• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.11a
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• pp.23-25
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• 2011

선박이 다른 선박을 회피하거나 항로를 변경하기 위하여 변침을 하는 경우에, 바람과 조류가 선박의 조종운동에 영향을 줄 수 있다. 이러한 영향을 반영하여 변침 계획을 세울 수 있다면, 보다 높은 안전성과 효율성을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 바람과 조류가 선박의 변침에 미치는 영향을 연구하였다. 먼저 바람과 조류의 영향을 고려하여 조종운동방정식을 구성하였으며, 이를 시뮬레이션 하였다. 이후에 변침에 필요한 명령타각의 결정을 위하여 Fuzzy 제어를 적용하였으며, 바람과 조류에 크기에 따라 선박의 제어에 미치는 영향을 분석하였다. 마지막으로 바람과 조류의 영향이 선박의 변침 궤적 및 선박의 속도 변화에 미치는 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.836-840
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• 2007

Large-Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV)는 Particle Image Velocimetry (PIV)를 자연하천이나 실험실에서 넓은 영역($4m^2{\sim}45,000m^2$)에 적용할 수 있도록 확장시킨 것으로 지난 10여년 이상 세계적으로 널리 이에 대한 연구가 진행되고 있다. PIV는 seeding, illumination, recording 그리고 image processing으로 구성된다. LSPIV(Large Scale PIV)는 PIV의 기본원리를 근거로 하여 기존의 PIV에 비하여 실험실 내에서의 수리모형실험이나 일반 하천에서의 유속측정과 같은 큰 규모의 흐름해석을 할 수 있도록 seeding, illumination에 대한 조정이 필요하고, 촬영된 image에 대한 왜곡을 없애는 작업이 필요하다. LSPIV는 PIV의 네가지 단계를 포함하여 seeding, illumination, recording, image transformation, image processing 및 post-processing의 여섯 단계로 구성되어진다 (Li, 2002). LSPIV를 일반 하천에 적용시, 자연발생적인 tracers - 난류로 인한 표면 교란, 부유물, 수공구조물로 인해서 발생하는 자연 발생되는 거품 - 가 풍부해서 seeding이 불필요한 경우를 제외하고는 정확한 유속장의 해석을 위하여 인공적인 seeding을 필요로 한다. 일반적으로 Seeding 재료로 많이 이용되는 것은 wood mulch, Ecofoam, grain-straw 등이다. 하천에서 자연발생적 혹은 인위적 seeding을 하였을 때 이들 tracers의 물리적인 속성으로 바람에 쉽게 영향을 받고 이로 인하여 실제의 물표면유속을 대표하지 못하는 경우가 있다. 이에 실험실의 개수로에서 여러 가지 이용 가능한 tracers에 대하여 바람에 의한 오차 발생의 정도를 조사하였다. 실험에 사용된 seeding 재료로는 black polypropylene, Ecofoam, white polystyrene의 세가지를 이용하였다. black polypropylene (SG=0.92)과 white polystyrene (SG=0.0125)은 폭 1 m 이내의 개수로 실험 장치에서 유속장의 해석에 많이 이용되고 Ecofoam (SG=0.0065)은 수리 모형실험에서 많이 이용된다. seeding 물질에 따른 바람의 영향을 분석하기 위해서 폭 60cm의 개수로에서 seeding 물질을 변경하면서 펌프의 조작에 의해 3가지 단면평균유속을 발생시키고, 각 평균유속조건에 대해 4가지의 바람세기 - 바람이 없을 때와 팬의 바람세기를 1단, 2단, 3단으로 조정 - 를 발생시켰으며, 개수로위에서 촬영한 이미지의 상류측기준점으로부터 0.3556m 하류 지점을 횡단하는 단면의 표면유속을 측정하여 비교하였고, 그 단면의 중앙에서 물표면 바로 위 지점의 풍속을 측정하였다. 각 Seeding 물질에 대해 팬을 켜지 않았을 때, 즉 바람의 영향이 없을 때 측정한 표면유속을 바람의 세기가 변한 경우의 기준 표면유속으로 이용하였다. 본 연구의 결과 비중이 0.01 내외인 Ecofoam과 white polystyrene에 비해 비중이 0.92인 black polypropylene은 대부분이 물속에 잠겨 있어 흐름과 거의 일치하여 움직임을 알 수 있었다. 또한 흐름의 평균유속이 0.165 m/s의 저유속에서 바람이 tracers에 미치는 영향이 평균유속 0.558m/s인 경우보다 커서, 바람의 세기의 증가에 따라 표면유속 측정값이 급속히 감소되었다. 흐름의 평균유속이 큰 경우에는 바람이 tracer에 마치는 영향이 현격히 줄어듬을 보이고 있다. 결론적으로 유속이 증가함에 따라 바람의 영향은 감소하나, 바람의 영향을 최소화시키기 위해서는 가급적 비중이 큰 물질(0.5

