• 제목/요약/키워드: Wind Field

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조밀한 포화 실트질 모래지반에서 횡방향 반복하중을 받는 말뚝의 p-y 거동 평가 (Assessment of p-y Behaviors of a Cyclic Laterally Loaded Pile in Saturated Dense Silty Sand)

  • 백성하;최창호;조진우;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권11호
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    • pp.97-110
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    • 2019
  • 해상풍력 구조물을 지지하는 말뚝기초는 바람, 파랑, 조류 등에 의한 횡방향 반복하중을 지배적으로 받는다. 해상풍력 구조물의 안정적인 성능확보를 위해서 횡방향 반복하중을 받는 말뚝기초의 지지거동을 적절히 평가해 설계에 적용할 필요가 있으며, 말뚝 및 지반을 각각 탄성빔과 비선형 스프링으로 가정하는 p-y 곡선방법이 가장 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 조밀한 포화 실트질 모래지반에 설치되어 횡방향 반복하중을 받는 말뚝기초의 p-y 거동을 평가하기 위해서, 1g 모형말뚝시험을 수행했다. 모형시험 결과, 말뚝에 횡방향 반복하중 재하 시 p-y 곡선의 강성(초기기울기 및 최대지반반력)이 점차 감소했다. p-y 곡선의 강성감소는 반복하중의 크기가 크고 지표면에 가까운 위치에서 더 명확하게 나타났는데, 상기조건에서 말뚝 주변지반의 교란효과가 크게 발생해 지반의 지지능력이 더욱 크게 감소했기 때문이다. 모형시험 결과를 활용해 조밀한 포화 실트질 모래지반에 설치되어 횡방향 반복하중을 받는 말뚝기초의 p-y 곡선을 제안했다. 등가정적해석을 통해 예측된 말뚝거동을 모형시험결과와 비교한 결과, 제안된 식을 통해 비교적 조밀하고 포화된 실트질 모래지반에서 반복하중을 받는 말뚝의 횡방향 지지거동을 적절히 평가할 수 있음을 확인했다.

영동지역 악기상 사례에 대한 MTSAT 위성 영상의 특징 (MTSAT Satellite Image Features on the Sever Storm Events in Yeongdong Region)

  • 김인혜;권태영;김덕래
    • 대기
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    • 제22권1호
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    • pp.29-45
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    • 2012
  • An unusual autumn storm developed rapidly in the western part of the East sea on the early morning of 23 October 2006. This storm produced a record-breaking heavy rain and strong wind in the northern and middle part of the Yeong-dong region; 24-h rainfall of 304 mm over Gangneung and wind speed exceeding 63.7 m $s^{-1}$ over Sokcho. In this study, MTSAT-1R (Multi-fuctional Transport Satellite) water vapor and infrared channel imagery are examined to find out some features which are dynamically associated with the development of the storm. These features may be the precursor signals of the rapidly developing storm and can be employed for very short range forecast and nowcasting of severe storm. The satellite features are summarized: 1) MTSAT-1R Water Vapor imagery exhibited that distinct dark region develops over the Yellow sea at about 12 hours before the occurrence of maximum rainfall about 1100 KST on 23 October 2006. After then, it changes gradually into dry intrusion. This dark region in the water vapor image is closely related with the positive anomaly in 500 hPa Potential Vorticity field. 2) In the Infrared imagery, low stratus (brightness temperature: $0{\sim}5^{\circ}C$) develops from near Bo-Hai bay and Shanfung peninsula and then dissipates partially on the western coast of Korean peninsula. These features are found at 10~12 hours before the maximum rainfall occurrence, which are associated with the cold and warm advection in the lower troposphere. 3) The IR imagery reveals that two convective cloud cells (brightness temperature below $-50^{\circ}C$) merge each other and after merging it grows up rapidly over the western part of East sea at about 5 hours before the maximum rainfall occurrence. These features remind that there must be the upward flow in the upper troposphere and the low-layer convergence over the same region of East sea. The time of maximum growth of the convective cloud agrees well with the time of the maximum rainfall.

