• 생물환경조절학회지
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• 제27권1호
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• pp.64-70
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• 2018

본 연구에서는 풍환경에 따른 열손실을 분석하는데 있어 필요한 풍속 기초자료를 제공하기 위하여 주요 11개 해안지역 중 온실밀집지역을 선정하여 기상환경 및 온실방위를 조사 분석하였다. 대상지역은 난방온실 재배면적과 풍환경 기준으로 선정하였고 온실밀집지역은 $50,000m^2$ 이상인 지역을 대상으로 하였다. 11곳의 기상자료 중 기온, 풍속, 풍향을 대상으로 30년간 자료를 수집하여 분석하였고 기온은 최저, 평균, 최고 기온을 나누고 풍속 및 풍향 기준은 기상청 분석 기준을 적용하였다. 온실의 배치방향은 형태가 대칭인 점을 감안하여 $0{\sim}180^{\circ}$ 범위로 자료를 수집하였다. 또한, 각 지역마다 풍향이 있으며 온실길이방향을 기준으로 하였을 때 적용되는 풍향은 달라질 수 있으며 이를 상대풍향으로 지칭하고 중복되는 점을 고려하여 $0{\sim}90^{\circ}$ 범위로 자료를 수집하였다. 11개 지역의 기온은 중부지방에 있는 보령, 영광 지역과 남부지방에 있는 9개 지역의 기온차이가 구분되었다. 중부해안 대상지역은 1월 최저기온은 약 $3{\sim}4^{\circ}C$ 정도 온도가 높은 것을 확인할 수 있었고 평균기온은 약 $3^{\circ}C$ 정도 높았으며 월별 기온 중 최저기온을 선정할 때에 1월 기온을 고려해야 되는 것으로 판단된다. 대상지역의 주풍향에 대한 월별 차이는 크게 발생하지 않았으며 풍향 분포에 따라 지역별로 서해안측, 서해 및 남해 경계 해안측, 남해안측으로 구분되어졌다. 풍속은 영광을 제외한 10개 지역은 월간 풍속 포차이가 크게 발생하지 않는 것으로 판단된다. 대상지역의 온실의 방향은 길이방향 기준으로 분석하였으며 보령과 영광, 남해 지역은 60%이상 집중되어 있는 방향이 존재하였고 해남, 통영지역은 약 90% 집중되어있는 방향이 존재하였으며 이는 경지정리로 인하여 방향이 편향되어있는 지역이 존재하는 것으로 판단된다.

• Wind and Structures
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• 제22권2호
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• pp.161-184
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• 2016

Long-span suspension bridges have evolved through the years and with them, the bridge girder decks improved as well, changing their shapes from standard box-deck girders to twin box and multi-box decks sections. The aerodynamic characteristics of the new generation of twin and multiple-decks are investigated nowadays, to provide the best design wind speeds and the optimum dimensions such bridges could achieve. The multi-box Megane bridge deck is one of the new generation bridge decks, consisting of two side decks for traffic lanes and two middle decks for railways, linked between them with connecting beams. Three-dimensional CFD simulations were performed by employing the Large Eddy Simulation (LES) algorithm with a standard Smagorinsky subgrid-scale model, for $Re=9.3{\times}10^7$ and angles of attack ${\alpha}=-4^{\circ}$, $-2^{\circ}$, $0^{\circ}$, $2^{\circ}$ and $4^{\circ}$. Also, a wind tunnel experiment was performed for a scaled model, 1:80 of the Megane bridge deck section, for $Re=5.1{\times}10^5$ and the aerodynamic static coefficients were found to be in good agreement with the results obtained from the CFD-LES model. However the aerodynamic coefficients determined individually, from the CFD-LES model, for each of the traffic and railway decks of the Megane bridge, varied significantly, especially for the downstream traffic deck. Also the pressure distribution and the effect of the spacing between the connecting beams, on the wind speed profiles showed a slight increase in turbulence above the downstream traffic and railway decks.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권4호
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• pp.146-156
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• 2016

본 연구에서는 과거 대형산불 지역의 사례분석을 통해 대형산불 발생 전의 건조현상과 강풍 등 악기상 정보와 임상조건을 활용하여 대형산불이 일어날 위험성이 있는 지역을 미리 예보할 수 있는 체계를 개발하였다. 사례분석은 과거 20년간 발생한 100ha 이상의 대형산불 37건을 대상으로 하였다. 대형산불 위험지역은 소나무림 30ha 이상 지역 중 주변 소나무림간 최대 이격거리가 2km 범위 내에 있는 지역을 대상으로 선정하였다. 평균풍속은 평균 5.3m/s, 최대 11.6m/s, 표준편차는 2.5m/s 범위에서 대형산불이 발생하는 특성을 보였다. 실효습도는 평균 30%, 최소 13%, 표준편차 14.5%로 나타났다. 이러한 분석결과를 통해 대형산불 발생 위험이 높은 소나무림 추출 지역을 대상으로 '대형산불 주의보'는 실효습도 30~45% 범위에서 2일 이상 지속되고 풍속이 7m/s 이상일 때 발효하고, '대형산불 경보'는 실효습도 30% 미만이 2일 이상 지속되고 풍속이 11m/s 이상이 예상될 때 발효하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 따라서 향후 '대형산불 위험예보'로 인해 악기상 변화에 따른 대형산불 위험지역에 대한 선택과 집중의 산불방지 활동이 가능할 것으로 판단된다.

