• 제목/요약/키워드: typhoon wind field

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Modal parameter identification of civil structures using symplectic geometry mode decomposition

  • Feng Hu;Lunhai Zhi;Zhixiang Hu;Bo Chen
    • Wind and Structures
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    • 제36권1호
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    • pp.61-73
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    • 2023
  • In this article, a novel structural modal parameters identification methodology is developed to determine the natural frequencies and damping ratios of civil structures based on the symplectic geometry mode decomposition (SGMD) approach. The SGMD approach is a new decomposition algorithm that can decompose the complex response signals with better decomposition performance and robustness. The novel method firstly decomposes the measured structural vibration response signals into individual mode components using the SGMD approach. The natural excitation technique (NExT) method is then used to obtain the free vibration response of each individual mode component. Finally, modal natural frequencies and damping ratios are identified using the direct interpolating (DI) method and a curve fitting function. The effectiveness of the proposed method is demonstrated based on numerical simulation and field measurement. The structural modal parameters are identified utilizing the simulated non-stationary responses of a frame structure and the field measured non-stationary responses of a supertall building during a typhoon. The results demonstrate that the developed method can identify the natural frequencies and damping ratios of civil structures efficiently and accurately.

옥외형 피난계단의 풍압에 따른 내구성 검증을 위한 유동-구조 연성해석 (Flow-structure Interaction Analysis for Durability Verification by the Wind Force of Outdoor Evacuation Stairs)

  • 이석영
    • 에너지공학
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    • 제29권3호
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    • pp.97-102
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    • 2020
  • 본 연구에서는 화재가 발생하였을 때 작동되는 옥외형 피난계단 구조물이 태풍에 따른 풍압이 작용하였을 때 내구성을 검증하기 위하여 단방향 유동-구조 연성해석을 진행하였다. 이를 위해, 피난계단 구조물 주위에 대한 유동장을 정상상태로 유동해석을 수행하였고, 이러한 해석결과를 구조해석을 위한 입력 데이터로 사용하여 구조응력, 변형량, 피로수명 등의 계산을 통해 내구성을 분석하였다. 유동해석 결과, 피난계단 구조물 형상에 따라 공기에 의한 유동 흐름이 다르게 나타났으며, 이러한 유동속도 분포는 구조물 표면에 전압력으로 작용하였다. 또한, 이러한 전압력에 의해 계산된 구조해석 결과, 최대응력값으로 계산된 안전율이 허용치 이상으로 나타났으며, 피로수명과 변형량 분석을 통해 내구성을 입증하였다.

Buffeting-induced stresses in a long suspension bridge: structural health monitoring oriented stress analysis

  • Liu, T.T.;Xu, Y.L.;Zhang, W.S.;Wong, K.Y.;Zhou, H.J.;Chan, K.W.Y.
    • Wind and Structures
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    • 제12권6호
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    • pp.479-504
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    • 2009
  • Structural health monitoring (SHM) systems have been recently embraced in long span cable-supported bridges, in which buffeting-induced stress monitoring is one of the tasks to ensure the safety of the bridge under strong winds. In line with this task, this paper presents a SHM-oriented finite element model (FEM) for the Tsing Ma suspension bridge in Hong Kong so that stresses/strains in important bridge components can be directly computed and compared with measured ones. A numerical procedure for buffeting induced stress analysis of the bridge based on the established FEM is then presented. Significant improvements of the present procedure are that the effects of the spatial distribution of both buffeting forces and self-excited forces on the bridge deck structure are taken into account and the local structural behaviour linked to strain/stress, which is prone to cause local damage, are estimated directly. The field measurement data including wind, acceleration and stress recorded by the wind and structural health monitoring system (WASHMS) installed on the bridge during Typhoon York are analyzed and compared with the numerical results. The results show that the proposed procedure has advantages over the typical equivalent beam finite element models.

