• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.279-285
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• 2017

일반적으로 멱법칙과 대수함수 프로파일은 유속 연직 프로파일 모델로 많이 사용된다. 그러나 해역특성에 따라 모델별 매개변수의 값들이 상이하므로 실제 관측치를 통해 이들 값을 추정할 필요가 있다. 본 연구에서는 울돌목 해역에서 관측한 30분 평균 유속자료를 이용하여 창 낙조 시 멱법칙의 고도분포지수(n) 값과 대수함수 프로파일의 마찰속도($u^*$)와 조도길이($z_0$)를 추정하였다. 또한, 수심평균유속과 매개변수간의 상관관계를 분석하였으며, 관측치와의 오차분석을 수행하였다. 그 결과, power law의 고도분포지수(n)는 창조 시에는 평균 10.75, 낙조 시에는 평균 9.3의 고도분포지수 값을 가지는 것으로 나타났다. 한편, 대수함수 프로파일의 $u^*$는 창 낙조 시, 0.084 m/s와 0.105 m/s로 각각 추정되었으며, $z_0$는 0.004 m, 0.006 m로 각각 추정되었다.

• Wind and Structures
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• 제19권5호
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• pp.505-522
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• 2014

While effects of the atmospheric boundary layer flow on engineering infrastructure are more or less known, some local transient winds create difficulties for structures, traffic and human activities. Hence, further research is required to fully elucidate flow characteristics of some of those very unique local winds. In this study, important characteristics of observed vertical velocity profiles along the main wind direction for the gusty Bora wind blowing along the eastern Adriatic coast are presented. Commonly used empirical power-law and the logarithmic-law profiles are compared against unique 3-level high-frequency Bora measurements. The experimental data agree well with the power-law and logarithmic-law approximations. An interesting feature observed is a decrease in the power-law exponent and aerodynamic surface roughness length, and an increase in friction velocity with increasing Bora wind velocity. This indicates an urban-like velocity profile for smaller wind velocities and rural-like velocity profile for larger wind velocities, which is due to a stronger increase in absolute velocity at each of the heights observed as compared to the respective velocity gradient (difference in average velocity among two different heights). The trends observed are similar during both the day and night. The thermal stratification is near neutral due to a strong mechanical mixing. The differences in aerodynamic surface roughness length are negligible for different time averaging periods when using the median. For the friction velocity, the arithmetic mean proved to be independent of the time record length, while for the power-law exponent both the arithmetic mean and the median are not influenced by the time averaging period. Another issue is a large difference in aerodynamic surface roughness length when calculating using the arithmetic mean and the median. This indicates that the more robust median is a more suitable parameter to determine the aerodynamic surface roughness length than the arithmetic mean value. Variations in velocity profiles at the same site during different wind periods are interesting because, in the engineering community, it has been commonly accepted that the aerodynamic characteristics at a particular site remain the same during various wind regimes.

• 신재생에너지
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• 제5권4호
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• pp.11-18
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• 2009

Wind energy resources are recently considered as an important power generation alternative in the future. The fact that the investment of wind turbine installation continues to increase has motivated a need to develop more widely applicable methodologies for evaluating the actual benefits of adding wind turbines to conventional generating systems. This study is aiming to estimate the future wind resources with various estimation methods. The wind power is calculated at the hub height 75m of 800KW and 1,500KW wind turbines in Wolryong site, Jeju island, South Korea. Three equations - logarithmic, profile, and power law methods are applied for the accurate prediction of wind profile. In addition, yearly wind power can be calculated by using Weibull & Rayleigh distribution. It is found that predicted wind speed is highly affected by friction velocity, atmospheric stability, and averaged roughness length. It is concluded that Rayleigh distribution provides greater power generation than the Weibull distribution, especially for low wind-speed condition.

• 한국환경과학회지
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• 제21권2호
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• pp.145-152
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• 2012

The mean wind speed and turbulence intensity profiles in the atmospheric boundary layer were extracted from a LIDAR remote sensing campaign in order to apply for CFD validation. After considering the semi-steady state field data requirements to be used for CFD validation, a neutral atmosphere campaign period, in which the main wind direction and the power-law exponent of the wind profile were constantly maintained, was chosen. The campaign site at the Pohang Accelerator Laboratory, surrounded by 40~50m high hills, with an apartment district spread beyond the hills, is to be classified as a semi-complex terrain. Nevertheless, wind speed profiles measured up to 100m above the ground fitted well into a theoretical-experimental logarithmic-law equation. The LIDAR remote-sensing data of the sub-layer of the atmospheric boundary layer has been proven to be superior to the data obtained by conventional extrapolation of the wind profile with 2 or 3 anemometer measurements.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제8권2호
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• pp.94-101
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• 2015

To investigate the influence of blade profiles on cavitation behavior in impeller of centrifugal pump, a centrifugal pump with five different blade profiles impellers are studied numerically. The impellers with five different blade profiles (single arc, double arcs, triple arcs, logarithmic spiral and linear-variable angle spiral) were designed by the in-house hydraulic design code using geometric parameters of IS 150-125-125 centrifugal pump. The experiments of the centrifugal pump have been conducted to verify numerical simulation model. The numerical results show that the blade profile lines has a weak effect on cavitation inception near blade inlet edge position, however it has the key effect on the development of sheet cavitation in impeller, and also influences the distribution of sheet cavitation in impeller channels. A slight changing of blade setting angle will induce significant difference of cavitation in impeller. The sharp changing of impeller blade setting angle causes obvious cavitation region separation near the impeller inlet close to blade suction surface and much more flow loss. The centrifugal pump with blade profile of setting angle gently changing (logarithmic spiral) has the super cavitation performance, which means smaller critical cavitation number and lower vapor cavity volume fraction at the same conditions.

