• 제목/요약/키워드: wind velocity/direction

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해상 풍력발전체에 작용하는 풍하중과 파랑하중간의 비선형 상쇄간섭 해석 -수리모형실험을 중심으로 (Analysis of Nonlinear Destructive Interaction between Wind and Wave Loads Acting on the Offshore Wind Energy Converter based on the Hydraulic Model Test)

  • 조용준;양기석
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.281-294
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    • 2015
  • 해상 풍력발전체 최적설계에 필요한 파력과 풍력의 비선형 상쇄 간섭 생성기작을 규명하기 위해 5MW급 해상풍력 발전체를 대상으로 1/50 scale로 수리모형실험을 수행하였다. 해상풍력 발전체의 하부구조물은 시공이 용이하여 가장 선호되는 mono pile로 선정하였다. 돌풍은 Kaimal 스펙트럼과 상호스펙트럼에 기초한 Monte carlo 모로 재현하였으며, 모의결과를 토대로 순간 최대풍속은 10 m/s로 조정하였다. 파고는 해상풍력 시범단지가 예정되어있는 우리나라 서해안 해역의 파황을 고려하여 $H_s=0.1m$, 0.15 m, 0.2 m로 선정하였다. 수리모형실험 결과, 파력과 풍력의 비선형 상쇄 간섭은 해역이 거칠수록 보다 확연하게 관측되었으며, 이러한 결과는 해수면 요철로 인해 대기와 해수면의 경계에서 출현하는 Large eddy가 비선형 상쇄 간섭의 생성 기작이라는 우리의 추론을 뒷받침한다.

흐름방향과 압밀응력이 지반의 수리저항특성에 미치는 영향 (Effects of Flow Direction and Consolidation Pressure on Hydraulic Resistance Capacity of Soils)

  • 김영상;정신현;이창호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.55-66
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    • 2015
  • 우리나라 남서해안의 조차는 지역에 따라 3~8m까지 발생하며 이 지역의 풍력기초들은 조류의 다양한 흐름에 의한 세굴로 전체 구조물에 예상치 못한 진동에 의한 장기적인 불안정성이 야기될 수 있다. 본 연구에서는 흐름방향을 고려할 수 있도록 개선된 관수로식 수리저항성능 실험기를 이용하여 압밀압력과 흐름방향의 변화가 지반의 수리저항성능에 미치는 영향을 검토하였다. 실험결과 양방향 흐름에 노출된 시료의 세굴률이 일방향 흐름에서보다 크며, 한계전단응력은 감소하여 세굴에 더욱 취약해지는 것으로 나타났다. 또한 압밀압력이 증가함에 따라 세립질 토사의 한계전단응력과 같은 수리저항특성은 증가하여 세굴에 대한 저항성이 증가하나 조립토의 수리저항 성능은 크게 변화하지 않았다. 지반공학적 특성과 수리저항특성의 상관관계를 검토한 결과, 비배수전단강도는 한계전단응력과 비례관계이며 세립토 및 조립토의 흙 분류와 관계없이 하나의 상관관계로 효과적으로 한계전단응력을 예측할 수 있는 것으로 나타났으며 전단파 속도는 한계전단응력과 비례관계에 있으며 조립토와 세립토의 영역에 따라 비교적 명확히 구분되었다.

Solar concentrator optimization against wind effect

  • Sayyed Hossein Mostafavi;Amir Torabi;Behzad Ghasemi
    • Wind and Structures
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    • 제38권2호
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    • pp.109-118
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    • 2024
  • A solar concentrator is a reflective surface in the shape of a parabola that collects solar rays in a focal area. This concentrator follows the path of the sun during the day with the help of a tracking system. One of the most important issues in the design and construction of these reflectors is the force exerted by the wind. This force can sometimes disrupt the stability of the concentrator and overturn the entire system. One of the ways to estimate the force is to use the numerical solution of the air flow in three dimensions around the dish. Ansys Fluent simulation software has been used for modeling several angles of attack between 0 and 180 with respect to the horizon. From the comparison of the velocity vector lines on the dish at angles of 90 to - 90 degrees, it was found that the flow lines are more concentrated inside the dish and there is a tendency for the flow to escape around in the radial direction, which indicates the presence of more pressure distribution inside the dish. It was observed that the pressure on the concave surface was higher than the convex one. Then, the effect of adding a hole with various diameter of 200, 300, 400, 500, and 600 mm on the dish was investigated. By increasing the diameter up to the optimized size of 400 mm, a decrease in the maximum pressure value in the pressure distribution was shown inside the dish. This pressure drop decreased the drag coefficient. The effect of the hole on the dish was also investigated for the 30-degree angled dish, and it was found that the results of the 90-degree case should be considered as the basis of the design.