복사열전달 수치해석을 통한 지표화 방화선 구축 폭 산정에 관한 연구 (Study on Mathematical Method of Radiation Heat Transfer for Estimating Width of Firebreak in Surface Fire)

  • 김동현
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.59-64
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    • 2010
  • 산불 지표화의 방화선 구축작업은 낙엽 및 관목류 등 지표 연료층을 제거함으로써 화염전파를 차단하는 대표적인 간접진화방법이다. 화재역학적인 의미의 방화선 구축은 화염으로부터 방출되는 열전달에너지에 미연소 연료가 착화되지 않도록 열전달 차단 구간을 설정하는 작업이다. 본 연구에서는 소나무 낙엽층에 대해 복사열전달 점열원 모델을 이용하여 풍속, 경사별로 지표화 화염을 방지할 수 있는 방화선 구축 폭 산정 방법을 제시하였고 평가를 실시하였다. 방화선 구축 폭은 소나무 낙엽 착화 임계 복사열유속인 $4.9\;kW/m^2$가 미치는 거리를 기준으로 평가하였다. 그 결과, 풍속 0~5 m/s, 경사 $0{\sim}50^{\circ}$ 조건에서의 방화선 구축 폭은 평균 화염 기준의 경우, 0.35~0.65 m, 최대 화염높이 기준의 경우, 0.75~1.05m로 산정되었다. 따라서 안전율을 고려한 적정 방화선 구축 폭은 최대 화염 높이를 적용한 1.05 m가 적합할 것으로 판단되며 향후, 실험 및 현장사례조사를 통하여 지표층 연료별 적정 방화선 구축 폭에 대한 비교분석 연구가 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

CFD를 통한 휴대용 수평축 수차의 성능해석 (Performance Analysis of a Portable Horizontal Axis Hydro Turbine by Computational Fluid Dynamics)

  • 박지훈;백상화;최현준
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.561-568
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    • 2020
  • 본 논문에서는 상용코드인 ANSYS CFX를 통한 해양레저 스포츠 및 야외 활동 시 사용 가능한 휴대용 수평축 수차의 유입유속(U) 및 주속비(TSR, Tip Speed Ratio) 변화에 따른 성능해석을 수행하였으며, 해석결과 및 유동장 분석을 통해 설계에 대한 검토 및 장치의 성능을 확인하였다. 또한, 추가적으로 블레이드의 피치각도(αpitch) 변화에 따른 성능해석을 통해 수차의 성능개선에 필요한 데이터를 획득하고자 하였다. 본 논문의 연구 결과 수치해석 케이스 중 주속비 4인 경우, 모든 유입속도 및 블레이드 피치 각도에서 가장 높은 성능을 보였으며, 설계 유속 이하의 일부 조건에서도 설계 출력인 30 W 이상의 출력을 보였다. 그리고 수치해석 케이스 중 가장 높은 출력과 출력계수는 유입유속 1.5 m/s, 블레이드 피치 각도 3°, 주속비 4에서 보였으며, 출력 약 85 W, 출력계수 약 0.30이었다.

부재 접합부가 아치형 연동온실의 구조 성능에 미치는 영향: 실대형 실험적 및 해석적 연구 (Effect of the Member Joint on Structural Performance of an Arch-type Multi-span Greenhouse: A Full-scale Experimental and Numerical Study)

  • 최만권;류희룡;조명환;유인호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.402-410
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    • 2017
  • 본 연구에서는 실대형 실험과 구조해석을 통하여 현장에서 사용되는 기둥-서까래-도리, 기둥-도리-방풍벽 접합부를 적용한 강관 골조 플라스틱 연동온실의 정적 구조성능을 분석하였다. 실대형 재하실험 결과는 접합부를 강접합으로 가정한 구조해석 결과와 비교하여 구조물의 횡방향 강성과 각 부재의 하중분담률에서 많은 차이를 보였다. 동고 높이에서 측정한 수평변위는 실험과 구조해석의 차이가 40%이었고 수직변위는 89%의 차이를 보였다. S3 부재의 발생응력을 기준으로 한 각 부재별 하중분담률을 비교한 결과 실험과 구조해석에서 두 배 이상의 차이를 보이는 부재가 있었으며, 하부측벽이음(S2), 기둥 상부(S7) 등 주요 부재의 실험결과가 구조해석의 하중분담률을 재현하지 않았다. 현장에서 사용하는 접합부가 충분한 강성을 확보하지 않음으로써 구조물에 작용하는 외력을 각 부재에 적절하게 전달하지 못했으며 이로 인해 구조물의 강성이 저하되는 현상이 나타났다. 설계 단계에서 일반적으로 구조해석에 의해 결정되는 구조성능의 신뢰도는 접합부의 특성을 보다 면밀하게 고려했는지 여부에 따라 좌우 될 수 있다. 따라서 온실 구조 성능에 대한 신뢰성을 높이기 위해서는 온실에 사용되는 다양한 접합부를 고려할 수 있는 구조해석 기술의 개발이 필요하며 설계 기준에서 상세 설계 방법을 보다 명확히 규정해야 할 것으로 판단된다.