윈드캐슬: 밭담(1.5m)의 자연지능에 의한 태풍 제어 II (Wind Castle: Typhoon Control by the Natural Intelligence of Batdam(1.5m) II)

  • 이문호;김정수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.113-119
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    • 2020
  • 본 논문은 50m/s 태풍에 밭담이 안 무너지는 이유를 연돌효과(Stack Effect)의 순환(Circulation)에 의해 증명했고 이에 따른 봄, 여름, 가을, 겨울이 농작물과의 상관관계를 추적했다. 외담으로 쌓은 밭담은 밭에 쌓아놓으면 등속직선운동과 같은 관성을 가져 아무리 강하게 부는 바람에도 버텨 나가면서 윈드캐슬 3rd Layer 역할을 22,000km 걸쳐 해내는 Magic Wall이다. 밭담이 1.5미터, 오름은 밭담의 200배, 한라산은 밭담의 1,300배인 이유와 특성함수의 공진에 대해 분석했다. 본 논문은 자연 기후변화에 적응하여 밭담을 쌓아 계절 특성에 맞는 농사를 짓는 밭담의 높이, 중성대의 높이를 유도하고 자연지능 제어 관계를 설계했다.

동해안지대 도작의 냉조풍피해와 피해경감대책 (Cultural Practices for Reducing Cold Wind Damage of Rice Plant in Eastern Coastal Area of Korea)

  • 이승필;김칠용
    • 한국작물학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.407-428
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    • 1991
  • 우리나라 동해안지대는 태백산맥이 동서로 뻗쳐있고 해안을 끼고있어 기후의 변화가 다양한 동시에 풍해를 입기 쉬운 환경에 놓여있다. 이지대에 풍해를 일으키는 바람의 종류는 태백산맥을 넘어오면서 휀(Fohn) 현상에 의해 상승기류된 고온건조한 편서풍에 의해 백수, 경업의 절상, 찰과상, 탈수해, 변색립, 탈립, 도복 등의 수분장해형풍해와 한냉다습한 오호츠크기단이 발달하면 냉조풍이 심하여 하계 저온현상이 일어나서 생육지연, 지경 및 영화의 퇴화, 등숙장해 등이 발생되어 동해안지대를 중심으로 전국에서 84,532M/T의 수량감소를 가져오는 큰 문제지역으로 대두되어 있다. 본논문은 우리나라 동해안지대의 냉조풍피해상습지 6,160ha에 대한 풍해경감대책을 수립코자 1982년부터 1989년까지 8개년간 경북 영덕, 울진지방에서 경북농촌진흥원과 영남작물시험장 영덕출장소에서 실시된 품종선발, 재배시기, 시비법개선, 농토배양, 방풍강설치 등의 시험성적들을 검토한 결과 몇가지 결과를 얻었기에 금후 이지대의 풍해경감대책 자료로 제공코자 한다. 1. 동해안냉조지대의 1954년부터 1989년까지 36년동안 강풍발생빈도는 8월 10일부터 9월 l0일 사이에 높아 이지역의 수도안전출수한계기는 8월10일 이전이 안전하다고 생각된다. 2. 이지대에 주로 풍해를 유발시키는 바람의 종류는 태백산맥을 넘어오면서 휀(Fohn) 현상에 의한 고온건조한 편서풍과 해양에서 내륙으로 부는 한냉다습한 냉조풍이었으며 도작기간중 발생 빈도는 각각 25%였다 3. 태풍내습의 위험시기(8월 10일~9월 10일)를 회피할수 있도록 출수기를 달리하는 3~4품종을 필지별로 접배하거나 유사시에 피해를 분산토록 하는 것이 제 1차적인 대책이 될 것이다. 4 동해안지대에서 수량생산기간(40일간)의 최적등숙온도(22.2$^{\circ}C$)와 최대기상생산력으로 본 최적출수기는 8월 10일이며, 이앙에서 출수기까지의 유효적산온도(GDD)를 이용한 최적이앙기는조생종이 6월 10일, 중생종이 5월 20일 만생종이 5월 10일 이었다. 5. 동해안냉조풍지대는 사질답(38%), 미숙답(28%)로써 저위생산답이 많고 지하수위가 높아 수직배수가 불량하여 답면수온이 낮아 요소비료는 분해가 잘 안되고 비효가 늦어서 생육지연 및 불임의 유발원인이 되고 특히 과용하면 도숙병을 격증시키게 되므로 유안을 시용하는 것이 효과적이다 6. 동해안냉조풍지대는 벼 생육초기에 답면수온이 낮아 인산가용성세균의 활동이 미약하여 토양환원작용이 발달하지 못하여 벼가 흡수 이용할 수 있는 가용성인산함량이 불량하므로 인산을 전량기비 또는 증시하는것보다 이앙후 30일에서 유수형성기에 추비하는것이 효과적이다. 7 이지대는 사질답(38%)이 많아 보통답이나 전질답에 비하여 풍해를 받아 숙색이 나쁘며 등숙이 저하되므로 규산퇴비, 산적토 등의 종합개량처리를 하면 효과가 크다. 8, 동해안냉조풍지대에 방풍강을 설치하면 풍속경감효과(30%)가 크고 기온, 지온, 수온 등의 미기상을 조절하는 효과가 있어 생육촉진, 백수 및 변색립 감소, 고엽방지, 미질향상, 수량증수등의 효과가 현저하였다. 9. 방풍강의 재료는 화학사로 된 방서강과 방오강이며 설치방법은 방서강을 포장둘레에 2m 높이로 치고 그 위에 방오강을 덮어 편서건조풍과 편동냉조풍을 동시에 방풍하여 20%의 증수효과가 있었으며 적정강목은 0.5$\times$0.5cm이고, 설치시기는 유수형성기(8월 1일) 전후였다. 10. 동해안냉조풍지대에서 태풍 통과직후 백수나 변색립발생시 논에 물을 깊게 관수함과 아울러 고성능청무기 등으로 지상부에 충분히 미수를 하면 임실비율 현미천립중 등이 향상되어 증수효과를 얻을 것으로 판단된다.

