• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.685-691
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• 2013

로드셀형 풍향풍속계는 바람의 벡터적 성질을 이용한다. 본 연구를 통해 개발된 풍향풍속계는 기존과 달리 풍속계의 날개부가 회전하지 않는 고정형이다. 로드셀형 풍향풍속계를 개발하기 위해서는 측정된 4개 날개의 압력비와 풍향, 압력합과 풍속사이의 관계식을 각각 도출해야 한다. 본 연구에서는 압력비와 풍향사이의 관계식을 도출하기 위하여 각각 ANSYS CFX를 이용한 해석적 접근과 풍동실험을 이용한 실험적 접근을 적용하였다. 해석시 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 $7.5^{\circ}$ 간격으로 풍향조건을, 실험시 $10^{\circ}$ 간격으로 10가지 풍향조건을 설정하였다. 또한 실험 및 해석적 접근을 통해 압력비와 풍향사이의 관계식을 도출하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권5호
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• pp.357-361
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• 2012

풍향풍속계는 실시간으로 풍향과 풍속을 측정하는 기상관측기구로서 바람의 영향을 많이 받는 항만, 조선소, 해상구조물, 또는 건설현장에서 사용되는 크레인에 장착되어 작업가능 여부를 알리거나 전도 사고를 예방하기 위한 안전시스템과 연동되어 사용된다. 로드 셀형 풍향풍속계는 로드 셀을 이용하여 풍향 및 풍속을 측정하기 위한 것으로 4개의 날개에 연결된 로드 셀의 하중 합을 이용하여 풍속을, 하중 비를 이용하여 풍향을 측정한다. 본 연구에서는 하중 비와 풍향사이의 관계식을 도출하기 위하여 각각 이론적 접근, 해석적 접근, 실험적 접근 세 가지를 병행하여 결과를 비교 분석한다. 풍향을 설계변수로 설정하며, 해석 시 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 $11.25^{\circ}$ 간격으로 9가지 풍향조건을, 실험 시 $10^{\circ}$ 간격으로 10가지 풍향조건을 설정한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.20-29
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• 2021

본 연구는 해양레저에서 필요로 하는 정보를 제공해 주는 디바이스의 필요성에 의해서 스마트워치와 풍향풍속계를 개발하였다. 멀티센서를 부착한 해양레저용 스마트워치, 자이로 박스와 풍향풍속계를 기반으로 하여 GPS, 모션, 습도, 온도, 기압, 그리고 심박수 등의 외부 데이터를 수집할 수 있도록 하였다. 그리고 수집된 외부 환경 데이터는 안드로이드 기반의 휴대기기인 스마트폰에서 애플리케이션을 통해 관리할 수 있도록 하였다. 개발된 스마트워치 및 풍향풍속계는 해양 레저 산업의 접근성 증대와 활성화에 기여할 것으로 판단되며 안전과 교육적인 측면에서 해양 정보를 제공해주는 디바이스의 필요성이 크기 때문에 고부가 가치 시장 진출 가능성을 높이고 제품 국산화율을 향상시킬 것으로 예상된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권10호
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• pp.839-844
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• 2012

풍향풍속계는 실시간으로 풍향과 풍속을 측정하는 기상관측기구로서 바람의 영향을 많이 받는 항만, 조선소, 해상구조물, 또는 건설현장에서 사용되는 크레인에 장착되어 작업가능 여부를 알리거나 전도 사고를 예방하기 위한 안전시스템과 연동되어 사용된다. 로드 셀형 풍향풍속계는 4개의 수풍부에 연결된 로드 셀의 하중 합을 이용하여 풍속을, 하중 비를 이용하여 풍향을 측정한다. 선행연구에 따르면, 풍향에 따른 인접한 두 수풍부의 하중 비는 날개 주위에 와류로 인해 불규칙한 값을 보이게 되며, 이는 풍향 오차를 증가시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 이러한 오차를 줄이기 위하여 세 가지 수풍부 형상에 따른 하중 비를 분석하고, 오차를 줄일 수 있는 수풍부 형상을 제시하고자 한다. 수풍부 형상에 따른 하중 비를 비교하기 위해 ANSYS CFX를 사용하여 유동해석을 수행하였으며, 설계변수로 0도에서 90도까지 11.25도 간격으로 9가지 풍향조건을 설정하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권2호
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• pp.184-190
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• 2014

