• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제28권4호
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• pp.797-810
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• 2017

한반도는 매년 태풍의 위험에 노출되어 있다. 태풍은 강풍과 강우가 동반되는 열대성 저기압으로 사회 경제적으로 막대한 피해를 유발한다. 현재의 자연재해 경고 시스템은 풍속과 강우를 구분하여 위험을 감지토록 설계되어 강풍과 폭우를 동반한 태풍의 위험을 경고하는데 한계점이 존재한다. 코플라모형은 확률변수들 사이의 복잡한 의존성 구조를 파악하기 위해 단변량분포의 집합을 다변량분포로 연결하는 모형으로 강우, 홍수, 가뭄 등의 분야에서 활발하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 한반도에서 태풍에 가장 많이 노출된 도시인 부산과 제주도의 기상 관측소 (ASOS)에서 수집된 1904년 4월 9일부터 2015년 12월 31일까지 일강수량 (precipitation), 일최대풍속 (maximum wind speed) 자료를 이용하였다. 각 변수의 주변부확률을 추정하기 위해 두꺼운 꼬리 분포인 로그정규분포, 감마분포, 와이블분포를 고려하였다. 주변부 확률분포의 적합성검정은 Kolmogorov-Smirnov와 Cramervon-Mises, Anderson-Darling 검정통계량을 이용하였다. 코플라모형을 위해 순위를 기반으로 한 유사자료 (pseudo observation)를 생성하여 두 변수 간 의존성을 추정하였다. 강풍과 폭우의 의존성을 설명하기 위한 코플라모형으로 타원형, 나선형, 극단치 코플라모형이 고려되었다. 코플라모형의 적합성은 Cramer-von-Mises로 검정하였고, 교차검증을 통해 최적모형을 선택하였다. 연구결과 일강우량과 풍속의 주변부 확률분포로 대부분 로그정규분포가 적합하였다. 부산의 일평균풍속에 따른 일강우량은 t 코플라, 일최대풍속에 따른 일강우량은 Clayton 코플라가 최적모형으로 선정되었다. 제주도의 일최대풍속에 따른 일강우량은 정규코플라, 일강우량에 따른 일평균풍속은 Frank 코플라, 일강우량에 따른 일최대풍속은 Husler-Reiss 코플라가 최적모형으로 선택되었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.105-113
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• 2023

전라남도는 국내에서 가장 많은 25곳의 연륙·연도교가 있으며, 다도해와 이를 잇는 해상교량을 중심으로 해양 및 관광 자원이 풍부한 지자체이다. 그러나, 해상교량의 경우 강풍, 태풍 등이 발생할 경우에는 교량의 구조적 안전성과는 별개로 교량의 과대진동 등으로 인하여 사용자와 지역주민들의 불안감이 증대되는 현안이 있다. 실제로 최근 2019년에 개통한 신안군의 천사대교의 경우, 강풍과 과대 진동으로 인한 차량 통행 제한이 빈번하게 발생하였고 그로인한 지역주민 및 운전자의 불안감 증대로 민원이 속출되고 있다. 따라서, IoT계측기술을 이용하여 측정된 데이터를 기반으로 정량적이고 정확한 교량의 풍황상황과 통행과 관련된 교량의 진동수준을 실시간으로 지역주민에서 제공함으로써 해상교량의 안전관리에 대한 지역주민 불안감을 해소가 필요하다. 본 연구는 기존의 계측시스템 및 IoT센서를 이용하여 해상교량의 풍속 상황과 진동을 상시적으로 관측하고 이를 지역주민 및 관리자에게 전파함으로써 해상교량의 안전 및 통행에 대한 불안감을 해소할 수 있으며, 강풍 및 대형 재난재해에 대해서도 사전대응이 가능한 기술을 개발하고자 한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권1호
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• pp.118-130
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• 2023

노거수 내부의 대규모 공동이나 부후는 나무가 쓰러지거나 부러지는 주요 원인 중 하나로, 구조적으로 약해진 나무는 강풍이나 폭설에 더욱 취약하다. 특히 노거수는 강풍, 폭설 등과 같은 외부 충격 발생 시 피해 가능성이 상대적으로 더 높고 한번 훼손되면 회복이 어렵기 때문에 예방적 관리가 중요하다. 이에, 천연기념물 이팝나무 7개소를 대상으로 육안교목평가(VTA)와 나무단층영상촬영을 실시하여 노거수의 물리적 생육상태를 평가하였다. 육안교목평가 결과, 상대적으로 '양산 신전리 이팝나무'와 '순천 평중리 이팝나무', '광양읍수와 이팝나무'는 가지의 연결각도가 좁고, 부착력이 약한 것으로 분석되었으나 수관이 왜소하고 하중 부담이 낮아 추가적인 보호시설 설치보다는 위험징후에 대한 정기 모니터링이 필요한 것으로 나타났다. 나무단층영상촬영 결과 이팝나무 전체적으로 내부에 공동이 탐지되었고 '순천 평중리 이팝나무(70.8%)', '고창 중산리 이팝나무(66.8%)', '광양읍수와 이팝나무(56.9%)' 순으로 공동이나 부후로 추정되는 면적이 넓은 것으로 조사되었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.49-56
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• 2023

