• Wind and Structures
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• 제37권6호
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• pp.413-423
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• 2023

Wind turbines are usually steel hollow structures that can be vulnerable to dramatic failures due to high-intensity wind (HIW) events, which are classified as a category of localized windstorms that includes tornadoes and downbursts. Analyzing Wind Turbines (WT) under tornadoes is a challenging-to-achieve task because tornadoes are much more complicated wind fields compared with the synoptic boundary layer wind fields, considering that the tornado's 3-D velocity components vary largely in space. As a result, the supporting tower of the wind turbine and the blades will experience different velocities depending on the location of the event. Wind farms also extend over a large area so that the probability of a localized windstorm event impacting one or more towers is relatively high. Therefore, the built-in-house numerical code "HIW-WT" has been developed to predict the straining actions on the blades considering the variability of the tornado's location and the blades' pitch angle. The developed HIWWT numerical model incorporates different wind fields that were generated from developed CFD models. The developed numerical model was applied on an actual wind turbine under three different tornadoes that have different tornadic structure. It is found that F2 tornado wind fields present significant hazard for the wind turbine blades and have to be taken into account if the hazardous impact of this type of unexpected load is to be avoided.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.33-43
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• 2023

장마와 같이 장기간에 내리는 강우나 단기간에 많은 양의 강우가 내리는 집중호우의 영향으로 산사태, 토석류와 같은 산지재해가 발생한다. 산사태와 토석류는 인적, 물적 피해를 야기하므로 이를 예방하기 위한 다양한 대책의 적용과 연구가 수행되고 있다. 토석류 재해 연구 중 토석류 수치모형은 비교적 간단하게 연구지역에 대한 위험도를 분석할 수 있다. 다만 경험에 의한 방정식이 적용되어 모형마다 다른 결과를 나타내고 입력변수도 모델마다 차이가 있어 수치모형의 검증은 필수적이다. 본 연구에서는 토석류 수치모형을 이용하여 토석류의 피해를 저감하기 위한 시설인 사방댐과 종단구조물인 계간수로를 반영하여 이에 따른 저감효과를 비교·분석하였다.

• 환경정책연구
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• 제10권1호
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• pp.129-150
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• 2011

본 논문은 현행 환경평가 제도가 평가 대상을 규모 기준으로 규정함으로써 발생되는 비효율성을 개선하기 위해 스크리닝의 도입을 통한 환경평가 절차 효율화 방안을 제안하였다. 대상사업은 환경적 영향이 미미한 소영향 사업으로 한정하였다. 우선, 국내에서 추진되었던 절차 효율화 사례 등을 살펴보고 그 특징 및 한계점을 도출하였다. 또한 사업의 특성 및 환경적 영향을 고려하여 후속 환경평가 실시여부와 그 정도를 개별적으로 판단하는 평가 대상 선별과정인 스크리닝의 국내 도입 가능성을 검토하였다. 외국의 스크리닝 제도 및 그 시사점 분석을 통해 국내 적용 가능한 스크리닝 도입 시나리오 제시를 통해 절차 효율화를 도모하고자 하였다. 소영향 사업들에 대해 환경평가 현황 및 소영향 사업들의 특징을 분석하여 스크리닝의 도입 필요성과 가능성을 확인한 후 절차 효율화 방안을 제시하였다. 본 연구에서 제안하는 개선 방안은 소영향 사업에 대해 환경영향평가 실시를 면제하여 줄 수 있는 스크리닝 절차의 도입이다. 이는 규제완화의 효과 및 평가기간과 협의기간의 단축을 기대할 수 있다. 또한, 사업자들에게 스크리닝을 통한 평가절차 간소화 기회를 제공하여 계획 초기 단계에서부터 친환경적 계획 수립을 위해 노력하도록 유도하여 계획기간의 단축까지 기대할 수 있다. 즉, 사업자의 자율적인 노력을 도모하고 스크리닝으로 평가 절차를 생략하는 대신 저감대책 반영 여부에 대한 승인기관의 확인을 강조하여 사업자와 승인기관의 책임의식을 강화시킬 수 있는 방안이 될 수 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권5호
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• pp.179-186
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• 2007

