• Wind and Structures
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• 제37권2호
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• pp.95-104
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• 2023

The latest revision of AS/NZS 1170.2 incorporates some new research and knowledge on strong winds, climate change, and shape factors for new structures of interest such as solar panels. Unlike most other jurisdictions, Australia and New Zealand covers a vast area of land, a latitude range from 11° to 47°S climatic zones from tropical to cold temperate, and virtually every type of extreme wind event. The latter includes gales from synoptic-scale depressions, severe convectively-driven downdrafts from thunderstorms, tropical cyclones, downslope winds, and tornadoes. All except tornadoes are now covered within AS/NZS 1170.2. The paper describes the main features of the 2021 edition with emphasis on the new content, including the changes in the regional boundaries, regional wind speeds, terrain-height, topographic and direction multipliers. A new 'climate change multiplier' has been included, and the gust and turbulence profiles for over-water winds have been revised. Amongst the changes to the provisions for shape factors, values are provided for ground-mounted solar panels, and new data are provided for curved roofs. New methods have been given for dynamic response factors for poles and masts, and advice given for acceleration calculations for high-rise buildings and other dynamically wind-sensitive structures.

• Wind and Structures
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• 제3권3호
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• pp.143-158
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• 2000

This report presents the findings of a one-year monitoring effort to empirically characterize and evaluate the nature of near-ground winds for structural engineering purposes. The current wind engineering practice in the United States does not explicitly consider certain important near-ground wind characteristics in typical rough terrain conditions and the possible effect on efficient design of low-rise structures, such as homes and other light-frame buildings that comprise most of the building population. Therefore, near ground wind data was collected for the purpose of comparing actual near-ground wind characteristics to the current U.S. wind engineering practice. The study provides data depicting variability of wind speeds, wind velocity profiles for a major thunderstorm event and a northeaster, and the influence of thunderstorms on annual extreme wind speeds at various heights above ground in a typical rough environment. Data showing the decrease in the power law exponent with increasing wind speed is also presented. It is demonstrated that near-ground wind speeds (i.e., less than 10 m above ground) are likely to be over-estimated in the current design practice by as much as 20 percent which may result in wind load over-estimate of about 50% for low-rise buildings in typical rough terrain. The importance of thunderstorm wind profiles on determination of design wind speeds and building loads (particularly for buildings substantially taller than 10 m) is also discussed. Recommendations are given for possible improvements to the current design practice in the United States with respect to low-rise buildings in rough terrain and for the need to study the impact of thunderstorm gust profile shapes on extreme value wind speed estimates and building loads.

• 한국환경과학회지
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• 제27권3호
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• pp.203-217
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• 2018

For this study, WRF numerical modeling was performed, using RDAPS information for input data on typhoons affecting the Korean peninsula to produce wind data of 700hPa. RAM numerical modeling was also used to calculate 3-second gusts as the extreme wind speed. After comparing wind speeds at an altitude of 10 m to evaluate the feasibility of WRF numerical modeling, modeled values were found to be similar with measured ones, reflecting change tendencies well. Therefore, the WRF numerical modeling results were verified. As a result of comparing and analyzing these wind speeds, as calculated through RAM numerical modeling, to evaluate applicability for disaster preparedness, change tendencies were observed to be similar between modeled and measured values. In particular, modeled values were slightly higher than measured ones, indicating applicability for the prevention of possible damage due to gales. Our analysis of 3-second gusts during the study period showed a high distribution of 3-second gusts in the southeast region of the Korean peninsula from 2002-2006. The frequency of 3-second gusts increased in the central north region of Korea as time progressed. Our analysis on the characteristics of 3-second gusts during years characterized by El $Ni{\tilde{n}}o$ or La Nina showed greater strength during hurricanes that affected the Korean peninsula in El $Ni{\tilde{n}}o$ years.

• Wind and Structures
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• 제17권1호
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• pp.43-68
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• 2013

The fluctuating wind induced vibration is one of the most important factors which has been taken into account in the design of long-span bridge due to the low stiffness and low natural frequency. Field measurement characteristics of sustained wind on structure site can provide accurate wind load parameters for wind field simulation and structural wind resistance design. As a suspension bridge with 1490 m main span, the Runyang Suspension Bridge (RSB) has high sensitivity to fluctuating wind. The simultaneous and continuously wind environment field measurement both in mid-span and on tower top is executed from 2005 up to now by the structural health monitoring system installed on this bridge. Based on the recorded data, the wind characteristic parameters, including mean wind speed, wind direction, the turbulence intensity, the gust factors, the turbulence integral length, power spectrum and spatial correlation, are analyzed in detail and the coherence functions of those parameters are evaluated using statistical method in this paper. The results indicate that, the turbulence component of sustain wind is larger than extremely strong winds although its mean wind speed is smaller; the correlation between turbulence parameters is obvious; the power spectrum is special and not accord with the Simiu spectrum and von Karman spectrum. Results obtained in this study can be used to evaluate the long term reliability of the Runyang Suspension Bridge and provide reference values for wind resistant design of other structures in this region.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권9호
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• pp.752-759
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• 2018