영향예보는 기존의 기상요소 중심의 예보에서 벗어나 기상상황에 따른 잠재적 사회경제적 위험도 정보를 함께 제공하는 것을 의미한다. 기상 선진국들은 영향정보 제공 및 확산을 위한 기술개발에 인력과 재정을 투입하고 있지만 국내에서는 영향예보에 대한 인식이 확산되어 있지 않다. 또한 영향예보 피해가 많이 발생하는 홍수, 태풍 등의 재난에 초점이 맞춰져 있으며 상대적으로 피해발생이 적은 교통 분야의 강풍으로 인한 차량 위험 영향 평가에 대한 연구는 부족한 실정이다. 국내에서는 강풍으로 인한 차량 전도에 대한 피해 사례는 많이 없지만 과거 피해 사례가 존재하며 연구에 대한 필요성이 높아지고 있다. 강풍으로 인한 차량의 위험(Risk) 평가를 위해서는 도로의 취약성(Vulnerability)이 필요하며 본 연구에서는 도로의 취약성 기준을 산정하는 것을 목적으로 하였다. 도로의 취약성 평가는 도로의 고도, 차선 수, 도로 유형으로 평가하였다. 분석결과 사고사례가 있던 지역의 취약성 지역을 잘 재현하는 것으로 나타났다. 본 연구의 성과를 이용하여 차량 운전자에게 잠재적 위험에 대한 객관적인 평가 마련에 대한 기준으로 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.97-104
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• 2018

A connected control method for the adjacent buildings has been studied to reduce dynamic responses. In these studies, seismic loads were generally used as an excitation. Recently, multi-hazards loads including earthquake and strong wind loads are employed to investigate control performance of various control systems. Accordingly, strong wind load as well as earthquake load was adopted to evaluate control performance of adaptive smart coupling control system against multi-hazard. To this end, an artificial seismic load in the region of strong seismicity and an artificial wind load in the region of strong winds were generated for control performance evaluation of the coupling control system. Artificial seismic and wind excitations were made by SIMQKE and Kaimal spectrum based on ASCE 7-10. As example buildings, two 20-story and 12-story adjacent buildings were used. An MR (magnetorheological) damper was used as an adaptive smart control device to connect adjacent two buildings. In oder to present nonlinear dynamic behavior of MR damper, Bouc-Wen model was employed in this study. After parametric studies on MR damper capacity, optimal command voltages for MR damper on each seismic and wind loads were investigated. Based on numerical analyses, it was shown that the adaptive smart coupling control system proposed in this study can provide very good control performance for Multi-hazards.

• 한국대기환경학회지
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• 제16권3호
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• pp.225-236
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• 2000

Diurnal variations of wind field and pollutant dispersion over the Yosu area under the insolation conditions of summer and winter were investigated by using the Regional Atmospheric Modeling System (RAMS). Initially, horizontally homogeneous wind field were assumed on the basis of sounding data at the Kwangju upper-air station for days whose morning wind speeds were below 2m/s. In these days, the sea breeze prevailed in summer while the land breeze lasted for a few hours in the morning; the effect of synoptic winds was strong in winter with some inclusion of wind variations owing to the interaction between sea and land. The predicted wind direction at the location of the Yosu weather station captured an important change of the sea-land breeze of the observed one. The predicted wind speed and the air temperature agreed with observed ones in a reasonable range. In the morning, both in summer and winter, winds around the source location were diverged and became weak between the mountainous area to the southeast and the Kwangyang Bay to the north. Winds, however, accelerated while blowing to the east and south and blowing on the mountainous area. Complicated wind fields resulted in high pollutant concentrations at almost all receptors considered. These high concentrations in the morning were even comparable to the ISCST3 calculations with the worst-case and typical meteorological conditions designated by USEPA(1996). On the other hand, in the afternoon, the wind field was rather uniform even in the mountainous area with development of mixing layer and the concentration distributions being close to the Gaussian distributions.

