• 제목/요약/키워드: wind database

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π형 주형을 가진 강합성 사장교의 공기역학적 제진방법에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Wind Aerodynamic Improvement of Steel Composite Cable Stayed Bridge having π-shaped Girder)

  • 장동일;민인기
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권4호통권37호
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    • pp.801-811
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    • 1998
  • 본 논문은 풍동실험을 통하여 ${\pi}$형단면을 가지는 강합성사장교의 공기역학적 특성과 제진방법에 대한 연구이다. 제진장치로는 Fairing, Extension, Post, Flap 등이 사용되었고, 가장 효과적인 개선단면을 선정하여 영각, 감쇠비와 난류실험을 수행하여 내풍안정성을 평가하였다. 실험결과 선정된 개선단면에서 공기역학적 내풍안정성이 향상되었고 공기역학적특성이 규명되었다. 따라서 본 연구에서 수행된 ${\pi}$형단면은 내풍설계의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

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Optimization of long span portal frames using spatially distributed surrogates

  • Zhang, Zhifang;Pan, Jingwen;Fu, Jiyang;Singh, Hemant Kumar;Pi, Yong-Lin;Wu, Jiurong;Rao, Rui
    • Steel and Composite Structures
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    • 제24권2호
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    • pp.227-237
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    • 2017
  • This paper presents optimization of a long-span portal steel frame under dynamic wind loads using a surrogate-assisted evolutionary algorithm. Long-span portal steel frames are often used in low-rise industrial and commercial buildings. The structure needs be able to resist the wind loads, and at the same time it should be as light as possible in order to be cost-effective. In this work, numerical model of a portal steel frame is constructed using structural analysis program (SAP2000), with the web-heights at five locations of I-sections of the columns and rafters as the decision variables. In order to evaluate the performance of a given design under dynamic wind loading, the equivalent static wind load (ESWL) is obtained from a database of wind pressures measured in wind tunnel tests. A modified formulation of the problem compared to the one available in the literature is also presented, considering additional design constraints for practicality. Evolutionary algorithms (EA) are often used to solve such non-linear, black-box problems, but when each design evaluation is computationally expensive (e.g., in this case a SAP2000 simulation), the time taken for optimization using EAs becomes untenable. To overcome this challenge, we employ a surrogate-assisted evolutionary algorithm (SAEA) to expedite the convergence towards the optimum design. The presented SAEA uses multiple spatially distributed surrogate models to approximate the simulations more accurately in lieu of commonly used single global surrogate models. Through rigorous numerical experiments, improvements in results and time savings obtained using SAEA over EA are demonstrated.

기후변화 시나리오를 이용한 미래 읍면동단위 기준증발산량 데이터베이스 설계 및 구축 (Design and Implementation of Reference Evapotranspiration Database for Future Climate Scenarios)

  • 김태곤;서교;남원호;이제명;황세운;유승환;홍순욱
    • 농촌계획
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    • 제22권4호
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    • pp.71-80
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    • 2016
  • Meanwhile, reference evapotranspiration(ET0) is important information for agricultural management including irrigation planning and drought assessment, the database of reference evapotranspiration for future periods was rarely constructed especially at districts unit over the country. The Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) provides several meteorological data such as precipitation, average temperature, humidity, wind speed, and radiation for long-term future period at daily time-scale. This study aimed to build a database for reference evapotranspiration using the climate forecasts at high resolution (the outputs of HadGEM3-RA provided by Korea Meteorological Administration (KMA)). To estimate reference evapotranspiration, we implemented four different models such as FAO Modified Penman, FAO Penman-Monteith, FAO Blaney-Criddle, and Thornthwaite. The suggested database system has an open architecture so that user could add other models into the database. The database contains 5,050 regions' data for each four models and four Representative Concentration Pathways (RCP) climate change scenarios. The developed database system provides selecting features by which the database users could extract specific region and period data.

