• 생물환경조절학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.197-203
• /
• 2008

본 연구는 1-2W형 온실의 구조를 개조하여 착색단 고추 재배온실로 이용하고 있는 온실의 구조의 안정성을 검토하였다. SAP-2000에 의한 구조해석 결과 1-2W기본형 온실의 기둥을 1.2m높였을 경우, 구조물이 견딜 수 있는 한계적설심은 변화는 거의 없으나 한계풍속은 약 $26.0\sim41.0m/s$정도로서 기본형에 비하여 약 $3\sim18%$ 정도 감소하는 것으로 나타났다. 풍하중 작용시 변형도를 비롯하여 축방향력, 전단력, 휨모멘트 등의 최대단면력은 기본형이나 개조형에 관계없이 거의 유사한 경향으로 나타났으며, 최대단면력은 풍상측의 처마높이 부위에서 발생하는 것으로 나타났다. 설하중 작용시 변형도를 비롯하여 축방향력, 전단력, 휨모멘트 등의 최대단면력은 기본형이나 개조형에 관계없이 거의 유사한 경향으로 나타났으며, 축방향력을 제외한 최대단면력은 처마높이 부위에서 발생하였으며, 최대축방향력은 내측기둥에서 발생하였다. 한계적설심에 대한 내측기둥의 좌굴은 모두 안전한 것으로 나타났으며 세장비 또한 제한값 범위내에 들어 기본형 및 개조형 모두 만족하였다. 기초의 인발저항력과 지내력은 기본형과 개조형에 관계없이 모두 안전한 것으로 나타났다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.36-42
• /
• 2020

본 연구에서는 국내에 가장 많이 보급되어 있는 1-2W 모델 연동온실에 대한 온실 규격 및 환기창 형태 실태 조사를 수행하고, 이를 바탕으로 연동온실의 천창 형태에 따른 유동 특성을 분석하기 위해 수치해석을 수행하여 자연환기효과를 분석하고자 하였다. 온실 실태조사 대상농가의 환기창면적 비율은 평균10%로 자연환기를 위한 시설면적 대비 환기창 면적 설계가 부족한 것으로 나타나 환기창 개선이 필요할 것으로 판단된다. 연동 온실의 천창 형태별 자연환기를 해석 및 분석한 결과, 온실 내 작물위치의 온도 분포 및 내외부 온도차는 몽골식 천창 온실에서 가장 낮고 외몽골식 천창 온실에서 가장 높게 나타났으나 추후 풍하중에 의한 구조적인 안전성을 평가해야할 것으로 판단된다.

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

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.174-182
• /
• 2014

건물의 풍진동을 모니터링 하기 위해, 두 개 (이동국과 기준국)의 global positioning system (GPS)에 기반한 종래의 real-time kinematic (RTK) 기법이 널리 적용되고 있다. 그러나 이는 기준국을 위한 공간을 확보하거나 유지 관리하는데 어려움을 겪을 수 있다. 한편, 최근에 하나의 이동국 만을 이용하여 구조물의 움직임을 계측할 수 있는 새로운 virtual reference station (VRS)-RTK 기법이 개발되었으며, 측량 분야에서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 골조 구조물의 횡방향 구조 응답을 모니터링하기 위한 VRS-RTK 기법의 적용성을 평가하기 위해 단층 골조 모형 (1차 고유진동수 : 1 Hz)과 3층 골조 모형 (1차 고유진동수 : 0.85 Hz)의 자유진동 실험을 수행하였다. GPS에 의해 계측된 변위 및 가속도 응답의 신뢰성을 평가하기 위해, 레이져 변위계와 가속도계가 설치되었으며, 이들로부터 얻은 계측값을 GPS의 계측값과 비교하였다. 또한, 건물의 지속적인 모니터링을 위한 적절한 계측 샘플링 수를 파악하기 위해, 변위 응답에서의 오차가 각기 다른 GPS 샘플링 수 (5, 10, 20 Hz)에서 평가되었다. 실험 결과, GPS으로부터 얻은 변위 및 가속도 응답은 레이져 변위계와 가속계로부터 얻은 응답과 좋은 유사 관계를 가지는 것을 확인하였다. 그리고, GPS 샘플링 수가 증가할수록 변위 오차는 감소하였으며, 3층 실험체에 대해서는 20 Hz의 GPS 샘플링 수로 구조물의 전 모드 성분 (1, 2, 3차 모드)을 검출할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제30권5호
• /
• pp.453-460
• /
• 2017

