• 한국방재안전학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.75-84
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• 2017

내풍설계에서 기본풍속의 경우 우리나라는 10분 평균풍속을 이용하고 있지만, 기후변화와 태풍의 직간접 영향 및 강도증가로 인한 순간최대풍속이 구조물에 미치는 영향이 더 크다는 사실이 알려지고 있고, 일부 다른 나라에서는 이러한 순간풍속의 효과를 고려 3초의 평균풍속을 이용하고 있다. 본 논문에서는 1973-2016연까지의 일순간최대풍속의 확률과정, 통계적 성질, 난류의 특성 등을 평가하기 위하여 대표지점(17개 지점)을 선정했다. 선정된 각 지점에 대한 일순간최대풍속자료는 기상청으로부터 획득했다. 획득된 순간풍속의 해석결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 제주 서귀포 여수 부산에서의 8 7 9월에 0.2~0.35%로 나타났고, 서울 대관령은 3 4 5월에 0.25%로 나타났다. 2. 확률과정의 왜도평가에서 해안지역보다는 내륙지역에서의 더 큰 비정규성을 나타냈다. 3. 인접지역의 상관계수 평가에서 서울 인천(0.8), 대전 청주(0.75), 제주 서귀포(0.72) 순으로 나타났으며, 대관령 강릉은(-0.07), 전주 군산(0.0)은 인접지역의 영향이 거의 없는 것으로 나타났다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.21-28
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• 2017

시공간적으로 불규칙하게 작용하는 변동 풍속 난류의 자료는 풍공학적으로 돌풍계수 평균풍속 변동 풍하중등의 계산에서 요구되지만, 내풍 및 사용성에 따른 동적응답의 평가에서는 변동 풍속의 파워 스펙트럴 밀도함수가 요구된다. 본 논문에서는 1987-2016.12.1일까지의 일순간최대풍속 자료를 확률과정으로 가정했고, 이 실측된 자료와 확률이론을 근거로 평균류방향 파워 스펙트럴 밀도 함수에 대한 기초적 자료를 얻고자 대표지점(6개 지점)을 선정했다. 선정된 각 지점에 대한 일순간최대풍속자료는 기상청으로부터 획득했다. 해석결과 본 논문에서 평가된 스펙트럼 모델은 저진동수 영역에서는 Solari, 고진동수 영역에서는 von Karman의 모델과 근접한 현상을 나타냈다.

• Wind and Structures
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• 제1권4호
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• pp.287-302
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• 1998

This paper formulates a probabilistic model which is able to represent the maximum instantaneous wind velocity. Unlike the classical methods, where the randomness is circumscribed within the mean maximum component, this model relies also on the randomness of the maximum value of the turbulent fluctuation. The application of the FOSM method furnishes the first and second statistical moments in closed form. The comparison between the results herein obtained and those supplied by classical methods points out the central role of the turbulence intensity. Its importance is exalted when extending the analysis from the wind velocity to the wind pressure.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권8호
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• pp.549-554
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• 2009

이 연구에서는 10년간(1997-2006년)의 기상청 AWS(Automatic Weather System) 자료를 이용하여 선박의 안전과 항만구조물 등의 안정성에 매우 중요한 부산 해안의 바람분포 특성을 분석하였다. 그리고 부산 해안의 바람분포 특성을 명확히 파악하기 위하여 해륙풍의 영향을 받지 않는 밀양의 바람분포 특성도 해석하여 비교하였다. 부산 해안의 평균풍속은 밀양보다 강하고, 부산 해안 중에서도 섬인 영도와 가덕도의 평균풍속은 일광, 해운대 및 대연의 그것보다 약 2.0배 강한 특성을 보인다. 상관분석에 의하여, 부산 해안의 월별 평균풍속은 서로 변화 경향이 매우 유사함을 확인하였다. 부산 해안의 월별 평균풍속의 최대값은 9월에 나타나는데, 이는 태풍의 영향과 밀접히 관련되어 있다. 최대 순간풍속도 섬인 영도와 가덕도에서 특히 강하고, 부산 해안의 최대순간풍속은 주로 8-9월에 그 최대값이 관측된다. 부산 해안의 풍향별 관측 횟수의 백분율을 살펴보면, 겨울은 남서풍-북북동풍이 우세하고 봄은 남서풍과 북동풍이 우세하다. 여름의 풍향 분포는 봄과 비슷하고, 가을의 풍향 분포는 겨울과 유사한 경향을 보인다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권5호
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• pp.1454-1470
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• 2014

This paper propose a new power conditioner topology with intelligent power management controller that integrates multiple renewable energy sources such as solar energy, wind energy and fuel cell energy with battery backup to make best use of their operating characteristics and obtain better reliability than that could be obtained by single renewable energy based power supply. The proposed embedded controller is programmed for maintaining a constant voltage at PCC, maximum power point tracking for solar PV panel and WTG and power flow control by regulating the reference currents of the controller on instantaneous basis based on the power delivered by the sources and load demand. Instantaneous variation in reference currents of the controller enhances the controller response as it accommodates the effect of continuously varying solar insolation and wind speed in the power management. The power conditioner uses a battery bank with embedded controller based online SOC estimation and battery charging system to suitably sink or source the input power based on the load demand. The simulation results of the proposed power management system for a standalone solar/WTG/fuel cell fed hybrid power supply with real time solar radiation and wind velocity data collected from solar centre, KEC for a sporadically varying load demand is presented in this paper and the results are encouraging in reliability and stability perspective.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.1-8
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• 2013

