• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.141-148
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• 2002

MR 유체 감쇠기는 구조물의 진동을 감소시키기 위한 가장 유망하고 새로운 제진 (制振) 장치 중 하나이다. 이 장치는 기계적인 단순성, 높은 동적 범위, 적은 전력 요구량, 커다란 감쇠 능력, 강인성 등의 장점을 가지고 있기 때문에, 토목 구조 시스템의 내진(耐震) 및 내풍(耐風) 성능을 향상시키는데 매우 유용하다. 많은 연구자들이 MR 유체 감쇠기의 유사-정적 모델을 연구했지만 그 모델이 감쇠기의 설계를 위해서는 유용하다고 하더라도, 동적 하중에 대한 감쇠기의 거동을 모사하는 데는 충분하지 않다. 논문에서는 대용량 20톤 MR 유체 감쇠기의 동적하중에 대한 응답 해석 결과를 이용하여, Bouc-Wen 모델을 기반으로 하는 새로운 역학적 모델을 제안하였다. 이 모델은 MR 유체의 stiction현상과 관성 및 shear thinning 효과를 잘 묘사한다. 또한, 제안된 MR 유체 감쇠기의 동적 모델이 실험 결과와 매우 잘 일치함을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제10권3호
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• pp.148-154
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• 2001

본 연구에서는 1-2W형 플라스틱피복 파이프 온실의 내풍성을 증대시키기 위하여 형상 및 직경이 서로 다른 말뚝에 대하여 인발저항력을 검토하였다. 그 결과 민말뚝의 경우, 인발하중이 증가함에 따라 인발저항력은 증가하지만, 대부분의 경우 인발변위가 발생한 직후의 하중단계에서 극한인발저항력에 도달하였다. 그러나 주름말뚝의 경우는 인발변위가 발생한 이후에도 실험을 종료할 때까지 인발저항력의 증감이 반복되는 경향을 나타내었다. 그리고 기초의 형상, 직경 및 매입깊이에 따라 극한인발저항력은 다르지만, 본 실험의 경우 직경과 매입깊이에 관계없이 극한인발저항력은 주름말뚝이 민말뚝보다 약 2배 정도 크게 나타났다. 단위면적당 극한인발저항력은 매입깊이가 깊어질수록 증가하지만, 직경이 커지면 감소하였다. 실험 대상지역의 설계풍속(26.9m.s$^{-1}$)을 고려하면, 민말뚝은 매입깊이에 관계없이 기초의 인발저항력이 부족하였고, 주름말뚝의 경우은 대부분의 실험조건에서 충분한 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.203-211
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• 2016

국내의 플랜트 탱크 설계를 위한 풍하중 기준은 KS B 6283 액체 저장 탱크의 내풍압 및 내진에 대한 설계 요건 등 여러기준에 제시되어 있으나, 그 내용이 서로 다르고 연관성도 없으며 실제의 풍하중을 반영하고 있는지 명확하지 않다. 국내 풍하중 기준의 정당성을 평가하고 적합한 풍하중 기준을 제안하기 위해 외국의 저장 탱크 설계를 위한 대표적 기준인 API 650, ASCE 7-10, EN 1991-1-4의 풍하중 기준 들과 비교분석하였다. 풍동 실험이 수행되어 보고된 논문에 적용된 탱크 제원을 적용하여 기본적으로 각 기준에 의한 압력계수 Cp값을 산정해 비교하고, 탱크 지붕 높이와 지름 비(f/d) 및 탱크 깊이 및 지름 비(h/d)를 변수로 한 각 기준에 의한 풍하중 좌굴해석을 수행하였다. 결과를 분석 종합하여 실제 풍하중에 의한 좌굴 거동을 반영하면서도 설계 시 쉽게 적용할 수 있는 풍하중 기준을 제안 하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.1-8
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• 2013