해양구조물 등에서 해상 현장과 육상시설 사이에 물자나 운용 인력을 수송하기 위한 수단으로 헬리콥터가 주로 이용된다. 헬리데크는 헬리콥터가 해양구조물에 착륙하기 위해 필수적으로 탑재되는 구조물로서, 해양구조물의 종류나 탑재되는 위치 등에 따라 다양한 형태의 헬리데크가 존재한다. 그 중에서 캔틸레버식 헬리데크는 해양구조물의 탑사이드 공간 확보에 용이하며, 헬리콥터와의 충돌 등의 미연의 사고로부터 보다 안전하다. 본 논문에서는 캔틸레버식 헬리데크를 연구대상으로 선정하고, 이를 구성하고 있는 하부 트러스 구조에 대해서 위상 최적설계를 적용하였다. 또한 상용 구조해석 프로그램을 이용하여 유한요소 모델을 생성하고, 다양한 착륙 상황과 풍하중을 적용하여 구조해석을 수행하였다. 이를 바탕으로 헬리데크의 각 구조 부재에 발생하는 응력이 사용 재료의 허용응력을 넘지 않도록 부재의 세부 단면 치수를 결정하여, 보다 안전하면서도 경량화된 헬리데크 설계를 얻을 수 있다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.46-52
• /
• 1993

The wind pressure distributions were analyzed through the wind tunnel experiment to provide fundamental criteria for the structural design on the three-span arched house according to the wind directions. In order to investigate the wind force distribution, the variation of the wind force coefficients, the mean wind force coefficients, the drag force coefficients and the lift force coefficients were estimated from the experimental data. The results obtained are as follows : 1. The variation of the wind force with the wind directions on the side walls was the greatest at the upwind edge of the walls. The change of pressure from the positive to the negative on the side walls occurred at the wind direction of 30$^{\circ}$ in the first house and 60$^{\circ}$ in the third house. 2. The maximum negative wind force along the length of the roof appeared at the length ratio of 0-0.2, when the wind directions were 90$^{\circ}$ in the first house, 60$^{\circ}$ in the second house and 30$^{\circ}$ in the third house. 3. The maximum negative wind force along the width of the roof appeared at the width ratio and the wind direction of 0.4 and 0$^{\circ}$ in the first house, 0.4-0.6 and 30$^{\circ}$ in the second house and 0.6 and 30$^{\circ}$ in the third house, respectively. 4. The maximum mean positive and negative wind forces occurred at the wind direction of 60$^{\circ}$ and 30$^{\circ}$, respectively, on the side walls of the first house, and the maximum mean negative wind force on the roof occurred at the wind direction of 30$^{\circ}$ in third house. 5. The maximum drag and lift forces occurred at the wind direction of 30$^{\circ}$, and the maximum lift force appeared in the third house. 6. The parts to be considered for the local wind forces were the edges of the walls, the edges of the x-direction of the roofs, and the locations of the width ratio of 0.4 of the first and third house and the center of the width of the second house for the y-direction of the roofs.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.410-418
• /
• 2021

본 연구에서는 원예특작시설 내재해형 규격서에 등록되어 있는 폭이 넓은 단동온실(10-단동-5형)을 대상으로 기초의 경계조건과 서까래 강관의 이음 유무에 대해 실물 크기 실험을 실시하고 그 결과를 수치해석 결과와 비교하여 이음부가 있을 때 구조성능 차이에 대해 알아보았다. 각 측정 위치별 변위를 실험에서 측정한 값과 수치해석으로 예측한 값을 비교한 결과에서는 기초의 조건 및 서까래 강관 이음 유무에 상관없이 모두 상당한 차이를 보였고, 힌지 조건 보다 고정 조건이 상대적으로 차이가 컸다. 그리고 모든 절점을 강접합으로 가정하고 구조해석한 결과를 구조실험과 비교한 결과에서는 힌지조건이 고정조건 보다 잘 일치하였지만 해석값이 실험값 보다 크게 나타났다. 수치해석은 모든 절점을 강접합으로 가정했기 때문에 실제 성능과 달랐다. 따라서 현재 모든 절점을 강접합으로 가정하고 온실을 설계를 하면 과소설계될 우려가 있어 앞으로 신뢰성 높은 온실 설계를 위해서는 서까래와 도리가 교차하는 교차부 성능 특성을 고려한 구조해석 기술 개발이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.293-302
• /
• 2014

