• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.181.3-181.3
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• 2010

최근들어 전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics)은 빌딩에 대하여 다양한 응용분야에서 사용된다. 이번 연구에서는 측정이 어려운 도심지 건물 군을 지나는 바람에 대하여 CFD해석 방법을 이용하여 고층 빌딩 상공을 지나가는 바람장을 예측 하였으며, 예측 된 결과를 실제 측정치와 비교 검증하였다. 바람장 측정 방법은 마스트를 세워서 측정하는 방법, 풍동 실험실에서 축소된 모형에 대한 실험방법, PIV 측정방법, LIDAR, SODAR측정 방법 등 많은 방법이 있다. 이번 연구에서는 가장 정확한 측정 방법인 LIDAR를 사용하여 측정을 수행하였다. 바람장이 측정된 장소는 서울 잠실 롯데 호텔 상공이며, 불어오는 바람은 롯데 월드를 중심으로 주변의 상가 건물들과 아파트 건물들 때문에 불안정하며 고르지 않을 것으로 예상되었다. LIDAR 측정은 일정 기간 동안 이루어 졌다. CFD해석은 임의의 시간대에 대해서 주 풍향에 대해서 해석이 수행되었다. CFD 해석결과는 최종적으로 측정 데이터와 비교 검증이 이루어 졌으며, 두 데이터간의 일치도가 높음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.836-840
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• 2007

Large-Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV)는 Particle Image Velocimetry (PIV)를 자연하천이나 실험실에서 넓은 영역($4m^2{\sim}45,000m^2$)에 적용할 수 있도록 확장시킨 것으로 지난 10여년 이상 세계적으로 널리 이에 대한 연구가 진행되고 있다. PIV는 seeding, illumination, recording 그리고 image processing으로 구성된다. LSPIV(Large Scale PIV)는 PIV의 기본원리를 근거로 하여 기존의 PIV에 비하여 실험실 내에서의 수리모형실험이나 일반 하천에서의 유속측정과 같은 큰 규모의 흐름해석을 할 수 있도록 seeding, illumination에 대한 조정이 필요하고, 촬영된 image에 대한 왜곡을 없애는 작업이 필요하다. LSPIV는 PIV의 네가지 단계를 포함하여 seeding, illumination, recording, image transformation, image processing 및 post-processing의 여섯 단계로 구성되어진다 (Li, 2002). LSPIV를 일반 하천에 적용시, 자연발생적인 tracers - 난류로 인한 표면 교란, 부유물, 수공구조물로 인해서 발생하는 자연 발생되는 거품 - 가 풍부해서 seeding이 불필요한 경우를 제외하고는 정확한 유속장의 해석을 위하여 인공적인 seeding을 필요로 한다. 일반적으로 Seeding 재료로 많이 이용되는 것은 wood mulch, Ecofoam, grain-straw 등이다. 하천에서 자연발생적 혹은 인위적 seeding을 하였을 때 이들 tracers의 물리적인 속성으로 바람에 쉽게 영향을 받고 이로 인하여 실제의 물표면유속을 대표하지 못하는 경우가 있다. 이에 실험실의 개수로에서 여러 가지 이용 가능한 tracers에 대하여 바람에 의한 오차 발생의 정도를 조사하였다. 실험에 사용된 seeding 재료로는 black polypropylene, Ecofoam, white polystyrene의 세가지를 이용하였다. black polypropylene (SG=0.92)과 white polystyrene (SG=0.0125)은 폭 1 m 이내의 개수로 실험 장치에서 유속장의 해석에 많이 이용되고 Ecofoam (SG=0.0065)은 수리 모형실험에서 많이 이용된다. seeding 물질에 따른 바람의 영향을 분석하기 위해서 폭 60cm의 개수로에서 seeding 물질을 변경하면서 펌프의 조작에 의해 3가지 단면평균유속을 발생시키고, 각 평균유속조건에 대해 4가지의 바람세기 - 바람이 없을 때와 팬의 바람세기를 1단, 2단, 3단으로 조정 - 를 발생시켰으며, 개수로위에서 촬영한 이미지의 상류측기준점으로부터 0.3556m 하류 지점을 횡단하는 단면의 표면유속을 측정하여 비교하였고, 그 단면의 중앙에서 물표면 바로 위 지점의 풍속을 측정하였다. 각 Seeding 물질에 대해 팬을 켜지 않았을 때, 즉 바람의 영향이 없을 때 측정한 표면유속을 바람의 세기가 변한 경우의 기준 표면유속으로 이용하였다. 본 연구의 결과 비중이 0.01 내외인 Ecofoam과 white polystyrene에 비해 비중이 0.92인 black polypropylene은 대부분이 물속에 잠겨 있어 흐름과 거의 일치하여 움직임을 알 수 있었다. 또한 흐름의 평균유속이 0.165 m/s의 저유속에서 바람이 tracers에 미치는 영향이 평균유속 0.558m/s인 경우보다 커서, 바람의 세기의 증가에 따라 표면유속 측정값이 급속히 감소되었다. 흐름의 평균유속이 큰 경우에는 바람이 tracer에 마치는 영향이 현격히 줄어듬을 보이고 있다. 결론적으로 유속이 증가함에 따라 바람의 영향은 감소하나, 바람의 영향을 최소화시키기 위해서는 가급적 비중이 큰 물질(0.5

