• 풍력에너지저널
• /
• 제14권2호
• /
• pp.26-33
• /
• 2023

In this study, the global response characteristics of floater and mooring for floating offshore wind turbine with a detachable mooring system are performed. Global motion and structural response result extracted from the coupled motion analysis of 10MW DTU floating offshore wind turbine with detachable mooring system modeled by high-order boundary element model and finite element mesh, were used to study the characteristics of tension on mooring lines subjected to three different types of ocean loads. Breaking limit of mooring line characterized by wind, current and wave load has a major effect on the distribution of mooring tension found in time domain analysis. Based on the numerical results of coupled motion analysis, governing equation for calculating the motion response of a floater under ocean loads, and excitation force and surge motion and tension respectively are presented using excursion curve. It is found that the response of floater is reliable and accurate for calculating the tension distributions along the mooring lines under complex loadings. This means that the minimun breaking limit of mooring system satisfied a design criteria at ultimate ocean environmental loading condtions.

• 한국해양학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.28-39
• /
• 1985

저층 jet와 야간 최대 연안표층풍의 유도 mechanism을 텍사스주의 Port Aransas 와 Victoria지역에서 1976년 6월부터 1980년 8월까지 관측된 바람자료를 사용하여 경압모델에 의해 연구되었다. 이모델은 forcing function인 종관 및 중기압 경도, 마찰력과 대기안정도를 고려하여 개발된다. 연구결과는 야간최대 연안표층풍 에 대해 저층 jet가 95%의 출현빈도를 보여준다. 여름철에는 경사지형에 의한 경압 성이 thermal field의 일변화를 초래한다. 이 온도풍이 낮에는 탁월한 남풍의 풍속을 감소시키고 밤에는 증가시킨 다. 야간대기안정도는 마찰력 유리를 유도하므로 야간 저층 jet를 강화한다. 해안에서는 중립안정도가 지배적이고 또 저층 jet로부터 운동 량의 연직전이는 야간 최대연안표층풍을 형성한다. 저층 jet의 출현고도는 역전층과 의 뚜렷한 관계를 보여주지 않으며, 이 모델에 의한 계산결과는 관측치와 잘 일치 한다.

• Computers and Concrete
• /
• 제24권3호
• /
• pp.207-222
• /
• 2019

This paper has presented an effective and accurate meso-scale finite element model for simulating the fracture process of concrete under compression-shear loading. In the proposed model, concrete is parted into four important phases: aggregates, cement matrix, interfacial transition zone (ITZ), and the initial defects. Aggregate particles were modelled as randomly distributed polygons with a varying size according to the sieve curve developed by Fuller and Thompson. With regard to initial defects, only voids are considered. Cohesive elements with zero thickness are inserted into the initial mesh of cement matrix and along the interface between aggregate and cement matrix to simulate the cracking process of concrete. The constitutive model provided by ABAQUS is modified based on Wang's experiment and used to describe the failure behaviour of cohesive elements. User defined programs for aggregate delivery, cohesive element insertion and modified facture constitutive model are developed based on Python language, and embedded into the commercial FEM package ABAQUS. The effectiveness and accuracy of the proposed model are firstly identified by comparing the numerical results with the experimental ones, and then it is used to investigate the effect of meso-structure on the macro behavior of concrete. The shear strength of concrete under different pressures is also involved in this study, which could provide a reference for the macroscopic simulation of concrete component under shear force.

• Wind and Structures
• /
• 제34권6호
• /
• pp.483-497
• /
• 2022

Three-dimensional (3D) computational fluid dynamics (CFD) analysis of flow around a hipped-roof building representative of UK inland conditions are conducted. Unsteady simulations are performed using three variations of the k-ϵ RANS turbulence model namely, the Standard, Realizable, and RNG models, and their predictive capability is measured against current European building standards. External pressure coefficients and wind loading are found through the BS 6399-2:1997 standard (obsolete) and the current European standards (BS EN 1991-1-4:2005 and A1:20101). The current European standard provides a more conservative wind loading estimate compared to its predecessor and the k-ϵ RNG model falls within 15% of the value predicted by the current standard. Surface shear stream-traces and Q-criterion were used to analyze the flow physics for each model. The RNG model predicts immediate flow separation leading to the creation of vortical structures on the hipped-roof along with a larger separation region. It is observed that the Realizable model predicts the side vortex to be a result of both the horseshoe vortex and the flow deflected off it. These model-specific aerodynamic features present the most disparity between building standards at leeward roof locations. Finally, pedestrian comfort and safety criteria are studied where the k-ϵ Standard model predicts the most ideal pedestrian conditions and the Realizable model yields the most conservative levels.

