KR20000060101A - 기상현상의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응용기상학에 관련된 것으로서 특히 안개를 제거하거나 스모그형성을 최소화하는 등 일정 지역의 바람직하지 않은 기상현상을 제어하는 방법에 관한 것으로

본 발명은 공기를 이온화하여 상승기류를 조성하는 구역과, 그 주변에 상승 기류지역으로 이온화된 공기를 공급하는 구역을 형성하므로써 실현된다.

유입되는 주변의 공기도 상승기류를 형성시키는 방법과 동일하게 이온화 방식이 적용된다.

본 발명은 일정 극성의 이온을 방출하는 장치와 그 주변에 반대 극성의 이온을 방출하는 일군의 장치를 배치함으로써 그 효과를 극대화 할 수 있다.

또한 일군의 장치에서 방출되는 총 이온량은 중앙의 장치에서 방출되는 이온량을 초과하지 않도록 한다.

Description

기상현상의 제어 방법{Method for controlling Atmospheric Phenomena}

본 발명은 응용기상학에 관련된 것으로서 특히 공항등 일정지역의 안개를 제거하거나 주거지역등의 스모그형성을 최소화하는 방법에 관한 것이다.

복사 안개나 스모그와 같은 기상현상은 대기정체현상과 상층대기에 형성되는 등온층(Isothermal Layer) 또는 역기온층(Temperrature Inversion Layer)등 소위 정체층(Rtaining Layer)에 기인된다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다.

대기정체로 인하여 발생되는 원치않는 기상현상을 제거하는 믿을만한 방법은 대기중에 수직의 상승기류를 형성하는 것이며 이 상승기류는 정체층을 약화시키거나 정체층에 기류순환을 위한 통로를 형성시켜 준다.

이와같은 방법은 안개로 덮히거나 스모그등으로 오염된 대기층을 환기시킬수 있게 한다.

영국 특허등록번호988109호(CL A01 G 15/00,1965)는 열량을 함유 또는 방출시키는 아스팔트와 재료를 필요한 대지에 덮어 해결하는 방법에 관한 것으로 이 방법은 태양열에 의해 가열된 아스팔트와 같은 재료에서 주변대기로 열이 방출되도록함으로써 소위 굴뚝효과를 형성하도록 하는 것으로 덮혀진 공기가 상승하고 그 자리에 주변의 찬공기가 유입되어 재가열 상승하는 대류현상을 만들어 내는 것이다.

그러나 이와같은 방법은 구름이나 안개등에 의해 태양이 가려져 있는 경우에는 사용이 불가능한 방법으로써 기상의 상태에 따라서 적용이 제한받게 되어 실효성이 감소되는 것이며,

또한 지속적으로 상승기류를 형성하기 위해서는 사방 수킬로미터의 광범위한 면적의 지표면을 아스팔트와 같은 재료로 덮어야 하는 것이므로 많은 시간과 인력 및 시공비가 요구되는 문제점이 있는 것이다.

본 발명과 유사한 하나의 발명으로서 독일 특허등록번호 3503138호 (CL A01 G 15/00, 1986)이 있으나 이 발명은 역기온층을 줄이거나 역기온층에 대류를 형성하기 위한 방법으로 역기온층으로 부터 가열된 공기를 지표면에 공급하여 대류현상을 형성토록 하는 것으로서, 이 경우 가열된 공기는 상승하고 공기가 상승된 그 지역으로 가열된 공기가 지속적으로 공급되도록 하여 역기온층을 뚫을 수 있는 안정된 상승기류가 형성되도록 하는 것이나 이와같은 방법은 넓은 지역에 적용해야 할경우 상당한 길이의 파이프 라인을 만들기 위한 복잡한 설계를 필요로 하며 가열된 공기를 장거리에 걸쳐 이송하는 데 막대한 전력이 소요되는 등 많은 결점이 있는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 최소한의 전력으로 대기중에 수직의 기류를 형성하여 안개와 스모그등 원치않는 기상상태의 형성을 제거하는 방법을 제시코져 하는 것이며,