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2023.07a
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• pp.585-586
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• 2023

본 논문에서는 바람의 이류(Advection)를 고려하여 사운드의 전파를 변형하는 방법을 제시한다. 사운드는 공기와 같은 매질의 진동을 통해 전파되는 파동이며, 이런 바람의 이동 방향은 사운드 에너지 전파에 직접적인 영향을 주며, 본 논문에서는 이를 광선추적법(Raytracing) 기반으로 모델링한다. 기존의 사운드 전파는 물리기반, 기하처리(Geometry processing), 혼합기법(Hybrid method) 등의 방법이 제안됐으며, 다양한 장면에서 좋은 결과를 만들어냈다. 하지만 바람의 움직임은 유체역학을 기반으로 한 나비에-스토크스 방정식(Navier-Stokes equation)에 의해 표현되기 때문에 사운드 전파만으로는 바람의 영향을 고려한 전파 형태를 모델링할 수 없다. 본 논문에서는 바람의 유동 중 이류를 고려하여 사운드 맵을 효율적으로 변형할 수 있는 방법을 제시한다.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.20 no.2
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• pp.97-105
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• 2011

도시의 일상생활에서는 시가지의 바람이 나무, 집 등 낮은 건축물 군에 의해 방해되어 보통은 전원의 바람보다 풍속이 저감되는 경우가 많다. 이러한 기존의 바람 흐름이 있는 곳에 건축물이 세워지게 되면 기존의 풍환경은 크게 변화되어 풍속이 약한 곳과 강한 곳이 조성되어 이와 같은 바람이 지표부근의 구조물에 의해 받는 영향은 도시지역에서 강하게 나타나게 된다. 이는 교외나 시골지역은 상대적으로 도시지역에 비해 영향을 적게 받게 된다. 임의의 지역, 특히 도시지역의 경우 기존의 건물이 증축되거나 혹은 새로운 건물이 신축되면 이로 인하여 기존의 바람흐름이 달라지며 이는 인접건물들의 확보하고 있던 자연 환기력의 변화를 야기 시키는 원인이 되기도 한다. 이러한 현상은 건축물에 의해 자연 환기력이 바뀌게 되는 일종의 기존 환경으로 부터의 변화를 의미한다. 본 연구에서는 수치해석을 이용하여 이와 같이 건물의 주변 환경변화, 즉 신축, 증축 등과 같은 변화를 고려하여 그 영향을 예측/분석하였다. 그 결과로 건물의 자연환기력을 전면에서 바람에 의한 압력증가와 후면에서 바람의 흡입에 의한 압력감소로 인해 전면의 풍속에 의해 발생하는 동압보다 큰 압력차가 발생하고, 그로 인해 환기량이 발생하는 것을 알수 있다. 주변 변화에 의해서는 동일한 규모의 건물이 추가되는 경우에 기존의 경우에 비해 35~45%의 자연환기격이 감소되는 것으로 나타났다.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.21 no.4
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• pp.277-285
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• 2019

This study was conducted to understand the growth characteristics of Picea jezoensis that was one of representative subalpine species in Korea, in the light of the effects of wind and micro-topography in its habitats on Mt. Deogyu, Korea. The prevailing wind directions were southwest and west at the study sites. We randomly selected P. jezoensis (height ≥ 1.5 m) on windward, intermediate, and leeward slopes and measured diameter at breast height (DBH), height, crown length by 8 directions in upper, middle and lower sectors of the crown. We examined the micro-topography of P. jezoensis stood on and classified it into 3 types: type 1 was mounded and fully exposed to surrounding environments without neighboring trees; type 2 was somewhat wind-protected by surrounding rocks, but no neighboring vegetation; type 3 was on gentle slope or flat where P. jezoensis grew with neighboring trees or shrubs. The ratios of height to DBH, and estimated crown growth to actual crown growth (hereafter crown growth ratio) were compared among the three types of micro-topography on windward, intermediate and leeward sites. The height growth per DBH and crown growth ratio in the upper and middle crowns were the smallest on the windward site, and the highest on the leeward site (p < 0.01). The crown growth ratio on type 1 on the windward site was only 46% of that on type 3 on the leeward site. Although on the same windward slope, trees on type 1 had more deformed crown shapes than that on Type 3, showing asymmetric crown cross-sectional areas. Wind and micro-topography played critical roles on the crown growth of P. jezoensis.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.8
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• pp.570-578
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• 2014

