• 제목/요약/키워드: urban wind simulation

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냉각에너지를 활용한 바람길 구성요소 분류 - 대구광역시를 사례로 - (Classification of Wind Corridor for Utilizing Heat Deficit of the Cold-Air Layer - A Case Study of the Daegu Metropolitan City -)

  • 성욱제;엄정희
    • 한국조경학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.70-83
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    • 2023
  • 최근 산림청이 기후 변화 대응 대책으로써 지자체 바람길숲 조성 사업을 시행함에 따라 다양한 바람길에 대한 연구가 수행되어 오고 있다. 바람길숲 조성을 위해서는 바람길 기능에 대한 평가가 선행되어야 한다. 하지만, 현재 바람길을 직접적으로 평가하고, 바람길의 유형에 따라 공간을 구분할 평가 지표가 없어 간접적인 지표를 기준으로 분석을 수행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 냉각에너지 분석을 찬공기 생성에 대한 평가 지표로 활용함으로써 바람길을 평가 및 분류하는 방법을 제안하였다. Kaltluftabflussmodell_21(KLAM_21)이라는 찬공기 분석 모형을 활용하여 냉각에너지 분석을 하였다. 그리고 시뮬레이션 분석 결과에 따라 바람길을 찬공기 생성지역, 찬공기 취약지역, 찬공기 유동지역으로 분류하였다. 냉각에너지량을 기준으로 상위 5퍼센트를 찬공기 생성지역, 하위 5퍼센트를 찬공기 취약지역으로 분류하였다. 또한 찬공기 유동지역은 찬공기 생성지역에서 이동하는 찬공기의 흐름을 파악하여 분류하였다. 분석 결과, 대구광역시의 바람길 6개의 바람 생성지역이 존재하며, 찬공기 취약지역은 시가지 내부에 집중되어 있었고, 찬공기 유동지역은 대구광역시의 주요 하천과 도로를 따라 형성되어 있었다. 본 연구의 방법론을 통해 바람길의 효과를 정량적 평가 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 바람길숲 조성 사업지 선정에 제시할 수 있는 평가 지표로 활용될 것으로 판단된다.

CFD 시뮬레이션을 이용한 건축물 및 녹지배치가 외부 열환경에 미치는 영향 예측 (Prediction of Effect on Outside Thermal Environment of Building and Green Space Arrangement by Computational Fluid Dynamic)

  • 김정호;손원득;윤용한
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.69-81
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    • 2012
  • This study forecasts changes in thermal environment and microclimate change per new building construction and assignment of green space in urban area using Computational Fluid Dynamics(CFD) simulation. The analysis studies temperature, humidity and wind speed changes in 4 different given conditions that each reflects; 1) new building construction; 2) no new building construction; 3) green spaces; and 4) no green spaces. Daily average wind speed change is studied to be; Case 2(2.3 m/s) > Case 3. The result of daily average temperate change are; Case 3($26.5^{\circ}C$) > Case 4($24.6^{\circ}C$) > Case 2($23.9^{\circ}C$). This result depicts average of $2.5^{\circ}C$ temperature rise post new building construction, and decrease of approximately $1.8^{\circ}C$ when green space is provided. Daily average absolute humidity change is analysed to be; Case 3(15.8 g/kg') > Case 4(14.1 g/kg') > Case 2(13.5 g/kg'). This also reveals that when no green spaces is provided, 2.3 g/kg' of humidity change occurs, and when green space is provided, 0.6 g/kg change occurnd 4(1.8 m/s), which leads to a conclusion that daily average wind velocity is reduced by 0.5 m/s per new building construction in a building complex.

무거운 가스의 누출에 의한 플래쉬화재사고에서 사고결과에 미치는 매개변수의 영향 분석 (Analysis of Parameters Affecting the Consequence of the Flash Fire Accident by the Release of Heavy Gas)

  • 김태옥;이헌창;함병호;조지훈;신동일;장서일
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.29-39
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    • 2006
  • The effect of parameters on the consequence of the flash fire accident by the release of heavy gas(in this study, xylene vapor) was analyzed. Simulation results showed that the distance with the lower flammable limit($X_{LFL}$) was increased with the increase of the release hole diameter. For the case of the elevated release, $X_{LFL}$ was increased with the increase of the wind speed and the release height, but $X_{LFL}$ was not affected by the wind speed for the release on the ground level. Therefore, the accident in the elevated release was more dangerous than the release on the ground level. In this condition, the release height had more effect on $X_{LFL}$ at the night time than the daytime and in the urban area than the rural area.

