• 한국방재안전학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.29-37
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• 2015

우리나라 전체 재해의 60%이상은 태풍과 같은 바람재난으로부터 발생하고 있으며, 이러한 자연 재해로부터 구조물이나 외장재의 안전과 사용성 측면에서의 내풍설계 과정에서는 풍속스펙트럼의 평가가 요구된다. 본 논문에서는 최근 우리나라를 통과한 태풍 2003년 매미, 2010년 곰파스, 2012년 템빈의 변동풍속자료로부터 난류의 특성을 알아보기 위하여 6개의 대표지점을 여수, 서울, 청주, 원주, 대구, 속초로 선정했다. 선정된 각 지점에 대한 태풍의 변동풍속자료는 기상청으로부터 획득했다. 기상청으로부터 획득한 변동풍속 자료는 연최대순간풍속과 연최대평균퐁속이 같은 날 발생했기 때문에 각 모집단의 표본 1440개 중 년최대순간풍속이 속하는 740개 풍속자료를 10분 평균풍속으로 가정하여 난류특성을 비교 검토하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.39-46
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• 2015

시공간적으로 불규칙하게 작용하는 태풍의 변동풍속은 지표면의 조도에 의해 많은 영향을 받으며, 이러한 불규칙한 변동풍속을 받는 저층 중층 고층건물의 안전 및 사용성의 평가는 이와 관련한 많은 파라미터에 의해 평가되고 있다. 최근 우리나라를 통과한 태풍 매미(2003), 곰파스(2010), 템빈(2012)의 변동풍속자료로부터 난류의 특성 및 스펙트럼의 평가를 알아 보기 위하여 6개의 대표지점을 선정했고, 선정된 각 지점에 대한 변동풍속자료는 기상청으로부터 획득했지만, 이 자료는 지상 10m 높이에서 관측되었고 1분의 평균자료이다. 이러한 기상청의 자료는 실측자료이기는 하나 1분 평균에 의한 진동수의 영역별 영향이 평균화될 수 있고, 높이에 따른 변동풍속의 특성을 잘 나타내지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 고층건물에 영향을 미치는 지상 200m 높이에서의 변동풍속에 대한 확률분포, 난류특성 및 스펙트럼을 평가하기 위하여 기상청 자료와 Monte Carlo Simulation 방법을 이용하여 변동풍속을 해석한 후 비교 검토하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.23-30
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• 2013

본 연구에서는 최근 2003년부터 2012년까지의 10년 동안 연최대평균풍속이 발생한 날의 변동풍속으로부터 최초파괴확률(FEP: first excursion probability)을 알아보기 위하여 대표지점 8개 지점을 선정하고, 선정된 각 지점에 대한 최근 10년 동안의 풍속자료는 기상청으로부터 획득했고, 90개의 앙상블 중 정규확률분포로 평가된 12개의 모집단을 선정하여, 최초파괴확률 평가를 실시하였다. 분석결과 FEP의 발생확률은 P모델이 M모델 보다 약 60-200% 크게 나타나는 사실을 알 수 있었고 지표면 10 m에서 실측된 기상청자료의 변동풍속으로부터 지상 320 m까지 추정한 변동풍속의 평균 풍속 난류강도의 수직분포를 확인할 수 있었고, 서울 대구의 경도풍 고도는 약 300 m, 나머지 지점은 약 240-280 m로 나타났고, 지표면부근에서의 난류강도는 0.72 m/s-3.3 m/s로 100 m 높이 까지는 난류강도의 변화율이 증가하는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.21-28
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• 2017

시공간적으로 불규칙하게 작용하는 변동 풍속 난류의 자료는 풍공학적으로 돌풍계수 평균풍속 변동 풍하중등의 계산에서 요구되지만, 내풍 및 사용성에 따른 동적응답의 평가에서는 변동 풍속의 파워 스펙트럴 밀도함수가 요구된다. 본 논문에서는 1987-2016.12.1일까지의 일순간최대풍속 자료를 확률과정으로 가정했고, 이 실측된 자료와 확률이론을 근거로 평균류방향 파워 스펙트럴 밀도 함수에 대한 기초적 자료를 얻고자 대표지점(6개 지점)을 선정했다. 선정된 각 지점에 대한 일순간최대풍속자료는 기상청으로부터 획득했다. 해석결과 본 논문에서 평가된 스펙트럼 모델은 저진동수 영역에서는 Solari, 고진동수 영역에서는 von Karman의 모델과 근접한 현상을 나타냈다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권2호
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• pp.180-189
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• 2011

엘니뇨/라니냐의 강도 변화에 따른 한반도의 풍력자원 변동성을 확인하기 위하여 20년간 장기 지상관측자료를 바탕으로 해석적인 분석을 실시하였다. 장기적으로 유라시아 대륙의 풍속 약화경향에도 불구하고 한반도는 최근 10년간 풍속 증가가 약하게 나타났다. 그리고 엘니뇨와 라니냐에 따른 한반도 풍속은 계절적으로 다양한 형태를 나타낸다. 지역적으로 음의 해수면 온도 아노말리를 나타내는 라니냐가 발생하면 한반도내 지상풍속이 빨라지는 경향을 가진다. 그리고 기후변화에 대한 풍속은 중규모의 강제력이 가장 미약한 산악지역에서 가장 민감하게 나타난다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.49-56
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• 2013

