• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.135-146
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• 2015

본 연구는 온실에 작용하는 풍하중 산정을 위한 설계 풍속을 결정하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 10m 이하 높이에서의 풍속을 측정하여 풍속고도분포지수를 산정하고 변화를 분석하였다. 고도에 따른 풍속분포함수를 결정하기 위한 풍속고도분포지수를 계산하기 위해서는 $5m{\cdot}s^{-1}$ 이상의 풍속을 사용하는 것이 타당하다고 판단된다. 농촌 개활지인 부안지역의 고도에 따른 풍속변화는 지표면으로부터 풍속이 지수함수로 증가하는 우리나라의 RDC 기준과 일본의 JGHA 기준과 잘 일치하였고 풍속고도분포지수도 0.26으로 기준들에서 제시된 0.25와 거의 동일한 값을 나타내었다. 반면 군위지역의 경우는 풍속고도분포지수가 0.06으로 산정되어 지표면조도가 클수록 풍속고도분포지수가 증가하는 일반적인 변화 경향과는 반대로 나타났다. 이는 타워가 주변지대보다 약 2m 가량 더 높은 위치에 설치되었기 때문에 유선의 급격한 변화에 의한 것으로 판단된다. 따라서 일반적으로 농촌 개활지에 설치되는 온실의 설계를 위해 적용할 풍속고도분포로는 우리나라의 RDC기준과 일본의 JGHA기준에서 제시한 풍속고도분포가 가장 타당한 것으로 사료된다. 부안의 경우 오전 7시 경부터 풍속고도 분포지수가 감소하다가 오후 3시경에 최소가 된 후 다시 증가하여 24시경에 일정해지는 것으로 나타나 시간에 따른 풍속고도분포지수의 일반적인 변화경향과 잘 일치하였다. 부안지역은 형상변수가 1.51로 나타나 간척지인 부안지역의 풍속특성이 제주도 연안지역과 유사한 풍속특성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.185.1-185.1
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• 2010

원격탐사(remote sensing)란 관측 대상과의 접촉 없이 멀리서 정보를 얻어내는 기술을 말한다. 기상관측분야에는 이미 소다(SODAR) 장비가 폭넓게 사용되거 왔으나 최근 풍력자원평가(wind resource assessment)를 위한 풍황측정에 SODAR와 더불어 라이다(LIDAR)가 적극적으로 활용되기 시작하고 있다. 참고로 SODAR(SOnic Detection And Ranging)는 수직 및 동서 남북 방향으로 음파를 발생시키고 대기유동에 의해 산란 반사된 에코를 수신하여 진동수 변화와 반사에코 강도를 측정하여 각 방향의 에코자료를 벡터 합성함으로써 풍향 및 풍속을 산출하는 원리이다. 반면 LIDAR(Light Detection And Ranging)는 비교적 최근에 풍황측정 용도로 개발된 레이저 탐지에 바탕을 둔 원거리 센서로, 공기입자(먼지, 수증기, 구름, 안개, 오염물질 등)에 의해 산란된 레이저 발산의 도플러 쉬프트(Doppler shift)를 이용하여 풍향 및 풍속을 측정하는 원격탐사 장비이다. 풍력자원평가 측면에서 라이다는 그 정확도가 IEC61400-12에 의거한 풍황탑(met-mast) 측정자료 다수와의 비교검증 실측평가(Albers et al., 2009)를 통하여 입증된 바 있다. 한편 한국에너지기술연구원에서 운용 중인 라이다 시스템은 그림 1의 우측 그림과 같이 1초에 $360^{\circ}$를 스캔하여 50지점에서 반사되는 레이저를 스펙트럼으로 측정하되 설정된 관측높이에서 풍속은 샘플링 부피(sampling volume)의 평균값으로 정의된다. 그런데 샘플링 부피는 설정된 관측높이로부터 상하 12.5m, 총 25m의 높이구간에서 관측한 스펙트럼의 평균값을 그 중앙지점에서의 풍속으로 환산하는 알고리듬(algorithm)을 채택하고 있다. 따라서 비선형적으로 변화하는 풍속연직분포 관측 시 풍속환산 알고리듬에 의한 측정오차가 개입될 가능성이 존재하는 것이다. 이에 본 연구에서는 라이다에 의한 풍속연직분포 측정 시 샘플링 부피의 구간 평균화 과정에서 발생하는 불확도(uncertainty)를 정량적으로 분석함으로써 라이다에 의한 풍속연직분포 관측의 불확도를 정량평가하고자 한다.