• 수산해양기술연구
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• 제28권4호
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• pp.398-411
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• 1992

The characteristics of local climate in the vicinity of Duckyang Bay have been investigated with the analysis of the surface observation data of Gohug District and the aerological data of Kwangju. In principal features of local climate, the annual range in temperature appeared identical with the mean value(24~$25^{\circ}C$) of the south coastal area, and evaporation from April to September was likely less than precipitation. The average speed of surface wind in Summer seemed higher than in other seasons on account of wea breeze. Relative humidity was 74%, annual average. In the mean cloud cover Summer(6.4) showed greater deal of amount than Winter(4.2). Duration of sunshine was the longest in May(268.4hrs), while the shortest in February(188.4hrs). The amount of the precipitable water was the greatest in July, whereas the least in January, and in Summer the greatest, in Autumn the second greatest, and in Spring the third greatest, and in Winter the least in consideration of seasonal orders. The Summer deviation was most remarkable around all sides. The direction of vector wind appeared the most changeable on the earth surface. At an altitude of 300mb all the winds blew west around all months. Moreover, water vapor transport was measured to be the greatest in Summer; while the least in Winter. So was the deviation of water vapor transport. And lastly frequency of occurrence of days in which a little cloud appeared(less than 5/10) was high except for Summer, when northerly winds blew; while frequency of occurrence of day plenty of clouds floated was outstandingly high at the time of strong southerly winds.

• 한국기후변화학회지
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• 제9권3호
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• pp.209-221
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• 2018

The characteristics of heat wave events in Seoul are analyzed using weather station data from Korea Meteorological Administration (KMA) and European Centre for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF) ERA-Interim reanalysis data from 1979 to 2016. Heat waves are defined as events in the upper 10th percentile of the daily maximum temperatures. The associated synoptic weather patterns are then classified into six clusters through Self-Organizing Map (SOM) analysis for sea-level pressure anomalies in East Asia. Cluster 1 shows an anti-cyclonic circulation and weak troughs in southeast and west of Korea, respectively. This synoptic pattern leads to southeasterly winds that advect warm and moist air to the Korean Peninsula. Both clusters 2 and 3 are associated with southerly winds formed by an anti-cyclonic circulation over the east of Korea and cyclonic circulation over the west of Korea. Cluster 4 shows a stagnant weather pattern with weak winds and strong insolation. Clusters 5 and 6 are associated with F?hn wind resulting from an anti-cyclonic circulation in the north of the Korean Peninsula. In terms of long-term variations, event frequencies of clusters 4 and 5 show increasing and decreasing trends, respectively. However, other clusters do not show any long-term trends, indicating that the mechanisms that drive heat wave events in Seoul have remained constant over the last four decades.

• 한국환경과학회지
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• 제33권8호
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• pp.591-604
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• 2024

To investigate the frequency and trajectories of volcanic ash from Mt. Baekdu reaching the Korean Peninsula, a forward trajectory analysis was conducted using the Hybrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model. Through a cluster analysis of air parcel trajectories, we identified the main pathways of the volcanic ash from Mt. Baekdu entering the Korean Peninsula and analyzed the synoptic meteorological conditions on those days. The frequency of volcanic ash reaching the Korean Peninsula was 82 times at an altitude of 1000 m and 70 times at 2000 m, with an increasing trend from 2016 to 2022. This increase is attributed to the weakening of westerly winds and the strengthening of north-south winds due to global warming. Five and three trajectory clusters were classified at 1000 m and 2000 m, respectively. At a starting altitude of 1000 m, most air parcels originating from Mt. Baekdu entered the Korean Peninsula under weather conditions (C2, C3) where the pressure gradient from the northwest to the southeast was small, resulting in weak northerly winds. C2 and C3 showed shorter trajectories, which occurred in all seasons, except summer. At a starting altitude of 2000 m, air parcels mostly passed over the Korean Peninsula in a synoptic pattern similar to that at 1000 m in altitude; however, the air parcels had simpler paths and less frequent inflow. C2, at a starting altitude of 2000 m, originates from Mount Baekdu, crosses the center of the Korean Peninsula, and continues to the central region. At a starting altitude of 1000 m, volcanic ash can enter the Korean Peninsula when there is no strong low-pressure system to the southeast of the Korean Peninsula, whereas at 2000 m, volcanic ash can enter the Korean Peninsula when the Siberian high-pressure system is weak.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권2호
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• pp.155-171
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• 2013

This study analytically evaluated the seismic performance of wind-designed diagrid tall steel buildings in regions of moderate/low seismicity and strong winds. To this end, diagrid tall steel buildings with varying wind exposure and slenderness ratio (building height-to-width ratio) conditions were designed to satisfy the wind serviceability criteria specified in the Korean Building Code and the National Building Code of Canada. A series of seismic analyses were then performed for earthquakes having 43- and 2475- year return periods utilizing the design guidelines of tall buildings. The analyses demonstrated the good seismic performance of these wind-designed diagrid tall steel buildings, which arises because significant overstrength of the diagrid system occurs in the wind design procedure. Also, analysis showed that the elastic seismic design process of diagrid tall steel buildings might be accepted based on some wind exposures and slenderness ratios.