• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.260-268
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• 2017

이 연구에서는 풍동실험을 이용하여 선박 운송용 컨테이너의 풍력특성을 조사하고, 그 결과를 토대로 컨테이너의 크기 및 중량에 따른 피해발생 풍속을 평가하고자 한다. 실험결과, 컨테이너 폭의 직각방향에 작용하는 평균 풍력계수는 12ft, 20ft, 40ft, 40ft high cube 순으로 증가하는 것으로 나타났으며, 이와 달리 깊이의 직각방향에 작용하는 평균 풍력계수는 40ft high cube, 40ft, 20ft, 12ft 순으로 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 이유는 컨테이너의 풍상면(windward surface)의 모서리에서 박리된 난류의 전단층(shear layer)이 다시 컨테이너의 측면에 재부착(reattachment)되면서 깊이의 직각 방향에 작용하는 평균 풍력계수가 줄어든 것으로 판단된다. 전 풍향에서 컨테이너의 중량에 따른 피해발생 풍속을 평가한 결과, 컨테이너의 전도보다는 활동이 낮은 풍속에서 발생할 수 있음을 알 수 있다. 이때 가장 불리한 컨테이너는 40ft high cube이며, 활동발생 및 전도발생이 일어날 수 있는 풍속은 각각 20.4 m/s와 26.8 m/s으로 평가되었다. 또한 이 연구에서는 컨테이너의 중량과 피해발생 풍속과의 상관을 토대로 컨테이너의 중량에 따른 활동발생 및 전도발생 풍속을 평가할 수 있는 평가식을 제안하였다. 본 연구 결과는 컨테이너의 고박 설치하중평가 및 적재방법 등에 관한 가이드라인 정립에 있어 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권3호
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• pp.173-191
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• 2024

태풍은 지구 시스템 내의 해양-대기-육상 상호작용을 일으키는 매우 중요한 현상으로 특히 태풍의 특성 인자 중 하나인 풍속은 중심 기압, 이동 경로, 해수면 온도 등의 매개변수에 의해 복잡하게 변화하여 실제 관측 자료를 기반으로 이해하는 것이 중요하다. 2015 개정 교육과정 기반 중등학교 교과서에서 태풍 풍속은 본문 내용 및 삽화의 형태로 제시되고 있어 풍속에 대한 심층적 이해가 가능한 탐구활동이 무엇보다 필요한 실정이다. 본 연구에서는 교수-학습 과정에서 간단한 조작만으로도 태풍의 풍속을 이해할 수 있도록 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 기반으로 한 데이터 시각화 프로그램을 개발하였다. 2023년 발생한 태풍 마와르, 구촐, 볼라벤의 천리안 위성 2A호 RGB (Red-Green-Blue)영상 자료를 입력 자료로 활용하였다. 태풍 주변의 구름 이동 좌표를 입력하여 태풍의 풍속을 산출하고 태풍 중심 기압, 폭풍 반경, 최대 풍속 등의 매개 변수를 입력하여 태풍 풍속 분포를 시각화 할 수 있도록 설계하였다. 본 연구에서 개발된 GUI 기반 프로그램은 천리안 위성 2A호로 관측 가능한 태풍에 대해 오류 없이 적용 가능하며 교과서의 시공간적 한계를 벗어난 실제 관측 자료 기반의 과학탐구활동이 가능하다. 학생과 교사는 별도의 유료 프로그램 및 전문적인 코딩 지식이 없어도 실제 관측 자료를 수집, 처리, 분석, 시각화하는 과정을 경험할 수 있으며, 이를 통해 미래 정보화 사회에서의 필수 역량인 디지털 소양을 함양시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.321-321
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• 2018