환경잡음신호의 주파수특성 분석에 의한 전자보안펜스의 신뢰성 향상 (Reliability Improvement of the Electronic Security Fence Using Friction Electricity Sensor by Analyzing Frequency Characteristic of Environmental Noise Signal)

  • 윤석진;원서연;김희식;이용철;장우영
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권3호
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    • pp.173-180
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    • 2015
  • 외곽 침입 탐지를 위한 전자보안 펜스 시스템은 광망, 장력, 자력 등 다양한 시스템이 개발되어 국가 보안시설에 설치되고 있으나, 실외에 설치가 되는 시스템으로 환경 잡음에 따른 오경보의 발생에 따라 현장적용에 불편함이 크다. 본 논문에서 연구하는 마찰대전 방식의 전자보안펜스 시스템은 침입에 따른 감지 성능뿐 아니라, 경제성, 시공편리성, 유지보수 측면에서 많은 장점을 가지고 있으나, 환경 잡음에 따른 신뢰성 개선이 필요하다. 본 연구의 목적은 환경 잡음에 따른 오경보 감소에 대한 연구를 하는 것이다. 기존의 마찰대전 방식 전자보안펜스 시스템은 펜스 침입 신호의 크기를 분석하여 침입 경보를 결정했으나 강풍과 같은 환경잡음에 의해서도, 동일한 신호의 크기가 발생되어 오경보의 해석에 어려움이 있었다. 오경보 감소방안 연구를 위해 서울시립대학교 교내의 온실 실험실 Fence 위에 시스템을 설치하였고, 환경잡음 신호와의 관계를 분석하기 위해 온도, 풍속, 습도 등에 대한 데이터를 별도로 수집하였다. 수집된 신호는 고속푸리에 변환 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용해 주파수 특성을 분석하여, 침입신호와 환경잡음신호를 구분하는 알고리즘으로 개선하였다. 제안된 신호침입 알고리즘의 적용 전 후 데이터를 수집, 분석한 결과, 알고리즘 적용 후, 약 98%의 개선이 있음을 확인하였다. 실제 주요보안 시설에 설치할 경우 주변 잡음신호에 대해 신뢰성을 향상할 수 있는 알고리즘인 것을 확인하였다.

흐름의 영향을 고려한 정상상태 스펙트럼 파랑모델의 적용 및 분석 (Application and Analysis of the Steady State Spectral Wave Model Take into Account the Effect of Current)

  • 이학승;이중우;양상용
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.97-104
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    • 2004
  • 복잡한 수심을 가진 연안해역에서 조석, 바람과 파랑에 의해 발생된 흐름의 영향까지를 고려한 파랑모델의 도입은 대부분의 해안공학 설계나 방재 문제에 매우 중요한 요소이다. 근해역에서 수심변화에 의한 굴절 및 천수효과, 흐름에 의해 유발되는 굴절효과, 파형경사에 따를 쇄파, 회절, 바람에 의한 파의 성장, 파랑 상호간의 간섭, 파랑과 흐름의 상호 간섭 및 에너지 재분포 등을 다룰 수 있다는 점에서 정상상태 스펙트럼 모델의 현장 전용은 지금까지 여러 모델이 다루지 못한 부분을 해소하게 될 것이다. 본 연구에서는 부산 신항만 건설이 이루어지고 있는 가덕인접의 넓은 수역에 대해 파랑의 변환과정을 보다 합리적으로 해석하기 위해 스펙트럼 모델을 적용하고 기존의 모델 결과와 비교 분석하는 것을 골자로 하고 있다. 이러한 시도가 가까운 장래에 항만설계 및 방재시스템 분야에서 보다 안전하고 널리 스펙트럼 모델을 적용하게 하는 계기가 되도록 의도하였다.

감마모델을 이용한 옥수수의 화분비산 모델링 (Modelling of Pollen Dispersal of Maize (Zea mays L.) Using Gamma Model)

  • 이용호;권영선;왕굉위;이수정;코빌;판디안;홍선희;이동진;백형진;장영석;김욱
    • 한국작물학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.365-370
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    • 2010
  • 본 연구는 유전자 조작 옥수수의 유전자 유출을 막기 위한 관리방법 개발의 목적으로 고려대학교 GMO 격리포장에서 2010년에 수행된 화분 비산실험의 결과를 이용하여 Yamamura(2004)의 Gamma model로 모델링하였다. 1. 모델의 결정계수는 0.44로 예측치가 실측치를 잘 설명하였다. 2 옥수수 화분의 최대 비산 방향은 북서쪽으로 나타났다. 3. 최대 비산 방향으로 타가수분율이 0.001까지 낮아지는 거리인 '유전자유출 한계거리(0.001)'는 525 m 그리고 국내법상 비의도적 GMO 혼입허용치인 0.03 까지 낮아지는 거리인 '최소 동일작물 재배 한계거리(0.03)'는 35 m로 나타났다.

