• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권6호
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• pp.809-824
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• 2017

The accurate evaluation of wind characteristics and wind-induced structural responses during a typhoon is of significant importance for bridge design and safety assessment. This paper presents an expectation maximization (EM) algorithm-based angular-linear approach for probabilistic modeling of field-measured wind characteristics. The proposed method has been applied to model the wind speed and direction data during typhoons recorded by the structural health monitoring (SHM) system instrumented on the arch Jiubao Bridge located in Hangzhou, China. In the summer of 2015, three typhoons, i.e., Typhoon Chan-hom, Typhoon Soudelor and Typhoon Goni, made landfall in the east of China and then struck the Jiubao Bridge. By analyzing the wind monitoring data such as the wind speed and direction measured by three anemometers during typhoons, the wind characteristics during typhoons are derived, including the average wind speed and direction, turbulence intensity, gust factor, turbulence integral scale, and power spectral density (PSD). An EM algorithm-based angular-linear modeling approach is proposed for modeling the joint distribution of the wind speed and direction. For the marginal distribution of the wind speed, the finite mixture of two-parameter Weibull distribution is employed, and the finite mixture of von Mises distribution is used to represent the wind direction. The parameters of each distribution model are estimated by use of the EM algorithm, and the optimal model is determined by the values of $R^2$ statistic and the Akaike's information criterion (AIC). The results indicate that the stochastic properties of the wind field around the bridge site during typhoons are effectively characterized by the proposed EM algorithm-based angular-linear modeling approach. The formulated joint distribution of the wind speed and direction can serve as a solid foundation for the purpose of accurately evaluating the typhoon-induced fatigue damage of long-span bridges.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권6호
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• pp.797-807
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• 2023

본 연구의 목적은 기후변화로 인한 태풍 변화에 대해 알아보고, 이로 인한 주거시설의 피해위험을 정량화하는 것이다. 전 세계적으로 지구온난화로 인한 기후이상과 악기상이 급증하고 있으며, 이로 인한 피해가 급증하고 있다. 특히, 많은 국가에서는 태풍의 패턴 변화로 인해 극심한 피해를 경험하고 있다. 그러나 기후변화에 따른 태풍의 변화와 변화한 위험으로 인한 건물 피해에 대한 실증적 정량화 연구는 부족하다. 따라서, 본 연구에서는 태풍의 변화를 알아보기 위해 우리나라에 영향을 미친 태풍의 빈도와 강도를 분석해 보고, 주거시설의 한국형 태풍 취약도 함수를 활용하여 태풍의 위험변화를 정량화하였다. 본 연구를 통해 민간에서는 기후변화로 인한 태풍 위험의 증가에 따른 다양한 태풍 피해 시나리오 도출 및 비즈니스 모델 도출이 가능하며, 정부에서는 다양한 태풍 대비 위험 관리 전략을 수립할 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.198-199
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• 2007

이 연구에서는 36년간(1970-2005년)의 장기 데이터를 이용하여 우리나라에 영향을 미치는 태풍의 대부분이 통과하는 남해의 해수면온도 변화와 태풍의 세기 변화와의 관계가 분석 연구되었다. 우리나라 남해의 해수면온도는 연구 기간 동안 지속적으로 상승하는 추세를 보인다. 2000년 이래 6년간(2000-2005년)의 평균 해수면온도는 16.95$^{\circ}C$로 1970년대 10년간(1970-1979년)의 평균 해수면온도 15.74$^{\circ}C$보다 1.21$^{\circ}C$나 높다. 특히, 1994년 이후 그 상승폭은 크다. 태풍의 세기는 중심기압에 의하여 나타낼 수 있다. 남해를 통과하면서 우리 나라에 영향을 미친 태풍의 최저중심기압의 변화를 살펴보면 1970년 이후 지속적으로 하강하고 있음을 알 수 있다. 2000년 이래 6년간 (2000-2005년)의 평균 최저중심기압은 983hPa로, 1970년대 10년간(1970-1979년)의 평균 최저중심기압 992hPa보다 9hPa 이나 낮다. 상관 분석에 의하여, 1970년 이후의 태풍 세기 강화는 남해 해수면온도의 상승과 관련이 있다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권5호
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• pp.403-407
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• 2008