본 논문에서는 비선형 모델 시뮬레이션을 통해 저속 회전 중인 유도포탄의 비행 모습을 확인하고 외란으로써 여러 가지 방향과 크기의 돌풍을 작용하여 유도포탄의 비행 안정성을 분석한 방법과 결과를 소개한다. 돌풍은 3m/s, 7m/s, 10m/s, 15m/s 네 가지의 속력을 가지고 26가지의 방향에서 탄도 정점 부근부터 작용하도록 설정하였다. 초당 1회전 및 3회전으로 회전하는 경우에 대해 총 208회의 시뮬레이션을 수행한 결과를 분석하였다. 초당 3회전으로 회전할 때는 탄체가 전복되지 않았지만, 초당 1회전으로 회전할 때는 7m/s 이상의 돌풍이 작용할 때 비행 후반부에 탄체가 전복되는 경우가 발견되었다. 탄체 비행 방향 반대쪽으로 작용하여 비행 방향 대기속도를 증가하는 돌풍은 해로운 영향을 주지 않았다. 탄체 전복은 모두 탄체가 하강하는 후반부에 발생하였으며, 탄도 정점 부근에서는 자세가 크게 진동하거나 탄체가 전복되지 않았다.

• 대한지리학회지
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• 제48권2호
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• pp.167-183
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• 2013

본 연구에서는 한국에 출현한 황사 발원지별로 기상 특성을 파악하였다. 이를 위하여 한국의 일별 황사자료와 발원지의 일별 기상자료를 이용하여 한국에 황사 출현 시의 발원지 기상상태를 분석하였다. 한국에 출현한 황사 중 네이멍구에서 발원한 황사의 빈도가 가장 높다. 황토고원을 제외한 발원지에서 출현한 황사 일수가 최근 증가하고 있으며, 한국의 전국에 영향을 미친 빈도가 높았다. 황토고원의 경우 1960년대의 출현빈도가 가장 높았으며, 한국의 남부지방에 영향을 미친 빈도가 높았다. 한국의 황사 발생일수와 발원지의 봄철 및 4월 기상요소와 유의한 관계가 있다. 네이멍구에서 발원한 황사 발생일과 4월 해면기압, 봄철 상대습도와 음의 관계가 있다. 고비에서 발원한 황사 발생일과 4월 돌풍일수와 양의 관계이며, 4월 해면기압과 음의 관계이다. 만주에서 발원한 황사 발생일과 4월 강수량, 해면기압과는 음의 관계이다. 황토고원에서 발원한 황사 발생일과 4월 최대풍속과는 양의 관계이며, 해면기압과는 음의 관계이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권2호
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• pp.211-220
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• 2021

작물의 생육 상태와 스트레스를 탐지하기 위한 유용한 변수 중 하나인 지표면온도(LST)는 열화상 카메라의 소형화와 무인기(UAV)의 발달로 인해 식생 군락 및 지역적 규모에서 취득할 수 있게 되었다. 무인기에 장착된 열화상 카메라로 관측한 LST(LSTUAV)는 습도, 풍속과 같은 기상인자, 관측기기, 그리고 지표 상태에 따라 영향을 받으나 다양한 기상 조건과 작물의 생육 단계에서 측정된 LSTUAV의 정확도 평가는 부족한 실정이다. 본 연구의 목적은 지상에 고정된 열적외선 센서에서 관측된 LST(LSTGround)를 이용하여 다양한 기상 조건과 작물의 생육 상황에서 LSTUAV의 정확도를 평가하는 것이다. 마늘 작물을 대상으로 LSTUAV 관측을 수행하였으며, 상대습도, 절대습도, 돌풍, 그리고 식생지수에 따른 LSTUAV 정확도를 평가하였다. 센서 간의 편향을 최소화한 경우 상대습도가 60%를 초과하는 조건에서 관측된 LSTUAV의 평균제곱근오차는 2.565℃로 상대습도 60% 이하에서 관측된 LSTUAV의 평균제곱근오차(1.82℃) 보다 정확도가 낮았으며, 절대습도에 대한 결과도 상대습도와 유사했다. 이는 대기 중의 습도가 LSTUAV의 정확도에 영향을 미친다는 것을 의미한다. 따라서 LSTUAV를 관측은 상대습도가 60% 이하의 조건에서 수행되는 것을 권고한다. 반면, 돌풍이나 식생 피복률의 영향은 통계적으로 유의하지 않았다. 이것은 무인기 비행이 안정적으로 가능한 조건에서 LSTUAV는 식생의 상태를 반영한 신뢰성 있는 값을 도출한다는 것을 의미한다. 본 연구의 결과는 농업 분야에서 LSTUAV의 정확도를 이해하고 활용하는데 도움이 될 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.349-359
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• 2016

