• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

• 한국습지학회지
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• 제21권spc호
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• pp.117-122
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• 2019

도시공원은 지구온난화와 대기오염을 줄여주고 열섬현상을 완화시켜주는 중추적인 역학을 하고 있다. 그러나 도시공원 일몰제에 따른 2020년 7월 이후 도시공원 제한이 일부 해제될 예정이다. 이에 따라 정부와 지자체는 공원부지 확보와 더불어 생태공원 조성 등 공원 활성화를 위한 노력을 기울이고 있다. 그러나 도시공원 주변에 건설되고 있는 고층건축물에 의해 발생하는 빌딩풍은 보행자에게 불쾌감을 유발할 수 있고, 생태공원에 서식하고 있는 동·식물의 생태계를 위협할 수 있다. 우리나라의 풍환경 평가에 대한 기준은 명확하게 제안된 바가 없으며, 관련 연구 또한 찾아보기 힘들다. 따라서 본 논문에서는 국외풍환경 평가기준 및 관련 연구를 검토하여, 풍환경 평가 기준의 중요 인자를 도출하고, 국내 기상관측자료를 이용한 풍환경 평가에 적용 가능성을 검토하였다.

• 환경영향평가
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• 제32권5호
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• pp.279-290
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• 2023

최근 신재생에너지로서 바람의 힘을 이용한 풍력발전단지가 전국에 설치되면서 소음 문제가 대두되고 있다. 환경영향평가 및 사후환경영향평가에서도 풍력발전단지에 대한 배경소음 및 저주파소음을 측정하도록 하고 있으며, 특히 저주파소음은 환경부에서 2018년 공표한 저주파소음 관리 가이드라인에 따라 생활소음 측정방법을 준용하여 측정하도록 규정하고 있다. 고풍속에서 큰 소음을 발생시키는 풍력발전기의 특성상 고풍속에서 소음 측정이 이루어져야 하나 풍속이 증가할 경우 풍잡음이 증가하여 생활소음 및 저주파소음이 제대로 평가되지 못하는 문제가 발생되었다. 따라서 풍력발전기에서 발생되는 소음의 종류를 확인하고 풍잡음 등 풍력소음 측정시 고려되어야 할 사항을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.475-477
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• 2002

본 논문에서는 765kV 송전선로의 일부구간에서 발생되고 있는 풍소음의 대책으로 개발된 저풍소음 도체를 소개하고 이 도체방식을 개발하기 위해 수행된 전기환경장해 및 풍소음 저감 영향에 대한 시험결과를 제시하고 있다. 저풍소음 도체는 우수한 풍소음 저감기능을 가지면서도 기존 전선에 비해 추가적인 전기환경 문제가 발생되지 않아야 하는데, 기존 전선과 달리 전선 주위에 돌기부가 있어서 전계 집중에 따른 환경장해 발생의 우려가 있다. 이러한 이유 때문에 전기환경 모의시험설비인 코로나 케이지를 이용한 코로나 발생 특성 시험을 수행하여 환경설계기준 만족 여부를 확인하였으며, 실규모 시험선로를 이용한 장기 실증시험을 실시하여 송전선로 주변에서 실제 발생 가능한 라디오 장해와 같은 전기환경 장해량에 대한 평가를 실시하여 풍소음 저감효과와 환경설계기준에 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2018년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.59-59
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• 2018

• 보존과학회지
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• 제37권3호
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• pp.209-219
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• 2021

본 연구에서는 도심지에 위치한 숭례문을 중심으로 유입류 풍향 조건에 따라 변화되는 풍환경을 수치해석하였다. 이를 위해 지리정보시스템 자료와 전산유체역학 모델을 이용하여 대상영역의 상세 바람장을 수치모의하였으며, 벡터장, 3차원 바람속도성분, 풍속장 등에 대한 흐름특성을 분석하였다. 대상영역에서는 건물협곡을 따라 흐르는 바람길의 형성과 건물에 의한 바람의 회전 및 와류 등 급격한 풍향의 변화가 모의되었으며, 그 영향으로 숭례문 주변에서는 유입류의 풍향에 의존하지 않는 복잡한 흐름의 양상이 나타났다. 숭례문 지점에서의 풍속은 지표풍(지상 2 m)과 비교하여 상층마루 높이(지상 14 m)에서 평균 3배 이상 강하게 형성되었고, 유입류가 동풍인 경우에 전반적으로 높게 나타났으며, 숭례문의 남동 측면이 상대적으로 바람에 의한 영향이 클 것으로 예측되었다. 본 연구를 통하여, 고층건물 및 고밀도 건물군 등 인공구 조물에 의한 바람길 및 빌딩풍 등의 형성이 도심지에 위치한 건축문화재에 미치는 영향을 파악하고 대책을 마련하기 위한 상세 풍환경 평가의 필요성이 제시되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.2-5
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• 2011