• 대한교통학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.75-87
• /
• 2004

우리나라 해안지역은 강풍의 빈도가 높고 세기도 크지만 아직까지 바람을 고려한 적정속도를 안내하는 시스템은 전무한 상태이다. 강풍이 부는 곳에서의 무리한 주행은 핸들 조작의 어려움으로 인한 사고 위험과 풍속을 고려하지 않은 과속으로 인한 전복사고 등의 위험이 크다. 이러한 측면에서 바람 잦은 곳 중 주요지점에 기상정보센서(WIS:Weather Information Sensor)를 설치하고 이로부터 실시간으로 측정된 기상정보를 바탕으로 차량의 구동력과 주행저항의 크기를 극대화하는 적정속도를 VMS를 통하여 제공하는 방안이 필요하다. 목포시에 건설예정인 목포대교를 대상으로 풍속별 적정 속도를 산출한 결과, 연중 평균 풍향인 남풍일 경우 교량의 입지(정남-북)에 따라 남측으로 주행하는 차량에 대하여 풍속이 8m/h이상일 경우에는 평상시와 달리 돌풍을 대비한 여유구동력이 큰 60km/h의 속도를 안내해 주는 것이 바람직 한 것으로 나타났다. 또한 2003년도에 발생한 태풍 매미 시 목포시의 풍속인 18m/s 일 경우 시속 40km/s에서의 주행저항은 1131N으로써, 이미 변속 4단에서의 구동력(약 1054N)으로는 극복할 수 없으므로 3단 이하에서 변속을 하여야 하며, 이때의 적정속도는 주행저항과 구동력간의 차이가 가장 크게 발생하는 40km/h인 것으로 분석되었다.

• Wind and Structures
• /
• 제26권5호
• /
• pp.267-277
• /
• 2018

Numerical simulations are performed of a long flexible cylinder undergoing vortex-induced vibration at a Reynolds number of 500. The cylinder is pinned at both ends, having an aspect ratio of 100 (cylinder length to cylinder diameter) and a mass ratio of 4.2 (structural mass to displaced fluid mass). Temporal and spatial information on the cross-flow (CF) and in-line (IL) vibrations is extracted. High modal vibrations up to the $6^{th}$ in the CF direction and the $11^{th}$ in the IL direction are observed. Both the CF and IL vibrations feature a multi-mode mixed pattern. Mode competition is observed. The $2^{nd}$ mode with a low frequency dominates the IL vibration and its existence is attributed to a wave group propagating back and forth along the span. Distributions of fluid force coefficients are correlated to those of the CF and IL vibrations along the span. Histograms of the x'-y motion phase difference are evaluated from the total simulation time and a complete vibration cycle representing the standing or travelling wave pattern. Correlations between the phase difference and the vibrations are discussed. Vortex structures behind the cylinder show an interwoven near-wake pattern when the standing wave pattern dominates, but an oblique near-wake pattern when the travelling wave pattern prevails.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제6권11호
• /
• pp.437-444
• /
• 2017

전주(Electric Pole)는 전력 송/배전에 사용되는 지지물로 환경적인 요인의 외력 변화에 민감하다. 전력 설비는 외부 환경변화와 재해로 부터 유지/보수적 관점에서 많은 어려움이 있다. 기상변화는 전주 피해에 주요인으로 작용하며, 경제적으로 미치는 영향이 매우 크다. 가공전선(Aerial Wire)은 온도 영향으로 탄성(Elasticity)변화가 나타나며, 탄성의 변화는 풍속, 풍향 등의 요인에 의해 영향력이 가중된다. 전선에 작용하는 외력은 전주의 피로누적으로 작용된다. 전주의 안전도 평가는 설계 단계에서 이루어지며, 운영중인 전주에 대한 영향도는 고려되지 않는다. 보수/안전성 확보 목적으로 외력의 기상요인 영향도를 분석하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 유지/안전성 확보 목적수행을 위해 전주에 설치된 센서노드의 가속도 데이터를 분석하고, 잡음(Noise) 보상 방법으로 칼만필터를 이용했다. 기상 요인별 영향도를 분석하기 위해 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 수행하고, 주파수 성분별 기상요인 영향도를 분석했다. 영향도 분석 결과 온도, 습도, 일사량, 일조시간, 대기압, 풍향, 풍속의 기상요인 영향이 크게 작용했다. 본 논문에서는 주파수 성분별로 기상요인의 영향도가 다름을 보였으며, 유지보수와 안정성 확보의 목적 달성에 중요한 요소로 작용될 수 있으리라 생각한다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.436-441
• /
• 2002