가로녹지 유형이 보행공간의 초미세먼지에 미치는 영향 분석 - 미기후 시뮬레이션을 활용하여 - (Analysis of the effect of street green structure on PM2.5 in the walk space - Using microclimate simulation -)

  • 김신우;이동근;배채영
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.61-75
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    • 2021
  • Roadside greenery in the city is not only a means of reducing fine dust, but also an indispensable element of the city in various aspects such as improvement of urban thermal environment, noise reduction, ecosystem connectivity, and aesthetics. However, in studies dealing with the effect of reducing fine dust through trees in existing urban spaces, microscopic aspects such as the adsorption effect of plants were dealt with, structural changes such as the width of urban buildings and streets, and the presence or absence of trees, Impact studies that reflect the actual form of In this study, the effect of greenery composition applicable to urban space on PM2.5 was simulated through the microclimate epidemiologic model ENVI-met, and field measurements were performed in parallel to verify the results. In addition, by analyzing the results of fine dust background concentration, wind speed, and leaf area index, the sensitivity to major influencing variables was tested. As a result of the study, it was confirmed that the fine dust reduction effect was the highest in the case with a high planting amount, and the reduction effect was the greatest at a low background concentration. Based on this, the cost of planting street green areas and the effect of reducing PM2.5 were compared. The results of this study can contribute as a basis for considering the effect of pedestrian space on air quality when planning and designing street green spaces.

인간 열환경 지수를 이용한 생기후지도 작성 및 도시·조경계획 및 디자인에의 적용방안 (A Way for Creating Human Bioclimatic Maps using Human Thermal Sensation (Comfort) and Applying the Maps to Urban and Landscape Planning and Design)

  • 박수국
    • 한국조경학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.21-33
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    • 2013
  • 이 연구는 대구광역시에 위치한 중심상업지역을 포함한 국채보상운동공원과 2.28공원지역을 대상지로 미기후 실측과 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 여름철 인간 열환경 지수를 분석하고, 그 지수를 토대로 인간 생기후지도를 제작하여 향후 도시 조경계획 및 디자인에 이용할 방안을 모색하는데 목적을 두었다. 인간 열환경 지수를 분석하기 위해 필요한 자료들로서 기후자료(기온, 습도, 풍속, 태양 및 지구 복사에너지)와 도시공간 구성자료(건물의 위치와 높이; 수목의 위치와 높이; 수목의 종류와 건물 벽, 지표면의 재질; 태양 복사에너지 반사율과 지구 복사에너지 방사율)를 지리정보시스템 자료와 실측을 통해 구축하였다. 그 결과, 풍속이 약할수록 도시중심상업지역이 공원보다 높은 기온을 나타냈으며, 습도는 반대의 현상을 보였다. 특히, 주풍 방향의 길들은 지역풍의 영향으로 주풍과 직각방향의 길들보다 더 낮은 기온을 나타냈다. 여름철 열환경 지수에서 가장 큰 영향을 미치는 기후요소는 태양직사광선으로 나타났으며, 도시공간에서 그늘 조성이 가장 효과적인 열환경 개선 방법이었다. 그 방법 중 파고라에 수목그늘을 이중적으로 조성하는 방법이 가장 효과적이었으며, 북향의 건물 벽 앞에 수목그늘을 조성하는 것이 그 다음으로 효과적이었다. 또한, 수종 선택뿐만 아니라 식재방식에도 중점을 두어야 하는 것으로 나타났다. 양지의 열환경 지수는 따뜻한 정도(warm)에서 매우 더운 정도(very hot)로 나와, 음지의 중간(neutral)에서 따뜻한 정도(warm)에 비해 불쾌한 열환경이 조성되었다. 특히, 양지는 넓은 광장형태의 지역들이 좁은 길보다 더 불쾌한 결과를 보였다. 재질의 반사율을 건물 벽 0.15, 지표면 0.1 낮췄을 때, 열환경 지수가 음지에서는 한 단계 중 1/6만큼, 양지에서는 1/3만큼 감소됨을 알 수 있었다. 이와 같은 미기후적 접근방식이 도시 열환경 개선방안을 찾는데 효과적일 것이다.

빌딩주변 자동차 배기가스중의 NOx 분산에 관한 수치해석 (Numerical Simulation on Dispersion of NOx in Vehicular Exhaust Gas around Buildings)

  • 전영남;정오진;송형운
    • 한국환경과학회지
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    • 제13권7호
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    • pp.655-660
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    • 2004
  • This paper demonstrates the numerical simulation of three dimensional flow pattern for vehicular exhaust dispersion in the street canyons. The wind flow around buildings in urban is computed by the SIMPLEST method. The convection-diffusion equation was used to compute the $NO_X$ concentration level near buildings. Details are given of important boundary conditions and turbulence quantities variations. The simple turbulence model was used for unisotropic viscous effect. A control-volume based finite-difference method with the upwind scheme is employed for discretization equation. The simple turbulence model applied in this study has been verified through comparison between predicted and measured data near buildings. By the predictive results, the updraft induced by the presence of high-rise buildings is important in the transport of street level pollutant out from the street canyons. Our suggestion for reducing ground level pollution is to have high-rise buildings constructed or to reduce the channelling effect of street canyons.

