• Wind and Structures
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• 제10권5호
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• pp.401-420
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• 2007

Field measurements of the wind-induced response of two residential reinforced concrete buildings, among the tallest in the world, have been performed during two typhoons. Natural periods and damping values have been determined and compared with other field measurements and empirical predictors. Suitable and common empirical predictors of natural period and structural damping have been obtained that describe the trend of tall, reinforced concrete buildings whose structural vibrations have been measured in the collection of studies in Hong Kong compiled by the authors. This data is especially important as the amount of information known about the dynamic parameters of buildings of these heights is limited. Effects of the variation of the natural period and damping values on the alongwind response of a tall building for serviceability-level wind conditions have been profiled using the gust response factor approach. When using this approach on these two buildings, the often overestimated natural periods and structural damping values suggested by empirical predictors tended to offset each other. Gust response factors calculated using the natural periods and structural damping values measured in the field were smaller than if calculated using design-stage values.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.438-445
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• 2022

Blade efficiency decreases when the rotor speed is kept constant even though the wind speed is higher than the rated value. Therefore, a speed controller is used to regulate the rotor speed in the high-wind-speed region. In stall-blade wind turbine, the role of the speed controller is important because precise aerodynamic regulation is unavailable. In this study, an effective parameter design method of a PI speed controller is proposed to limit the speed overshoot of a type 4 wind turbine with stall blades even though wind gust occurs. The proposed method considers the efficiency characteristics of the stall blade and the mechanical inertia of the wind turbine rotor. It determines the bandwidth of the speed controller to comply with the speed limit during generator speed overshoot for the worst case of wind gust. The proposed method is verified through intensive simulations with a MATLAB/SIMULINK model and experimental results obtained using a 3 kW MG set of wind turbine simulator.

• 풍력에너지저널
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• 제5권1호
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• pp.22-32
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• 2014

The structural design of a wind turbine must show the verification of the structural integrity of all load-carrying components. Also, design load calculations shall be performed using appropriate and accurate methods. In this study, advanced numerical approach for the calculation of design loads based on unsteady computational fluid dynamics (CFD) is presented considering extreme design load conditions such as the extreme coherent gust (ECG) and the 50 year extreme operating gust (EOG). Unsteady aerodynamic loads are calculated based on Reynolds average Navier-Stokes (RANS) equations with shear-stress transport k-ω(SST k-ω) turbulent model. A full three-dimensional 5 MW offshore wind-turbine model with rotating blades, hub, nacelle, and tower configuration is practically considered and its aerodynamic interference effect among blades, nacelle, and tower is also accurately considered herein. Calculated blade loads based on unsteady CFD method with respect to blade azimuth angle are compared with those by NREL FAST code and physically investigated in detail.

• Wind and Structures
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• 제39권1호
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• pp.15-30
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• 2024

In this paper, detailed wind field data of the full path of typhoon "Bailu" were obtained based on site measurements. Typhoon "Bailu" made first landfall southeast of the Taiwan Strait with a wind speed of approximately 30 m/s near the center of the typhoon eye and a second landfall in Dongshang County in Fujian Province. The moving process is classified into 3 regions for analysis and comparison. Detailed analyses of wind characteristics including wind profile, turbulence intensity, gust factor, turbulence integral scale and wind power spectral density function at the full process of the typhoon are conducted, and the findings are presented in this paper. Wind speed shows significant dependence on both the direction of the moving path and the distance between the typhoon center and measurement site. Wind characteristics significantly vary with the moving path of the typhoon center. The relationship between turbulence intensity and gust factor at different regions is investigated. The integral turbulence scales and wind speed are fitted by a Gaussian model. Such analysis and conclusions may provide guidance for future bridge wind-resistant design in engineering applications.

• 대기
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• 제33권2호
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• pp.223-246
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• 2023