본 연구에서는 교량 건설 중 가설되는 가교에 집적되는 유송잡물로 인한 교량 상 하류간의 수위상승량에 대한 분식을 수행하였다. 가교에 집적되는 유송잡물을 크기에 따라 몇 가지 형태로 구성하였으며, 교량의 물막이로 가설되는 시트파일의 설치와 철거에 따른 교량 상 하류간의 수위상승량을 1차원 수리모형인 HEC-RAS를 이용하여 분석하였다. 분석결과 평수량의 흐름에는 유송잡물이 수위상승에 크게 영향을 주지 않는 것으로 분석되었으며, 시트파일의 영향 또한 미미한 것으로 나타났다. 홍수량 적용시에는 평수량이 흐를때와 같이 시트파일의 영향은 작은 것으로 나타났지만 80년 빈도 이상의 홍수량에서는 유송잡물의 영향으로 교량 상 하류간의 최대 수위차가 1m이상 크게 발생하는 것으로 모의되었다. 또한 국가하천의 설계빈도인 100년 빈도의 홍수량을 적용하여 가교 단면에서부터의 상류부 수위상승량을 검토한 결과 유송잡물의 영향으로 인해 상류측 17.84km지점까지 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제19권3호
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• pp.597-632
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• 2010

지구온난화의 주요 원인이 되는 온실가스 증가는 화석연료의 사용과 세계 각 지역에 분포된 산림의 벌채 및 파괴에 주로 기인하고 있다. 화석연료의 연소는 대기에 탄소를 증가시키는 반면에 산림자원과 더불어 화석연료 소비의 감소를 초래하는 연료용 목재의 사용은 대기의 탄소를 일정하게 유지하는 역할을 수행한다. 특히, 목조 주택과 목조구조물, 그리고 산림을 구성하는 나무는 지하에 매장된 화석연료처럼 대기로부터 탄소를 흡수하여 저장하는 기능을 한다. 따라서 본 연구는 지구온난화의 완화를 위해 산림자원이 기여하는 현안들을 논의하기 위해 목재시장, 화석연료시장, 탄소순환 과정을 결합한 통합모형을 개발하였다. 본 연구는 이산시간 적정제어이론을 사용하여 통합모형에 포함된 내생변수들의 적정시간경로와 운동방정식, 그리고 정상상태에서의 해를 도출하였다. 본 연구는 이 결과를 바탕으로 대기에 축적되는 탄소를 줄이기 위해 규제당국이 교부하거나 부과할 보조금 및 조세의 적정규모를 규명하였다. 아울러 본 연구는 대기에 축적되는 탄소로 인해 발생하는 사회적 비용의 증가가 내생변수들에 미치는 영향을 분석하기 위해 시뮬레이션을 시도하였다. 그 결과 본 연구는 기존연구들이 제안한 연구결과와는 달리 사회적 비용의 증가가 산림자원의 적정수확기간에 미치는 영향이 매우 미약하다는 사실을 발견하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.107-113
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• 2009

본 연구에서는 행정중심복합도시 예정 및 주변지역의 금강과 미호천 일부 구간을 대상으로 하상변동의 실태분석과 수위유지 시설 설치에 따른 장기 예측을 실시하였다. 1988년, 2002년 및 2007년의 횡단자료를 이용하여 대상구간의 종방향 하상변동 실태를 분석한 결과 금강과 미호천 구간 모두 2007년 최심하상고는 1988년에 비해 심한 저하가 발생된 반면 2002년에 비해서는 미소한 변화가 발생되었다. 수위유지시설 설치에 따른 하상변동 장기 예측을 수행하기 위하여 본 연구에서는 1차원 모형인 HEC-RAS 4.0 모형을 적용하였다. 고정상 모형의 수행을 통하여 수면고를 보정(calibration)하였으며, 1988년과 2002년 횡단자료를 사용하여 이동상 모형에서의 검정(verification)을 실시하였다. 2007년을 기준으로 하여 2017년까지 향후 10년간 수위유지시설의 설치 높이에 따른 시나리오별 하상변동을 예측한 결과 미호천 대상구간은 그 영향이 미미하였으나 금강 대상구간은 수위유지시설의 높이가 높을수록 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 수위유지시설의 설치 높이가 7 m일 경우 금강 대상구간은 설치하지 않을 경우보다 미호천합류점 상류부근에서 1.59 m의 퇴적이 발생할 것으로 모의되었으며, 수위유지시설 하류부근에서 1.98 m의 침식이 발생할 것으로 모의되었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.134-142
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• 2016