최근 들어 수치해석법의 발달에 힘입어 과거에는 시도할 수 없었던 많은 현상에 대한 특성을 평가할 수 있게 되었다. 그중 전산유체역학(CFD)는 많은 공학 분야에 활발히 적용되고 있으며, 건축에서는 기체나 유체의 유동해석이 필요한 건축환경, 건축설비, 소방설비 분야에서 그 필요성 및 적용성이 널리 인식되었다. 건축분야에서 CFD해석의 또 다른 적용분야는 풍하중에 대한 영향을 평가하는 것이다. 이미 국내외에서 많은 연구와 실제 적용사례가 보고되고 있으며, 향후 더욱 활발한 적용이 예상된다. 본 논문에서는 CFD해석의 적용사례 및 해석과정에 대해서 소개를 통해, CFD해석에 대한 이해를 돕고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.922-930
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• 2020

지난 10년간 복원력 상실에 의한 어선의 해양사고가 지속해서 증가하고 있으며, 갑작스러운 강풍이 주요 원인으로 지적되고 있다. 이러한 강풍에도 견딜 수 있는 어선의 운동·조종성능을 확보하기 위해서는 정밀한 풍하중 예측 기법이 우선되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 전산유체역학 기법을 이용한 어선의 풍하중 평가기법을 개발하고자 한다. 특히, 고도 변화에 따라 풍속이 변화하는 계산환경을 모사하여 그 결과를 균일한 속도분포를 가정한 수치해석 결과와 비교 분석하고자 한다. 본 연구에서는 0-180°까지 15° 간격으로 13개의 방향에 대해 풍하중을 계산하였으며, 계산에 사용된 메쉬 모델은 메쉬 의존성 시험을 수행하여 개발하였다. 전산수치해석은 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes) 기반 상용 해석 Solver인 STAR-CCM+(Ver. 13.06)와 k-ω 난류 모델을 이용하여 정상상태(Steady State) 유동해석을 수행하였다. 수치해석결과를 간략히 살펴보면 Surge, Sway 및 Heave에서 39.5 %, 41.6 % 및 46.1 % 풍하중이 감소하였으며 Roll, Pitch 및 Yaw에서 48.2 %, 50.6 % 및 36.5 % 감소하였다. 결론적으로 본 연구에서는 고도에 따른 풍속 변화 모델을 통해 기존보다 정밀한 수준의 풍하중 추정이 가능한 것을 확인하였으며, 그 결과가 선박의 풍하중 추정 평가기법 발전에 이바지하길 기대한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(4)
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• pp.107-112
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• 1996

원전의 환경방사선 영향평가(정상시/사고시)의 정확도 및 신뢰도를 제고하기 위해서는 보다 체계적이고 과학적으로 방사성 물질의 대기중 이동을 모사·예측할 수 있는 체제가 정립되어야 한다. 해안 지역에서 빈번히 발생하는 해륙풍이 대기확산에 미치는 영향을 규명하고, 대기확산모델의 바람장 자료로 이용되는 월성원전 주변지역의 해륙풍 데이터베이스를 구축하기 위한 일환으로 삼차원 상세 해륙풍 모델을 개발하였다. 봄철 약한 북풍의 지균풍이 부는 맑은 날에 대하여 해륙풍 모델을 수행시켜 월성원전 지역의 해륙풍 특성을 분석하고 해륙풍 모델결과와 관측결과를 비교하였다.

• 환경영향평가
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• 제20권2호
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• pp.97-105
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• 2011

도시의 일상생활에서는 시가지의 바람이 나무, 집 등 낮은 건축물 군에 의해 방해되어 보통은 전원의 바람보다 풍속이 저감되는 경우가 많다. 이러한 기존의 바람 흐름이 있는 곳에 건축물이 세워지게 되면 기존의 풍환경은 크게 변화되어 풍속이 약한 곳과 강한 곳이 조성되어 이와 같은 바람이 지표부근의 구조물에 의해 받는 영향은 도시지역에서 강하게 나타나게 된다. 이는 교외나 시골지역은 상대적으로 도시지역에 비해 영향을 적게 받게 된다. 임의의 지역, 특히 도시지역의 경우 기존의 건물이 증축되거나 혹은 새로운 건물이 신축되면 이로 인하여 기존의 바람흐름이 달라지며 이는 인접건물들의 확보하고 있던 자연 환기력의 변화를 야기 시키는 원인이 되기도 한다. 이러한 현상은 건축물에 의해 자연 환기력이 바뀌게 되는 일종의 기존 환경으로 부터의 변화를 의미한다. 본 연구에서는 수치해석을 이용하여 이와 같이 건물의 주변 환경변화, 즉 신축, 증축 등과 같은 변화를 고려하여 그 영향을 예측/분석하였다. 그 결과로 건물의 자연환기력을 전면에서 바람에 의한 압력증가와 후면에서 바람의 흡입에 의한 압력감소로 인해 전면의 풍속에 의해 발생하는 동압보다 큰 압력차가 발생하고, 그로 인해 환기량이 발생하는 것을 알수 있다. 주변 변화에 의해서는 동일한 규모의 건물이 추가되는 경우에 기존의 경우에 비해 35~45%의 자연환기격이 감소되는 것으로 나타났다.