우리나라 전체 재해 60%이상인 태풍과 같은 바람재난으로부터 구조물이나 외장재가 안전과 사용성 측면에서 설계되려면 내풍설계과정에서 기본풍속, 설계속도압, 풍하중 등 많은 파라미터들이 요구된다. 본 논문에서는 최근 2003년부터 2012년까지의 10년 동안 년최대풍속이 발생한 날의 풍속으로부터 확률과정과 확률분포, 통계적 성질 등을 알아보기 위하여 8개의 대표지점을 여수, 인천, 서울, 청주, 원주, 대구, 속초, 울릉도로 선정했다. 선정된 각 지점에 대한 최근 10년 동안의 풍속자료는 기상청으로부터 획득했다. 각 지점의 획득한 풍속자료는 우리나라를 직접 통과하면서 영향을 미친 태풍과 통과는 안했지만 간접 영향을 미친 태풍, 년최대순간풍속과 년최대평균퐁속이 같은 날 등을 고려 90개의 앙상블 중 선별된 33개의 모집단에 대한 풍속자료의 확률과정 및 확률분포의 특성을 비교 검토하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제16권3호
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• pp.126-135
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• 2013

국토의 70%이상이 산지로 구성되어 있는 한국은 도시내부에 크고 작은 산, 언덕이 위치하고 있다. 따라서 건축구조기준에서는 건물의 풍하중 설계 시 지형의 영향에 따른 풍속의 증가를 고려하도록 하고 있지만 지형에 의한 풍속할증계수 산정 시 건물 주변에 두 개 이상의 산지가 위치하거나 지표면의 정의와 높이가 명확하지 않을 경우 설계자의 주관에 의해 지형에 의한 풍속할증계수를 산정함으로써 비합리적인 내풍설계가 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고 보다 합리적인 지형에 의한 풍속할증계수를 산정하기 위하여 ArcGIS를 이용하여 지형에 의한 풍속할증계수를 산정하는 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해 본 논문에서는 비교적 높은 위치정확도를 가진 1:5,000 수치지형도를 이용하여 지형에 의한 풍속할증계수 산정 시 적용범위를 명확하게 정의함으로서 지표면과 정점을 명료하게 산정하여 보다 합리적으로 지형에 의한 풍속할 증계수를 산정하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.661-668
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• 2007

In this paper, excitation systems using linear mass shaker (LMS) are presented in order to simulate the wind induced responses of a building structure. The actuator force for the excitation systems is calculated by using the inverse transfer function of a target structural response to the actuator. Filter and envelop function are used such that the error between the wind and actuator induced responses is minimized by preventing the actuator from exciting unexpected modal response and initial transient response. The analyses results from a 76-story benchmark building problem in which wind load obtained by wind tunnel test is given, indicate that the excitation system installed at a specific floor can approximately embody the structural responses induced by the wind load applied to each floor of the structure. The excitation system designed by the proposed method can be effectively used for evaluating the wind response characteristics of a practical building structure and for obtaining an accurate analytical model of the building under wind load.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6A호
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• pp.1013-1022
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• 2006

본질적으로 두 개의 I형 거더를 가진 사장교는 공기역학적으로 불리한 특성을 가지고 있음에도 불구하고 경제적으로 유리하기 때문에 최근 우리나라에서 많이 건설되고 있다. 본 논문에서는 두 개의 I형 거더를 가지는 사장교의 실제 조건 하에서의 공기역학적 특성을 평가하기 위하여 영각, 난류강도, 감쇠비를 변화시켜가면서 단면모형실험을 수행하였다. 비틀림 강성이 다른 두 개의 상부 단면 형식이 시공단계 및 완공 후에 대하여 각각 조사되었고 교량의 공기역학적 특성을 향상시키기 위하여 3가지 형식의 페어링이 고려되었다. 연구결과, 전통적인 등류에서의 단면모형실험은 다소 비관적으로 공기역학적 거동을 평가하고 있으며 교량의 바람에 의한 응답은 난류강도와 구조감쇠비에 따라 현저하게 변화하는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제시된 페어링은 와류진동 및 버페팅 진동을 감소시켰으며 또한, 플러터의 발생속도도 증가시켰다. 본 연구결과는 두 개의 I형 거더를 가지는 사장교의 내풍설계를 위한 많은 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.141-148
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• 2016