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.370-370
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• 2021

태풍으로 인한 피해를 줄이기 위해 경로, 강도 및 폭풍해일의 사전 예측은 매우 중요하다. 이중, 태풍의 경로와는 달리 강도 및 폭풍해일의 예측에 있어서 바람장은 수치 모델의 초기 입력값으로 요구되기 때문에 정확한 바람장 정보는 필수적이다. 대기 바람장 예측 방법은 크게 해석적 모델링, 라디오존데 측정과 위성 사진을 통한 산출로 구분할 수 있다. Holland의 해석적 모델링은 비교적 적은 입력값이 필요하지만 정확도가 낮고, 라디오존데 측정은 정확도가 높지만 점 측정에 가깝기 때문에 이차원 바람장을 산출하기에 한계가 있다. 위성 사진을 통한 바람장 산출은 위성기술의 고도화로 관측 채널 수 및 시공간 해상도가 크게 증가하고 있기 때문에 다양한 기법들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 생성적 적대 신경망 (Generative Adversarial Network, GAN)을 통해 일련의 연속된 과거 적외 채널 위성 사진 흐름의 패턴을 학습시켜 미래 위성 사진을 예측하고, 예측된 연속적인 위성 사진들의 교차상관 (cross-correlation)을 통해 바람장을 산출하였다. GAN을 적용함에 있어 2011년부터 2019년까지 한반도 근방에 접근했던 태풍 중에 4등급 이상인 68개의 태풍의 한 시간 간격으로 촬영된 총 15,683개의 위성 사진을 학습시켜 생성된 이미지들은 실측 위성 사진들과 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, 생성된 이미지들의 교차상관으로 얻어진 바람장 벡터들의 풍향, 풍속, 벡터 일관성 및 수치 모델과의 비교를 통해 각각의 벡터들의 품질 계수를 구하고 정확도가 높은 벡터들만 결과에 포함하였다. 마지막으로 국내 6개의 라디오존데 관측점에서의 실측 벡터와의 비교를 통해 본 연구 결과의 실효성을 검증하였다. 본 연구에서 확장하여, 이와 같이 AI 기법과 이미지 교차상관 기법을 사용하여 얻어진 바람장으로부터 태풍 강도예측에 필요한 요소인 태풍의 눈의 위치, 최고 속도와 태풍 반경을 직접적으로 산출할 수 있고. 이러한 위성 사진을 기반으로 한 바람장은 단순화된 해석적 바람장을 대체하여 폭풍 해일 모델링의 예측 성능 개선에 기여할 것으로 보여진다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.38 no.4
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• pp.378-386
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• 2019

Unlike ship noise that radiates from moving ships, wind noise is caused by breaking waves as a result of the interaction between the wind and the sea surface. In this paper, WNL (Wind Noise Level) was modeled by considering the noise source of the wind as the bubble cloud generated by the breaking waves. In the modeling, SL( Source Level) of the wind noise was calculated using the wind-speed data measured from the weather buoy operated in the coastal area of the East Sea. At the same time as observing the wind speed, NL (Noise Level) was continuously measured using a self-recording hydrophone deployed near the weather buoy. The modeled WNL according to the wind speed and the measured NL removing the shipping noise from the acoustic raw data were compared in the low-frequency band. The overall trends between the modeled WNL and the measured NL were similar to each other. Therefore, it was confirmed that it is possible to model the WNL in the shallow water considering the SL and distribution depth of bubble cloud caused by the wind.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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• v.20 no.2
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• pp.75-88
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• 2017

This study analyzed wind flows based on spatial and geomorphological characteristics of Daegu Metropolitan City. A three-stage analysis was performed, starting with a comparison of meteorological relationships between local wind direction (synoptic wind) and local wind flow. In the second stage the study area was subdivided into districts and suburban districts to analyze the relative change of local wind flow. In stage three, the formation of wind corridor for local wind flow, wind flow for the entire urban space, and spatial relationships between flows were verified comparatively using KLAM_21. Three results are notable, the first of which is a low correlation between synoptic wind of a region, and local wind, flow in terms of meteorology. Secondly, observations of local wind flow at five downtown districts and two suburban districts showed that there were diverse wind directions at each measurement point. This indicates that the spatial and geomorphological characteristics of areas neighboring the measurement points could affect the local wind flow. Thirdly, verifying the results analyzed using KLAM_21, compared to Atomatic Weather System(AWS) measurement data, confirmed the reliability of the numerical modelling analysis. It was determined that local wind flow in a city performs a spatial function and role in ameliorating the urban heat island phenomena. This indicates that, when an urban planning project is designed, the urban heat island phenomena could be ameliorated effectively and sustainably if local wind flow caused by immediate spatial and geomorphological characteristics is confirmed systematically and techniques are intentionally applied to connect the flows spatially within areas where urban heat islands occur.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 1998.11a
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• pp.105-110
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• 1998

