• 제목/요약/키워드: 풍압력

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통신용 강관전주의 안정성 개선을 위한 실험적 고찰 (Experimental Consideration for Stability Improvement of Steel Pole)

  • 한진우;정성택
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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    • pp.302-305
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    • 2007
  • 현재 통신용 강관전주는 상, 하로 2 분할된 강관을 조립하여 대부분 사용하고 있다. 콘크리트전주에 비해 가볍고, 길이가 짧기 때문에 도심지 등 협소한 지역에서도 시공이 가능하며 특히 소규모 인력으로 시공이 가능하다. 하지만 전주의 단면이 작아 별도의 기초 보강을 하지 않고서는 지반의 지지력이 부족하여 전주가 기울어지거나 전도되는 현상이 빈번히 발생하고 있으며, 또한 운반을 용이하게 하기 위하여 2 분할한 강관의 조립 부분에서의 꺽임 현상이 발생하여 도시 미관을 해치고 있는 실정이다. 통신전주의 안정성을 확보하기 위해서는 전주 자체가 보유한 강도를 발휘할 수 있도록 충분한 지반지지력이 확보되어 있어야 한다. 강관전주의 휨강도 실험 및 현장 지반지지력 실험을 통해 충분한 지반지지력을 확보할 수 있는 공법을 도출해 내고, 현재 강관전주의 지반지지력 보강을 위해 사용하는 콘크리트블록 설치 방식이 아닌 시공 편리성 및 안정성을 개선한 기초콘크리트 방식을 제시하고자 한다.

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선박자동접안 프로그램 개념설계에 관한 연구 (A Study on the Concept Design of Automatic Vessel Berthing Program)

  • 강병선;정창현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.857-862
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    • 2023
  • 자율운항선박이 부두 근처에 도착하여 예선이나 도선사의 도움 없이 선박을 자동으로 접·이안하기 위해서는 부두를 인식하고 주어진 외력 조건에서 부두까지 정해진 접안속도로 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 산정해야 한다. 이에 본 연구에서는 선박이 접안 중에 작용하는 외력과 모멘트를 분석하고 자동접안을 위한 스러스터의 출력 계산과 자동접안 프로그램 개발을 위한 기본개념을 설계하였다. 선박이 접안 중 바람에 의해 선체에 작용하는 풍압력은 풍압면적을 기초로 선형과 풍향각에 따라 계산하였으며, 선체에 작용하는 유압력은 조류에 의한 유압력과 접안속도에 따른 유압력을 분리하여 계산하였다. 그리고 선박의 횡방향 힘에 따라 선박을 회전시키는 회두모멘트를 계산하였다. 접안 중 선박에 작용하는 힘과 회두모멘트를 고려하여 부두와 평행하게 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 계산할 수 있는 이론식을 제시하고 다른 변수들로 인한 회두를 PID 제어기로 제어하였다. 또한, 이론식에 필요한 입력요소를 분석하여 프로그램 개발을 위한 기본개념을 제시하였다.

장대도로터널의 자연환기력 예측 사례연구 (A case study for prediction of the natural ventilation force in a local long vehicle tunnel)

  • 이창우;김상현;길세원;조우철
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.395-401
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    • 2009
  • 장대터널의 환기 및 방재시스템 설계시 주요한 요소설계인자 중 하나인 자연환기력은 그 중요성에도 불구하고 관련 영향변수들의 상호관계는 정량화가 매우 복잡하여, 자연환기력에 의한 유입 자연풍에 관한 설계기준을 정량적 근거하에서 제시하고 있지 못하다. 최근 발생한 터널화재에 의한 문제 및 터널 이용자에 의한 보다 나은 공기질에 대한 요구 등으로 터널 환기시스템의 최적화가 시급히 필요하며, 따라서 최적화의 주요 설계인자인 자연환기력에 대한 연구가 절실히 요구된다. 본 연구에서는 국내 최장대 도로터널로 계획된 인제터널(연장 10.9 km)을 대상으로 자연환기력의 예측을 목적으로 하였다. 지형적 요인에 의한 외부풍의 풍압에 기인하는 자연환기력의 최대 가능수준을 예측할 수 있는 기압장벽고의 개념을 적용하여 외부풍에 의한 자연환기력을 추정하고 터널내외부 공기 밀도차로 인한 굴뚝효과에 따른 자연환기력을 동시에 분석하였다.

