• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.285-295
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• 2020

해상에 설치된 관측타워에 미치는 환경 하중 변화에 따른 구조물의 동특성 파악은 구조물의 안전성 평가에 중요한 인자로 활용되고 있다. 이 연구에서는 새만금 방조제 인근에 위치한 만경해상관측타워(이하 만경타워) 구조물에 대한 현장계측실험을 통하여 동특성을 분석하고 수치해석모델을 구성하였다. 계측실험 결과, 조위가 하강할수록 고유주파수는 증가하는 추세를 보였다. 또한 동일한 모드가 2개의 주파수를 갖는 것을 확인하였으며, 이는 세굴에 의하여 파일과 지반이 접촉 시에 고유주파수가 일부 증가하는 현상으로 판단되었다. 수치해석을 위하여 구조물의 상부 질량, 가상고정점, 세굴 깊이 및 유체 영향을 고려한 부가 질량 등을 만경타워의 구조적 특성으로 반영하였으며, 추정된 고유주파수 및 패턴서치 알고리즘으로부터 수치해석모델에 대한 모델 개선 작업을 수행하였다. 개선된 해석모델로부터 추후 만경타워에 대한 안정성 검토 측면에서의 연구에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권2호
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• pp.111-122
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• 2013

최근 들어 기후변화로 인해 물과 에너지 순환에 관한 정확한 이해가 요구되고 있다. 현재 미기상학적 플럭스 타워 네트워크는 수문학적, 생태학적 분석에 있어서 주춧돌역할을 하고 있다. 하지만 플럭스 타워의 에디공분산 방법을 활용한 잠열 플럭스 측정은 여러 가정사항에 따른 시스템적 오류를 내포하고 있고 이에 따라 과소평가된 잠열 플럭스 원시자료의 보정이 필요하다. 몇몇의 보정방법 중 보엔비를 활용한 방법이 가장 유용한 방법 중 하나로서 여기에는 플럭스타워에서 측정한 순 복사에너지 및 기타 플럭스(현열, 지열) 등이 요구되며 이러한 자료에 대한 정확한 측정 및 검증이 필요하다. 본 연구에서는 설마천, 청미천 유역의 플럭스타워에서 측정된 순 복사에너지를 검증하기 위해 두 가지 형태의 이론적으로 계산된 순 복사에너지와의 비교검증을 실시하였다-(1) FAO 56 기반의 일평균 순 복사에너지 (2) Bastiaansen (1995)가 제안한 순간 순 복사에너지. 본 연구의 결과는 플럭스타워에서 측정된 순 복사에너지는 이론적으로 계산된 순 복사에너지와 상당히 비슷한 경향성을 보인다는 것을 제시했다. 또한, 측정된 순 복사에너지를 이용하여 관측된 잠열플럭스를 보엔비 보정방법에 적용시킨 결과 에너지수지에 더욱 부합하는 것을 알 수 있었다.

• 한국안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.34-39
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• 2010

본 연구는 건설현장에서 사용하고 있는 타워크레인에 대한 검사기관의 검사결과를 토대로 위험성과 중요도를 미리 검토하고 분석하여, 상호간의 검사 기준에 대한 판정기준을 정립하고 검사능력을 UP-Grade 시킬 수 있는 기회로 활용하기 위한 방안으로, 적절한 평가방법을 도입하여 객관적인 평가 모텔을 제시하는데 목적이 있다. 타워크레인은 건축물 또는 구조물 등, 건설현장에 설치되어 짧게는 2~3개월부터 2년 남짓 동안 지상에서 20~150M 이상 높은 곳으로 건설자재와 중량물 등을 실어 나르는 기계장치로, 건설 현장에서는 없어서는 안될 중요한 설비이다. 그러나 설치해서 사용하는 기간이 짧고, 건설 현장의 기술자들이 타워크레인에 대한 전문 기술력이 부족하여 체계적이고 정량적인 안전관리가 이루어지지 않고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 전문가들의 지식과 경험을 바탕을 한 지식기반기법과 타워크레인에 적용 가능한 RBI절차 연구의 일환으로 정량적 위험우선순위를 FMEA기법을 활용하여 RPN을 적용시켜 보았다. 일반적인 RBI 80/20 Rule을 적용시켜 보았을 때, 위험도가 높은 부분은 와이어로프, 권과방지장치 및 브레이크와 권상감속기 등으로 나타났다. 하지만, 아직 타워크레인에 대한 위험분석이 제대로 이루어지지 않아 미흡한 부분이 많지만, 본 연구를 시작으로 좀 더 경험과 지식이 풍부한 전문가들이 나서서 중요 정보를 공유하고 data base화 하여, 타워크레인에 대한 활발한 RBI 기법의 보완과 지속적인 연구개발이 필요하다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.96-107
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• 2013

초고층 건물공사에서 타워크레인의 양중계획은 전체 공사의 성패를 좌우할 수 있는 매우 중요한 요소 중 하나이다. 타워크레인의 양중계획에 있어 양중시간은 기본적인 요소 중 하나로 이를 바탕으로 양중부하 및 타워크레인을 선정하기 때문에 양중계획을 위해서는 정확한 양중시간의 예측이 필요하다고 할 수 있다. 현재 초고층 공사의 양중시간 예측은 기존의 실적자료와 시뮬레이션을 이용하여 수행하고 있지만 양중작업에 영향을 미치는 환경적인 요인에 대해서는 충분히 고려되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 양중작업에 영향을 크게 미치는 바람을 시뮬레이션에 반영하여 초고층 공사의 타워크레인 양중시간을 예측하는 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 시뮬레이션 분석 결과 바람의 영향을 반영한 양중시간은 높이가 올라갈수록 증가하였으며, 초고층부의 경우 기계적 양중시간보다 바람의 영향에 의한 양중 지연시간이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 또한 연구 대상지인 서울의 풍속은 4월이 강하고 10월이 약하게 나타났으며, 양중시간을 예측한 결과 둘 간의 큰 차이가 발생함을 알 수 있었다. 이 같은 결과는 향후 초고층 타워크레인 양중계획 시 바람이 양중에 미치는 영향을 예측하고 이를 고려하여 실제 상황과 동일한 양중계획을 세우는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.50-54
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• 2012