본 연구에서는 실내 쾌적성을 향상시키는데 적합한 에어컨의 기류형태를 파악하고자 세 가지 유형의 기류(감성기류, 풍량변화 기류, 풍향변화 기류)애 대한 감각반응, 감성반응, 정서반응 둥을 측정, 비교하였다. 기류감을 나타내는 13개의 형용사 쌍으로 구성된 의미미분척도에 대한 실험참가자의 평정을 변량분석한 결과, 감성기류가 다른 종류의 바람보다 선호되는 것으로 나타났으며, 간접적이고 신선하며 편안한 바람으로 평가되었다. 반면 풍량변화 기류는 가장 선호되지 않았으며, 직접적이고 거칠며 자극적인 바람으로 평가되었다. 정서반응에 대한 감각반응의 예측정도를 알아보기 위해 회귀분석을 실시한 결과, 변화가 없는 규칙적인 바람으로 평가되는 바람과 간접적인 바람을 쾌적하다고 느끼고 선호하는 것으로 나타났다. 감성반응에 영향을 주는 감각반응으로는 직접감이 단연 중요한 요인으로, 바람이 간접적으로 불어 온다고 판단될수록 이완되고 편안하다고 느끼며, 자연스럽고 부드러운 바람이라고 느끼는 것으로 나타났다

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.2 no.1
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• pp.35-42
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• 1999

본 연구에서는 실내 쾌적성을 향상시키는데 적합한 에어컨의 기류형태를 파악하고자 세 가지 유형의 기류(감성기류, 풍향변화 기류, 풍향변화 기류)에 대한 감각반응, 정서반응 등을 측정, 비교하였다. 기류감을 나타내는 13개의 형용사 쌍으로 구성된 의미미분 척도에 대한 실험참가자의 평정을 변량분석한 결과, 감성기류가 다른 종류의 바람보다 선호되는 것으로 나타났으며, 간접적이고 신선하며 편안한 바람으로 평가되었다. 반면 풍량변화 기류는 가장 선호되지 않았으며, 직접적이고 거칠며 자극적인 바람으로 평가되었다. 정서반응에 대한 감각반응의 예측정도를 알아보기 위해 희귀분석을 실시한 결과, 변화가 없는 규칙적인 바람으로 평가되는 바람과 간접적인 바람을 쾌적 하다고 느끼고 선호하는 것으로 나타났다. 감성반응에 영향을 주는 감각반응으로는 직접감이 단연 중요한 요인으로, 바람이 간접적으로 불어 온다고 판단될수록 이완되고 편안하다고 느끼며, 자연스럽고 부드러운 바람이라고 느끼는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2000.04a
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• pp.58-59
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• 2000

오존은 공간적.시간적 변동이 매우 큰 대기오염물질로 서울시의 27개 대기오염 자동측정망에서 실시간으로 측정.감시되고 있으며, 오존의 농도가 높아지는 여름철에는 오존경보제를 실시하고 있다. 특히 오존의 농도는 일사, 풍향, 풍속 등의 기상인자, $NO_x$, VOCs 등 전구물질의 농도, 그리고 지형에 따라서 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 서울지역에 대한 기하학적 축소모형을 제작하여 풍동내에서 풍향.풍속을 측정하여 지형에 따른 바람의 특성을 파악하였다. (중략)

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.14 no.1
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• pp.109-116
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• 1997

The Mesopause (85km) is the boundary between the Mesosphere and the Thermosphere and is very interesting region because there are active fluid dynamic motions and airglow phenomena due to various chemical reactions. But there have been not many studies due to the difficulties of insitu measurement. However in this study we have obtained the Doppler temperatures and winds through the observing Hydroxyl(OH) emission at 843nm using a ground-based Fabry-Perot interferometer. Due to the 2 years of long term observation, we can confirm the seasonal Mesopause temperature variation, which is the opposite trend against the temperature at the ground level, and reveal annual and biannual variations for meridional and zonal wind respectively. These seasonal variations might be the result of the inter-hemispheric circulation.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.2
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• pp.107-113
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• 2019

In this paper, a robust filter based wind velocity estimation algorithm without an air velocity sensor in an air vehicle is presented. The wind velocity is useful information for the air vehicle to perform precise guidance and control. In general, the wind velocity can be obtained by subtracting an air velocity which is obtained by an air velocity sensor such as a pitot-tube, and a ground velocity which is obtained by a navigation equipment. However, in order to simplify the configuration of the air vehicle, the wind estimation algorithm is necessary because the wind velocity can not be directly obtained if the air velocity measurement sensor is not used. At this time, the aerodynamic coefficient of the air vehicle changes due to the turbulence, which causes the uncertainty of the system model of the filter, and the wind estimation performance deteriorates. Therefore, in this study, we propose a wind estimation method using $H{\infty}$ filter to ensure robustness against aerodynamic coefficient uncertainty, and we confirmed through simulation that the proposed method improves the performance in the uncertainty of aerodynamic coefficient.