• Wind and Structures
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• 제11권5호
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• pp.413-426
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• 2008

A wind tunnel study has been carried out to determine the influence of spacing between buildings on wind characteristics above rural and suburban type of terrain. Experiments were performed for two types of buildings, three-floor family houses and five-floor apartment buildings. The atmospheric boundary layer (ABL) models were generated by means of the Counihan method using a castellated barrier wall, vortex generators and a fetch of roughness elements. A hot wire anemometry system was applied for measurement of mean velocity and velocity fluctuations. The mean velocity profiles are in good agreement with the power law for exponent values from ${\alpha}=0.15$ to ${\alpha}=0.24$, which is acceptable for the representation of the rural and suburban ABL, respectively. Effects of the spacing density among buildings on wind characteristics range from the ground up to $0.6{\delta}$. As the spacing becomes smaller, the mean flow is slowed down, whilst, simultaneously, the turbulence intensity and absolute values of the Reynolds stress increase due to the increased friction between the surface and the air flow. This results in a higher ventilation efficiency as the increased retardation of horizontal flow simultaneously accompanies an intensified vertical transfer of momentum.

• 한국환경과학회지
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• 제21권2호
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• pp.145-152
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• 2012

The mean wind speed and turbulence intensity profiles in the atmospheric boundary layer were extracted from a LIDAR remote sensing campaign in order to apply for CFD validation. After considering the semi-steady state field data requirements to be used for CFD validation, a neutral atmosphere campaign period, in which the main wind direction and the power-law exponent of the wind profile were constantly maintained, was chosen. The campaign site at the Pohang Accelerator Laboratory, surrounded by 40~50m high hills, with an apartment district spread beyond the hills, is to be classified as a semi-complex terrain. Nevertheless, wind speed profiles measured up to 100m above the ground fitted well into a theoretical-experimental logarithmic-law equation. The LIDAR remote-sensing data of the sub-layer of the atmospheric boundary layer has been proven to be superior to the data obtained by conventional extrapolation of the wind profile with 2 or 3 anemometer measurements.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.316-319
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• 2018

전방 이동지상 표적 탐지를 위해 미사일은 FMCW 레이다를 통해 획득한 SAR 영상을 활용할 수 있다. 하지만 미사일 이동 과정에서 난기류 또는 비행경로 상태에 따른 요동 오차로 인해 SAR 영상의 품질이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 이러한 전방을 바라보는 SAR 영상의 요동 오차를 보상하기 위한 엔트로피 최소 자동초점기법을 제안한다. 특히, 전방을 바라보는 레이다 특성 상, 요동 오차는 2차원의 형태(방위각 및 시간 축)로 SAR 영상에 영향을 미치며, 이를 보상하기 위해 2차원 자동초점기법을 제시한다.

• Wind and Structures
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• 제27권2호
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• pp.123-136
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• 2018

The effects of steep and shallow hills on a stationary tornado-like vortex with a swirl ratio of 0.4 are simulated and quantified as Fractional Speed Up Ratios (FSUR) at three different locations of the vortex with respect to the crests of the hills. Steady state Reynolds Averaged Naiver Stokes (RANS) equations closed using Reynolds Stress Turbulence model are used to simulate stationary tornadoes. The tornado wind field obtained from the numerical simulations is first validated with previous experimental and numerical studies by comparing radial and tangential velocities, and ground static pressure. A modified fractional speed-up ratio (FSUR) evaluation technique, appropriate to the complexity of the tornadic flow, is then developed. The effects of the hill on the radial, tangential and vertical flow components are assessed. It is observed that the effect of the hill on the radial and vertical component of the flow is more pronounced, compared to the tangential component. Besides, the presence of the hill is also seen to relocate the center of tornadic flow. New FSUR values are produced for shallow and steep hills.

• Wind and Structures
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• 제25권6호
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• pp.537-549
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• 2017

In this study, the turbulent flow around a bluff body for different wind velocities was investigated numerically by using its two- and three-dimensional models. These models were tested to verify the validity of the simulation by being compared with experimental results which were taken from the literature. Variations of non-dimensional velocities in different positions according to the bluff body height were analysed and illustrated graphically. When the velocity distributions were examined, it was seen that the results of both two- and three-dimensional models agree with the experimental data. It was also seen that the velocities obtained from two-dimensional model matched up with the experimental data from the ground to the top of the bluff body. Particularly, compared to the front part of the bluff body, results of the upper and back part of the bluff body are better. Moreover, after comparing the results from calculations by using different models with experimental data, the effect of multidimensional models on the obtained results have been analysed for different inlet velocities. The calculation results from the two-dimensional (2D) model are in satisfactory agreement with the calculation results of the three-dimensional model (3D) for various flow situations when comparing with the experimental data from the literature even though the 3D model gives better solutions.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제4권4호
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• pp.477-487
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• 2012

We investigated the aerodynamic characteristics of a three-dimensional (3D) wing with an endplate in the vicinity of the free surface by solving incompressible Navier-Stokes equations with the turbulence closure model. The endplate causes a blockage effect on the flow, and an additional viscous effect especially near the endplate. These combined effects of the endplate significantly reduce the magnitudes of the velocities under the lower surface of the wing, thereby enhancing aerodynamic performance in terms of the force coefficients. The maximum lift-to-drag ratio of a wing with an endplate is increased 46% compared to that of wing without an endplate at the lowest clearance. The tip vortex of a wing-with-endplate (WWE) moved laterally to a greater extent than that of a wing-without-endplate (WOE). This causes a decrease in the induced drag, resulting in a reduction in the total drag.