본 연구에서는 배추 재배에 적합한 규격과 생육 환경을 조성해 줄 수 있는 비가림하우스를 개발하고자 하였다. 전국 53개 배추 비가림재배 농가를 대상으로 비가림하우스 구조실태 및 구조개선 희망사항을 조사하여 비가림하우스 폭과 높이를 설정하였다. 비가림하우스 규격은 농기계 작업의 용이성, 농가의 의견 등을 고려하여 폭 6m, 처마높이 1.6m, 지붕높이 3.2m로 결정하였다. 서까래 규격별 구조안전성과 설치비를 분석한 후 설치비가 가장 적게 드는 Ø$25.4{\times}1.5t$ 파이프를 서까래로 하고 그 간격이 90cm인 모델을 기본 규격으로 결정하였다. 이 규격은 풍속 $27m{\cdot}s^{-1}$, 적설 17cm에 안전하기 때문에 이보다 기상하중이 큰 지역에는 적용하기가 곤란한데, 이를 해소하기 위해 피복재를 용마루까지 열어 골조 피해를 예방할 수 있는 구조로 설계하였다. 비가림하우스 양 측면에 있는 수동개폐기를 돌려 하우스밴드를 느슨하게 풀어주고 제어반에서 열림버튼을 누르면 개폐모터가 가이드 파이프를 따라 올라가면서 피복재가 용마루까지 개방된다. 피복재를 완전 개방할 경우 해충으로 인한 피해가 우려되므로 농가에서는 이를 막기 위해 방충망을 설치할 수 있다. 배추를 재배하는 기간에 태풍이 지나갈 수 있기 때문에 방충망이 구조안전에 미치는 영향을 분석하였다. $40m{\cdot}s^{-1}$의 바람이 방충망으로 덮여있는 비가림하우스 측면에 수직으로 작용하는 조건에 대해 유동-구조 연성해석 기법을 이용하여 구조안전성을 분석하였다. 유동해석 결과, 피복재 부분은 바람의 영향을 그대로 받기 때문에 피복재 표면에 압력이 크게 작용하였다. 방충망 부분에도 풍하중이 작용하였으나 피복재 부분보다는 압력이 작게 작용하고 분포가 균일하였다. 유동해석에서 도출된 압력 데이터를 적용하여 구조해석한 결과, 최대응력은 파이프의 끝단 즉, 지면부분에서 나타났으며, 그 값은 54.6Mpa이었다. 구조안전 판단 기준인 파이프의 허용응력 215MPa 이내여서 구조적으로 안전한 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.27-33
• /
• 2013

본 연구는 과수재배 시설의 표준화 및 환경조절기술개발을 위한 기초자료로 제공하는 것을 목적으로 과수재배용 온실의 실태를 조사하여 구조유형과 설계요소를 분석하고, 기상재해에 대한 안전성과 구조 및 환경관리에 대한 개선방안을 검토하였다. 시설재배 면적이 가장 많은 5개 품목 중 주로 제주도에서 재배되고 있는 감귤과 현재 재배온실을 찾을 수 없는 단감을 제외한 포도, 배 및 복숭아재배 온실을 연구대상으로 하였다. 감귤과 포도재배 온실은 꾸준히 증가하고 있으나 저장시설의 발달로 배와 단감재배 온실은 감소하고 있는 추세이다. 앞으로는 비가림 효과가 크고 저장성이 떨어지는 품목을 중심으로 과수재배 온실의 변화가 예상된다. 조사대상 온실 중 배 재배 온실과 복숭아재배 대형 단동온실을 제외하고는 대체로 보급형 온실의 규격을 따르고 있으며, 재배작목별로 특성화된 온실은 없는 것으로 나타났다. 과수재배 온실의 대부분은 농촌진흥청과 농림수산식품부에서 고시한 농가보급형 모델이나 내재해형 모델의 부재규격을 따르고 있었다. 기초는 대부분 콘크리트 기초를 사용하고 있었으며, 배 재배 온실의 경우에는 내재해형 모델보다 두꺼운 단면의 기둥을 사용하고, 강판을 기둥의 하단에 용접하여 매설한 형태의 특수한 기초를 적용하고 있었다. 조사대상 온실의 구조적 안전성을 검토한 결과 대부분 안전하였으나 김천과 천안의 포도재배 온실, 남원과 천안의 복숭아재배 온실에서 적설에 불안전한 것으로 나타났고, 남원의 복숭아재배 온실은 풍속에 대한 안전성도 부족한 것으로 나타났다. 또한 채소재배 온실을 복숭아재배로 전용한 온실의 경우 적설과 풍하중 모두 상당히 불안정한 것으로 나타났다. 과수의 수형, 수고 및 재식간격을 고려하여 과수 재배 온실의 적정규격을 검토한 결과 포도재배 온실은 폭 7.0~8.0m, 측고 2.5~2.8m가 적당하고, 배와 복숭아재배 온실은 폭 6.0~7.0m, 측고 3.0~3.3m 정도가 적당한 것으로 판단된다.