• 농업생명과학연구
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• 제45권4호
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• pp.87-93
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• 2011

본 연구는 표준 개방한우사 설계도에서 제시된 처마의 길이보다 짧게 개방한우사의 처마가 시설되었을 때 지붕의 기울기와 동일하게 처마를 연장하는 것과 기둥 위치에서 수직으로 비가림시설을 하는 경우, 어느 우사가 우의 더위 스트레스 경감, 우방 바닥 건조, 비 들이침 및 환기효율에 더 유리한지를 규명하기 위하여 표준길이의 처마와 3종의 비가림 시설을 대상으로 computational fluid dynamics (CFD) 시뮬레이션기법을 이용하여 수행하였다. 여름철의 평균 풍속인 1.2 m/s에 근거하여 시뮬레이션을 한 결과, 여러 형태로 수직 비가림시설을 설치하는 것보다 표준 처마길이로 시공하는 것이 환기 및 풍속분포가 양호하였다. 따라서 수직으로 비가림시설을 하는 것보다는 축사 표준설계도에 제시된 처마 길이 정도까지 지붕의 기울기와 같게 처마를 연장하는 것이 유리하다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.49-56
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• 2013

본 논문에서는 재난변동풍하중을 받는 고층건물의 예비설계과정에서 필요로 하는 자료를 얻기 위하여 경계층풍동 실험을 실시했다. 먼저 본 실험에 앞서 경계층풍동내의 자연풍을 얻기 위하여 확산장치를 이용했고, 이로부터 평균풍속 수직분포, 난류강도, 파워스펙트럼으로 입증했으며, 이 후 변장비 1:2 강체모형을 이용 경계층풍동실험을 실시한 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 경계층풍동에서의 평균풍속 및 난류강도의 수직분포가 자연풍과 같이 잘 실현되었다. 2. 변동풍속 스펙트럼은 Von Karman spectrum과 비교한 결과 잘 일치했다. 3. 변동압력 스펙트럼에서 풍상면의 피크분포는 0.01-0.1 Hz영역에서 발생했고, 풍후면은 0.1 Hz영역에서 발생했다. 4. 자기상관계수는 재난변동풍하중의 작용시간이 증가하면 정성확률과정으로 분포하는 사실을 알 수 있었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.23-30
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• 2013

본 연구에서는 최근 2003년부터 2012년까지의 10년 동안 연최대평균풍속이 발생한 날의 변동풍속으로부터 최초파괴확률(FEP: first excursion probability)을 알아보기 위하여 대표지점 8개 지점을 선정하고, 선정된 각 지점에 대한 최근 10년 동안의 풍속자료는 기상청으로부터 획득했고, 90개의 앙상블 중 정규확률분포로 평가된 12개의 모집단을 선정하여, 최초파괴확률 평가를 실시하였다. 분석결과 FEP의 발생확률은 P모델이 M모델 보다 약 60-200% 크게 나타나는 사실을 알 수 있었고 지표면 10 m에서 실측된 기상청자료의 변동풍속으로부터 지상 320 m까지 추정한 변동풍속의 평균 풍속 난류강도의 수직분포를 확인할 수 있었고, 서울 대구의 경도풍 고도는 약 300 m, 나머지 지점은 약 240-280 m로 나타났고, 지표면부근에서의 난류강도는 0.72 m/s-3.3 m/s로 100 m 높이 까지는 난류강도의 변화율이 증가하는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.97-107
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• 2007

본 연구에서는 대공간의 동계시 인체발열에 따른 실내온열환경의 변화를 실측하고 난방조건 및 외부환경과 관련하여 대공간에서 형성되는 실내온열환경의 특성을 파악하는 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는 대공간의 실내수직 및 수평온도분포, 객석의 온도분포, 실내표면온도분포, 객석의 풍속분포, 실내온열쾌적성 등의 실내온열환경을 검토한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.56.2-56.2
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• 2011

As rotor blade of a wind turbine becomes larger to satisfy the economic efficiency for offshore wind farm, the numerical analysis considering wind profile is getting emphasized. In this paper, the study for the power characteristic of a wind turbine is carried out using NREL phase VI wind turbine applied wind profile. The experimental data of NASA Ames wind tunnel for inflow velocity 7m/s is used and the numerical result is obtained by using CFD commercial solver(FLUENT).