국내 서해대교, 인천대교와 같은 장대교량은 대부분 빈번하게 태풍에 의해 영향을 받는 해안에 위치하였으며, 교량의 길이가 긴 만큼 풍하중에 의한 영향이 다른 하중에 비해 상대적으로 크기 때문에 내풍 안정성을 확보하기 위해 정확한 설계풍속을 산정하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 태풍의 기후학적 특성 인자로 중심기압깊이, 태풍이동속도, 태풍이동방향, 최단접근거리를 결정하였으며, 태풍의 기후학적 특성들의 확률 분포를 추정하고, 바람장 모형과 중심기압상승 모형을 적용하여 몬테카를로 시뮬레이션을 실시하였다. 분석결과, 대체적으로 제주도와 남해안 지역의 재현기간 풍속이 크게 나오며 고위도로 갈수록 작아지는 특징을 나타냈다. 이와 같은 특징이 나타난 가장 큰 원인은 고위도 분석지점 표본 태풍의 중심기압이 저위도 분석지점 표본 태풍의 중심기압보다 높기 때문으로 판단되며, 또한 우리나라에 해상에서 육지로 이동하면서 쇠퇴기를 겪어 점차 약해지기 때문인 것으로 분석되었다. 또한, 시뮬레이션 결과를 도로교 설계기준 100년 재현기간 풍속(10분 평균, 지상 10m, 지표조도 II)과 비교한 결과, 태풍시뮬레이션의 결과가 낮게 나타났으며, 이러한 점을 볼 때 도로교 설계기준의 기본 풍속이 높게 산정되어 있다고 판단되며, 기상자료 분석과 같은 추가적인 연구를 통해 기본풍속 조정에 대한 연구가 수행 되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.641-652
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• 2007

본 논문에서는 풍하중에 대한 기존 송전철탑의 좌굴 및 구조적 안전성을 평가하기 위해서 축소부분구조 실험을 수행하였다. 원 송전철탑에 작용하는 중력 및 풍하중을 재현하기 위해서 1/2크기의 상사법칙을 적용한 축소모델의 상부에 설치된 삼각형태의 지그를 이용하여 가력하는 방법을 고안하였다. 설계하중에 대한 실험체의 안정성을 평가하기 위해서 예비수치 해석을 수행한 결과, 계산된 주주재의 축력은 허용좌굴하중의 $80{\sim}90%$사이에 분포하고 있음을 확인하였다. 최대허용좌굴 하중의 270%까지 가력한 결과, 주주재의 면외거동을 구속하는데 취약한 절점에서 발생한 국부좌굴로 인하여 송전철탑이 파괴되었다. 하중-변위 곡선, 변위, 부재별 변형률을 검토한 결과, 이러한 국부좌굴의 발생은 동일한 단면내에서도 휨모멘트로 인해 항복응력에 도달하는 시간이 위치별로 다르기 때문에 변형의 불균형에 의해서 발생한 부가적인 편심에 기인한 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제7권3호
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• pp.181-190
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• 1998

현재 제주도 서귀포시 제주감귤연구소에서 개발중인 내풍형 2중 아치 비닐하우스에 풍하중을 재하하여 탄성수치해석을 시도한 결과, 풍동실험에 의하면 파풍망의 효과는 풍속이 5∼25m/s 일 때 파풍망을 통과한 유출속도가 86∼98%까지 감소하여 매우 효과적임을 알 수 있었다. 본 연구에서는 일반적으로 사용하고 있는 파이프를 지반에 고정시키는 경계조건을 주지 않고 설치한 피라미드형 콘크리트 지지대의 사하중을 지점에 재하하여 경계조건을 준 결과, 하우스가 풍하중의 양력에 의하여 위로 들리는 거동을 나타내고 있었다. 이러한 거동은 현장에서 목격되는 파괴형상이 기초 전체가 인발되고 파이프가 콘크리트 기초로부터 인발됨으로써 야기되는 파괴요인이 된다. 본 연구에서 재하한 45m/s의 풍하중은 재현기간이 100년에 대한 값으로 반영구적인 구조물에 기준으로 비닐하우스의 내구수명이 상대적으로 짧으므로 이 풍하중을 감소시켜서 설계할 수 있었다. 또한 본 연구에서는 지붕아치가 연결되는 Y-형 접속장치를 내부힌지로 모델링한 것을 제외하고는 모든 연결을 고정연결로 보아 해석하였다.