• Spatial Information Research
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• 제19권1호
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• pp.13-19
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• 2011

도시화가 진행됨에 띠라 고층아파트와 고층빌딩 등 지형지물의 변화가 많이 일어나고 있다. 지형지물의 변화는 강풍 발생의 원인으로 작용하며, 풍속은 풍상측 지형지물의 영향으로 같은 속도의 바람이 붙어올지라도 그 값이 증가 또는 감소한다. 설계기준에서는 이러한 변화를 풍속고도분포계수로 정의하고, 지표면조도에 따라 그 값을 산정하여 반영하도록 하고 있지만 현실에서는 설계자의 주관적 판단에 따라 지표면조도를 결정하야 풍속고도분포계수를 산정하고 있으며, 건설지점의 지표면조도를 구분하기 위한 연구와 자료 또한 부족한 실정이다. 본 논문에서든 최근 고층주거건물이 많이 건설된 지역을 대상으로 건축물의 수직높이에 따분 지표면조도를 GIS프로그램을 이용하여 정량적으로 구분함으로써 풍속 고도분포계수를 보다 합리적으로 산정하고자 한다. 풍하중을 고려한 구조물 설계 시 본 연구에서 제안한 풍속고도분포계수 산정방법을 이용함으로써 설계의 합리성과 구조물의 안전성을 더 높일 수 있을 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.652-654
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• 2007

본 논문에서는 국가의 기간 에너지원인 전력망을 구성하는 구조물인 송전철탑의 설계하중에 가장 큰 요인으로 작용하는 기준풍속 산정을 위한 연구내용을 고찰하고자 한다. 현행의 송전용 지지물 설계 기준은 전기설비기술기준에 고시된 가공전선로 지지물에 관한 기준을 토대로 전력사의 실무적인 설계를 위하여 보다 구체화하여 작성된 한국전력공사 송전설계기준에 근거하고 있다. 이러한 기존 설계기준은 1985년 이전의 기상자료를 토대로 제정되어 본 논문에서는 1980년대 후반부터 약 20년간의 기상청의 풍향, 풍속자료를 추가로 확보하고 이를 분석하여 재현기간을 반영한 지역별 설계기준 풍속 Map을 제시하였다. 이러한 흐름으로 최근의 기상자료를 포함하여 보다 정확한 분석을 도모하고, 사회 환경의 급변함에 따라 우려되는 기상이변 등을 고려한 안전성과 경제성이 향상된 기준풍속 산정과정을 고찰하고, IEC 등 해외 주요국의 풍하중 설계기준에서 반영하고 있는 국부지형을 고려한 설계방법에 대한 국내 기준 적용성 평가를 위한 비교분석 결과를 소개하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.513-514
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• 2007

본 연구는 우리나라와 같은 상대적으로 낮은 풍속에 적합한 6[W]급 풍력터빈의 블레이드를 개발하고자 하였다. 풍력발전기의 출력은 풍속 및 블레이드의 회전수에 매우 의존적으로 풍속이 증가함에 따라 전력도 증가하였다. 또한, 피치각에 따라 블레이드의 회전수도 매우 다르며, 낮은 풍속 상태에서는 공기의 힘을 받는 면적이 클수록 출력특성이 줄게 나타났다. 최대출력은 피치각 $10^{\circ}$, 풍속 5.5[m/s]일 때 3.8[W] 의 출력을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제1권1호
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• pp.1-13
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• 1992

본 연구는 생물생산시설의 안전구조설계기준 마련을 위한 기초자료를 제공하기 위하여, 우리나라의 60개 지역에 대한 기상자료를 사용하여 설계하중 산정에 필요한 재현기간별 설계풍속 및 설계 적설심을 구하고 등풍속선도 및 등적설심선도를 작성하였으며, 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 년최고치 계열의 최대풍속 및 최대적설심 자료에 대한 Type-I 극치분포의 적정 확률분포형 검정을 위해 Chi-Square검정을 실시한 결과 대부분 지역에서 적합성이 인정되었다. 2. 적정 확률분포형으로 설정된 Type-I 극치분포에 의하여 재현기간별 표본 수에 따른 빈도계수를 구하고, 각 지역의 설계풍속 및 설계적설심을 구하였으며 결과는 Table 5와 Table 6, 그리고 Fig.3 및 Fig.4와 같다. 3. 최대풍속의 최빈풍향 분석결과 최대풍속의 약 46.4 %가 일정한 방향인 것으로 나타났으며, 지형이나 환경상의 문제가 없을 경우 최빈풍향을 고려해 주는 시설배치로 구조적 안전성을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다. 4. 우리나라의 풍속 및 적설심을 고려해 볼 때 울릉도 및 영동지방은 시설재배지역으로 매우 불리하며, 충남과 전북 서해안 지역은 적설에, 서남해안 지역은 바람에 강한 구조로 설계하는 것이 바람직하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.182.2-182.2
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• 2010

설계단계의 풍력발전시스템 하중계산은 20년이 넘는 시스템 수명과 효율을 결정하는 중요한 부분이다. 일반적인 규정서 기반의 설계하중 계산은 실제 풍황 조건인 발전기 상호 간섭, 설치 지형의 특성 등을 상세히 묘사하기 어렵다. 풍력발전기 설계 단계에서 검토된 평균풍속 또는 난류강도 등이 규정(IEC, GL 등)을 만족한다 하더라도 설계값과 실제값은 서로 다른 결과를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 기 설계된 풍력발전기가 최적 효율을 낼 수 있는 풍력단지의 풍황 특성(평균풍속과 난류강도 등)의 범위를 보다 정확하게 제시하여 설치되는 풍력발전기의 수명과 효율을 높이는 방법을 연구하였다. 이를 위하여 당사의 2MW급 IEC Class II-A로 설계된 직접 구동형 풍력발전기에 대해, 다양한 평균 풍속(7m/s~10m/s)과 난류강도(14%~20%)를 고려한 하중 계산을 수행하였다. 하중 분석을 통해 실제 풍황 조건에 따른 극한하중 산출 및 피로수명의 민감도를 검토하여 풍력발전기 운용의 풍속과 난류강도의 최적범위 제시하여 발전단지 설계에 활용할 수 있도록 하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.1-8
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• 2013