유한요소법을 이용한 태양광 집전기 구조물에 대한 안전성 평가 (Safety Assessment for the Solar Cell Structure using Finite Element Analysis)

  • 이양창;이준성;이은철;이호정
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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    • pp.881-884
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    • 2009
  • 태양열을 이용한 발전은 신재생에너지 사업으로 현재 각광을 받고 있는 분야 중의 하나이다. 본 논문에서는 3kv급 태양열 집전기를 유한요소법을 이용하여 돌풍이 불 때 풍하중에 의한 안전성을 평가하였다. 태양열 집전기는 옥외에 설치가 되므로 바람에 대한 영향을 가장 많이 받게 되는데 풍하중은 특히 강한 태풍이 불 때에 가장 높은 설계변수로 자중이나 프레임이 태양을 트레킹 할 때 생기는 동역학적인 변수보다도 크게 된다. 기존에 풍압력에 대한 산술식이 있지만 구조에 따라 적용하는 방법이 다르므로 돌풍이 불 때의 풍속을 적용, 유한요소법을 이용하여 우선 플레이트 프레임 표면에 발생하는 표면 압력을 계산하였다. 구한 표면 압력으로부터 플레이트 부분에 작용하는 하중으로 환산을 구조물에 대입하였고, 구조물이 크고 Mesh수에 문제로 인해 프레임을 두 부문으로 나누어서 포스트 부문과 플레이트 부분에 적용하여 해석하였다. 포스트의 경우에는 플레이트에서 받은 풍하중을 벡터로 나누어서 적용하였고 플레이트 부분에서 작용하는 자중을 고려하여 적용하였다. 플레이트의 경우 돌풍에 안정적이라 하더라도 변형량이 높을 경우를 적용하였다. 포스트 부분과 플레이트 연결부에서도 보강을 통하여 적정범위의 응력이 집전기에 문제가 발생할 수 있으므로 적정한 범위의 변형량을 유지하기 위해 설계변경 하여 안전한 구조물이 되도록 하였다.

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풍동실험을 통한 능동위상배열레이더에서 다층레이돔에 작용하는 공기력과 풍압의 실험적 연구 (Wind Tunnel Test of Aerodynamic Forces and Wind Pressures Acting on Muilti-layer Radom in Active Phased Array Radar)

  • 임성환;강광희;최지호;이승호;권순덕
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.149-157
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    • 2014
  • In this paper, we investigated the sensitivity of aerostatic force coefficients of multi-layer radom in the various wind speeds. The test was conducted in KOCED Wind Tunnel Center in Chonbuk National University, and wind speeds were in the range from 5 m/s to 26 m/s in order to determine the Reynolds number independence. The test results of present multi-layer radom were not affected by the Reynolds number, The maximum positive pressure coefficient was found to be 1.08 at the center of the front of the plane in angle of attack of 0 degree, the maximum negative pressure coefficient was -2.03 at the upper right corner in angle of attack of 120 degree, while maximum drag coefficient was 1.11 in angle of attack of 180 degree.

CFD 해석을 이용한 가변 차양 장치의 풍압력 분석 (Wind Pressure Analysis of Movable Shading Using CFD)

  • 김기철;이준호;백용규
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.83-90
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    • 2019
  • Most of the variable shading devices are installed outdoors, so they are greatly affected by structural safety due to external climate change, wind, rain, and snow. Especially, due to strong wind such as typhoons, safety problems may occur due to the dropout of the device. Therefore, it is necessary to secure the structural safety against the wind. Therefore, it is necessary to analyze the structural behavior of the windshield to evaluate the structural safety of the variable sunshade device. In this study, we analyze the wind pressure applied to the shading material according to the change of the length of the variable shading device, and apply it to the calculation of the wind load for the structural design of the variable shading device. The CFD (Computational Fluid Dynamic) analysis of the structure of the sample was used to analyze wind pressure magnitude and distribution. In order to estimate the wind pressure, the maximum wind loads of the static and negative pressures acting on the structure were analyzed from numerical simulation results.