공용 중인 교량의 버페팅 응답을 해석적으로 평가하기 위해서는 교량 현장의 난류강도, 난류 스펙트럼, 조도계수, 거스트 계수 등 풍하중에 대한 분석이 우선되어야 하고, 해석 결과는 정적 공기력 계수, 플러터계수, 구조 감쇠비, 공기역학적 감쇠비, 고유 진동수 등 여러 변수에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서 대상으로 한 교량은 32년째 공용 중에 있는 교량으로써 교량 주변의 지형조건은 설계 및 시공 당시에 비해 많은 변화가 발생하였으며 최근 기후 변화로 인한 풍 환경 역시 큰 변화가 있다. 이러한 이유로 대상교량에서 실측한 풍속 데이터를 분석하여 난류강도, 난류길이, 지표조도계수, 풍속 스펙트럼 등 교량 현장의 풍하중을 평가하였다. 교량 주변의 풍환경 평가 결과, 대상 교량은 해상교량임에도 불구하고 지표조도구분 II의 특성을 나타내고 있었다. 또한 실측한 구조물의 가속도, 변위 응답 데이터를 통해 대상교량의 감쇠비, 정적 공기력 계수, 고유진동수를 평가하여 계측기반 버페팅 해석 변수를 산정하였다. 계측데이터 기반의 해석 변수와 케이블강교량설계지침에 제시된 해석 변수를 적용하여 총 4가지 경우에 대한 버페팅 해석을 수행하였으며, 그 결과 10분 평균 풍속 25m/s이하에서 측정된 버페팅 응답과 계측 기반 해석 변수를 적용한 해석 응답이 가장 잘 일치함을 확인하였고, 계측 풍속과 Gumbel 확률분포를 이용하여 추정한 200년 재현기대 풍속인 45m/s에서의 버페팅 응답을 제시하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.95-108
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• 2022

도로터널의 장대화에 따른 터널 이용객의 체류시간 증가는 화재 발생 시 피난시간이 증가하여 많은 인명피해가 발생할 수 있다. 화재에 따른 인명피해를 줄이기 위해 "도로터널설계 편람 제6편 터널"과 "도로터널 방재·환기시설 설치 및 관리지침"에서는 터널의 연장에 따른 제연설비를 설치하도록 규정하고 있다. 제연설비 설계 인자에는 외부자연풍의 풍속을 최소 2.5 m/s로 고려하도록 하고 있으며, 터널의 특성에 따라 상향하여 적용하도록 하고 있다. 그러나 터널 설계 시 외부자연풍의 풍속을 2.5 m/s로 일률적인 적용을 하고 있다. 최근 6년간 대관령 지역의 5분 평균풍속 자료를 분석한 결과 바람이 분 일 수 중 15.8%가 10 m/s 이상의 바람이 분 것으로 분석되었으며, 최대 20 m/s 까지 분 것으로 분석됐다. 따라서 본 연구에서는 터널 내 화재가 발생했을 때 터널로 유입되는 자연풍의 패턴과 최대풍속에 따른 터널 화재연기의 역류거리를 분석하였다. 그 결과 20 m/s의 돌풍이 분 경우 최대 490 m의 역류가 발생하는 것으로 분석됐다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.812-817
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• 2011

철도 차량은 자연 횡풍 뿐만 아니라 두 열차의 교행으로 인한 교행 풍압도 동시에 받는 경우가 종종 발생하며, 이러한 풍압에 의하여 철도 차량의 주행 안전성이 저해될 뿐만아니라 전복의 원인이 되기도 한다. 또한, 해외에서는 순간적인 돌풍에 의하여 철도 차량이 전복되는 사고 사례가 보고되기도 하여 이를 뒷받침하고 있다. 따라서, 대부분의 국가에서는 풍속에 대한 차량 운전 규제를 통하여 안전성을 확보하고 있다. 본 연구에서는 우리나라 국토해양부의 철도 차량 안전 기준에 관한 규정에서 정한 차량 전복 안전 기준에서의 전복 한계 기준과 차체-대차 다물체 모델로 가정하여 전복 한계에 대한 식을 유도하였으며, 두 해석 기준을 비교하였다. 후자에서는 대차 및 차체를 별도의 자유도를 가진 것으로 간주하여 각각의 중심, 중량 및 횡가속도를 변수로 추가 고려하였다. 향후에는 시험값과의 비교를 통하여 두 해석법간의 차이를 분석 검토할 필요가 있다. 다물체 해석법은 선로 중심 간격 설정시, 차량 중행 안전성 검토에 사용되어 온 전산 해석의 해석 기준인 탈선 계수, 횡압 및 윤중 감소율을 전복 안전율로 대체 평가할 수 있음을 보여준다.