태풍은 단시간동안 인류활동에 막대한 영향력을 미치는 저기압 시스템 중 하나로 인류에 중요한 수자원을 공급하여 물 부족 현상을 해소하거나, 열대해역에 축적된 과잉 에너지를 수송하여 에너지 균형을 유지하고, 해양 및 대기 정화로 인한 생태계를 활성화하는 긍정적인 면과 육지에 상륙함에 따라 심한 강풍과 폭우를 동반하여 인적 경제적 피해를 주는 부정적인 면을 동시에 지니고 있는 중요한 대기현상이다(Lee, 2006; Wang, 2010; Xu, 2013; Delphine et al., 2013). 2002년 루사, 2003년 매미, 2012년 볼라벤, 2013년 하이옌 그리고 2016년 차바와 같이 세력이 강한 태풍으로 인해 동아시아 지역은 매년 막대한 인명 및 재산피해가 야기되고 있는 실정임에 따라, 태풍으로 인한 재해를 최소화하고 태풍이 가지는 긍정적인 혜택을 적극 활용하기 위해서는 태풍의 활동 및 호우 예측 및 경향성에 대해 보다 정량적인 연구가 필요하다(Oh et al., 2011; Kim and Jain, 2011; Li and Zhou, 2012; Son et al., 2013). 따라서, 본 연구에서는 Son et al.(2014)이 제시한 태풍의 경로 및 규모를 고려한 태풍 추출기법을 적용하여 한반도에 영향을 미친 태풍 및 태풍강우를 추출하였으며, 이를 과거 1977-1994년(Period 1)과 1995-2012년(Period 2) 두 기간으로 분류하였다. 또한, 태풍의 최대풍속을 기준으로 3단계(35-64kt, 65-94kt, 95kt이상)로 구분하여 과거 시기별 태풍 활동(최대풍속, 최소중심기압, 발생빈도, 발생지점, 전향점, 경로) 특성을 분석하고, 과거 시기별 태풍강우(시간 최대 태풍강우량, 총 태풍 강우량)의 변화 분석을 수행하였다. 본 연구의 결과는 향후, 태풍과 관련하여 수질개선 및 수자원확보 등과 같은 태풍 활용방안과 태풍 피해저감을 위한 치수대책 수립 등에 대한 기초자료로 활용가능하며, 기후변화로 인해 야기될 수 있는 태풍의 활동 및 강우 특성 변화를 파악하는 데 이용가능 할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.369-369
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• 2021

기후변화로 인하여 태풍의 발생 횟수가 증가하고, 태풍 크기가 점차 대형화되며, 강도 또한 강해지는 추세에 있다. 우리나라도 매년 7월에서 10월 사이에 태풍으로 인한 피해가 발생하나, 태풍피해의 빈도나 피해 규모는 일정하지 않으며, 이는 태풍 진로와 태풍 크기 및 강도와 관계있다. 태풍에 대한 분류는 태풍의 크기와 중심부로 불어오는 풍속에 따라 강도로 구분하며, 태풍의 크기에 따른 분류는 풍속 15m/sec 이상 되는 영역의 반경에 따라 소형(300km 미만), 중형(500km미만), 대형(800km미만), 초대형(800km이상) 등 4계급 구간으로 구분하고, 태풍의 강도는 17m/s~25m/s 범위내의 태풍은 강도를 정하지 않으며, 중(25m/s~33m/s), 강(33m/s~44m/s), 매우강(44m/s~54m/s), 초강력(54m/s 이상)으로 구분한다. 최근 10년간 자연재해 중 태풍으로 인한 피해는 1조 6825억원으로 우리나라 자연재해 총피해액인 3조 6280억의 46%를 차지하며, 원인별로 가장 큰 피해를 야기하며, 또 태풍 루사, 매미는 단일 재해로는 최대규모로 알려져 있다. 태풍으로 인한 재해는 호우, 강풍, 풍랑으로 인한 피해가 동시에 발생하기 때문이며, 재해에 대한 대비 활동도 복합적으로 이루어져야 한다. 재해예방 측면에서 재해가 우려되는 기상 상황(호우, 강풍, 태풍 등)이 예측되고, 예측된 기상상황 하에서 피해 정도를 추정할 수 있다면 재해 예방을 위하여 적절한 대비를 취할 수 있을 것이다. 태풍은 적도부근 태평양에서 발생하여 이동하는데, 이동경로와 태풍강도는 기상 상황에 따라 변동이 심하므로, 태풍으로 인한 재해를 예측하고 예방하기 위한 대비에도 어려움이 있다. 또 태풍에 대한 기상특보는 태풍의 진로, 크기, 강도를 중심으로 강우량과 최대풍속이 예보되는데, 이것만으로 피해정도를 예측하는데 어려움이 있다. 본 연구에서 우리나라에 직접적인 영향을 미친 태풍을 대상으로, 태풍시 발생한 호우와 풍속이 태풍으로 인한 피해 규모와 관련이 있는 지 여부를 평가하고, 이들 관계를 밝히고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.64-65
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• 2022