• 한국전통조경학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.52-64
• /
• 2015

본 연구는 곡성 함허정(전남유형문화재 제160호)을 중심으로 '현장조사 문헌조사 인터뷰' 등의 연구방법을 토대로 연구대상 일원의 풍수형국과 경관짜임 및 조영의도 그리고 의미경관의 특성을 추적한 것이다. 함허정 일원의 입지 및 조망적 조영특성의 분석과 해석의 일환으로, 함허정 일원의 경관상에 드러난 호혜적 자연관과 경관짜임이 어떠한 형태 및 방식으로 표출되었는가를 구체적으로 밝힌 연구결과는 다음과 같이 축약된다. 첫째, 함허정은 심광형(沈光亨, 1510~1550)이 중종30년(1535)에 군촌(현(現). 전남 곡성군 입면 제월리)에 처소 및 강학을 위한 군지촌정사를 창건한 이후, 지근거리에 1543년 학문연구와 유식(遊息)을 위해 지은 누정이다. 함허정과 군지촌정사가 자리한 군촌마을은 순자강(섬진강)을 마주한 전형적인 배산임수 국면인데, 진산인 동악산은 소가 강가에 누워 한가로이 되새김질 하는 와우형(臥牛形)으로 해석되며, 함허정 일원은 목동(牧童)이 강가에서 피리를 부는 형국으로 와우(臥牛)가 적초(積草案, 풀더미)를 구비하여 평안과 풍요를 누릴 수 있는 길처로 회자된다. 특히, 함허정 뒷동산은 거북이 용궁으로 입수하는 혈맥으로 거북(또는 자라)의 등 위에 앉은 건물[구형(龜形)]이 함허정이며, 절벽 아래 남측의 하중암도(河中巖島)인 구암조대(龜巖釣臺)와 용암(龍巖)은 거북이 지향한 해중 신선경(海中 神仙景)으로 해석된다. 둘째, 함허정은 곡성8경의 제3경 순강청풍과 제9경 설산낙조(雪山落照)의 풍광시점장이면서, 곡성 입면8경의 제2경 함허순자와 제3경 천마귀암(天馬歸岩)의 풍광시점이기도 하다. 한편 음양접합과 같은 '산태극(山太極) 수태극(水太極)'으로 배열된 순자강5곡의 제4곡 경물로서 도학 및 성리학적 토포스로 본 초월적 풍경이자 감각적 투시를 통한 굽음의 미학으로 재생산되고 있다. 특히 비변사인방안지도(18C 중엽)와 옥과현지(1788년) 등에 순자강5곡 중 제2곡 합강정과 제4곡 호연정(함허정), 그리고 제3곡 무진정이 묘사되었음을 볼 때 순자강5곡 경물은 피안(彼岸)과 차안(此岸)의 세계를 넘나들며 선경세계로 귀의하는 장소정체성은 물론 조선후기 명소적 연계경관으로서의 지명도를 엿볼 수 있다. 셋째, 비워둠의 미학이 절묘하게 드러난 함허정은 상수리나무 굴참나무 소나무 등 노거수 수림경관, 구암조대와 용암, 첩석(疊石) 등 바위경관, 군촌마을 문화경관 등이 지근경(至近景)으로 펼쳐지고, 중경요소로 순자강 평호(平湖)와 마산봉, 고리봉 등이 산악경관으로 조망되며, 동쪽에서 서쪽으로 고리봉 마산봉 무등산 설산 등이 개방성 강한 $180^{\circ}$ 조망범위로 펼쳐진다. 특히 군지촌정사의 사랑채인 망서재(望瑞齋)의 당호는 "서석산(瑞石山)을 전망하는 집"이라는 뜻을 갖는데, 조산인 무등산과 설산을 앙경(仰景)하는 등 다채로운 차경(읍경(揖景), 환경(環景), 원근(遠近), 앙부경관(仰俯景觀))에 대한 조망지향적 의도가 중층적(中層的) 경관짜임을 통해 구현되고 있다. 넷째, 실존[주거(住居) 강학처(講學處)]과 이상향[누정(樓亭) 재실(齋室)]이 접합된 군지촌 정주환경의 살림집[제월당], 강학처[군지촌정사], 누정[함허정], 재실[구암사, 청송심씨 4현 배향] 및 묘역 등은 '생성-풍요-초월-회귀'로 이어지는 사대부들의 생애주기와 관련한 의미론적 연계경관으로 인식된다. 특히 함허정 관련 시문은 순자강 일대의 가경 예찬과 유유자적한 삶에 대한 호혜적 자연관 묘사가 주를 이루고 있음을 주지할 때, 함허정은 자연귀의와 안분지족의 요체이자 거점처이며, 수심양성(修心養性)하는 은일지소로서의 현학성이 형이상학적 의미경관으로 표출된다.