• Wind and Structures
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• 제37권2호
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• pp.95-104
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• 2023

The latest revision of AS/NZS 1170.2 incorporates some new research and knowledge on strong winds, climate change, and shape factors for new structures of interest such as solar panels. Unlike most other jurisdictions, Australia and New Zealand covers a vast area of land, a latitude range from 11° to 47°S climatic zones from tropical to cold temperate, and virtually every type of extreme wind event. The latter includes gales from synoptic-scale depressions, severe convectively-driven downdrafts from thunderstorms, tropical cyclones, downslope winds, and tornadoes. All except tornadoes are now covered within AS/NZS 1170.2. The paper describes the main features of the 2021 edition with emphasis on the new content, including the changes in the regional boundaries, regional wind speeds, terrain-height, topographic and direction multipliers. A new 'climate change multiplier' has been included, and the gust and turbulence profiles for over-water winds have been revised. Amongst the changes to the provisions for shape factors, values are provided for ground-mounted solar panels, and new data are provided for curved roofs. New methods have been given for dynamic response factors for poles and masts, and advice given for acceleration calculations for high-rise buildings and other dynamically wind-sensitive structures.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.899-907
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• 2022

초경량 비행장치인 드론의 최대 허용 비행 고도는 지상 150m로 이는 난류의 영향을 받아 바람의 변동성이 강한 대기경계층 내에 존재한다. 또한 대기경계층 내에서의 바람 변동성은 지리적 위치에 따라 다른 특성을 가지므로 드론 관련 안전사고 방지를 위해서는 비행 지역에서의 각 고도의 바람 특성에 대한 명확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 인천국제공항 인근에 위치한 항공기상관측장비 테스트베드에서 윈드라이다(WindMast 350M)를 사용하여 2022년 7월과 9월에 바람의 연직 구조 관측을 수행하였고, 이러한 관측된 바람 자료를 활용하여 드론의 안전비행을 위한 정보를 생산하는 분석 방안을 제시하였다. 우선 윈드라이다를 통해 수집된 바람 자료에 푸리에 변환 분석 방법을 사용하여 수평 풍속의 시간 규모 특징을 각 고도별로 살펴보았다. 또한 강수와 무강수 사례의 바람장의 스펙트럼으로부터 드론 비행에 중요한 바람의 시간 규모인 1시간 이하 규모의 수평 풍속의 분산을 분리하여 전체 규모에 대한 1시간 이하 규모의 기여도를 각 고도별로 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1641-1648
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• 2016

기상 레이다는 해당 영역에서의 비, 구름이나 먼지 입자 등에 의해 반사되어 나타나는 기상신호로부터 신호의 도플러 주파수 및 도플러 스펙트럼 폭 값들을 추정한다. 이러한 값들은 평균풍속, 대기교란 정도 등의 정보와 직접적으로 연관된 중요한 변수들이다. 따라서 정확한 기상정보를 얻기 위해서는 이러한 추정 값들에 대한 매우 높은 신뢰성이 요구 된다. 그러나 기상 레이다에서는 기상현상에 의한 수신 신호뿐만 아니라 지표면 반사나 이동하는 물체 등에 의한 반사파들, 즉 클러터가 포함되어 나타나게 된다. 이러한 클러터들의 존재는 기상정보 추출을 위한 변수 값들을 추정하는데 심각한 오차를 유발하게 된다. 따라서 본 논문에서는 강력한 클러터들에 의한 추정 오차를 분석하기 위하여 기상 수신신호 및 클러터들에 대한 도플러 스펙트럼 모델들을 각각 도출하였다. 이러한 모델들을 이용하여 기상 신호 및 클러터 전력에 따른 다양한 수신신호들을 모의 구현하고 처리함으로서 클러터에 의한 영향을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.672-680
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• 2017

태양광 발전 시스템은 태양광 패널이 부착되어 있는 구조물, 이를 지지하는 부분과 발전된 전력을 계통 또는 부하측에 공급하는 장치로 구성된다. 태양광 패널의 발전효율은 태양빛의 입사량에 영향을 받기 때문에 패널이 태양빛을 가장 많이 받을 수 있는 방향으로 패널 구조물을 설치한다. 그러나 태양은 계속 이동하기 때문에 고정식 보다는 태양을 향하여 패널이 회전하는 방식이 더욱 효율이 좋다. 태양광 패널 구조물은 야외에 설치되므로 풍하중, 적설하중 지진하중 등이 작용한다. 본 논문에서는 태양광 패널 구조물에 가장 영향이 큰 풍하중을 유한요소법을 사용하여 구하고 이를 적용하여 태양 추적식 발전 장치의 구조물을 설계하였다. 특히 패널간의 간격에 따른 풍하중을 구하고, 패널 구조물이 지면과 이루는 각도에 따른 풍하중의 변화도 구하였다. 패널간의 간격은 간격이 없을 경우, 간격이 40 mm, 80 mm일 경우 등 3가지 경우에 대하여 해석을 하였으며, 지면과의 각도는 30도, 45도, 60도 등에 대하여 해석을 하였다. 해석결과 풍하중은 패널간의 간격이 없을 경우가 가장 적게 나타났고, 지면과의 경사각이 클수록 커지는 것을 알 수 있었다.