• Wind and Structures
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• 제37권3호
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• pp.229-243
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• 2023

This study analyzes the response of a tall building with an H-shaped cross-section when subjected to wind loading generated by the same H-shape. As normative standards usually adopt regular geometries for determining the wind loading, this paper shows unpublished results which compares results of the dynamic response of H-shaped buildings with the response of simplified section buildings. Computational Fluid Dynamics (CFD) is employed to determine the steady wind load on the H-shaped building. The CFD models are validated by comparison with wind tunnel test data for the k-ε and k-ω models of turbulence. Transient wind loading is determined using the Synthetic Wind Method. A new methodology is presented that combines Stochastic and CFD methods. In addition, time-history dynamic structural analysis is performed using the HHT method for a period of 60 seconds on finite element models. First, the along-wind response is studied for wind speed variations. The wind speeds of 28, 36, 42, and 50 m/s at 0° case are considered. Subsequently, the dynamic response of the building is studied for wind loads at 0°, 45°, and 90° with a wind speed of 42 m/s, which approximates the point of resonance between gusts of wind and the structure. The response values associated with the first two directions for the H-shaped building are smaller than those for the R-shaped (Equivalent Rectangular Shape) one. However, the displacements of the H-shaped building associated with the latter wind load are larger.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2005년도 춘계 학술기술논문발표대회 논문집
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• pp.179-183
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• 2005

In apply roof waterproof system using of synthetic high polymer sheet for rooftop measure physical performance (tension$\cdot$tearing ability, temperature relativity, heating stretch performance, junction performance, wind resistance test) by various test environment condition waterproof test of structure and performance of construction work aspect, present suitable form of construction work under these environment. Also, wish to improve durability of concrete structure as that examine in priority about adhesion method and joint junction method with waterproof out surface, and present new direction about roof system application of waterproofing method for rooftop.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.963-969
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• 2021

풍력발전단지 위치 선정에 있어 풍속 분포 및 발전량을 평가하기 위해 해당 지역의 기상 타워에서 계측된 바람 자료를 이용한다. 그러나 기상 타워에서 계측된 바람 자료는 종종 정보가 누락되거나 원하는 높이에 맞지 않거나, 혹은 데이터 길이가 충분하지 않아 풍력터빈 제어 및 성능 시뮬레이션 수행에 어려움을 겪게 된다. 따라서 풍력터빈 혹은 발전단지에 대한 연간 발전량 및 이용률을 평가하는데 원하는 높이에서 장기간의 연속적인 바람 자료는 매우 중요하다. 또한, 한반도와 같이 계절에 따른 풍향과 풍속 변동이 뚜렷한 경우에는 계절별 특징이 고려된 풍속과 풍향을 동반한 바람 자료를 고려해야 한다. 본 연구에서는 통계적 방법인 은닉 마르코프 모델을 이용하여 풍속과 풍향의 변동을 고려한 인공 바람을 생성하기 위한 방법을 제시한다. 통계처리를 위한 바람 자료는 전라북도 고군산군도에 있는 말도의 기상청 방재기상관측(AWS) 장비에서 계측된 자료를 사용한다. 은닉 마르코프 모델에 의해 생성된 인공 바람은 통계 변수, 풍력에너지밀도, 계절별 평균 풍속, 주 풍향 등을 계측 자료와 비교를 통해 검증하기로 한다.

• Wind and Structures
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• 제18권5호
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• pp.567-598
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• 2014

In this paper, wind induced aerodynamic loads on a standard tall building have been evaluated through large-eddy simulation (LES) technique. The flow parameters of an open terrain were recorded from the downstream of an empty boundary layer wind tunnel (BLWT) and used to prescribe the transient inlet boundary of the LES simulations. Three different numerically generated inflow boundary conditions have been investigated to assess their suitability for LES. A high frequency pressure integration (HFPI) approach has been employed to obtain the wind load. A total of 280 pressure monitoring points have been systematically distributed on the surfaces of the LES model building. Similar BLWT experiments were also done to validate the numerical results. In addition, the effects of adjacent buildings were studied. Among the three wind field generation methods (synthetic, Simirnov's, and Lund's recycling method), LES with perturbation from the synthetic random flow approach showed better agreement with the BLWT data. In general, LES predicted peak wind loads comparable with the BLWT data, with a maximum difference of 15% and an average difference of 5%, for an isolated building case and however higher estimation errors were observed for cases where adjacent buildings were placed in the vicinity of the study building.