이 연구에서는 우리나라에 큰 피해를 끼치는 대표적인 위험기상 현상으로서 태풍, 집중호우, 가뭄, 한파, 강설, 그리고 강풍에 대한 지난 연구 논문을 정리하였다. 기상현상의 특징이나 국내 및 국외 연구 여건, 그리고 정리한 연구자의 관점이 다르기 때문에 일관된 형태로 과거의 연구 내용을 살펴보지는 못했다. 어떤 위험기상 현상에 대해서는 국내에 출판된 논문을 위주로 살펴봤고, 다른 현상에 대해서는 국내, 외 저널에 출판된 논문을 망라하였다. 태풍 연구 부분에서는 관측, 단기와 장기 예측 그리고 태풍 역학의 이해, 그리고 기후적 분석으로 나누어서 과거 연구의 활동을 살펴봤다. 집중호우 연구부분에서는 우리나라에서 발생하는 집중호우의 대표적인 형태인 고립된 뇌우형, 대류 밴드형, 스콜라인형, 그리고 구름성단형의 중규모 대류계 패턴 연구를 정리하였다. 중규모 특징을 분석하기 위해서 여러 수치모델 결과를 소개했으며, 우리나라와 다른 나라의 집중호우 형태도 비교했다. 끝으로 집중호우 현상의 장기변화에 대한 연구 결과를 소개했다. 가뭄 연구 부분에서는 가뭄의 생성, 발달, 소멸에 대한 변동, 가뭄의 세기와 기간을 객관적으로 결정할 수 있는 가뭄지수의 정의와 메커니즘 연구, 그리고 최근에 진행되고 있는 새로운 연구 트렌드를 소개하였다. 폭염 연구 분야에서는 한반도에 나타나는 폭염의 특징과 메커니즘을 조사했다. 일반적으로 폭염은 강한 상층 기압능의 확장과 블로킹이 작용해서 발생하는데, 우리나라의 경우에는 여러 연구에서 공통적으로 티베트 상층 고기압과 북태평양 고기압의 배치와 강도에 큰 역할을 하고 있음을 밝혔다. 폭염 예측과 미래 시나리오 개발에 관한 내용뿐 아니라 폭염의 영향과 피해를 예측하려는 여러 노력에 대한 연구결과를 소개했다. 한파 연구 부분에서는 우리나라에 영향을 끼치는 한파의 발생을 규명하고, 연관된 다양한 시간과 공간 규모의 기상 인자를 찾기 위한 여러 연구자의 노력을 정리하였다. 또한, 최근에 활발하게 진행되고 있는 연구 트렌드로서 북극 한파의 발생과 기후변화에 따른 한파의 변화 등의 연구도 정리하였다. 강설 연구 부분에서는 국내, 외 강설 연구 현황을 살펴서, 국내에서는 주로 영동지역에 내리는 강설에 관한 종관 분석과 지형분석 연구를, 국외에서는 호수(바다 포함)효과 연구가 광범위하게 이루어지고 있음을 알았다. 특히, 국내에서는 강설 특징을 밝히는 수치모델링 연구가 활발하게 이루어졌다. 이들 연구 결과를 증명하기 위한 집중관측의 필요성을 강조하였다. 강풍 연구부분에서는 먼저 우리나라 강풍 연구의 현황을 소개했다. 2000년 이후 전국적으로 바람의 관측자료가 확보되기 전까지는 바람이 강한 제주도와 영동지역을 중심으로 많은 연구가 이루어졌다. 특히, 산불 발생과 밀접하게 연관되어 있는 영동지역의 양간지풍에 관한 연구를 소개했다. 최근 들어 활발하게 진행되고 있는 최신 관측장비를 이용한 집중관측 연구 결과도 소개했다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1998년도 창립기념 춘계학술대회 논문집
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• pp.510-516
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• 1998

Dynamic stability of a high speed train is very important. This paper presents a dynamic stability analysis of K-TGV using Vampire Program. The analysis of stability on this paper is performed in condition of track irregularity, curved track and strong gust. The critical speed of K-TGV is 140m1s, and it is stable when runs on 7000R(cant 150mm) curved track and on linear track with the body exerted 101kN lateral impulse force.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2754-2758
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• 2008

Numerical investigation has been carried out for laminar flow ($Re{\leq}150$) past a square cylinder in cross freestream with an angle of attack. This study would be the first step towards understanding flow-induced forces on cylindrical structures under a strong gust of wind from the viewpoint of wind hazards. Collecting all the numerical results obtained, we propose contour diagrams of drag/lift coefficients and Strouhal number (St) on an Re-Angle plane.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제1권1호
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• pp.45-50
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• 1996

This paper mainly describes the wind load assumption of 765kV transmission towers. We analyzed wind velocity data a meteorological observatories to get the wind velocity of 50 years return period by using Gumbel I type extreme value distribution. By multi-correlative regression analysis method, wind velocity at no observation site was obtained. Reference dynamics wind pressure map was obtained from above analysis and the wind pressure was classified as three regio in high temperature season.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권5호
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• pp.541-555
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• 2019

Wind induced dynamic responses on hyperbolic cooling tower (HCT) shells are complicated functions of structure and wind properties, such as the fundamental frequency f_min, damping ratio ζ, wind velocity V, correlationship in meridian direction and so on, but comprehensions on the sensitivities of the dynamic responses to these four factors are still limited and disagree from each other. Following the dynamic calculation in time domain, features of dynamic effects were elaborated, focusing on the background and resonant components σ_B and σ_R, and their contributions to the total rms value σ_T. The σ_R is always less than σ_B when only the maximum σ_T along latitude is concerned and the contribution of σ_R to σ_T varies with responses and locations, but the σ_R couldn't be neglected for structural design. Then, parameters of the above four factors were artificially adjusted respectively and their influences on the gust responses were illustrated. The relationships of σ_R and the former three factors were expressed by fitted equations which shows certain differences from the existing equations. Moreover, a new strategy for wind tunnel tests aiming at surface pressures and the following dynamic calculations, which demands less experiment equipment, was proposed according to the influence from meridian correlationship.

• 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.