새만금 지역 간척지 및 인근 농경지에서의 비산 및 부유먼지의 지역별, 시기별 모니터링 (Monitoring of the Fugitive and Suspended Dust Dispersion at the Saemangeum Reclaimed Land and Neighboring Farm areas)

  • 황현섭;이인복;신명호;이광야;홍세운;서일환;유재인;;권경석;김용희
    • 한국농공학회논문집
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    • 제51권5호
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    • pp.9-17
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    • 2009
  • A study on fugitive dusts was conducted at Saemangeum reclaimed land and the neighboring farm located at the west coast of Korea. After the area was completely reclaimed in 2006, halophyte plants and several windbreak systems were installed. The distributions of suspended dust particle was regularly measured through field experiment. The size of dust source area was also analyzed periodically and then it was determined to be in the following order: Buan > Gimje > Gunsan. The suspended dust which were dispersed to the neighboring areas were significantly affected by the size of the soil particles, wind velocity and wind direction. The results of Big Spring Number Eight (BSNE) experiments also showed that the concentration of the fugitive dust generated from the reclaimed land was reduced remarkably by the presence of halophyte plants. Recently, in 2008, the measured dust concentration rate was decreased by an average of 30.6%. The average dust concentration is expected to decrease further as more areas are being covered by halophyte plants.

국부오손에 의한 절연물의 전기적 특성 (The Electrical Properties of Non-Uniformly Contaminated Insulator)

  • 최남호;박강식;구경완;김종석;한상옥
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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    • pp.935-938
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    • 2002
  • The degree of contamination in outdoor insulation system is one of the most importance factor to determine the level of insulation, and the salt is known as the most dangerous contaminants in the most region of the world. In a macroscopic point of view, as shown through the preceding study, the generation and deposition of salt contaminants has a great relation with the geographical conditions and the meteorological conditions, such as, wind velocity, wind direction, precipitation and so forth. However, in the aspect of microscopic analysis, the pollution mechanism has a great relation with aerodynamic properties of insulator, originated from the profile of insulators, and the non-uniform deposition is unevitable. So, in this investigation, we had make a experiment to seize the electrical properties of non-uniformly contaminated insulator. The results of this investigation could be used as a good groundwork in the determination of outdoor insulation design.

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서울지역 미세먼지 고농도에 따른 천식사망자 사례일의 종관기상학적 분류 (Synoptic Meteorological Classification of the Days on Which Asthma Deaths Occurred Due to High PM10 Concentrations in Seoul)

  • 최윤정;박종길;정우식
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.159-172
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    • 2017
  • Asthma deaths in Seoul peaked on the third, fifth, and second days after the PM concentration exceeded the daily average concentration standard. We classified the synoptic meteorological conditions, based on the days involving such cases, into three categories. Type 1 included the meteorological condition likely to cause high air pollution concentrations in the leeward region, the dominant wind direction of which is the northwest. Type 2 included the meteorological condition likely to cause high air pollution concentrations due to the weak wind velocity under stable atmospheric conditions. Type 3 was when the passage low atmospheric pressure and the expansion of high atmospheric pressure occurred at the rear, indicating a meteorological condition likely to cause high air pollution, in certain regions. Type 1 occurred 11 times, with high concentrations of over $100{\mu}g/m^3$ being observed in the southeastern part of Seoul. Type 2 occurred 24 times, often accompanied by a PM concentration of $100{\sim}400{\mu}g/m^3$. Type 3 occurred 11 times, and was accompanied by several days of yellow dust that accounted for the highest concentrations.

통리해수욕장(桶里海水浴場) 녹지대조성(綠地帶造成)에 관(關)한 연구(研究)(I) - 사구지주변(砂丘地周邊)의 재해요인분석(災害要因分析) - (Studies on a Plan for Afforestation at Tong-ri Beach Resort - Analysis of Factors Causing Disasters around Beach -)

  • 조희두
    • 한국산림과학회지
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    • 제77권2호
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    • pp.178-185
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    • 1988
  • 해수욕장(海水浴場) 녹지대(綠地帶)는 휴식시설기능(休息施設機能)과 방재기능(防災機能)을 만족(滿足)할 수 있도록 조성(造成)하여야 되므로 통리해수욕장(桶里海水浴場)에 녹지대(綠地帶)를 조성(造成)하기 위(爲)하여 방재기능측면(防災機能側面)에서 각종재해요인(各種災害要因)을 분석(分析)한 바 다음과 같다. (1) 하계(夏季)의 주풍방향(主風方向)은 SE방위(方位)이다. (2) 하계(夏季)의 1시간평균풍속(時間平均風速)은 2.1~3.0m/sec가, 순간풍속(瞬間風速)은 1.1~2.0m/sec가 발생빈도(發生頻度)가 제일 높다. (3) 구사(丘砂)의 입경(粒徑)은 세립(細粒)이며 광물조성(鑛物組成)은 양적(量的)으로 Quartz, Calcite, Feldspars, Sericite 순(順)이다. (4) 구사(丘砂)의 사별입경급(篩別粒徑級)이 작을수록 Quartz의 수량(數量)은 대단(大端)히 많아지고 Calcite와 Feldspars의 양(量)은 감소(減少)되며 Sericite의 양(量)은 증가(增加)한다. (5) 구사(丘砂)의 직경급(直徑級)에 따른 한계마찰풍속식(限界摩擦風速式) $y=4.191x^{0.221}$이다. (6) 비래염분량(飛來鹽分量)은 정선(汀線)가까이에서 제일 많고 내지(內地)로 향(向)하면서 급격(急激)히 감소(減少)한다. 포착염분량(捕捉鹽分量)의 회귀식(回歸式)은 $y=28.181{\times}(-0.369^x)$이다. (7) 해수함염량(海水含鹽量)은 33‰이다.