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.379-386
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• 2007

본 논문에서는 풍동실험을 수행하여 3차원 산악지형에서의 풍속할증현상을 정량적으로 평가하고, 3차원 산악지형의 풍속할증현상에 대해 고찰하고자 한다. 풍속할증현상을 평가하기 위하여 건축구조설계기준에서 분류하고 있는 기울기에 준하여 다음의 $5.71^{\circ}, \;11.31^{\circ},\;16.70^{\circ},\;21.80^{\circ}$, 그리고 $26.57^{\circ}$의 각각 다른 경사를 가진 5가지 산악지형모형을 제작하였다. 풍동 실험결과, 다양한 위치에서 풍속할증계수가 평가되었다 풍동실험결과를 바탕으로 풍속할증영역을 산정해 보면 수평방향의 영역은 산의 전체 지역, 수직방향의 영역은 산의 높이의 3.5배로 산정되었다. 풍속할증현상은 산의 정상부에서 크게 발생하였고, 경사 I은 57%, 경사 II는 75%, 경사 III은 79%, 경사 IV는 81%, 경사V는 61%의 풍속이 증가하였다. 또한 산의 정상에서 같은 거리에 있는 풍방향의 위치보다 풍직각방향의 위치에서의 풍속이 더 크게 평가되었고 풍직각방향의 경사시작면에서 $10{\sim}30%$의 풍속이 증가하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.124-137
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• 2012

기후분석은 도시 쾌적도를 고려하는 도시계획에 있어 중요한 요소 중 하나이다. 도시지역의 기후는 종관규모보다 작은 국지규모의 기후 영향을 받는데, 본 연구에서는 도시 안에서의 야간 지면냉각과 찬공기 생성 및 유입의 효과를 분석함으로써 도시지역의 국지기후에 대한 영향을 정량화 하고자 하였다. 서울관측소 풍속에 미치는 종관 기상의 영향은 30%정도인 반면, 관측소 주변의 지형 건물 열적 현상의 영향은 70%정도인 것으로 나타났다. 또한 서울 은평구 뉴타운의 연구지역에 대하여 서울기후분석(CAS, Climate Analysis Seoul) 모델로 분석한 결과, 국지영향 기온편차 분포에서 토지피복률에 따라 도시 및 도시외곽 지역의 기온 특성이 함께 존재하고 있음을 보여주었다. 또한 고밀도 관측 자료로부터 각 지점들의 시간대별 열적반응이 국지영향 기온편차 분포와 일치함을 알 수 있었다. 관측지점들 중 실개천을 따라 설치된 지점들의 일변동은 유사하게 나타났는데, 인근 산으로부터 경사면을 따라 유입된 찬공기의 생성, 이동, 정체는 관측된 수직기온경도를 이용하여 표현되었다. 실개천의 입구에서 관측된 수직기온경도는 지면 냉각에 의한 것과 외부로부터의 찬공기 유입이라는 두 가지로 설명될 수 있다. 지면냉각은 풍속과 관계없이 존재하지만, 찬공기 유입에 의한 냉각효과는 풍속이 낮을 때만 일어났다. 풍속의 강약에 따른 회귀분석식을 이용하여, 찬공기 유입 냉각효과는 국지적인 지면 냉각의 84%였다는 것을 밝혔다. 본 연구를 통해 지역특성이 국지기후에 미치는 영향의 크기를 기존의 정적인 기온영향 분석에서 동적인 찬공기 유입분석으로 확장하였다. 이 연구를 바탕으로 앞으로의 기후분석에서는 도시민의 쾌적도를 지원하기 위한 도시개발계획의 찬공기 특성 변화를 분석할 수 있게 될 것이다.