본 발명의 주안점은 대기 정체층을 줄이거나 제거하기 위한 측방향 기류 및 상승기류를 형성하여 대류현상을 조성하고 이를 지속적으로 유지하는 데 필요한 전력소비를 최소화하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 불필요한 기상현상을 제어하기 위하여 대기중에 대류현상을 초기발생시키고 형성된 대류지역 주변의 공기를 이온화시키는 방법을 제공코져 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 일정 극성의 이온을 방사하여 이온의 상승현상에 의해 대류를 초기 발생시키고 대류현상의 촉진을 위하여 그 주변의 대기에 반대극성의 이온을 방출하여 이온화하고 주변대기의 이온총량이 대류현상을 초기화하는데 필요한 이온의 총량을 넘지 않도록 하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하나의 장치는 대류를 초기발생시키도록 설계하고 그 장치를 중심으로 주변의 대기를 이온화시키도록 다른 장비들을 배치하는 방식을 제공코져 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 대류형성을 예시하는 측면도.

도 2는 기상현상의 제어를 위한 본 발명 장치의 배치를 예시하는 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1: 정체층 2: 스모그 또는 안개

3: 중앙이온발생장치 4:중앙장치 지역의 대기

5:주변지역의 대기 6:중앙이온발생장치의 주변에 설치되는 일군의 장치

첨부된 도면에 의거 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 대류형성을 예시하는 측면도이고

도 2는 불필요한 기상현상의 제어를 위한 장치의 배치를 예시하는 평면도로서 본 발명의 기상제어방법은 다음과 같다.

공항, 도심지등 해당지역이 정체층(1)에 의해 짙은 구름, 안개, 또는 스모그(2)가 덮여있는 상태에서 중앙 이온발생장치(3)에 의해 이 지역의 공기가 주변의 공기보다 온도가 상승되도록 하여 상승기류가 발생되도록 한다.

중앙 이온발생장치(3)의 가동후 소정시간이 경과하게 되면 중앙장치지역의 대기(4)에 상승기류가 형성되며 이 지역의 주변지역의 대기(5)의 공기는 이온화된다.

중앙장치지역의 대기(4)주위의 공기는 고체,액체 및 또는 가스형태의 이온화된 입자들을 분산되게 뿌려 줌으로써 이온화될 수 있다.

중앙장치지역의 대기(4)본 발명을 실현하기 위하여 고전위의 도전체 또는 이와 유사한 장치를 사용하여 전기이온을 방출시키도록 하여 중앙장치지역의 대기(4)의 공기를 이온화 시킨다.

상기 도전체는 지표면에 설치된 지지대 위에 놓여지며 특히 중앙장치지역의 대기(4)주변에 일정거리를 두고 둥글게 코로나 방전 도전체를 배치할 수도 있다.

장치(6)은 중앙 이온발생장치(3)보다 상대적으로 작은 규모의 하나 또는 여러개의 장치를 일정거리를 이격시켜 배치하여 구성할 수 있다.

중앙장치지역의 대기(4) 주위의 공기는 이온화되는 동안 온도상승과 점도감소의 영향으로 응측된다.

이온화된 중앙부지역의 상승기류에 따른 기압의 수평적 불균형 상태에 의해 에어로솔입자와 가스 분자화된 공기는 이온화되지 않은 공기보다 더 빨리 중앙부로 유입된다.

중앙장치지역의 대기(4)의 상향기류속의 공기는 응축과 열방출이 진행됨에 따라 열발생이 더욱 심화되고 대류상태를 지속시키게 된다.

또한 상승기류 주변공기의 이온화 영향으로 더욱 더 안정적인 대류상태가 유지된다.

이온화된 입자를 뜨거운 기류에 투입하는 기법은 이미 1969년 미국특허 3438576(CL A0l G 15/00)에 안개분산방법으로 공표되었으나 그것은 별도의 기술적인 과정으로 설정하지 않고 단지 상승기류가 형성된 지역이 아닌 대량의 공기를 이온화하여 기상상태를 제어하는 새로운 방법에서 형성된 긍정적인 효과 또는 부수적인 결과일 뿐이다.

대기중에 상승하는 이온의 흐름을 형성하여 상승기류를 조성하는, 특히 코로나효과를 발생시키는 도전체를 이용한 전기이온방출에 의한 방법은 매우 편리하다.