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전산유체공학 기법을 활용한 해안 방재림 조성 효과 분석 (ANALYSIS ON THE COMPOSITION EFFECT OF FOREST FOR DAMAGE PREVENTION USING CFD)

  • 박태완;장세명;김성용;이영진;윤호중
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.69-76
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    • 2013
  • To reduce the damage from the coastal disaster such as typhoon and tsunami, a possible option is the eco-friendly approach to minimize the destruction of ecological system. One of feasible idea is the forest for damage prevention artificially arranged along the beach. To understand a precise physics on the flow before and after the forest, we use a CFD method. In this paper, a three-dimensional numerical model has been constructed based on tree cases in a real forest located at Byin-myeon, Seocheon-gun, Chungnam. The CFD computation using a commercial code COMSOL multiphysics is performed for the distribution of real spatial coordinate of each tree. Through this investigation, the CFD techniques are shown to be applied to the research of forest composition plan. The physics in the regime from laminar to turbulent flow is qualitatively explained, and the obtained data are compared one another quantitatively.

GIS기반 폭풍해일 시각화를 통한 웹 서비스 시스템 구축 (Web Service System for GIS-based Storm-surge Visualization)

  • 김진아;박광순;권재일
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.611-614
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    • 2009
  • 최근 지구온난화로 인한 기후변화 및 해수면 상승으로 인한 태풍의 내습빈도 및 강도의 증가로 태풍 내습시 연안지역에서 침수 범람과 같은 자연재해로 인한 국민의 인명과 재산 피해가 급증하고 있다. 이에 폭풍 해일 예측을 위한 수치모델의 수립과 개선을 통하여 태풍으로 인해 발생하는 연안지역에서의 해일의 발생시간, 해일의 높이, 해일로 인한 침수 범람 지역을 보다 과학적으로 정확하게 예측하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 예측결과를 일반 국민들에게 보다 효과적으로 전달하고, 폭풍 해일로 인한 침수 범람과 같은 연안재해로 인한 피해를 예방하기 위하여 웹 서비스를 통한 GIS기반 폭풍 해일 시각화 시스템을 개발하였다. 또한 수치모델의 정확한 예측결과 및 연안지역의 정밀 지리정보 구축을 위하여 LiDAR 자료를 이용한 GIS기반 육도-해도 접합을 통한 연안지역의 수 센티미터 해상도의 상세 지리정보를 DEM을 통하여 시각화하였다.