선박 통신은 1993년 ISO에서 국제 표준 규격인 RS-422통신을 이용하며, 마이크로컨트롤러들 간의 통신을 위해 설계된 시리얼 네트워크 통신 방식을 사용하였으나, 최근 NMEA2000 표준화가 진행됨에 따라 점차 빠르게 Ethernet 기반 통신 환경으로 대체 되어질 전망이다. 선박에서 사용되어지고 있는 주요 계측 장비들은 점차 범용성과 편의성을 가지는 최신 장치들을 이용해 이를 관리하게 되어짐에 따라 선박 내 다양한 곳에서 이를 활용하여 제어 및 관리 시스템들이 구현되어지고 있는 실정이다. 풍향 풍속계는 선박의 마스트 끝이나 풍력 단지 가장 높은 곳에 일반적으로 설치되어 풍향과 풍속을 계측하는 장비로써, 국제해사기구(IMO : International Maritime Organization)의 규정에 따라 필수 장비로 선박에 탑재되고 있는 장비이다. 본 논문에서는 초음파 풍향 풍속 시스템을 처리하기 위해 기존에는 별도 제어 콘솔, 데이터 로거(data-logger), 인디케이터(Indicator) 등의 제어 처리를 위한 기반 장비들이 필요하였던 시스템을 사용자 환경에 따른 PC NETWORK를 이용하여 풍향 풍속 자료 처리시스템을 구현하였다. 또한, 초음파 풍향 풍속 자료 처리 시스템을 구현하기 위한 요소 기술을 기능별 함수로 나타내었으며, NMEA 2000 표준 인증에서도 별도의 운용 콘솔 없이 풍향 풍속 자료의 처리를 위한 자료 처리 운용시스템의 기능들을 구현하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.98-107
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• 2021

차기군수지원함(AOE-II) 풍향풍속계 장비에 대해서 항해시운전평가 결과, 함의 우현에서는 40~90도 부근, 좌현에서는 270~320도 부근에서 풍향풍속 검출기 움직임 오작동 현상이 발생되었다. 위의 현상에 대한 원인을 분석하고 개선하는 것이 본 연구의 목적이었다. 원인 추정으로 풍향풍속 검출기가 마스트 구조물에 가려져서 불어오는 바람의 직접적인 영향을 받지 않게 되고, 마스트 구조물 뒤쪽으로 와류 기류가 형성되어 움직임 오작동 현상을 발생시켰다고 추정하였다. 위의 문제를 해결하기 위해서 신규 설치되는 마스트 야드에 풍향풍속 검출기를 이동 설치하는 방안을 검토하였다. 진동 해석을 실시하여 진동 영향성을 검토 후 신규 마스트 야드에 풍향풍속 검출기를 설치하여 항해시운전평가로 검증하였다. 개선 방안이 일부 유효하여, 신규 마스트 야드에서 풍향풍속 검출기 위치를 마스트와 이격하여 이동 설치 후 항해시운전평가로 다시 검증하였다. 풍향풍속 검출기 움직임 오작동 현상이 더 이상 발생하지 않아서 적절한 개선방안으로 확인되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.25-31
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• 2011

최근에는 NMEA 2000 프로토콜이 SOLAS 선박의 실시간 네트워크 장비의 표준으로 인증 된다. 본 논문에서는 항해 필수 장비인 초음파 센서를 이용한 NMEA 2000이 탑재된 2차원 풍향 풍속계를 개발하였다. 개발된 시스템은 NMEA 2000 장비와의 연결을 테스트하기 위해 수심, 속도, GPS 장비로 구성된 NMEA 2000 네트워크에 연결하였으며, 기존에 제작된 타사 풍향 풍속계와 비교하기 위해 기능시험을 수행하였다.