선박 주묘 위험성 판별 프로그램 개발에 관한 연구 (The Development of the Anchor Dragging Risk Assessment Program)

  • 김주성;박준모;정창현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.646-653
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    • 2018
  • 선박의 대형화와 기상 이변 등으로 인한 정박 중 주묘 사고는 꾸준히 발생하고 있으나 선박에서는 실제 파주력과 외력의 계산이 복잡하고 번거로워 경험에 의존하고 있다. 이에 본 연구에서는 본선의 선원과 해상교통관제사가 주묘의 위험성을 사전에 판단하여 적절한 조치를 취하거나 정보를 제공할 수 있도록 주묘 위험성 계산 프로그램을 개발하고 이를 검증하였다. 본 프로그램에서는 선박의 풍압력, 마찰력, 표류력, 파주력 등 계산 과정에 필요한 입력 요소들을 사용자가 최대한 손쉽게 입력할 수 있도록 선박의 기본 제원, 정박상태, 외력 환경 등으로 구성하였다. 기존에 발생한 주묘 사례 3건을 주묘 위험성 계산 프로그램에 적용하여 계산한 결과 A선박은 풍속 32 knots(16 m/s), B선박은 풍속 40 knots(21 m/s), 그리고 C선박은 35 knots(18 m/s)에서 'warning'으로 평가되었다. 이는 주묘 선박의 주묘 당시의 풍속과 매우 근접한 값에 해당되어 프로그램의 높은 신뢰성을 보여주었다. 향후 추가적인 주묘 사례를 통한 프로그램의 신뢰성 향상과 기상요소의 자동 입력을 통한 실시간 계산 및 전자해도표시장치와의 연동을 통한 기능 확장이 요구된다.

30ft급 쌍동형 세일링 요트의 선체 유체력 계측에 의한 세일력 추정방법에 관한 연구 (A Study on the Sail Force Prediction Method for Hull Hydrodynamic Force Measurement of 30feet Catamaran Sailing Yacht)

  • 장호윤;박충환;김헌우;이병성;이인원
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권4호
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    • pp.477-486
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    • 2010
  • During sailing by wind-driven thrust on the sail, a catamaran sailing yacht generates leeway and heeling. For predicting sail force, a model test was carried out according to running attitude. Through the model test, drag and side force of the real ship was predicted. A purpose of this study is to find sail force to C.E from changed attitude during running direction. By balance of hull and sail, a heeling force of designed sail is predicted. Also through heeling force and driving force, total sail force and direction from C.E are considered with changed mast including leeway and heeling.

61ton 컨테이너 크레인의 전산유동해석을 통한 풍하중 분석 (Wind Load Analysis of 61ton-class Container Crane using the Computation Fluid Dynamics)

  • 이수홍;이성욱;한동섭;김태형;한근조
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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    • pp.228-229
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    • 2007
  • 컨테이너 크레인은 강풍으로부터 보호를 받기 위한 차폐물이 없는 곳에 존재하기 때문에 이상 기후 조건에 취약성이 있는 구조물이다. 본 연구에서는 풍향변화에 따라 컨테이너 크레인에 작용되는 풍하중을 분석하기 위하여 수행되었다 사용된 모델은 61톤 급 컨테이너 크레인으로 현재 항만시설에 많이 사용되는 모델이다. 유동장은 원통으로 모델링하였으며, 직경 500m, 높이 200m로 설정하였다. 본 연구에서는 건축물 하중기준의 풍하중 설계기준에 따라 풍하중을 적용하였으며 풍향에 따른 영향을 분석하기 위해서 유동장을 10$^{\circ}$간격으로 분할하였다. 이를 바탕으로 CFX-10을 사용하여 전산유동해석을 수행하고 이를 통하여 얻어진 결과와 풍력실험 결과를 비교 연구함으로써, 컨테이너 크레인의 구조설계에 필요한 풍하중을 분석하였다.

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해양플랜트 설비의 비상전원공급을 위한 태양광 발전시스템 연구 (Study of a Photovoltaic System as an Emergency Power Supply for Offshore Plant Facilities)

  • 최군환;이병호;정노택;신규보
    • 한국해양공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.279-286
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    • 2018
  • The use of eco-friendly energy in the offshore plant system is expanding because conventional generators are operated by fossil fuel or natural gas. Eco-friendly energy, which replaces existing power generation methods, should be capable of generating the power for lighting protection equipment, airborne fault indication, parameter measurement, and others. Most of the eco-friendly energy used in offshore plant facilities is solar and wind power. In the case of using photovoltaic power, because the structure must be constructed based as flat solar panels, it can be damaged easily by the wind. Therefore, there is a need for a new generation system composed of a spherical structure that does not require a separate structure and is less influenced by the wind. Considering these characteristics, in this study we designed, fabricated, and tested a unit that could provide the most efficient spherical photovoltaic power generation considering wind direction and wind pressure. Our test results indicated that the proposed system reduced costs because it did not require any separate structure, used eco-friendly energy, reduced carbon dioxide emissions, and expanded the proportion of eco-friendly energy use by offshore plant facilities.