우리나라 전체 재해 60%이상인 태풍과 같은 바람재난으로부터 구조물이나 외장재가 안전과 사용성 측면에서 설계되려면 내풍설계과정에서 기본풍속, 설계속도압, 풍하중 등 많은 파라미터들이 요구된다. 본 논문에서는 최근 2003년부터 2012년까지의 10년 동안 년최대풍속이 발생한 날의 풍속으로부터 확률과정과 확률분포, 통계적 성질 등을 알아보기 위하여 8개의 대표지점을 여수, 인천, 서울, 청주, 원주, 대구, 속초, 울릉도로 선정했다. 선정된 각 지점에 대한 최근 10년 동안의 풍속자료는 기상청으로부터 획득했다. 각 지점의 획득한 풍속자료는 우리나라를 직접 통과하면서 영향을 미친 태풍과 통과는 안했지만 간접 영향을 미친 태풍, 년최대순간풍속과 년최대평균퐁속이 같은 날 등을 고려 90개의 앙상블 중 선별된 33개의 모집단에 대한 풍속자료의 확률과정 및 확률분포의 특성을 비교 검토하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.452-453
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• 2008

본 논문에서는 송전철탑에 작용하는 설계하중으로서 [송전철탑 설계풍속에 관한 연구]에 근거하여 1987년 6월 제정된 지역별설계 풍하중기준의 개정을 위한 연구결과를 수록하였다. 당시 제정된 송전설계기준은 이전에 전국적으로 통일시켜 적용되던 풍속압($76kg/m^2$)을 지역별 풍속을 구분하여 그 차이에 따라 I, II, III, 지역 및 울릉도로 구분하여 차등 적용하였으며, 본 연구에서는 국내 기상청이 생긴 이래 2005년까지 누적된 기상 DB의 분석을 통하여 최근의 기상 현상을 반영한 보다 현실적인 설계기준 개정과정을 수록하였다. 본 논문에서는 1980년대 후반부터 약 20년간의 기상청의 풍향, 풍속자료를 추가로 확보하여 이를 분석하고 재현기간을 반영한 지역별 설계하중을 재산정하여 최근의 기상자료를 포함하여 보다 정확한 분석을 도모하고, 사회 환경의 급변함에 따라 우려되는 기상이변 등을 고려한 안전성과 경제성이 향상된 설계기준의 산정과정을 고찰하고자 한다.

• 물과 미래
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• 제20권2호
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• pp.127-138
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• 1987

서해지역에서 해안구조물을 위한 설계파는 연안지상측후소의 과거 풍속자료로부터 해상풍의 설계풍속을 산정하고 지역별로 결정되는 취송역으로부터 파랑예측모델을 이용하여 결정하는 방법이 제안되었다. 서해에서 설계파를 지배하는 바람은 북서방향(W~N)의 동기계절풍과 남서(WSW~S) 방향의 하기계절풍 및 태풍이며 해상풍의 풍속은 U$\geq$20m/s의 탄풍에 대하여 연안의 지상풍속의 0.8~0.9배를 나타낸다. 서해의 해안지역은 그 위치여건에 따라 세 지역으로 구분할 수 있으며 각각의 지역에 대하여 설계파산정을 위한 취송역을 결정할 수 있다. 수정된 S.M.B. 법에 의하면 서해지역에서 100년빈도 설계파의 심해유의파고는 4.4m~8.3m, 주기는 8.9초~12.0초의 범위를 보인다.

• Spatial Information Research
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• 제23권3호
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• pp.79-89
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• 2015

건축물이 일정규모 이상 높아지면 구조설계 시 바람의 영향이 중요한 요인으로 작용하게 된다. 우리나라는 지형적인 특성상 태풍과 같은 위험현상이 자주 발생하는 지역이므로 더욱 중요한 요인이라 할 수 있다. 이러한 시대적 흐름과 기상변화를 고려한다면 건축물의 합리적인 내풍설계의 필요성이 더욱 부각되고 있다. 본 연구에서는 1:5,000 수치지형도를 바탕으로 공간정보분석을 이용하여 설계풍하중 산정방법을 제시하였으며 실제 적용사례와 비교분석 하였다. 제안된 방법으로 풍속고도분포계수, 지형계수를 산정할 경우 보다 정량적, 객관적으로 설계풍속을 산정할 수 있었으며 기존의 방법과 비교했을 때 평가에 필요한 시간과 비용을 단축할 수 있을 것으로 기대되 건축물의 합리적이고 경제적인 내풍설계에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.474-477
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• 2009

본 연구에서는 5MW급 수평축 풍력발전 블레이드에 대한 정격풍속과 낮은 풍속 영역을 고려하여 풍속에 대한 다점 최적설계를 수행하였다. 다점 최적설계를 수행하기 위해 블레이드 해석은 Blade Element and Momentum theory를 이용 하였으며, 설계 시 적용된 기저형상은 NREL에서 제안한 5MW급 풍력터빈 블레이드이다. 최적화 과정을 통해 얻어진 최적해의 집합에 대하여 L2 Norm을 통한 파레토분석을 하였으며, 이를 통해 기저형상의 연간 에너지생산량과 설비 이용률을 보다 향상 시킬 수 있었다.