• 한국환경과학회지
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• 제18권8호
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• pp.857-865
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• 2009

The physical properties of an atmospheric boundary layer in Wolryong, a west coastal region of Jeju, South Korea, in terms of the atmospheric stability and roughness length, is important and relevant to both engineers and scientists. The study is aiming to understand the atmospheric stability around this region and its effect on the roughness length. We calculate the Monin-Obukhov length(L) against 3 typical regions of the atmospheric condition - unstable regime (-5$-0.2{\leq}H/L{\leq}0.2$) and stable regime (0.2

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.122-130
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• 2021

다양한 목표 고도에서의 풍속 추정은 해상풍력 구조물 설계 및 풍파 추정 등의 분야에서 매우 중요한 요소이다. 그러나 풍속 관측 자료가 특정 고도에 한정되어 있기 때문에 다른 고도에서의 풍속 추정은 일반적으로 사용되는 연직 분포함수와 평균적인 매개변수를 이용하여 추정한다. 본 연구에서는 HeMOSU-1 관측타워의 다양한 고도에서 측정한 풍속 자료를 이용하여 Power 함수, 대수함수의 매개변수를 추정하고 그 변동 양상을 분석하였다. 매개변수 추정 결과, Power 함수의 지수 매개변수는 일반적으로 제안되는 0.14(= 1/7) 보다 작은 평균 0.10 정도로 추정되었으며, 변동 범위도 0.0~0.3 정도로 파악되었다. 대수분포함수의 경우, 매개변수는 마찰속도와 조도 길이로 그 범위가 풍속에 따라 차이를 보이고 있으며, 변동 범위는 각각 0~10 (m/s), 0.0~1.0 (m) 정도로 파악되었으며, 일반적으로 제시되는 범위와는 그 차이를 보이는 것으로 파악되었다. 이러한 차이는 기존의 고도 분포함수가 대기 중립 조건을 가정하고 있는 영향으로 판단되며, 보다 정확한 추정을 위해서는 대기조건을 고려한 비선형 고도분포함수의 도입이 필요하다.

• ETRI Journal
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• 제9권2호
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• pp.55-61
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• 1987

The effective cutoff wavelength of $LP_11$mode is measured as a function of fiber length for three types of single-mode optical fiber which have different characteristics in the index profile or the coating structure. The measured cutoff wavelength decreased linearly in a logarithmic scale of fiber length as increasing fiber length, and eventually became constant after 3km for two fiber types. It is found that the length dependence of cutoff wavelength is due to a mode coupling between the $LP_01$ and $LP_11$ modes.

• 대한공간정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.15-22
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• 2012

지면위의 풍속의 변화를 높이별 풍속변화(wind shear)아고 한다. 풍력자원 평가 분야에서 전통적으로 이런 높이별 풍속 변화특성을 수학적으로 두 가지 방법으로 분석한다. 이를 대수법칙(Lograthmic law)과 멱법칙(Power law)이라 한다. 대수법칙은 표면 거칠기를 파라미터로 멱법칙의 경우 멱지수를 파라미터로 사용한다. 높이별 풍속변화는 여러 가지 인자에 의하여 영항을 받는다. 대부분은 대기의 안정도와 주변의 지형에 의한 거칠기에 현저한 영향을 받는다. 대기안정도는 계절적, 하루의 시간 변화나 기상학적 변화에 의한 영항을 받는다. 표면의 거칠기와 멱지수 역시 시간의 변화에 따라 변화하는 경향을 보인다. 본 연구에서는 제주 평대와 한동 지역의 풍황 관측데이터를 이용하여 메트랩과 windograper를 이용하여 조도 길이와 멱지수를 계산 하였다. 이 결과는 참조데이터들과 유사한 결과를 보이긴 했지만 범위는 차이를 보이고 있었다. 선행 연구와 비교한 결과 해양의 경우 비슷한 결과를 보였지만 농작지의 경우 보다 높은 범위를 농촌마을이 경우 보다 낮은 범위를 보이고 있었다.

• 한국해양학회지
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• 제26권4호
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• pp.340-349
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• 1991

1987년 8월 24일부터 9월 28일까지 경기만에 발달한 조류 기원 사퇴위에서 측정한 조류 자료를 분석하여 해저면 상부 1.0 m 에서의 조류 속도(U /SUP 100/) 및 경계면에 서의 전단 속도(U /SUP */)를 구하였다. 전 조사기간 동안 평균 조류 속도는 중충(해 저면 상부 9.0 m)에서 창조시 56.3 cm/sec, 낙조시 63.7 cm/sec 의 지수는 0.15로 추 정된다. 해저 경계층에서의 유속 구조가 대수적 속도 구조 (logarithmix velocity profile) 가정을 이용하여 구한 U /SUP 100/, U /SUP */의 평균값은 각각 41.4 cm/sec로 계산되었다. 본 연구에서 계산된 평균 U /SUP */ 값은 (2.39 cm/sec)동일 지 역에서 최(1990)가 보고한 경계면에서의 임계전단 속도 U /SUP *c/ 보다 상당히 크며, 따라서 본 연구지역의 모래는 대부분의 조석 기간중 쉽게 침식 운반되는 것으로 보여 진다.