A three-dimensional ocean circulation model was applied to a shallow estuary, Mobile Bay, to study local wind setup and setdown. Tides started from the northern Gulf of Mexico propagates up to the Mobile River system which is located in the north of the Mobile Bay. However, the tides started in the south of Mobile Bay were distorted when travelling upstream while affected by river discharge and local winds. The water surface elevation was less/over predicted responding north/south winds, respectively, when winds only at the Dauphin Island station (DPI) were used. However, the model predicted water surface elevation better when using two local winds from DPI and Mobile Downtown Airport (MDA). Wind speeds were greatly reduced (~ 88%) in about 43 km distance between DPI and MDA, and the canopy effects may be the reason for this. For this reason, the local winds are greatly responsible for local surface elevation setup and setdown especially at the shallow estuary like Mobile Bay.

• Fire Science and Engineering
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• v.22 no.4
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• pp.20-26
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• 2008

The performance of natural smoke ventilators in High-rise buildings was analyzed by investigating the stack effect depending on the wind velocities using CONTAMW tool. The results showed that the opening of smoke ventilators can influence on the stack effect in the building thus moving the position of the neutral plane toward the opened smoke ventilators. The outside wind velocities can move up the neutral plane toward the top of the building thus increasing pressure differentials at the bottom of the building. The smoke ventilators can maintain its normal performance without outside wind, however, strong outside wind can prevent natural smoke exhaust due to the infiltration of outside air at the ventilators.

• Tunnel and Underground Space
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• v.24 no.4
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• pp.308-315
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• 2014

In this study, reduced scale experiments were carried out to evaluate the effect of external wind in a road tunnel fire. Experiments were conducted in a $1.1m{\times}0.5m{\times}50.4m$ tunnel. 4.5 litter gasoline was used as a fuel. Temperature, oxygen and carbon monoxide concentration were measured. Smoke reaching time to the tunnel exit was affected by the external wind. When a fire was fully developed, wind effect is reduced compared with the early stage of a fire. CO concentration was reached at more than 1,500 ppm.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2004.11a
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• pp.218-222
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• 2004

Envi-met 모델 수행과정과 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 본 모델의 바람장 패턴을 검증하기 위하여 도심내의 특정지역을 선택하였으며, 바람의 변화가 예상되는 5개 지점을 선정하여 관측하였다. 둘째, 건물에 의한 바람의 영향이 없는 장소를 1개소 선정하여 대표관측지점에서의 관측값을 모델수행의 초기값으로 선정하였다. 넷째, 관측된 데이터와 모델 수행결과 값을 비교하여 바람장의 변화 패턴을 분석하여, 본 모델의 적합성을 고찰하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.43 no.2
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• pp.153-165
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• 2010

Large-Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV) is an extension of particle image velocimetry (PIV) for measurement of flows spanning large areas in laboratory or field conditions. LSPIV is composed of six elements - seeding, illumination, recording, image transformation, image processing, postprocessing - based on PIV. Possible error elements at each step of Mobile LSPIV (MLSPIV), which is a mobile version of LSPIV, in field applications are identified and summarized the effect of the errors which were quantified in the previous studies. The total number of elemental errors is 27, and five error sources were evaluated previously, seven elemental errors are not effective to the current MLSPIV system. Among 15 elemental errors, four errors - sampling time, image resolution, tracer, and wind - are investigated through an experiment at a laboratory to figure out how those errors affect to velocity calculation. The analysis to figure out the effect of the number of images used for image processing on the velocity calculation error shows that if over 50 images or more are used, the error due to it goes below 1 %. The effect of the image resolution on velocity calculation was investigated through various image resolution using digital camera. Low resolution image set made 3 % of velocity calculation error comparing with high resolution image set as a reference. For the effect of tracers and wind, the wind effect on tracer is decreasing remarkably with increasing the flume bulk velocity. To minimize the velocity evaluation error due to wind, tracers with high specific gravity is favorable.