본 논문에서는 재난변동풍하중을 받는 고층건물의 예비설계과정에서 필요로 하는 자료를 얻기 위하여 경계층풍동 실험을 실시했다. 먼저 본 실험에 앞서 경계층풍동내의 자연풍을 얻기 위하여 확산장치를 이용했고, 이로부터 평균풍속 수직분포, 난류강도, 파워스펙트럼으로 입증했으며, 이 후 변장비 1:2 강체모형을 이용 경계층풍동실험을 실시한 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 경계층풍동에서의 평균풍속 및 난류강도의 수직분포가 자연풍과 같이 잘 실현되었다. 2. 변동풍속 스펙트럼은 Von Karman spectrum과 비교한 결과 잘 일치했다. 3. 변동압력 스펙트럼에서 풍상면의 피크분포는 0.01-0.1 Hz영역에서 발생했고, 풍후면은 0.1 Hz영역에서 발생했다. 4. 자기상관계수는 재난변동풍하중의 작용시간이 증가하면 정성확률과정으로 분포하는 사실을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.407-414
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• 2016

풍력터빈이 MW급으로 대형화되면서 블레이드의 길이가 40미터 이상으로 길어지게 되어, 로터 블레이드가 회전할 때 블레이드에 발생하는 비대칭하중이 증가하게 되었다. 윈드쉬어, 타워 섀도우, 난류풍속 같은 요소들은 블레이드에 이런 비대칭하중 발생에 영향을 미친다. 본 논문은 원드쉬어로 인해 블레이드에 발생하는 추력변동에 의한 동하중을 추력계수를 이용하여 모델링하는 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 "윈드쉬어 추력변동 계수"를 정의 및 도입하고, 2MW 육상용 풍력터빈을 대상으로 정격이하의 풍속에서 윈드쉬어 추력변동 계수값을 구하여 분석한다. 구해진 "윈드쉬어 추력변동 계수"와 추력계수를 이용하여 Matlab/Simulink에서 윈드쉬어 동하중 모델을 구현하고, 윈드쉬어에 의해 세 블레이드에 작용하는 추력변동을 추력계수와 "윈드쉬어 추력변동 계수"를 동시에 이용하여 표현할 수 있음을 보인다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.286-287
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• 2015

DGPS의 안정적인 운영 및 제공을 위해서는 중파대역 송출 전파의 안정성을 확보하여야 한다. 특히 대지 전도율의 변화에 따른 반사파의 변동은 안정적인 측위정보 제공 및 DGPS 기준국 운영에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문은 반사파의 변동에 영향을 미치는 환경 변화 요인을 분석하고자 기준국 반사파의 변동과 기상인자의 상관성을 분석하였다. 도서 지역 DGPS 기준국의 반사파 변동과 기상인자와의 상관성을 분석하고자 시계열분석, 산포도 분석, 상관계수 산정 등의 방법을 이용하였다. 분석 결과 반사파 변동과 풍속, 습도는 양의 상관관계를 나타내었으며 기압과는 음의 상관관계가 나타났다. 이는 풍속과 습도가 높을수록 반사파가 크게 발생하며, 기압이 낮을수록 반사파가 낮게 나타나는 것을 의미한다. 송신 전파 특성상 기상의 변화가 반사파 변동에 직접적인 영향을 주지는 않으나 반사파가 생성되는 환경 요인에 영향을 끼치는 것으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.369-372
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• 2003

풍력발전 시스템은 계통에 전력을 공급하는 분산형 전원형태가 대부분이어서 어느 분산형 전원보다 계통 연계시 선로에 미치는 영향이 큰 발전설비이다. 특히 가변속 시스템인 경우 풍속이 낮은 영역에서도 운전이 가능하다는 장점이 있지만 저풍속 영역에서 풍속 변동시 터빈 회전자 출력의 리플이 직류단 전압을 변동하게 만든다. 기존의 직류단 전압 일정제어기를 사용하는 경우 인버터 출력전류는 정현파가 아닌 고조파 리플을 포함하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고자 직류단 전압에 저역통과 필터를 사용하여 인버터 출력전류의 리플 개선을 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.4-4
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• 2015

기압 분포의 공간 구조를 이해하고, 그것의 변동을 살펴보는 것은 풍속의 경향을 파악하는 것은 물론, 장기적인 측면에서는 기후변화를 예측하기 위한 기본 과정이라 할 수 있다. 본 연구에서는 장기간에 걸쳐 공간적으로 연속적인 관찰이 가능한 20CR(20th Century Reanalysis) 원격탐사 재분석 자료의 지오포텐셜(geopotential) 값을 활용하여 동아시아 지역 기압의 공간 분포를 살펴보았다. 그 결과 특정 범위 내에서 계산되는 기압의 편차 값과 해당 범위를 정의하는 수평 거리 사이의 관계(변동도; variogram)가 멱함수를 따르는 것을 확인하였다. 흥미로운 점은 지난 반세기 동안 멱함수의 계수 값이 풍속과 동일한 패턴으로 변화하는 반면, 지수 값 (프랙탈 차원)은 일정하게 유지되고 있다는 사실이다. 또한, 2000년 이후로는 계절 별로 한랭한 기단 (겨울철)과 온난한 기단 (여름철)이 번갈아가며 동아시아 지역으로 세력을 확장하는 경향을 보였으며, 그로인해 전반적인 기압의 편차가 증가하였다.