드(14) 상에 잔류되는 구름 및 안개 입자가 출력 저장수단(24)에 의해 실시간으로 확대 출력되고 상기 출력 저장수단(24)의 프로그램에 의해 입자들에 지름이 수치로 출력되고 데이터로 저장된다.Thereafter, the cloud and fog particles remaining on the
이와 같은 본 발명의 구름 및 안개 입자의 분포 관측 시스템은 구름 및 안개 입자를 확대 출력하는 확대수단과 입자를 더욱 선명하게 출력할 수 있도록 광을 조사하는 조명수단과 상기 확대수단을 통한 구름 및 안개 입자를 실시간으로 출력하고 저장하는 출력 저장수단이 구비되어 구름 및 안개 입자들의 성장과정 및 입자크기 분포를 확대 출력하고 정밀하게 관측하여 기상조절 실험을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.Such a distribution and observation system of cloud and fog particles of the present invention is an enlarged means for expanding and outputting the cloud and fog particles and lighting means for irradiating light to more clearly output the particles and cloud and fog particles through the expanding means Output storage means for outputting and storing the data in real time is provided to enlarge and output the growth process and particle size distribution of the cloud and fog particles, there is an effect that can facilitate the weather control experiment by observing precisely.
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| KR1020050124001A KR100715360B1 (en) | 2005-12-15 | 2005-12-15 | Cloud and fog particle distribution observation system |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100715360B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101080060B1 (en) | 2008-12-19 | 2011-11-09 | 대한민국 | Seeding and verification method for targetted cloud seeding |
| KR101191874B1 (en) | 2011-01-31 | 2012-10-16 | 한국유지관리 주식회사 | System for removing fog |
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2005
- 2005-12-15 KR KR1020050124001A patent/KR100715360B1/en active IP Right Grant
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