• Wind and Structures
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• 제2권2호
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• pp.85-94
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• 1999

The EARPG(1)/UPS was first developed by Seong (1993) and has been tested for wind pressure time series simulations (Seong and Peterka 1993, 1997, 1998) to prove its excellent performance for generating non-Gaussian time series, in particular, with large amplitude sharp peaks. This paper presents a parametric study focused on simulation of extreme value statistics based on the synthetic realizations of the EARPG(1)/UPS. The method is shown to have a great capability to simulate a wide range of non-Gaussian statistic values and extreme value statistics with exact target sample power spectrum. The variation of skewed long tail in PDF and extreme value distribution are illustrated as function of relevant parameters.

• 한국지구과학회지
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• 제40권5호
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• pp.447-463
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• 2019

해상풍은 해양 현상을 이해하고, 지구 온난화에 의한 지구 환경의 변화를 분석하기 위한 필수 요소이다. 전세계 연구 기관은 해상풍을 정확하고 지속적으로 관측하기 위해 산란계(scatterometer)를 개발하여 운영해오고 있으며, 정확도는 풍향이 ${\pm}20^{\circ}$, 풍속이 ${\pm}2m\;s^{-1}$ 안팎이다. 하지만, 산란계의 해상도는 12.5-25.0 km로, 해안선이 복잡하고 섬이 많은 한반도 근해에서는 자료의 결측이 빈번하게 발생하여 활용도가 감소한다. 그에 반해, Synthetic Aperture Radar (SAR, 합성개구레이더)는 마이크로파를 활용하는 전천후 센서로, 1 km 이하의 고해상도 해상풍이 산출이 가능하여 산란계의 단점 보완이 가능하다. 본 연구에서는 일반적으로 활용되는 SAR 자료 기반 해상풍 산출 알고리즘인 Geophysical Model Function (GMF, 지구 물리 모델 함수)를 밴드별로 분류하여 조사하였다. 상대 풍향, 입사각, 풍속에 따른 후방산란계수를 L-band Model (LMOD, L 밴드 모델), C-band Model (CMOD, C 밴드 모델), X-band Model (XMOD, X 밴드 모델)에 적용하여 모의하였고, 각 GMF의 특성을 분석하였다. 이러한 GMF를 SAR 탑재 인공위성 자료에 적용하여 산출한 해상풍의 정확도 검증 연구에 대해 조사하였다. SAR 자료 기반 해상풍의 정확도는 영상 관측 모드, 적용한 GMF의 종류, 정확도 비교 기준 자료, SAR 자료 전처리 방법, 상대 풍향 정보 산출 방법 등에 따라 변하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 국내 연구자들의 SAR 자료 기반 해상풍 산출 방법에 대한 접근성이 향상되고, 고해상도 해상풍 자료를 활용한 한반도 근해 분석에 이바지할 것으로 기대된다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권4호
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• pp.870-881
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• 2020

Because SCADA monitoring data of wind turbines are large and fast changing, the unbalanced proportion of data in various working conditions makes it difficult to process fault feature data. The existing methods mainly introduce new and non-repeating instances by interpolating adjacent minority samples. In order to overcome the shortcomings of these methods which does not consider boundary conditions in balancing data, an improved over-sampling balancing algorithm SC-SMOTE (safe circle synthetic minority oversampling technology) is proposed to optimize data sets. Then, for the balanced data sets, a fault diagnosis method based on improved k-nearest neighbors (kNN) classification for wind turbine blade icing is adopted. Compared with the SMOTE algorithm, the experimental results show that the method is effective in the diagnosis of fan blade icing fault and improves the accuracy of diagnosis.