내항성능 해석 기반의 선박 해양활동지수에 관한 연구는 연근해에서 활동하는 30톤이하 선박에 대해 해양기상신호표지 정보 및 내항성능 해석 정보를 이용해서 선박의 안전한 해양활동 대책을 연구하는 것이다. 해양사고는 매년 증가 추세에 있으며 특히, 연근해 활동 소형선박의 사고가 해양사고의 많은 부분을 차지하고 있고 이러한 선박은 복원성 승인 및 유지 제외 선박(길이 24m 미만)으로 대부분으로 건조 시부터 폐선 시까지 해양활동에 대한 안전대책이 부족하여 사고로 인한 사망, 실종 등 인명손실이 많이 발생하고 있다. 선박의 해양활동에 가장 큰 영향을 미치는 해양기상정보는 여러 기관별 목적에 맞게 수집되고 있으나 활용도가 떨어지고 실제 기상과 다를 수 있으며 지역 및 지형에 따라서도 기상여건이 상이하므로 현지 실시간 기상정보를 활용한 선박에 대한 적극적인 안전한 해양활동 정보 지원이 필요하다. 이 연구에서는 파고와 풍속 및 선박의 내항성능 해석 정보를 이용하여 30톤이하 선박에 대한 안전한 해양활동 대책을 강화하고자 함이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.30-36
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• 2014

건축물 내부에 화재가 발생 시 재실자 피난 및 소방관의 소화활동에 직접적인 영향을 미치는 급기가압 제연설비는 방화문 비개방 시에는 차압에 의하여, 방화문 개방 시에는 방연풍속에 의하여 연기의 침입을 방지하는 것을 핵심 개념으로하고 있다. 이를 위해서는 특히 재실자 피난 시 방화문이 개방되는 경우 균일한 방연풍속이 형성될 수 있도록 공기 공급 유니트를 배치할 필요가 있다. 본 연구에서는 대형건물에 설치되는 다수의 출입문을 갖는 부속실의 경우, 방연풍속이 균일하게 형성될 수 있는지에 대하여 수치해석을 수행하였다. 부속실의 댐퍼위치가 한쪽으로 치우친 경우 방연풍속으로 연기의 침입을 막는 것이 아니라, 역류현상이 발생하여 방연성능에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권4호
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• pp.146-156
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• 2016

본 연구에서는 과거 대형산불 지역의 사례분석을 통해 대형산불 발생 전의 건조현상과 강풍 등 악기상 정보와 임상조건을 활용하여 대형산불이 일어날 위험성이 있는 지역을 미리 예보할 수 있는 체계를 개발하였다. 사례분석은 과거 20년간 발생한 100ha 이상의 대형산불 37건을 대상으로 하였다. 대형산불 위험지역은 소나무림 30ha 이상 지역 중 주변 소나무림간 최대 이격거리가 2km 범위 내에 있는 지역을 대상으로 선정하였다. 평균풍속은 평균 5.3m/s, 최대 11.6m/s, 표준편차는 2.5m/s 범위에서 대형산불이 발생하는 특성을 보였다. 실효습도는 평균 30%, 최소 13%, 표준편차 14.5%로 나타났다. 이러한 분석결과를 통해 대형산불 발생 위험이 높은 소나무림 추출 지역을 대상으로 '대형산불 주의보'는 실효습도 30~45% 범위에서 2일 이상 지속되고 풍속이 7m/s 이상일 때 발효하고, '대형산불 경보'는 실효습도 30% 미만이 2일 이상 지속되고 풍속이 11m/s 이상이 예상될 때 발효하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 따라서 향후 '대형산불 위험예보'로 인해 악기상 변화에 따른 대형산불 위험지역에 대한 선택과 집중의 산불방지 활동이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제16권1호
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• pp.33-38
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• 2012

본 연구에서는 국내 가스사고의 발생 환경을 분석하여 가스사고의 재발을 방지하고자 가스 사고를 유형별로 분석하였다. 가스사고는 지속적으로 발생하고 있고, 사고의 내용에서도 시기별, 날씨 등에 따라 가스사용 형태가 변하고 있어서 가스의 사용환경과 가스사고는 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 가스사고를 평균기온, 최고기온, 최저기온, 상대습도, 운량, 강수량 및 풍속의 7가지 기상요소별로 분석해 본 결과, 기온과 상대습도 등에 따라 영향을 받고 있은 것으로 나타났으며, 맑은 날, 풍속은 낮을 때 가스사고 발생빈도가 많았다. 가스사고 예측을 위하여 제시된 모델식을 활용하여 기상청의 일기예보 시스템과 연계하여 가스사고 발생 가능성을 실시간으로 제공하고, 회사의 업무시스템과 연계시켜 실시간으로 확인이 가능하도록 하여 가스사고 예방활동에 적극 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권3호
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• pp.148-156
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• 2011

