제 1 회 3 차원과학적가시화경진대회 수상작품 대상 WRF-CHEM LES( 큰에디모사 ) 모드로모의된연기분산가시화우주완 ( 공주대 ) Visualization of the power plant plumes dispersion simulated by the WRF- 임윤정 ( 공주대 ) CHEM LES mode WRF-CHEM 모형의 LES 모드로모의된화력발전소에서배출된오염 물질의대기중분산 ( 수송 + 확산 ) 구조를 3차원으로영상화하였다. 모의된오염물질 (CO2) 의대기중농도는 3차원입체 (DVR) 로 나타냈으며, 농도가높을수록더짙은주황색이되도록하였다. 하층 바람의상태를풍속에비례하는벡터 (Barbs) 로나타냈다. 'VAPOR' 의전방궤적도구 ( 배출원으로부터연직 200m 간격으로 4개시드포인트설정 ) 를이용하여배출원에서부터의기층궤적을계산한후, 고도에따라채색하였다 (Flow). 이와함께대류경계층의난류구조를표현하기 위해연직바람을지상 300m 상수평단면 (Probs) 을나타냈다. 연직 바람의크기는화면우측하단에표시하였다. 지면피복은 Google Earth를이용하였고, 지형고도변수를흑백 (2D) 으로처리하여높낮이의 구분이용이하도록했다. https://www.youtube.com/watch?v=5votgcxxf6k 시상내역수상자제목이동원 ( 한국해양과학기술원 ) 동아시아여름철태풍과지구장파복사최우수상장찬주 ( 한국해양과학기술원 ) Cyclogenesis and outgoing longwave radiation during summer in East Asia 지구장파복사와태풍발생의관계를알아보기위해대기모형 (WRF) 이모사한동아시아여름철강한태풍이발생한 1999년 9월 17일부터 9월 28일까지의결과를 3차원으로가시화했다. CMIP5(Coupled model intercomparison project phase 5) 에서제공하는모형자료중관측과유사한모형 (CanESM2) 을 WRF에경계장으로처방하여 1990년에서 10년적분했다. 수평, 수직, 연직바람변수를이용하여풍속변수를생성한후, VAPOR의 Direct Volume Rendering(DVR) 기법을활용하여 3차원가시화했으며, Isosurface 표현방법을이용하여태풍의대기고도에따른기온변화를보였다. 지구장파복사는태풍생성에직접적으로연관되는값만추출하여해양으로부터대기로열에너지가전달되는해역을보였다. https://www.youtube.com/watch?v=w9 seyuis8
우수상 이재형 ( 공주대 ) WRF-Chem으로모의한오염물질의장거리수송과정가시화 Visualization of long-range transported air pollutants simulated using the WRF-Chem model 동아시아지역에서발생하는미세먼지 (PM2.5) 의농도를 WRF-Chem 모형을이용하여모의 (5일간: 2010년 4월 24일 ~4월 29일 ) 하고, 장거리수송과정을 3차원으로영상화하였다. 영상제작에사용된모형변수는 PM2.5, U, V, W이다. 미세먼지의대기중농도는 3차원 (DVR) 으로나타냈으며, 농도가높을수록붉은색으로표현하였다. 바람벡터는풍속에비례하는벡터 (Barbs) 를고도 1500m ( 붉은색 ), 3000m ( 녹색 ), 5000m ( 노란색 ) 로나타내었다. 오염물질이한반도에유입되는기작은동경 127 기준의연직단면도 (Probs) 로강조하였다. https://www.youtube.com/watch?v=vzpoiogflsu 우수상 박현희 ( 공주대 ) 태풍나크리와할롱 Typhoon Nakri and Halong 본그림은 2014년의 12호태풍나크리와 13호태풍할룽을대기수치모델인 WRF로모의하고, 이를 3차원으로가시화한결과이다. 처음에나오는두가지의구름영상은 QICE와 QCLOUD 두변수를이용하여 CLOUD변수를생성후 DVR 기법을활용하였다. 구름의움직임을보았을때상층의와도와하층의와도가반대인것을확인할수있다. 다음영상은두태풍에대한정보를보다자세하게전달하기위해만든동영상이다. 바람의 U, V 성분으로 Barb를통해하층 ( 하안색 ) 그리고상층 ( 분홍색 ) 의바람을벡터로표현하였고 Prob 기법을활용하여태풍의중심의구름의모양을연직단면으로확인할수있게하였다. Flow 기법을활용하여태풍의주된바람장을표현하였고, 마지막으로 2D 기법을이용하여지면부근에누적강수량을표현하였다.. https://www.youtube.com/watch?v=ibno7u-oy5c