• 한국지구과학회지
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• 제40권5호
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• pp.502-517
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• 2019

지구온난화와 급속한 기후 변화는 북서 태평양 내 태풍의 특성에 오랫동안 영향을 미쳤고, 이로 인해 한반도 연안에서 치명적인 재해가 증가하고 있다. 마이크로파 센서의 일종인 Synthetic Aperature Radar (SAR)는 위성 광학 및 적외선 센서로는 바람을 구할 수 없는, 흐린 대기 조건인 태풍 주위에서 고해상도 바람장을 생산할 수 있다. SAR 자료로부터 해상풍을 산출하기 위한 Geophysical Model Functions (GMFs)에는 풍향 입력이 필수적이며, 이는 태풍 중심을 정확히 추정하는 것에 기반해야 한다. 본 연구는 태풍 중심 탐지 방법의 문제점을 개선하고 이를 해상풍 산출에 반영하기 위하여, Sentinel-1A 영상을 이용해 태풍 중심을 추정하였다. 그 결과는 한국 및 일본 기상청이 제공한 태풍 경로자료와 비교하여 검증하였고, Himawari-8 위성의 적외 영상도 활용하여 검증하였다. 태풍의 초기 중심 위치는 VH 편파를 이용해 설정하여 오차의 발생 가능성을 줄였다. 탐지된 중심은 한국 및 일본 기상청에서 제공하는 4개 태풍의 경로 자료와 평균 23.76 km의 차이를 보였다. Himawari-8 위성에서 추정된 태풍 중심에 비교했을 때 결과는 육지 근처에 위치하면서 58.73 km의 큰 차이를 보인 한 태풍을 제외하고는 평균 11.80 km의 공간 변이를 보였다. 이는 고해상도 SAR 영상이 태풍 중심을 추정하고 태풍 주위 해상풍 산출에 활용될 수 있음을 시사한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권6호
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• pp.645-655
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• 2013

As one of segmentation techniques for Synthetic Aperture Radar (SAR) image with oil spill, we applied a bimodal histogram method to discriminate oil pixels from non-oil pixels. The threshold of each moving window was objectively determined using the two peaks in the histogram distribution of backscattering coefficients from ENVISAT ASAR image. To reduce the effect of wind speed on oil spill detection, we selected ASAR image which satisfied a limit of wind speeds for successful detection. Overall, a commonly used adaptive threshold method has been applied with a subjectively-determined single threshold. In contrast, the bimodal histogram method utilized herein produces a variety of thresholds objectively for each moving window by considering the characteristics of statistical distribution of backscattering coefficients. Comparison between the two methods revealed that the bimodal histogram method exhibited no significant difference in terms of performance when compared to the adaptive threshold method, except for around the edges of dark oil spots. Thus, we anticipate that the objective method based on the bimodality of oil slicks may also be applicable to the detection of oil spills from other SAR imagery.

• 한국대기환경학회지
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• 제19권5호
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• pp.569-581
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• 2003

A method of synthetic time series generation was developed and applied to the simulation of homogeneous turbulence in a periodic 3 - D box and the hourly wind data simulation. The method can simulate almost exact sample auto and cross correlations of multiple time series and control non-Gaussian distribution. Using the turbulence simulation, influence of correlations, non-Gaussian distribution, and one-direction anisotropy on homogeneous structure were studied by investigating the spatial distribution of turbulence kinetic energy and enstrophy. An hourly wind data of Typhoon Robin was used to illustrate a capability of the method to simulate sample cross correlations of multiple time series. The simulated typhoon data shows a similar shape of fluctuations and almost exactly the same sample auto and cross correlations of the Robin.