3D City모델과 CFD 모델을 통합한 대기환경 시각화 연구 (A Study on Atmospheric Environment Visualization by Integrating 3D City Model and CFD Model)

  • 안승만;이호영;성효현;최영진;우정헌
    • 대한공간정보학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.13-21
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    • 2011
  • 3D City 모델로부터 CFD 모델 입력자료를 생성하여 모델링 품질을 향상시키고 CFD 모델링 결과를 3D 모델과 통합하여 사실적이고 쉽게 인지할 수 있는 시각화 방법에 대하여 연구하였다. 국토지리정보원에서 구축한 3D City 모델을 이용해 세밀도와 정확도가 향상된 CFD 모델 입력자료를 생산하여 적용함으로써 상세한 도시공간구조를 반영하는 향상된 CFD 모델을 생산하였다. CFD_NIMR_SNU 모델로부터 바람의 흐름과 오염물질 확산을 시뮬레이션 하였으며 3D City Model과 CFD 모델을 통합하여 동적으로 시각화 하였다. 본 대기환경 시각화 도구는 도시기후 계획 및 관리에 있어 의사결정을 위한 시각적 소통능력을 향상시켜 비용과 시간을 최소화할 것이다.

드론의 외풍 환경 비행 안전성 평가 및 정밀 시뮬레이션 (Risk Assessment of a Drone Under the Gust and its Precise Flight Simulation)

  • 이동열;박선후;신상준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.173-180
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    • 2022
  • 드론의 운항 방식 및 교통환경은 기존의 항공교통이나 지상교통과는 상이하다. 드론의 안전 운항을 위한 교통 관리 체계 정립의 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 드론이 비행 중에 조우할 수 있는 위험 상황에 대하여 시뮬레이션에 의거하여 분석하고 대책을 수립하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 드론이 도심 환경에서 운항할 때 건물 사이로 발생하는 외풍에 영향을 받을 수 있으며, 이러한 외풍의 영향성을 예측하고 위험도를 분석하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 외풍 환경에서 비행 임무의 안전도를 평가하는 방법을 제시하였다. 외풍 조건을 입력할 수 있는 정밀 6자유도 비행 시뮬레이션을 구현하여 비행 임무 수행 중 외풍으로 인한 경로의 이탈, 자세각의 변화 등 그 영향성을 예측하였다. 비행 임무 실패 확률에 대해 정량화하는 방법을 제시하였다.

Impacts of green technologies in distribution power network

  • Suwanapingkarl, Pasist;Singhasathein, Arnon;Phanthuna, Nattaphong;Boonthienthong, Manat;Srivallop, Kwanchanok;Ketken, Wannipa
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제3권1호
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    • pp.90-100
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    • 2015
  • Green technologies such as renewable energy resources, Electric Vehicles and Plug-in Hybrid Electric Vehicles (EVs/PHEVs), electric locomotives, etc. are continually increasing at the existing power network especially distribution levels, which are Medium Voltage (MV) and Low Voltage (LV). It can be noted that the increasing level of green technologies is driven by the reduction emission policies of carbon dioxide ($CO_2$). The green technologies can affect the quality of power, and hence its impacts of are analysed. In practical, the environment such as wind, solar irradiation, temperature etc. are uncontrollable, and therefore the output power of renewable energy in that area can be varied. Moreover, the technology of the EVs/PHEVs is still developed in order to improve the performance of supply and driving systems. This means that these developed can cause harmonic distortion as the control system is mostly used power electronics. Therefore, this paper aims to analyse the voltage variation and harmonic distortion in distribution power network in urban area in Europe due to the combination between wind turbine, hydro turbine, photovoltaic (PV) system and EVs/PHEVs. More realistic penetration levels of SSDGs and EVs/PHEVs as forecasted for 2020 is used to analyse. The dynamic load demands are also taken into account. In order to ensure the accurate of simulation results, the practical parameters of distribution system are used and the international standards such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standards are also complied. The suggestion solutions are also presented. The MATLAB/Simulink software is chosen as it can support complicate modelling and analysis.

시대별 아파트 단지의 미기후 분석 (Analysis of Microclimate in Apartment Complex by Age)

  • 김철희;정응호;김대욱;차재규
    • 한국주거학회:학술대회논문집
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    • 한국주거학회 2009년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.104-108
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    • 2009
  • Rapid urbanization resulted in expansion of urban area and increase of population bringing deepened housing shortage. Supply-oriented housing policy made apartment a representative residential space in Korea in spite of the short history of apartment. This study analyzed the shape and arrangement of main building by year and the microclimate in the complex depending on the number of floors. The purpose of this study was to present the basic data in developing apartment complex to solve problems like the stagnation of pollution source and the rise of temperature due to the declined ventilation in apartment complex, and the worsened urban heat island phenomenon due to the impeded flow of wind. This study rearranged the shape and arrangement of main building by year and the tendency of the number of floors by year in the process of change, by generalizing the process of change of apartment complex, a representative modern residential space through preliminary research. Based on it, 8 object lot by age was selected and simulated by using Envi-met. Simulation identified that the change of apartment complex takes place having a positive effect on microclimate in the apartment complex and the microclimate in the apartment complex is influenced a lot by the shape of complex. If in future apartment complex plan, a systematic legal criteria of design is made about the shape and arrangement of main building, it might have a positive effect on the improvement of microclimate in the apartment complex, a representative residential space in Korea.

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