대기에 일정 극성의 이온을 방사하고 그 주변의 대기에 반대 극성의 이온을 방사하여 이온화시킴으로써 대류현상을 형성하는 방식은 가장 경제적이고 간단하며 적용하기가 용이하다.

상승기류의 형성은 하나의 예로서 도 2에서와 같이 음이온을 방출하도록 설계된 중앙 이온발생장치(3)를 중앙부에 설치하고 그 주위의 대기를 이온화시키기 위하여 양이온을 방사하는 일군의 장치(6)들로 둘러 싸이도록 구성한 것에 의해 구현될 수 있다.

이 경우 주변대기의 공간전하(Electric Space charge)에 의해 형성되는 전장(Field)에 의해 상승기류가 효과적으로 생성된다.

주변의 일군의 장치(6)들에서 방사되는 이온의 총량이 중앙 이온발생장(3)에서 방사되는 이온의 총량보다 크지 않아야 한다는 것은 매우 중요하다.

기상현상을 제어하는 장치는 대류현상을 초기에 발생시키기 위하여 중앙부에 설치되는 하나의 강력한 이온발생장치와 그로부터 0.5∼2㎞이내에 설치되며 중앙의 이온발생장치에 비해 상대적으로 덜 강력한 하나 이상의 보조 이온발생장치들로 구성될 수 있다.

중앙 이온발생장치(3)는 약 200×200m 정도 또는 그 이하의 면적으로 설치될 수 있으며 이장치는 대지로의 누설전류를 최소화하기 위하여 5∼30m 높이의 지지대상에 설치되어 대지로부터 격리되는 도전체로 구성된다.

상기 도전체는 각 도전체가 5∼30m의 이격간격으로 평행하게 설치되며 고전력 코로나 전류를 공급하는 대략 50∼200㎸ 의 고전압 발생장치에 연결된다.

중앙 이온발생장치(3)의 주변에 설치되는 보조의 일군의 장치(6)들은 약 50×50m 정도 또는 그 이하의 적은 면적에 설치될 수 있고 고전압발생장치의 출력도 작을 수 있으나 기본적인 구성은 중앙 이온발생장치(3)와 유사하다.

한편 방출되는 이온의 극성과 이온의 총량은 고전압 공급기의 매개변수들을 조정하여 제어된다.

이상과 같이 본 발명은 도전체를 이용한 전기이온의 방출을 통해 지상의 안개나 스모그를 제거토록 할 수 있는 것이므로 태양의 일조조건에 따라 적용이 제한 되는 종래의 문제점을 일소할 수 있어 실효성이 증대되는 것이며,

구성이 비교적 단순하여 시공기간이 단축되므로 시간과 인력 및 시공비의 절감을 기할 수 있음은 물론 전력의 소비를 크게 감소시켜 운영상의 경제성을 추구할 수 있는 것이다.

Claims (6)

1. 대기중에서 대류현상을 인위적으로 조성하고 대류지역 주변의 공기를 이온화 시켜서 기상현상을 제어하도록 함을 특징으로 하는 기상현상의 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 이온방사방식에 의해서 대류현상을 초기조성시킴을 특징으로 하는 기상현상의 제어 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 대기에 일정 극성의 이온을 방사하여 대류현상을 초기 조성시키고 그 주변에 대기에 반대 극성의 이온을 방사하여 공기를 이온화시킴으로써 대류현상을 조성하도록 함을 특징으로 하는 기상현상의 제어 방법.
4. 제 3항에 있어서, 대류지역 주변의 대기에 방사되는 이온의 총량이 대류지역의 대류현상을 초기에 조성하는 이온의 총량을 넘지 않도록 함을 특징으로 하는 기상현상의 제어 방법.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 여러개의 장치를 하나의 집단으로 사용하되, 하나의 장치는 대류를 초기생성토록 하고 그 장치의 주변에 대기를 이온화시키는 여러개의 장치들을 구성함을 특징으로 하는 기상현상의 제어 방법.
6. 제 1항 내지 제 4항중 한 항에 있어서, 여러개의 장치를 하나의 집단으로 사용하되, 하나의 장치는 대류를 초기생성토록 하고 그 장치의 주변에 대기를 이온화 시키는 여러개의 장치들을 구성함을 특징으로 하는 기상현상의 제어 방법.