제방, 댐, 교량, 도로 등 주요 시설물은 일상적인 사회 산업적 활동을 지원하기 위한 수단으로서 뿐만 아니라, 재난발생 시 인적 물적 자산을 보호해 준다는 점에서 매우 중요한 의미를 가진다. 그러나 시설물의 중요성에도 불구하고 이들을 적극적으로 활용하고 있는 재난관리시스템이 아직 개발되어 있지 않으며, 정작 재난이 발생할 때는 시설물 보호 및 활용을 배제한 대응이 이루어져 2차 3차적인 피해를 발생시키고 있다. 따라서 본 논문은 재난관리와 관련된 기존 문헌조사와 SWOT/STEEP분석, 기술수요조사와 논문 특허 경향조사를 통해, 국가적 재난관리 시스템 및 관리체계가 변화되어 가는 트렌드를 분석하였으며, 향후 효과적인 재난관리 시스템 구축을 위한 중점분야와 세부 기술 분야를 제시하였다. 본 논문에서 제안된 세부기술들은 SOC(Social Overhead Capital) 시설물 통합운영 및 연계기술 확보를 통한 선진국형 시설물 안전관리 및 재해대응을 위한 기술들로서, 기존의 인적 물적 피해저감 위주의 수동적 재난관리체계에서 시설물을 적극적으로 활용하는 능동적 대응체계로 전환하는 기반을 제공할 것이다. SOC시설물에 대한 통합적 유지관리 및 위험도 관리체계는 SOC시설물의 안전과 관련 재해예방에 관한 정책 결정자에게 합리적인 의사결정수단을 제공하고 궁극적으로 대상 SOC시설물의 안전도를 향상시키는데 기여하게 될 것이다. 특히, 장기대응(Mitigation) 또는 사후복구(Recovery)에 집중되어 있는 국내 재난관리체계에서 진일보하여, 선제적인 직전 대비(Preparedness)와 재난 발생 시 대응(Response)이 가능한 시설물 중심의 재난관리시스템 구축을 통해 전 방위적 재난대응력이 강화될 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권6호
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• pp.599-608
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• 2012

일체형 원자로의 안전주입 노즐 이종금속 용접부의 잔류응력에 대한 레이저 피닝의 효과를 고찰하기 위해 상용 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 implicit 동적 유한요소 해석을 통해 연구를 수행하였다. implicit 동적 유한요소 해석은 기존의 실험 결과와의 비교에 따르면 레이저 피닝을 통한 잔류응력 이완에 대해 타당하다고 확인된다. 한편 내부 보수용접이 수행된 이종금속 용접부에 대해 해석이 수행되며 그 결과는 축방향 및 원환 잔류응력 모두 내부 보수용접에 기인하여 노즐의 내표면에서 인장임을 나타낸다. 또한 용접 잔류응력 이완에 대한 최대 충격 압력, 압력 지속 시간, 스폿 직경 및 피닝 방향과 같은 여러 변수의 효과를 고찰하기 위해 변수 해석 또한 수행하였다. 결과적으로, 레이저 피닝은 내표면 근처 영역의 잔류응력을 주로 이완시키는 예방정비 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권3호
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• pp.243-252
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• 2016

In cases of water pollution accidents, accurate prediction for arrival time and concentration of contaminants in a river is essential to take proper measures and minimize their impact on downstream water intake facilities. It is critical to fully understand the behavior characteristics of contaminants on river surface, especially in case of oil spill accidents. Therefore, in this study, the effects of main parameters of advection and diffusion of contaminants were analyzed and validated by comparing the results of Lagrangian particle tracking (LPT) simulation of Environmental Fluid Dynamic Code (EFDC) model with those of Global Position System (GPS)-equipped drifter experiment. Prevention scenario modeling was accomplished by taking cases of movable weir operation into account. The simulated water level and flow velocity fluctuations agreed well with observations. There was no significant difference in the speed of surface particle movement between 5 and 10 layer modeling. Therefore, 5 layer modeling could be chosen to reduce computational time. It was found that full three dimensional modeling simulated wind effects on surface particle movements more sensitively than depth-averaged two dimensional modeling. The diffusion range of particles was linearly proportional to horizontal diffusivity by sensitivity analysis. Horizontal diffusivity estimated from the results of GPS-equipped drifter experiment was 0.096 m²/sec, which was considered to be valid for applying the LPT module in this area. Finally, the scenario analysis results showed that particle movements could be stagnant when discharge from the upstream weir was reduced, implying the possibility of securing time for mitigation actions such as oil boom installation and wiping oil contaminants. The outcomes of this study can help improve the prediction accuracy of particle tracking simulation to establish the most suitable mitigation plan considering the combination of movable weir operation.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제17권4호
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• pp.17-27
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• 2014

Wind power which is one of renewable energies is higher economical efficiency and technical maturity than other renewable energies. Recently, the government of ROK announced to increase the proportion of renewable energy through the National Energy Plan. Also, industry required to deregulate for large-scale wind power as Renewable Portfolio Standard (RPS) is introduced. Wind power whereas the eco-friendly energy, is a serious level of damage of the natural environment and topography when the wind power is located. Therefore, the study selected the indicators required for site selection of wind power and proposed the feasible area for wind power based on wind resource map. We selected the 15 indicators including 12 legal protected area, Ecology and Nature Map, rarity, and connectivity (National Ecological Network). After site selection, we should be considered slope and altitude at the stage of design for wind farm to mitigate the environmental impact. Results of analysis showed that 22.3% of wind resource map is available to locate wind power in real. Through the field survey we had verified the accuracy of the results was significantly correct.