해상풍력발전 단지배치에 따른 민감도 분석에 관한 연구 (A Study on the Sensitivity Analysis of Offshore wind farm Design)

  • 김도형;장은영;경남호;김홍우;김성완;김창석
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • This study draws economic expense factors according to the influence of generation resulted from slipstream and the arrangement of the complex when arranging and designing the complex for offshore windpower development as a model of 50MW offshore wind farm and conducts economics analysis. According to the result of the analysis, O (Optimize) arrangement was the one that has the highest generation for having the best windpower resources in terms of design and being least affected by slipstream; however, the arrangement requires expensive submarine cables and high installation cost. Therefore, according to the analysis of economics, it was thought that 50MW complex should have less economics as BC ratio 0.95 than the series arrangement of main wind direction and I+80 series arrangement would be rather more economical. This economics evaluation provides comparison according to the arrangement of the development complex considering the uncertainty of the electricity price and gross construction cost. And it is expected that the result of economics evaluation would greatly differ by installation capacity, and the reason is that the cost of electric infrastructure takes up a higher portion than the gross construction cost of the development complex. The only way to compensate this part is to make the windpower development complex larger. It seems that it will be necessary to enhance spot applicability to evaluate economics afterwards and pay consistent attention to and conduct follow-up research on the economics evaluation of the complex construction.

다양한 변장비를 가진 고층건축물에 작용하는 풍력의 상관 분석 (Correlation Analysis of Aerodynamic Forces acting on Tall Buildings with Various Side Ratios)

  • 김원술;요시다 아키히토;타무라 유키오
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.153-160
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    • 2015
  • 본 연구는 고층건축물의 기본설계 단계에서 평면형태를 결정할 때, 응용할 수 있도록 다양한 형상을 가진 고층건축물에 작용하는 풍력 및 풍응답에 대한 데이터베이스를 구축하는데 목적이 있다. 따라서 본 논문에서는 풍력데이터베이스의 초기단계로, 높이 200m이상의 고층건축물의 변장비(D/B=0.33, 0.50, 0.77, 0.83, 0.91, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 2.0, 3.0) 변화에 따른 풍력의 특성을 조사하고 기존 문헌과의 비교 검토를 통해 실험결과를 검증하였다. 또한 풍하중조합의 관점에서 풍방향-풍직각방향, 풍방향-비틀림방향 및 풍직각방향-비틀림방향 간의 풍력의 상호상관에 대해서 검토하였다. 실험결과, 풍방향 및 풍직각방향에 대한 평균 및 변동 모멘트계수와 풍직각방향 및 비틀림방향 변동모멘트계수의 파워스펙트럼밀도의 결과는 기존 연구결과와 잘 부합되는 것으로 나타났다. 또한, 지표면조도의 변화에 따른 풍방향, 풍직각방향 및 비틀림방향에 대한 풍력의 특성은 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 시간영역과 주파수영역에서의 변동모멘트의 상호상관계수 분석결과, 풍직각방향-비틀림방향 변동모멘트계수의 상호상관계수가 높게 나타나는 경향을 보였다.

KOMPSAT-5 후방산란계수 자료로 산출된 해상풍 검증 (Validation of Sea Surface Wind Estimated from KOMPSAT-5 Backscattering Coefficient Data)

  • 장재철;박경애;양도철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_3호
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    • pp.1383-1398
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    • 2018
  • 해상풍은 복잡한 해양 현상을 이해하는 데 가장 기초 요소 중 하나이다. 1990년대 초부터 산란계를 활용하여 전세계 바람장 자료를 생산해왔지만, 낮은 해상도로 인해 해양 연구에 제한적으로 사용되었다. Synthetic Aperture Radar(SAR)는 이러한 한계점을 보완하여 고해상도의 바람장 자료 생산이 가능하다. KOMPSAT-5는 한반도 최초의 X-band SAR 탑재 인공위성으로 고해상도 해상풍 산출이 가능하다. 본 연구는 KOMPSAT-5 후방산란계수 자료를 활용하여 산출한 해상풍의 검증 결과를 최초로 제시하였다. 18장의 KOMPSAT-5 ES 모드 자료를 수집하여 해양 부이와의 일치점 데이터베이스를 생산하였다. 정확한 해상풍 산출을 위해 육지 화소, 스페클 잡음, 선박 화소를 제거하는 전처리 과정을 거쳤고, 해양 부이 실측 자료에 Liu-Katsaros-Businger (LKB) 모델을 통해 10-m 중성 바람으로 변환하여 기준 자료로 활용하였다. XMOD2를 활용하여 산출한 해상풍은 후방산란계수 산출식에 따라 $2.41-2.74m\;s^{-1}$의 평균 제곱근 오차를 보였다. 분석 결과 KOMPSAT-5 후방산란계수 자료를 활용하여 해상풍을 산출하는 경우, 대기 중력파, 파랑, 내부파를 포함한 해양 기상 환경과 레인지 모호성(range ambiguity), 입사각의 이산적 불연속적 분포를 포함한 영상 품질에 의한 잠재적 오차 요인이 존재함을 규명하였다.