• Wind and Structures
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• 제16권4호
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• pp.355-372
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• 2013

The Gringorten estimator has been extensively used in extreme value analysis of wind speed records to obtain unbiased estimates of design wind speeds. This paper reviews the derivation of the Gringorten estimator for the mean plotting position of extremes drawn from parents of the exponential type and demonstrates how it eliminates most of the bias caused by the classical Weibull estimator. It is shown that the coefficients in the Gringorten estimator are the asymptotic values for infinite sample sizes, whereas the estimator is most often used for small sample sizes. The principles used by Gringorten are used to derive a new Consistent Linear Unbiased Estimator (CLUE) for the mean plotting positions for the Fisher Tippett Type 1, Exponential and Weibull distributions and for the associated standard deviations. Analytical and Bootstrap methods are used to calibrate the bias error in each of the estimators and to show that the CLUE are accurate to better than 1%.

• 한국습지학회지
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• 제16권1호
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• pp.19-32
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• 2014

본 연구에서는 우량계로 측정한 강우량이 실제 지표면에 떨어지는 강우 값에 근접하도록 보정함으로써, 유출해석 및 기타 수문분석에 적용할 경우 신뢰도 높은 결과를 얻는데 목적이 있다. 지상우량계로 관측한 강우량에 대한 바람의 영향을 분석하기 위하여, 표준기상관측소인 추풍령기상대에 설치된 바람막이의 유(有) 무(無)에 따른 우량계와 기준우량계의 자료를 획득하였다. 획득한 강우를 단순선형회귀 모형과 신경망 모형을 이용하여 지상강우를 보정하였으며, $Vflo^{TM}$모형을 이용한 유출모의를 통하여 자료의 신뢰도를 검증하였다. 단순선형회귀 모형을 사용한 보정 강우량은 실제 관측된 강우량보다 5%~18%가 큰 강우량을 나타냈으며, 강우획득에 있어 바람의 영향은 1.6~3.3m/s의 풍속구간에서 가장 큰 것을 확인하였다. 또한 회귀모형에서는 풍속구간 5.5m/s이상일 경우 자료의 개수가 전체자료의 0.7%로 매우 작고, 이상치가 획득됨으로써 회귀모형 적용의 어려움이 있었다. 반면에 신경망 기법을 이용한 지상강우의 보정은 전체적으로 관측 값보다 10~20% 가량 강우가 적게 추정되었다. 통계분석결과, 전체적으로 편차가 크고 평균 강우획득량이 클수록 신경망 모형의 적용성이 높게 나타났으며, 획득한 강우량의 극치값이 크게 나타날수록 선형회귀 모형의 적용성이 높게 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구결과로 신뢰성 높은 강우보정을 위해서는 지역별 강우 특성에 따른 적합한 보정방법을 선택해야 할 것으로 판단되며, 앞으로의 수문해석에 있어 본 논문에서 제시하는 강우 보정방법을 적용함으로써 신뢰도 높은 수문해석 결과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.782-789
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• 2020

국내에서 제작되는 철도차량의 해외 시장 개척을 위하여 다양한 기후환경에서도 최고의 성능을 유지하기 위한 철도차량의 기술개발이 시급하다. 본 연구에서는 혹독한 기후환경시험 모사 시스템 구축에 필수적으로 적용되어야 할 국제·국내 규격을 조사 및 비교 분석하였으며, 국내 규격의 향상 방안을 고찰하였다. 기후환경시험 풍동내에서 풍속 및 온도 규정은 UIC, EN 및 IEC 규격에 규정되어 있으며, EN 50125-1에서 가장 큰 풍속인 180km/h까지 시험하도록 되어있다. 극저온 시험은 UIC 및 EN 규격에서 가장 낮은 온도 -45℃를 제시하고 있으며, IEC 62498-1에서 55℃까지의 고온시험을 규정하고 있다. 태양광 복사 시험은 UIC, EN, IEC 규격에서 최대 1200W/m2 복사 강도까지 규정되어 있다. 강우시험은 IEC, EN 및 KS R 9145 규격에서 규정하고 있으며 살수량, 살수 압력 및 살수방법 등에서 차이점이 있다. 강설시험의 경우는 국내외적으로 상세히 규정되어 있지 않다. 여압 시험은 KRTS-VE-Part31 국내 기준에서 규정되어 있다. 고속 철도차량 기밀시험은 UIC 660 및 779-11에서 객실내 압력 변화율 규정이 있으며 차량 기밀도가 규정되어 있다. 국내 규격에서는 풍속에 대한 규정은 매우 미비하며, 태양광 복사 시험 및 강설 시험 규격은 존재하지 않는다. 철저한 기후환경 시험을 위하여 국내 철도 완성차 관련 기술기준 및 시험 규격을 국제수준으로 향상시킬 필요가 있는 것으로 판단된다.