• 풍력에너지저널
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• 제9권4호
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• pp.9-15
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• 2018

In a previous study, a technique for measuring wind speed and direction by using a roll-rotating three-axis ultrasonic anemometer was proposed and verified by wind tunnel tests. In the tests, instead of a roll sensor, roll angle was trimmed to make no up flow in the transformed wind speeds. Verification was done in point of the residual error of the rotation effect treatment. In this study, roll angle was measured from the roll motor encoder and the transformed wind speed and direction on the test section axis were compared with the ones provided to the test section. As a result, up to yaw $20^{\circ}$ at a wind speed of 12 m/sec or over, the RMS error of wind speed was within the double of the ultrasonic anemometer error. But at yaw $30^{\circ}$, it was over the double of the ultrasonic anemometer error. Regardless of wind speed, at yaw $20^{\circ}$ and $30^{\circ}$, the direction error was within the double of the ultrasonic anemometer error. But at yaw $10^{\circ}$ or less, it was within the error of the ultrasonic anemometer itself. This is a very favorable characteristic to be used for wind turbine yaw control.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.480-484
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• 2001

본 연구에서는 실제 풍력 자원 측정용 Pole에 설치된 풍속계가 mast에 의한 후류와 풍속계 설치시 기울어짐에 의해 풍속 data가 어떠한 영향을 받는가에 대하여 고찰하였다. 먼저 mast은 직경 4", 6" Pipe에 대하여 각각 실험하였고, 측정 mast의 방위각은 풍속에 평행한 방향을 $0^{\circ}$ 로 정하고 측정 mast 중심으로부터 $0^{\circ}{\sim}20^{\circ}$ 까지 $5^{\circ}$ 간격으로 측정하였다. 이 연구를 통해 실제 일정 두께를 갖는 mast에 설치되어 있는 풍속계에서의 풍속이 풍향에 대한 boom의 위치와 기울어짐에 따라 영향이 있음을 확인할 수 있었고, mast의 직경에 대한 영향도 크게 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구의 결과를 이용하여 향후의 풍력자원 자료 측정설비의 설치상의 정확도 검증이나 혹은 측정된 자료의 보정등에도 광범위하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.133-133
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• 2010

인공위성 SAR센서는 기존 산란계 해상풍 자료의 낮은 해상도로 인한 여러 한계를 극복함으로써 다양한 해양연구에 있어 필요성과 활용영역이 넓어지고 있다. 이러한 추세에 따라 전세계적으로 다파장 SAR 센서들이 운용 또는 발사 예정에 있음에도 불구하고 현재까지 한반도 주변해에 대한 SAR 해상풍 산출 연구는 C밴드에만 한정되어왔다. 본 연구에서는 L밴드 해상풍 추출알고리즘을 적용하여 L밴드 SAR 영상으로부터 한반도 주변해의 해상풍을 추출하고 산란계 해상풍 자료와 비교 분석을 통해 정확도 특성을 제시하고자 하였다. 2007년 8월 우리나라 동해 지역을 관측한 L밴드 ALOS PALSAR 영상에 대해 L밴드 HH편광 GMF 알고리즘을 적용하여 해상풍을 산출하였다. 산출 해상풍은 동일시점의 산란계 QuikSCAT 자료와 공간적으로 유사한 패턴을 보였으며 두 자료 간의 풍속오차는 3.45m/s로 나타났다. 연구 해역과 같이 강한 바람 범위에서는 산출 해상풍 간의 차이가 크게 나타나며 풍향으로 인한 오차특성이 보인다. 특히 풍속의 경우, 산란계 해상풍이 중간바람 범위에 집중된 것에 비해 L밴드 SAR 산출 해상풍은 강한 바람 범위까지 포함하는 넓은 풍속값 범위를 나타냈다.