해상풍력단지 전력계통 연계를 위한 무효전력 최적 보상용량 계산에 관한 연구 (A Study on the Calculation of Optimal Compensation Capacity of Reactive Power for Grid Connection of Offshore Wind Farms)

  • 한성민;박주혁;황창현;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.65-76
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    • 2024
  • 최근 해상풍력산업이 활성화되면서 기존 화력 발전소 규모의 400MW 급 발전단지들이 개발되고 있다. 재생에너지는 에너지원에 따라 간헐성이 큰 특성이 있고, 최신 재생에너지 발전설비들은 제어기능을 갖는 인버터 기술로 구성되는 특징이 있다. 이러한 재생에너지원의 계통연계 확대에 따라 전력계통 접속을 위한 그리드코드도 점점 구체화되고 있고, 이에 따라 관련 검토도 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 그리드 코드 준수를 위해 여러 해상풍력 발전단지들을 통합하여 공동접속설비로 접속하는 경우, 최적 무효전력 보상용량 선정 방법에 대해 제안한다. 그리드 코드의 요구조건을 기반으로, 전북 서남해 400MW 풍력발전단지의 무효전력 보상과 과도안정도를 분석한다. 이 분석은 PSS/E를 사용하여 각 터빈 배치안과 케이블 데이터로 발전단지 DB를 구축하고, 내·외부망 케이블의 충전전류에 의한 무효전력과 연계점에서 무효전력 보상용량을 산출한다. 또한 전력계통 DB에 연계해서 정적, 동적 안정도를 고찰한다.

THE NUMERICAL SIMULATION OF ASTRO-CLIMATE CONDITIONS OVER THE TIBETAN PLATEAU

  • QIAN, XUAN;YAO, YONGQIANG;WANG, HONGSHUAI;LIU, LIYONG
    • 천문학논총
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    • 제30권2호
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    • pp.695-697
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    • 2015
  • The wind field and precipitable water vapor over the Tibetan Plateau are analyzed using the numerical model WRF. The spatial and vertical distributions of the relevant meteorological factors are summarized, providing evidence for selecting and further evaluating an astronomical site. This study serves as a further demonstration towards astro-climate regionalization, and provides us with an essential database for an astronomical site survey over the Tibetan Plateau.

로켓 부스터 분리 고속 풍동시험 (High-Speed Wind Tunnel Test on Rocket Booster Separation)

  • 라승호;김인선;옥호남;오범석;이준호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.75-81
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    • 2005
  • 낙하물 및 로켓 단분리 등과 같은 비행체 분리물의 궤적을 모사하기 위해 사출, 격자 및 CTS 시험과 같은 풍동시험 기법이 많이 사용된다. 본 논문에서는 3단형 과학로켓 개발 시 사용된 격자 및 CTS 시험 기법 및 대표적인 결과를 소개하였다. 시험에 사용된 풍동은 ONERA S2MA이며 마하수 2.0과 2.8에 대해 13개의 분리 궤적을 시험하였다. 시험 결과는 분리장치를 최적화기 위한 데이터베이스로 활용되었다.

철강 산업도시 포항의 미세먼지 농도 및 관련 기상자료에 대한 통계적 분석 (Statistical Analysis of PM10 and Meteorological Data in Pohang, a Steel-Industrial City)

  • 최민석;백성옥
    • 한국대기환경학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.329-341
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    • 2016
  • Pohang is a well-known industrial city in Korea with a large steel-industrial complexes. The biggest environmental issue in the city is associated with fine particulate matter (hereinafter, $PM_{10}$). The concentration of $PM_{10}$ is generally dependent on the local emission sources and meteorological conditions. Iron and steel industrial complexes are likely serious pollution sources of $PM_{10}$ in Pohang. In this study, daily $PM_{10}$ data from a large database from the year of 2000 to 2012 were statistically analyzed, together with meteorological data. The average concentrations of $PM_{10}$ were evaluated according to the frequency of Asian dust, haze, mist, and fog. The number of days exceeding short-term standard for $PM_{10}$ were also examined, taking into consideration of weather conditions. It was found that the concentration of $PM_{10}$ was reduced about 18% to 26% because of precipitation. In addition, the effects of wind direction and wind speed on the $PM_{10}$ concentrations were investigated.