이 연구에서는 36년간(1970-2005년)의 장기 데이터를 이용하여 우리나라에 영향을 미치는 태풍의 대부분이 통과하는 남해의 해수면 온도와 태풍의 세기 변화와의 관계를 분석, 연구하였다. 우리나라 남해의 해수면온도는 연구 기간 동안 지속적으로 상승하는 추세를 보인다. 1996년 이래 10년간(1996-2005년)의 평균 해수면온도는 $16.77^{\circ}C$로 1970년대 10년간(1970-1979년)의 평균 해수면온도 $15.74^{\circ}C$보다 $1.03^{\circ}C$나 높다. 특히, 1994년 이후 그 상승폭은 크다. 태풍의 세기는 최저해면기압에 의하여 나타낼 수 있다. 남해를 통과하면서 우리나라에 영향을 미친 태풍의 최저해면기압의 변화를 살펴보면, 1970년 이후 지속적으로 하강하고 있음을 알 수 있다. 1996년 이래 10년간(1996-2005년)의 평균 최저 해면기압은 979.2hPa로, 1970년대 10년간(1970-1979년)의 평균 최저해면기압 989.3hPa보다 10.1Pa이나 낮다. 상관분석에 의하여, 1970년 이후의 태풍 세기 강화는 남해 해수면온도의 상승과 상관이 있다는 사실을 확인하였다.

• 대기
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• 제20권3호
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• pp.247-260
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• 2010

A recent dramatic increase of natural hazards in the Korean peninsular (KP) due to typhoons have raised necessities for the accurate typhoon prediction. Ieodo ocean research station (IORS) has been constructed in June 2003 at the open ocean where typhoons pass frequently, aiming to observe typhoons before the landfall to the KP and hence to improve the prediction skill. This paper investigates the importance of measurements at the IORS in the typhoon research and forecast. Analysis of the best track data in the N. W. Pacific shows that about one typhoon passes over the IORS per year on the average and 54% of the KP-landfall typhoons during 59 years (1950-2008) passed by the IORS within the range of the 150-km radius. The data observed during the event of typhoons reveals that the IORS can provide useful information for the typhoon prediction prior to the landfall (mainland: before 8-10 hrs, Jeju Island: before 4-6 hrs), which may contribute to improving the typhoon prediction skill and conducting the disaster prevention during the landfall. Since 2003, nine typhoons have influenced the IORS by strong winds above 17m/s. Among them, the typhoon Maemi (0314) was the strongest and brought the largest damages in Korea. The various oceanic and atmospheric observation data at the IORS suggest that the Maemi (0314) has kept the strong intensity until the landfall as passing over warm ocean currents, while the Ewiniar (0603) has weakened rapidly as passing over the Yellow Sea Bottom Cold Water (YSBCW), mainly due to the storm's self-induced surface cooling. It is revealed that the IORS is located in the best place for monitering the patterns of the warm currents and the YSBCW which varies in time and space.

• 한국지구과학회지
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• 제40권2호
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• pp.149-162
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• 2019

서해안 대조차 개방형 연안에서 2010년 태풍 곤파스 전후에 나타난 지형, 표층 퇴적물, 퇴적상 변화에 대해 연구하였다. 소형의 강한 태풍인 곤파스는 2010년 9월 1일과 2일 사이에 한반도 남서부 해안에 상륙하여 내륙을 관통했다. 태풍 전후에 고창 동호리 조간대의 측선을 따라 30 m 간격으로 22개 지점에서 지형을 측량하고 표층 퇴적물을 채취하였다. 연구 지역을 평균고조면, 평균해수면, 평균저조면을 기준으로 고조대, 중조대, 저조대로 구분하였다. 태풍 전후의 지형 변화는 고조대에서 평균 0.03 m 퇴적, 중조대에서 평균 -0.15 m 침식, 저조대에서 평균 -0.39 m 침식으로 나타났다. 조간대의 태풍 전후 표층 퇴적물은 주로 세립사와 중립사로 구성되며, 세립사의 비율이 가장 높게 나타났다. 태풍 후 표층 퇴적물은 태풍 전에 비해 평균입도가 세립해졌고, 양호한 분급을 보였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권5호
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• pp.479-489
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• 2024