우리나라 전체 재해 60%이상인 태풍과 같은 바람재난으로부터 구조물이나 외장재가 안전과 사용성 측면에서 설계되려면 내풍설계과정에서 기본풍속, 설계속도압, 풍하중 등 많은 파라미터들이 요구된다. 본 논문에서는 최근 2003년부터 2012년까지의 10년 동안 년최대풍속이 발생한 날의 풍속으로부터 확률과정과 확률분포, 통계적 성질 등을 알아보기 위하여 8개의 대표지점을 여수, 인천, 서울, 청주, 원주, 대구, 속초, 울릉도로 선정했다. 선정된 각 지점에 대한 최근 10년 동안의 풍속자료는 기상청으로부터 획득했다. 각 지점의 획득한 풍속자료는 우리나라를 직접 통과하면서 영향을 미친 태풍과 통과는 안했지만 간접 영향을 미친 태풍, 년최대순간풍속과 년최대평균퐁속이 같은 날 등을 고려 90개의 앙상블 중 선별된 33개의 모집단에 대한 풍속자료의 확률과정 및 확률분포의 특성을 비교 검토하였다.

• Wind and Structures
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• 제22권6호
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• pp.663-684
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• 2016

Conical vortices generated at the corner regions of large-span flat roofs have been investigated by using the Particle Image Velocimetry (PIV) technique. Mean and instantaneous vector fields for velocity, vorticity, and streamlines were measured at three visual planes and for two different flow angles of $15^{\circ}$. The results indicated that conical vortices occur when the wind is not perpendicular to the front edge. The location of the leading edge corresponding to the negative peak vorticity and maximum turbulent kinetic energy was found at the center of the conical vortex. The wind pressure reaches the maximum near the leading edge roof corner, and a triangle of severe suctions zone appears downstream. The mean pressure in uniform flow is greater than that under turbulent flow condition, while a significant increase in the fluctuating wind pressure occurs in turbulent streams. From its emergence to stability, the shape of the vortex cross-section is nearly elliptical, with increasing area. The angle that forms between the vortex axis and the leading edge is much smaller in turbulent streams. The detailed flow structures and characteristics obtained through FLUENT simulation are in agreement with the experimental results. The three dimensional (3-D) structure of the conical vortices is clearly observed from the comprehensive arrangement of several visual planes, and the inner link was established between the vortex evolution process, vortex core position and pressure distribution.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.166-173
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• 2005

길이 40m,폭 5.5m의 단일피복 구조의 8연동 무가온하우스 상단부에 설계적설심 19.1 cm의 눈이 쌓인다는 조건과 시설 측면으로 설계풍속 $36.6\;m{\cdot}s^{-1}$의 바람이 분다는 조건 그리고 참고자료로 활용하기 위해 적용한 최대적설심 37.8cm의 눈이 쌓인다는 조건과 순간최대풍속 $60.0\;m{\cdot}s^{-1}$의 강풍이 분다는 조건에서 유동 및 구조강도 해석을 수행하였다. 적설하중 조건에서는 설계적설심 19.1 cm와 최대적설심 37.8cm에서 파이프에 걸리는 최대응력이 각각 $53.8\;N{\cdot}mm^{-2}$과 $107\;N{\cdot}mm^{-2}$으로 재료의 허용응력 보다 작은 것으로 나타나 안전한 것으로 분석되었으나, 설계풍속 $36.6\;m{\cdot}s^{-1}$와 순간최대풍속 $60.0\;m{\cdot}s^{-1}$의 풍하중 조건에서는 파이프에 걸리는 최대응력이 각각 $250\;N{\cdot}mm^{-2}$과 $672\;N{\cdot}mm^{-2}$으로 재료의 허용응력을 모두 초과하여 플라스틱하우스가 불안전한 것으로 분석되었다.

• 대기
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• 제18권3호
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• pp.207-224
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• 2008

Severe downslope windstorms observed at Gangneung, Korea in the springtime during the last 30 years are studied to understand their generation mechanisms. 92 severe wind cases are selected for which the maximum instantaneous wind speeds exceed two standard deviation of total mean plus ($18.7ms^{-1}$). They are categorized into the three mechanisms (hydraulic jump, partial reflection, and critical-level reflection) proposed in previous studies based on the flow condition, which is calculated using the wind and temperature profile observed at one upstream rawinsonde station, Osan. Among the three, partial reflection is found to be the most frequent mechanism for the last 30 years (1976 - 2005). To understand the role of inversion in generating severe downslope windstorms, horizontal velocity perturbation was calculated analytically for the atmosphere with an inversion layer. It turned out that the intensity of downslope wind was increased by inversion layer of specific heights, which are well matched with the observations. For better understanding the generation mechanisms, two-dimensional numerical simulations are conducted for the 92 severe wind cases using the ARPS model. In most simulations, surface wind speed exceeds the value of the severe-wind criterion, and each simulated case can be explained by its own generation mechanism. However, in most simulations, the simulated surface wind speed is larger than the observed, due to ignoring the flow-splitting effect in the two-dimensional framework.

• 한국안전학회지
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• 제37권2호
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• pp.1-9
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• 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.