국가안보측면으로서의 인공강우기술 고찰 (Study on Consideration of Artificial Rain Technology in Aspect of National Security)

  • 최기남;이선제
    • 융합보안논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.99-106
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    • 2012
  • 2010년 3월 11일 대한민국 동해를 건너 위치한 일본에서 강진과 해일로 인하여 후쿠시마원전이 중단되고 폭발하여 방사능물질이 누출되었다. 한 국가에서 발생한 사고지만 누출된 방사능 물질은 해류와 기류를 타고 전 세계에 확산되었다. 국내에도 사고 이후 방사능비가 내린다는 공포심에 혼란이 있었고, 사고 발생 1년이 지나도 방사능오염에 대한 문제는 해결되지 않고 있다. 즉 이웃나라의 원전사고는 국내에도 큰 위협이 되는데 일본 뿐 만 아니라 서해 건너 중국해변에도 원자력발전소가 위치하고 있다. 이웃나라의 원전사고 위협이외 군사적 대치를 하고 있는 북한은 세계3위의 생화학무기 보유국이며 2010년 11월에는 연평도 포격도발을 하는 등 언제든 남한에 생화학물질을 살포 할 수 있는 상황이다. 본 연구는 이러한 위협에 대응하는 전략으로 기상조절기술인 인공강우기술을 접목해 보았다. 원전사고시 방사능물질과 북한의 생화학무기는 기상조건에 따라 농도가 달라 질 수 있으므로 인공강우기술만으로 완벽하게 위협을 제거할 수 없지만, 심리적 측면과 피해저감을 위한 방법으로 시도해 볼 가치가 있다. 국민안전확보를 위한 국가의 안보측면으로서 인공강우기술을 사용하기 위해서는 ADD와 같은 연구기관에서 상시적이고 적극적으로 기술연구개발을 해야 할 것이다.

태풍 통과에 따른 한국 연근해 수온 변동 (Temporal and Spatial Variation of SST Related to the Path of Typhoons around the Korean Waters in Summer)

  • 서영상;김동순;김복기;이동인;김영섭;김일곤
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권7호
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    • pp.627-636
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    • 2002
  • While typhoons were passing by the coastal and offshore waters around the Korean peninsula, the variations of the sea surface temperature (SST) were studied. To study on the variation, the data related to the 22 typhoons among 346 typhoons which occurred in the western Pacific during 1990∼1999, daily measured field SSTs at coastal and offshore, and imageries from advanced very high resolution radiometer on NOAA satellite during 1990∼1999 were used. The average variations of the SSTs were -0.9℃ at coastal waters and -2℃ at offshore around the Korean peninsula while the typhoons were passing by. In very near coastal waters from the land, the SST was not changed because the bottom depth of the coastal waters was shallower than the depth of thermalcline, while the typhoon was passing. The temporal and spatial variation of SSTs at coastal waters in summer were depended on the various types of the typhoons'paths which were passing through the Korean peninsula. When a typhoon passed by the western parts including the Yellow Sea of the Korean peninsula upwelling cold water occurred along the eastern coastal waters of the peninsula. The reason was estimated with the typhoon that was as very strong wind which blew from south toward north direction along the eastern shore of the peninsula, led to the Ekman transport from near the eastern coastal area toward the offshore. While cold water was occurring in the eastern coast, a typhoon passed over the coastal area, the cold water disappeared. The reason was estimated that the cold water was mixed up with the surrounding warm water by the effect of the typhoon. While a cold water was occurring in the eastern coast, a typhoon passed by the offshore of the eastern coast, there were the increasing of the SST as well as the disappearing of the cold water. While a typhoon was passing by the offshore of the eastern coast, the cold water which resulted from the strong tidal current in the western coast of the peninsula was horizontally spread from the onshore to the offshore. We think that the typhoon played the role of the very strong wind which was blowing from north toward south. Therefore, the Ekman transport occurred from the onshore toward the offshore of the western coast in the Korean peninsula.