The cracking mechanism in ceramsite aerated concrete block (CACB) infill walls were studied in low seismic fortification intensity coastal areas with frequent occurrence of typhoons. The inter-story drifts of an eight-story residential building under wind loads and a seismic fortification intensity of six degrees were analyzed by using the PKPM software. The maximum inter-story drift ratio of the structure in wind load was found to be comparable to that under the seismic fortification intensity of six degrees. However, when accounting for the large gust wind speed of typhoon, the maximum inter-story drift ratio was much larger than that obtained under reference wind load. In addition, the finite element models of RC frames were employed by displacement loading to simulate two scenarios with and without window hole in the CACB infill walls, respectively. The simulation results show no signs of cracking in both the infill walls with window hole and those without window for the inter-story drift caused by seismic loads and the reference wind load. However, both types of infill walls experienced structural creaking when assessing the gust wind pressure recorded from previous typhoon monitoring. It is concluded that an underestimate of wind loads may contribute substantially to the cracking of frame CACB infill walls in low seismic fortification intensity coastal areas. Consequently, it is imperative to adopt wind pressure values derived from gust wind speeds in the design of CACB infill walls within frame structures. Finally, the future research directions of avoiding cracks in CACB filled walls were proposed. They were the material performance improving and building structure optimizing.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.1-14
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• 2009

태풍의 주요 매개변수 변화에 따른 영향을 판단하는데 용이하도록 직선화된 가상태풍을 생성시켰다. 이러한 가상태풍 모의를 통해 경남해역을 대상으로 해일양상 변화를 고찰하였다. 이를 위해 태풍 MAEMI(0314)를 직선화한 가상태풍의 적절성을 검토한 후, 총 175개 CASE의 가상태풍모의를 수행하였다. 모의결과, 마산과 통영 해역은 지형적인 영향으로 다른 해역에 비해 상대적으로 높은 해일고가 발생되는 것으로 나타났다. 특히 마산해역의 경우 MAEMI와 동일한 강도의 태풍 내습시 경로에 따라 최대 2.50 m의 해일고가 발생 가능한 것으로 모의되었다. 마산 이외의 해역에서는 태풍 MAEMI의 해일고가 최대치에 근접하는 결과를 보여 MAEMI의 경로가 최악의 피해를 주는 경로였던 것으로 판단된다. 기압에 의한 수위 상승효과는 바람에 비해 상대적으로 크게 작용하며, 태풍의 중심에서 그 효과는 최대가 되는 것으로 나타났다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권5호
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• pp.453-460
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• 2011

By performing a statistical change-point analysis of activities of the tropical cyclones (TCs) that have affected Korea (K-TCs), it was found that there was a significant change between 1983 and 1984. During the period of 1984-2004 (P2), more TCs migrated toward the west, recurved in the southwest, and affected Korea, compared to the period of 1965-1983 (P1). These changes for P2 were related to the southwestward expansion of the subtropical western North Pacific high (SWNPH) and simultaneously elongation of its elliptical shape toward Korea. Because of these changes, the central pressure and lifetime of K-TC during P2 were deeper and longer, respectively, than figures for P1. This stronger K-TC intensity for P2 was related to the more southwestward genesis due to the southwestward expansion of the SWNPH. The weaker vertical wind shear environment during P2 was more favorable for K-TC to maintain a strong intensity in the mid-latitudes of East Asia.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.248-266
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• 2020

연구목적: 본 연구는 재난유형별 체크리스트 작성을 통해 해당재난에 대한 적합한 대응체계 수립과 정확하고 신속한 의사결정을 위한 방안을 제시하고자 한다. 연구방법: 체크리스트 요인 도출을 위하여 태풍재난을 대상으로 과거 사례분석(태풍 루사(2002), 태풍 매미(2003), 태풍 차바(2016))을 진행하였다. 일반적인 현황(기후·기상)정보와 사례별 특징 등을 분석하여 체크리스트 요인 도출을 위한 그룹핑(grouping)을 진행하였다. 연구결과: 사례조사를 통해 크게 국가단위(National level)와 지자체 단위(county level)로 분류하였다. 국가단위의 항목으로는 기상예보, 태풍상륙여부, 태풍강도, 태풍반경, 중심기압, 호우동반 여부, 이동속도, 이동경로 총 8개를 도출하였고, 지자체 단위에서는 지역특성을 반영해야 항목들을 중심으로 과거 유사 태풍 유무(경로 등), 태풍상륙시점, 지역특성, 인구밀집 시기, 선행재난 복구 여부, 최근 재난발생 이력, 2차 피해, 예·경보 시스템으로 총 8개 항목을 도출하였다. 결론: 재난 발생 시 본 연구에서 제안한 체크리스트를 활용·적용한다면 보다 신속한 의사결정이 이루어 질 것으로 판단된다. 또한, 재난발생시 재난실무자들의 대응계획 수립에 기초자료로 활용될 수 있을 것이며 지역특성을 반영했기 때문에 좀 더 명확하고 신속한 재난 대비·대응이 될 수 있을 것으로 사료된다.