Wind-power generation, which is recently drawing attention as one of renewable energies across the world, has been developed mainly by Europe. As the demand for the wind-power generation rose and the amount of wind-power generation increased, the studies on megawatt-class wind-power system have been active, and the use of composite with such properties as less weight, more strength, anti-corrosion and environment-friendliness has required gradually. In other word, wind turbine tower will be required to be lighter, more reliable and more consistent. Therefore it is necessary to lose weight of the wind turbine tower. This points squarely toward hybrid/composite tower production growing. It is important to note however that hybrid/composite tower production as it is today is flawed and that there are ways to improve greatly on the performance of these towers in manufacturing process and in their in-service performance. Through this, we have some detail on the current process and its advantage of cost and weight of towers.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.388-389
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• 2012

현재 해상풍력 발전 타워는 강구조로 제작되고 있으며, 발전용량의 증가에 따라 타워 구조체 또한 장대화 되는 추세이다. 강조조물의 특성상 좌굴에 취약하며, 장대화 됨에 따라 세장비가 증가하여, 좌굴 및 진동에 취약한 특성을 보이게 된다. 본 연구에서는 신형식 구조체인 이중관-콘크리트 합성 구조(DSCT; Double Skinned Composite Tubular)를 적용한 해상풍력 타워를 제시하고 요구 성능을 만족하는 최적 단면 설계를 제시하였다. 관은 섬유보강 합성수지 (FRP; Fiber Reinforce Polymer)와 강재를 적용한 경우를 고려하였으며, 모두 요구 성능을 만족하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.101-108
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• 2012

본 연구 결과는 해상풍력발전시스템 타워 내부에 설치하는 서비스리프트의 설계 및 구조해석에 대한 내용이며, 공학적 설계법 및 수치해석에 의한 구조해석을 통하여 서비스리프트의 안정성 및 신뢰성을 확인하였다. 설계의 주된 내용은 설계 허용한계 이내에서 만족스러운 성능으로 지상으로부터 타워상부의 해상풍력터빈 너셀까지 작업자와 수리보수용 장비를 안전하게 수송할 수 있는 충분한 능력을 확보하는 것이다. 구조해석을 통하여 서비스리프트 캐빈 및 안전장치의 총변형량과 등가응력에 대해서 검토하여 설계 시 적용한 안전율의 타당성을 검토하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권3호
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• pp.201-209
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• 2011

NREL Phase VI 수평축 풍력터빈 주위의 3차원 유동에 대하여 미끄럼 격자 기법을 사용한 비정상 RANS 해석을 수행하였다. 블레이드/타워의 간섭영향을 해석하기 위하여 로터단일과 로터/타워/나셀의 2가지 해석 모델을 구축하였다. 로터/타워/나셀의 해석 결과를 NREL의 실험데이터와 비교하여 CFD 해석모델의 유용성을 확인하였다. 두 모델에 의한 해석 결과의 비교를 통하여 비록 상풍형 풍력터빈으로서 작기는 하지만 타워/나셀의 영향이 확실히 나타나는 것을 확인하였다. 다른 가시화 결과와 토크를 포함한 적분 공력하중 등도 구축한 CFD 모델의 비정상 유동해석 능력이 효과적임을 보여주고 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권3호
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• pp.301-314
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• 2013

기후변화로 야기될 수 있는 태양복사에너지의 공간적인 불균형은 수자원을 포함한 전반적인 생태 시스템에서의 에너지 불균형을 초래한다. 따라서 정확한 에너지의 흐름을 이해하기 위하여 정량적인 관측을 목적으로 하는 플럭스 타워가 세계 곳곳에 설치되어 운영되고 있다. 국내의 주역에서도 플럭스 타워를 통안 관측이 실시되고 있는 데, 본 연구에서는 이 중 설마천과 청미천 유역의 플럭스 타워의 자료를 대상으로 수문기상 및 생태학적으로 중요한 역할을 하는 에너지원인 하향 단파 및 장파 복사량과 순복사량을 기존의 연구에서 제안된 물리식을 기반으로 계산하고, 산정된 순복사량과 관측 자료를 비교 검증하였다. 이를 통하여 관측이 미흡한 수문기상인자에 대해 기존의 물리적인 방법의 사용 가능성 및 관측 자료의 활용 가능성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1489-1495
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• 2012

본 논문에서는 부유식 플랫폼의 동적 거동을 고려하여 해상 풍력 발전기 타워의 구조 해석을 수행하였다. 풍력 발전기는 플랫폼, 타워, 낫셀, 허브 그리고 3 개의 블레이드로 구성된다. 타워는 3 차원 빔 요소를 사용하여 탄성체로 모델링하여 탄성 다물체계 동역학을 기반으로 한 운동 방정식을 구성하였다. 회전하는 블레이드에는 블레이드 요소 운동량 이론에 따라 계산된 공기역학적 힘이 적용되었고, 부유식 플랫폼에는 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘 그리고 계류력이 적용되었다. 타워의 구조 동역학적 거동을 수치적으로 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 굽힘 모멘트와 응력을 산출하고 허용치와 비교하였다.