산불발생 위험성이 높은 봄철(2~5월)을 대상으로 2000년부터 2008년까지의 한반도 황사 관측 유무에 따른 산불발생과의 상관관계를 알아보고 황사로 인한 산불발생 패턴을 파악하기 위하여 9개의 황사 영향권역을 설정한 후 황사가 관측된 날과 황사가 관측되지 않았던 전 후 3일에 대한 지역별 자료를 ArcGIS 9.2에서 1km${\times}$1km 공간 해상도로 거리역산가중(IDW) 분석을 실시하였다. 그리고 산불발화지 인근 기상관측소의 기온, 상대습도, 풍속 자료는 황사가 있던 날과 없던 전 후 3일에 대한 산불발생패턴을 파악하고 황사와 산불발생위험의 상관분석을 실시하였다. 2000~2008년 황사 관측은 3월에 36회, 4월에 30회 순으로 발생하였고, 권역별로는 황사빈도가 경기와 충북 권역에서 가장 높게 나타났다. 황사관측 유무에 따른 지역별 산불발생빈도는 황사 3일 전이 가장 높게 나타났으며, 경기와 강원 영서 권역이 경계한 인접지역과 충청 및 경북 내륙에서 가장 높게 나타났다. 반대로 경남 권역은 2건 이하로 가장 낮은 산불발생빈도를 보였다. 황사관측 유무에 따른 산불발생과 위험지수의 상관관계는 황사 전 후 3일에만 상관계수($R^2$)가 0.50038과 0.53978로 1% 유의수준에서 상관하는 것으로 나타났다. 그러나 황사가 관측된 날에는 서로 상관하지 않는 것으로 나타났다. 산불발생빈도와 기상과의 관계를 분석한 결과는 황사관측 유무 모두에서 풍속이 산불발생과 1% 유의수준에 -0.58623 ~ -0.61245로 상관이 높은 것으로 나타났다. 또한 상대습도는 황사관측 일과 3일 후에 -0.2568, -0.35309(p${\leq}$0.01)로 유의한 것으로 나타났으며, 황사3일 전은 -0.23701(p${\leq}$0.05)의 상관을 보였다. 그러나 평균기온은 황사관측 유무에 따라 산불발생이 전혀 상관하지 않았다. 따라서 우리나라 산불의 대부분은 인위적으로 발생하기 때문에 지역별로 황사 관측 유무에 따라 야외활동의 증감이 산불발생에 영향을 주는 것으로 판단되며, 기상 요소 중에서 평균풍속은 황사 관측과 무관하게 산불발생에 가장 큰 영향을 주었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.168-168
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• 2011

최근 한반도는 과거 최대 강우량의 기록을 갱신하는 집중호우가 지속적으로 발생하고 있으며, 2000년대 들어 기상재해에 대한 피해 규모가 수조원에 달한다. 자연재해를 예방하여 피해를 최소화하기 위해서는 미래에 발생 가능성이 있는 재해를 사전에 예측하고, 재난발생 가능성을 감소시키며, 발생한 재난의 피해를 최소화시키기 위한 활동이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2003년도에 발생한 태풍 'Maemi'의 영향으로 부산과 경남지역에 발생 가능한 최대 풍피해의 정도를 예측해보고자 하였다. 이를 위해서 태풍의 중심기압과 태풍의 이동경로와 대상지역의 거리를 이용하여 3-second gust를 산정하였고, 이를 이용하여 시 군 구 단위의 주택에 대한 최대 풍피해 분포 특성을 파악하였다. 태풍 Meami에 의한 부산 경남지방의 3-second gust를 산정한 결과 풍속이 25m/s 이상의 폭풍영역에 해당되는 지역은 김해시, 강서구, 남해군, 고성군, 창원시, 사상구, 북구, 함안군, 통영시, 하동군, 거제시, 사천시이고, 강풍영역에는 대부분의 지역이 포함되었다. 그 중에서 3-second gust가 가장 높았던 지역은 북구와 사상구였고, 다음으로 강서구 창원시 사천시, 함안군 이였으며, 마산시, 김해시, 거제시 그리고 양산시가 다음으로 높게 나타났다. 고성군은 3-second gust가 가장 낮게 나타났다. 부산과 경남지방의 집 한 채 피해액은 북구와 강서구, 사상구가 가장 높게나왔고, 다음으로 사천시와 창원시 순으로 높게 나타났다. 거창군은 부산 경남지방 중에서 가장 낮은 피해액이 나타났다. 이러한 결과에는 그 지역에서 발생 가능한 3-second gust의 영향이 크게 작용한 것으로 판단된다. 본 연구에서는 태풍의 특성 자료를 제외한 자료의 경우 국내 자료의 한계로 인해 국외 자료를 이용하거나, 가정을 통해 계산을 진행하였다. 그러나 향후 보다 정확한 최대 풍피해를 평가하기 위해서는 기초자료의 마련이 반드시 이루어져야한다.