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지구 대기가 지구 기준계에 미치는 영향 : 기존 모델 분석 (Effects of Earth's Atmosphere on Terrestrial Reference Frame : A Review)

  • 나성호;조정호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제18권3호
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    • pp.133-142
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    • 2015
  • 지구대기압력이 지각에 변위를 일으키는 현상은 오래 전부터 인식되었으며, 근래의 측지-측량, 특히 우주측지에서 이의 정확한 산정이 필요하게 되었다. 육지에서의 대기 하중에 의한 변형은 주어진 대기압 분포와 하중함수로부터 바로 계산할 수 있으며, 해양에 근접한 지역에서는 근사적인 모델이 사용되고 있다. 지구 대기대순환의 변화와 계절별 지구 양반구에서의 대기압의 분포의 변화들이 각각 지구자전속도 변화와 극운동의 가장 큰 요인으로 알려져 있으며, 바람과 대기압의 변화는 여러 주기영역에서 지구상의 지점들의 좌표의 섭동 및 지구자전상태의 큰 변화 요인이 되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 현상들을 기술하며 관련된 이론과 모델들을 요약하고, 또한 한반도를 지나가는 가상적인 태풍에 의한 효과를 예시하였다. 마지막으로 관련된 몇몇 문제점들과 향후 연구방향을 논의하였다.

묘박 중인 선박의 주묘 한계에 관한 연구( II ) (A Study on the Limit of Anchor Dragging for Ship at Anchor( II ))

  • 배석한;정연철;김세원;윤종휘;이윤석;구엔풍
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.173-179
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    • 2005
  • 이전의 연구(묘박 중인 선박의 주묘 한계에 관한 연구- I )에 이어서, 본 연구에서는 묘박 중인 선박의 묘박 안정성을 검토하기 위해 선박조종 시뮬레이터를 이용한 주묘실험을 수행하였다. 이 실험의 주된 목적은 주묘중인 선박의 거동특성과 주묘 한계풍속을 파악하는데 있다. 실험의 대상이 된 선박은 2003년 9월 태풍 매미가 내습했을 당시 진해만에 묘박했던 소형 탱커선이며, 주묘실험의 결과는 이론분석 결과 및 현장보고와 매우 유사함을 확인하였다.

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Survey on the Occurrence of Abiotic Diseases on Kiwifruit in Korea

  • Koh, Young-Jin;Lim, Myoung-Taek;Jeong, In-Ho;Kim, Gyoung-Hee;Han, Tae-Woong;Cha, Ju-Hoon;Shin, Jong-Sup
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제23권4호
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    • pp.308-313
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    • 2007
  • A survey of the occurrence of abiotic diseases on kiwifruit (Actinidia deliciosa) trees was conducted at sixty-two kiwifruit orchards in twenty-one locations of Jeonnam and Jeju Provinces in Korea during the 2007 growing season. Various kinds of abiotic diseases were detected on the kiwifruit trees. Malformed fruits caused by incomplete pollination were commonly observed among the normally growing fruits on almost all of the kiwifruit trees examined. Fruits imbued with wire rust, fruits scratched or girdled by the wire and fruits injured by sunscald occurred in all of the examined orchards. Abnormal growth of girdled branches by the fence wire, dead trees killed by excessive soil moisture due to poor draining and leaf chlorosis by nutrient deficiencies were found in some orchards. Leaf spotting by herbicide and leaf scorch or blight by excessively high temperature were observed. Leaf blight on young shoots by late frost and bark split on trunks by freeze occurred in several open-field orchards. Flooding and strong wind damages by attack of typhoon 'Nari' were also found during the survey period. Cup-shaped leaves frequently occurred on young shoots in early spring and the incidence of the syndrome tends to increase annually in recent years, which are not etiologically defined until now.