• Wind and Structures
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• 제18권1호
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• pp.57-67
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• 2014

For a building with a dominant windward wall opening, the wind-induced internal pressure response can be described by a second-order non-linear differential equation. However, there are two ill-defined parameters in the governing equation: the inertial coefficient $C_I$ and the loss coefficient $C_L$. Lack of knowledge of these two parameters restricts the practical use of the governing equation. This study was primarily focused on finding an accurate reference value for $C_I$, and the paper presents a systematic investigation of the factors influencing the inertial coefficient for a wind-tunnel model building including: opening configuration and location, wind speed and direction, approaching flow turbulence, the model material, and the installation method. A numerical model was used to simulate the volume deformation under internal pressure, and to predict the bulk modulus of an experimental model. In considering the structural flexibility, an alternative approach was proposed to ensure accurate internal volume distortions, so that similarity of internal pressure responses between model-scale and full-scale building was maintained. The research showed 0.8 to be a reasonable standard value for the inertial coefficient.

• Wind and Structures
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• 제33권6호
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• pp.471-480
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• 2021

This present paper leads to investigation of blade-fluid interactions of cambered blade H-Darrieus rotor having EN0005 airfoil blades using comprehensive Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis to understand its performance in low wind streams. For several blade azimuthal angle positions, the effects of three different low wind speeds are studied regarding their influence on the blade-fluid interactions of the EN0005 blade rotor. In the prevailing studies by various researchers, such CFD analysis of H-Darrieus rotors are very less, hence it is needed to improve their steady-state performance in low wind velocities. Such a study is also important to obtain important performance insights of such thin cambered blade rotor in its complete rotational cycle. It has been seen that the vortex generated at the suction side of the EN0005 blade rolls back to its leading edge due to the camber of the blade and thus a peak velocity occurs near to the nose position of this blade at its leading edge, which leads to peak performance of this rotor. Again, in the returning phase of the blade, a secondary recirculating vortex is generated that acts on the pressure side of EN0005 blade rotor that increases the performance of this cambered EN0005 blade rotor in its downstream position as well. Here, the aerodynamic performances have been compared considering Standard k-ε and SST k-ω models to check the better suited turbulence model for the cambered EN0005 blade H-Darrieus rotor in low tip speed ratios.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권4_2호
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• pp.587-594
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• 2022

In the 2000s, a lot of cable-type grand bridges are being built in consideration of economic aspects such as the reduction of logistics costs and the distribution of traffic volume due to rapid economic development. In addition, because the recently installed grand bridges are designed in an aesthetic form that matches the surrounding environment as well as the original function of the road bridge, and serves as a milestone in an area and is used as an excellent tourism resource, attracting many vehicles and people, there is an urgent need for a safety structure that can ensure the safety of not only vehicles but also people. In order to make cable-stayed bridge safe on wind for additional five safety structures, main girder models with and without safety structures for wind-tunnel experiments was made, and wind tunnel experiments was carried out to measure aerodynamic force coefficients. Also, wind-resistant analyses of 3D cable-stayed bridge were performed on the basis of wind-tunnel experiment results. From the wind tunnel experiments for the aerodynamic force coefficients of main girder with five safety structures and the wind resistant analyses of cable-stayed bridge without safety structure and with safety structure, it was concluded that the best form of wind-resistant safety was shown in the order of mesh, standard, bracing, hollow, and closed type. And wind-resistant safety of cable-stayed bridge with hollow and closed type on design wind speed 68.0m/sec was not secured. Finally, as five safety structures are installed, maximum rate of stress increments was shown in the order of steel main beam, steel floor beam, concrete floor beam and cables.

• 한국습지학회지
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• 제21권4호
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• pp.298-304
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• 2019

이 논문에서는 한국의 가로수에 대한 바람 취약성을 유도하는 분석 방법을 보여준다. 몬테 카를로 시뮬레이션 방법은 도시 가로수의 파괴 확률을 결정하는 데 사용되었다. 이 확률 결과는 대구 지역의 가로수를 기반으로 4 가지 유형에 대한 바람 취약성 매개 변수를 결정하는 데 사용되었으며, 이로 인해 풍하중에서 가로수 손상 확률에 영향을 미치는 주요 요인이 직경이라는 것을 나타낸다. 또한, 선택된 4 가지 유형 중에서 높이 7m, 직경 35cm의 가로수는 손상률이 제일 낮은 반면, 높이 8m, 직경 30cm의 가로수는 가장 낮은 풍하중에서 저항하였다. 높이 7m의 가로수의 평균 손상 풍속은 직경 30cm 및 35cm에 대해 각각 43.8m/s 및 50.6m/s로 나타났으며, 높이 8m의 가로수의 평균 손상 풍속은 직경 30cm 및 35cm에 대하여 각각 38.7m/s 및 45.4m/s로 나타났다.