본 연구는 강릉 연안지역의 해풍 선정기준과 단 시간 해풍의 기후학적 특성에 관한 것이다. 강릉 연안지역에서의 해풍 선정기준은 다음과 같다. 즉, 육풍에서 해풍으로, 그리고 그 반대로의 분명한 풍향 변화가 있는 가운데 북동 기류와 같이 지형적 원인에 의한 풍향 변화는 해풍 선정에서 제외시켰다. 그리고 해풍이 1시간 또는 2시간만 지속된 경우도 포함시켰다. 이렇게 선정된 해풍 가운데 강릉 연안 지역에서의 가장 큰 특징인 단 시간 해풍에 대한 기후학적 특성을 10년동안(1988년${\sim}$1997년)의 자료를 통해 분석하였고 계절별 발생빈도, 발생시간, 풍향, 풍속, 기온으로 구성되었다. 마지막으로 본 연구는 강릉 연안지역 뿐만 아니라 동해안 지역 해풍의 기후학적 특성활용에 대해 간략히 논하였다.

• 한국안전학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.1-9
• /
• 2022

Most factories deal with toxic or flammable chemicals in their industrial processes. These hazardous substances pose a risk of leakage due to accidents, such as fire and explosion. In the event of chemical release, massive casualties and property damage can result; hence, quantitative risk prediction and assessment are necessary. Several methods are available for evaluating chemical dispersion in the atmosphere, and most analyses are considered neutral in dispersion models and under far-field wind condition. The foregoing assumption renders a model valid only after a considerable time has elapsed from the moment chemicals are released or dispersed from a source. Hence, an initial dispersion model is required to assess risk quantitatively and predict the extent of damage because the most dangerous locations are those near a leak source. In this study, the dispersion model for initial consequence analysis was developed with three-dimensional unsteady advective diffusion equation. In this expression, instantaneous leakage is assumed as a puff, and wind velocity is considered as a coordinate transform in the solution. To minimize the buoyant force, ethane is used as leaked fuel, and two different diffusion coefficients are introduced. The calculated concentration field with a molecular diffusion coefficient shows a moving circular iso-line in the horizontal plane. The maximum concentration decreases as time progresses and distance increases. In the case of using a coefficient for turbulent diffusion, the dispersion along the wind velocity direction is enhanced, and an elliptic iso-contour line is found. The result yielded by a widely used commercial program, ALOHA, was compared with the end point of the lower explosion limit. In the future, we plan to build a more accurate and general initial risk assessment model by considering the turbulence diffusion and buoyancy effect on dispersion.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제2권)
• /
• pp.143-147
• /
• 2006

컨테이너의 양 ${\cdot}$ 하역 작업 시 크레인을 정 위치에 고정시키고, 돌풍으로 인해 크레인이 레일방향으로 미끄러지는 것을 방지하는 장치가 레일클램프이다. 쐐기형 레일클램프는 풍속이 증가하면 쐐기작용에 의해 압착력이 증가하므로 구조적으로 안정성과 내구성이 있게 설계해야한다. 따라서 본 연구에서는 순차적 표본방법을 기반으로 하는 크리깅 모델을 이용하여 조 형상최적설계를 수행하였다. 크리깅은 표본점의 반응치를 기초로 내삽법에 의해 임의의 점에서의 반응치를 예측하는 근사기법의 하나이다. 이것은 최적설계 분야에서 자주 사용되는 근사기법인 반응표면법에 비해 반응치의 보다 정확한 예측이 가능하며 특히 비선형성이 강한 함수의 예측에 적합하다고 알려져 있다. 순차적 크리깅 모델에 의하여 구해진 최적해를 상용프로그램을 이용하여 구한 최적해와 비교하고 제안된 방법의 유용성을 검토하였다.