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기상조건별 비산먼지 관리체계 최적화 연구 (Optimization of Fugitive Dust Control System for Meteorological Conditions)

  • 김현구
    • 한국대기환경학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.573-583
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    • 2005
  • Fugitive dust, which is emitted in the ambient air without first passing through a stack or duct designed to control flow, is frequently generated by means of wind erosion from storage yards at Pohang Steel Wokrs. The size distribution of fugitive dust is mostly in the range of coarse particulate which is deposited as soon as emitted and less harm to human health; however $20\%$ of fugitive dust contains PM 10 known as one of most harmful airborne pollutant. Consequently, effective control and reduction of fugitive dust is strongly requested by the local society, but it is not easy so far because the generation and dispersion of fugitive dust highly depends on meteorological conditions, and it being occurred for irregularity. This research presented a fugitive dust control system for each meteorological condition by providing statistical prediction data obtained from a statistical analysis on the probability of generating the threshold velocity at which the fugitive dust begins to occur, and the frequency occurring by season and by time of the wind direction that can generate atmospheric pollution when the dispersed dust spreads to adjacent residential areas. The research also built a fugitive dust detection system which monitors the weather conditions surrounding storage yards and the changes in air quality on a real-time basis and issues a warning message by identifying a situation where the fugitive dust disperses outside the site boundary line so that appropriate measures can be taken on a timely basis. Furthermore, in respect to the spraying of water to prevent the generation of fugitive dust from the storage piles at the storage yard, an advanced statistical meteorological analysis on the weather conditions in Pohang area and a case study of fugitive dust dispersion toward outside of working field during $2002\∼2003$ were carried out in order to decide an optimal water-spraying time and the number of spraying that can prevent the origin of fugitive dust emission. The results of this research are expected to create extremely significant effects in improving surrounding environment through actual reduction of the fugitive dust produced from the storage yard of Pohang Steel Works by providing a high-tech warning system capable of constantly monitoring the leakage of fugitive dust and water-spray guidance that can maximize the water-spraying effects.

수직 하강 비행 조건에서의 쿼드콥터 주위의 유동장 계측 (Measurement of the Flow Field Around a Quadcopter in Vertical Descending Flight)

  • 권민정;권기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.359-367
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    • 2018
  • 회전익기가 하강 비행 시 발생하는 와류 고리 상태는 회전면 근처에 도넛 모양의 순환유동을 발생시키며, 추력 상실로 인한 기체의 추락을 유발한다. 본 논문에서는 무인 비행체의 종류 중 하나인 쿼드콥터의 와류 고리 상태에서의 유동장을 물리적으로 규명하였다. 한국항공우주연구원 1m 아음속 풍동에서 쿼드콥터의 하강 비행을 모사했으며, 유동장 계측을 위해 입자 영상 유속계(PIV)를 이용했다. 정지 비행 상태의 유도 속도를 운동량이론을 이용하여 추정하고, 이를 통해 와류 고리 상태를 유발할 수 있는 하강 속도의 범위에서 시험을 수행하였다. 또한 하강률에 따른 유동장 계측뿐만 아니라 프로펠러 간의 간격을 달리 주어서도 와류 고리의 발달 및 진행방향을 확인하였다. 더불어 본 연구 결과는 쿼드콥터 주변의 유속 측정을 통해서도 와류 고리 상태를 예측할 수 있다는 것을 보여준다.

와류 격자법에 의한 수평축 풍력터빈의 공기역학적 성능예측 (Aerodynamic Performance Prediction of Horizontal Axis Wind Turbine by Vortex Lattice Method)

  • 유능수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1264-1271
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    • 1990
  • 본 연구에서는 회전 깃(rotor blade)을 폭 방향과 시위방향으로 많은 평면 페 널(panel)들로 나누어 이에 말굽쇠 형 화류(horseshoe vortex)를 분포시키는 양력면 (lifting surface)으로 대치하고 후류는 깃상의 순환(circulation)분포에 의해 그 크 기가 결정되는 와도(vorticity)를 와류격자로 대치하는 와류격자법(Vortex Lattice Method`VLM)을 사용하여 HAWT의 공기역학적 성능 예측을 시도하였다. 그리고 후류의 형상은 근 후류(near wake)와 원후류(far wake)로 나누어 근 후류는 깃의 후연(trail- ing edge)에서의 속도를 갖고 와선(vortex line)이 움직이게 하여 결정하였고 원 후류 는 반무한대 원형화류 실린더(semi-infinite circular vortex cylinder)로 취급하여 결정하였다.