장려상 이두일 ( 공주대 ) UM-WRF 모형으로모의된고해상도대류셀가시화 (2011년 7월 27일우면산산사태사례 ) Visualization on mesoscale convective cells simulated by high resolution UM-WRF model UM-WRF를사용하여 2011년 7월 27일수도권지역에발생한집중호우사례를수치모의하고중규모대류셀의발달구조를 3차원으로영상화하였다. 모의된수분변수는 3가지 ( 액상, 얼음상, 액상 + 얼음상 ) 수분변수로재계산한후 3차원입체표출방법 (DVR) 을이용하여나타내었다. 또한시간에따른기류변화를나타내기위해 4개의고도 (1000m, 3000m, 5000m, 7000m) 에서의바람을나타냈다 (Barbs). 연직으로강하게발달된대류셀에서대략 5000m 고도를기준으로액상과얼음상의구름으로구분되어짐을볼수있다. https://www.youtube.com/watch?v=toho74qok3i 장려상 이준호 ( 제주대 ) 문재홍 ( 제주대 ) 방익찬 ( 제주대 ) Vapor를사용한한반도주변해역의수온 염분 해류 Temperature, salinity and current distribution on the Korean ambient sea water 본동영상은 2007년여름철한반도주변해역의수온 (Temperature), 염분 (Salinity) 해류 (Current) 를 40일간에걸쳐가시화한영상이다. 영상의첫부분은염분의 40일변화이며이어지는부분은해류를화살표로표기하였는데해류벡터에수온값을함께표시한영상이다. 염분의표현은 Direct Volume Rendering(DVR) 기법에서 Lighting on을활용하였으며, 화살표는 Flow의 Arrow부분에수온값을표시하도록하였다. https://www.youtube.com/watch?v=hqjbtaesaw4
장려상 조익현 ( 기상청 ) WRF 모델을이용한남해안집중호우가시화 Visualization of Heavy Rainfall over Southern Coast of Korea Using WRF Model 본그림은 2011년 7월 9일우리나라남해안지역의집중호우를 WRF 모델로모의한결과를 3차원으로가시화한것이다. VAPOR의 2D, Barbs, Flow, Iso, Probe, Region, Python API 기능을모두활용하여집중호우의원인을분석하였다. WRF 모델자료에서지표기압 (PSFC), 동서 (U), 남북 (V), 연직 (W), 상대습도 (RH), 상당온위 (ETH), 상층제트 ( 풍속 ) 를이용하여집중호우모식도를표현하였다. 그림에서 Barb는상 하층의대기흐름을, Prob 단면도는상당온위에의한대기하층의불안정, Iso는상대습도와상층제트를나타낸다. Flow는북태평양고기압가장자리의하층제트를따라북상한온난습윤한공기가발달한대류운에의해상승하는것을잘보여준다. 영상없음 장려상 WRF-ROMS 접합모델을이용한 2012년태풍볼라벤시기의김민영 ( 제주대 ) 해양-대기상호작용가시화문일주 ( 제주대 ) Visualization of air-sea interactions 김동훈 ( 전연세대 ) during the passage of typhoon Bolaven 해수면온도는태풍의강도를결정하는중요한요소이다. 해수면온도는 태풍통과시기에강한수직혼합과용승으로일반적으로하강한다. 태풍 통과시기에발생하는이러한표층냉각을 "Cold wake" 라고한다. Cold wake는태풍의에너지원을감소시켜태풍의강도를약화시킨다. 즉 태풍은해양을변화시키고변화된해양은다시태풍에영향을미치게된다. 본동영상은이러한태풍-해양상호작용의산출물인 Cold wake를 WRF-ROMS 결합모델을이용하여 2012년 8월 19일태풍볼라벤에대해 모의한결과를나타낸다. WRF와 ROMS의초기장은 GFS와 HYCOM 자료를각각이용하였다. 구름은 WRF 모델의 output인 QCLOUD 변수를 이용하여입체적으로이미지화하였고, Cold wake는 ROMS 모델의 SST 변수를통해재현되었다. https://www.youtube.com/watch?v=c75xhtboo24
시상내역수상자제목홍은혜 ( 공주대 ) 100년만의폭설장려상강기림 ( 공주대 ) Strongest heavy snow in 100 years 본동영상은 2014년 2월영동지방에있었던폭설을 WRF 모델로모의한결과를이용하여 3차원으로가시화한결과이다. Direct Volume Rendering(DVR) 기법을통해 WRF 모델결과자료로부터 QICE와 QCLOUD 두변수를이용하여 CLOUD변수를생성후구름을가시화하였다. 측면에서는영동지방의대기상태를집중적으로보여주기위해 Region 기능을이용하였고, 각각 U, V, W 변수를이용하여 barb와 flow를통해바람을표현하였다. https://www.youtube.com/watch?v=pllzfu464ic