• 제목/요약/키워드: wind hazard

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조선소 시설물의 강풍 위험 평가 (Risk Assessment of Strong Wind over Industrial Facilities in Shipyards)

  • 이승수;김학선;이영규;심규철
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.21-28
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    • 2009
  • 국내 조선소는 빈번하게 태풍에 의해 영향을 받는 해안에 위치하며, 풍하중에 취약한 많은 경량 구조의 시설물들로 이루어져 있다. 본 연구에서는 주변 지형과 조선소내부 건물의 영향까지 고려하여 시설물의 강풍에 대한 위험 분석을 수행하였다. 몬테카를로 시뮬레이션에 의해 대상 지역의 극한 풍속을 추정하여 전산유체역학 해석을 위한 입사풍속으로 설정하였으며, 난류 유동을 고려한 전산 유체 해석을 이용하여 시설물 표면에 발생하는 풍압과 조선소 사업장 내의 풍속 분포를 추정하였다. 결과로서 일부 시설물에는 설계 하중보다 높은 풍하중이 작용하여 보강이 요구되는 것으로 판단되며, 향후 설계 풍하중을 고려하는 경우 주변의 국부적 지형 변화와 건물 배치를 고려해야 할 것으로 나타났다.

최신 풍속자료를 반영한 기본풍속 산정 (Estimation of Basic Wind Speeds Reflecting Recent Wind Speed Data)

  • 최상현;서경석;성익현;이수형
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.9-14
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    • 2010
  • 최근 기후변화로 인해 태풍강도가 강화됨과 동시에 빈도가 늘어나는 추세이나, 설계기준에 제시된 풍하중 산정식은 1990년대 중반까지 측정된 풍속자료를 근거로 하고 있어 재검토가 필요한 상황이다. 이 논문에서는 1961년부터 2008년까지 전국 76개 관측소에서 측정된 풍속자료를 기초로 통계적 수법을 이용하여 건물, 교량 등 토목구조물의 내풍설계에 적용할 수 있는 기본풍속을 산정하였다. 풍속의 재현기대값은 Gumbel의 적률법에 의해 구하였으며, 풍속측정 지점의 100년 재현기대값을 근거로 지역별 기본풍속을 제안하였다. 지역별로 구해진 결과는 기존의 연구결과 및 설계기준에 제시된 값과의 비교를 통하여 검토하였으며, 설계에 적용할 수 있도록 주요지역의 설계기본풍속을 4개 권역으로 구분하여 제시하였다.

확률 모형 기반의 아파트 창호 시스템 강풍 위험도 평가 (Assessment of Extreme Wind Risk for Window Systems in Apartment Buildings Based on Probabilistic Model)

  • 함희정;윤우석;최승훈;이승수;김호정
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.625-633
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    • 2015
  • 본 연구에서는 강풍 위험과 강풍 취약도의 합성곱을 통하여 강풍 위험도를 평가할 수 있는 확률적 체계를 수립하였으며, 수치적으로 개발한 모형으로 아파트 창호 시스템의 강풍 위험도를 평가하였다. 강풍 위험 모형은 1951년부터 2013년까지에 한반도에 영향을 준 태풍의 기후학적 자료를 몬테카를로 모사기법에 적용하여 개발되었다. 또한 몬테카를로 모사기법으로 창호 시스템의 저항성능과 풍하중의 확률 분포를 비교하여 강풍에 대한 4가지 피해단계의 구조적 파괴확률을 평가할 수 있는 취약도 모형이 개발되었다. 개발된 몬테카를로 모사기법으로 평가한 강풍 위험과 강풍 취약도는 각각 웨이블 분포와 로그정규분포로 곡선맞춤 되었으며, 합성곱을 통한 강풍 위험도 평가에 사용되었다. 본 연구에서 개발한 확률적 위험도 평가체계를 통하여 평가지역, 지표조도, 지형, 지붕 경사각, 건물 높이 등이 아파트 창호 시스템의 강풍 위험도에 미치는 영향성을 정량적으로 평가할 수 있었다. 향후 본 연구를 통하여 개발된 강풍 위험도 평가 모델은 평가지역의 존재하는 건축물에 대한 데이터베이스와 결합하여 손실추정 및 피해 저감대책 수립 등의 분야에서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

도시기후 평가와 방재를 위한 도시기상 수치모의 (Numerical Simulation for Urban Climate Assessment and Hazard)

  • 오성남
    • 한국방재학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.40-47
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    • 2002
  • Since it is important to understand the bio-climatic change in Seoul for ecological city planning in the future, this paper gives an overview on bio-climate analysis of urban environments at Seoul. We analyzed its characteristics in recent years using the observations of 24 of Automatic Weather Station (AWS) by Korea Meteorological Administration (KMA). In urbanization, Seoul metropolitan area is densely populated and is concentrated with high buildings. This urban activity changes land covering, which modifies the local circulation of radiation, heat and moisture, precipitation and creating a specific climate. Urban climate is evidently manifested in the phenomena of the increase of the air temperature, called urban heat Island and in addition urban sqall line of heavy rain. Since a city has its different land cover and street structure, these form their own climate character such as climate comfort zone. The thermal fold in urban area such as the heat island is produced by the change of land use and the air pollution that provide the bio-climate change of urban eco-system. The urban wind flow is the most important climate element on dispersion of air pollution, thermal effects and heavy shower. Numerical modeling indicates that the bio-climatic transition of wind wake in urban area and the dispersion of the air pollution by the simulations of the wind variation depend on the urban land cover change. The winds are separately simulated on small and micro-scale at Seoul with two kinds of kinetic model, Witrak and MUKLIMO.

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세굴에 기인한 해상풍력터빈 펜타팟 석션버켓 지지구조물의 극한한계상태 위험도 평가 (Ultimate Limit State Risk Assessment of Penta Pod Suction Bucket Support Structures for Offshore Wind Turbine due to Scour)

  • 김영진;;김동현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.374-382
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    • 2021
  • 5.5 MW 해상풍력터빈을 위해 새로 개발된 펜타팟 석션버켓 지지구조물의 극한한계상태 위험도 평가를 진행하였다. 유의파고, 유의파 주기, 조류속 등 해양 환경조건을 고려한 세굴확률을 위험(hazard)으로 산정하였다. 석션버켓 지지구조물 기초의 극한한계상태 파괴기준을 적용하여 세굴 깊이에 따른 취약도를 산정하였다. 극한한계상태는 기초구조물의 지지력을 이용하여 정의하였다. 해저드와 취약도를 이용하여 펜타팟 석션버켓의 위험도를 산정하였다.

강원 영동지역 봄철 산불대형화 영향 기상요소 분석 (A Study on Meteorological Elements Effecting on Large-scale Forest Fire during Spring Time in Gangwon Young-dong Region)

  • 이시영;김지은
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.37-43
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    • 2011
  • 봄철은 강수량이 연평균의 13% 정도로 적어 건조한 계절이며, 영동지역에 대형 산불이 많이 발생했던 해는 풍속은 강하고 공중습도가 봄철 평균보다도 낮고 강수량도 상대적으로 적어 더욱 건조했다. 대형산불이 발생했던 날은 평균풍속, 최대풍속, 최대순간풍속이 5.9 m/s, 11.3 m/s, 20.9 m/s로 산불 발생일의 평균값보다 1.8 m/s, 3.0 m/s, 6.9 m/s 크게 나타나, 산불의 대형화와 기상요소는 밀접한 관계를 나타냈다.

재난 변동풍속의 최초파괴확률 평가 (Estimate of First-Passage Probability for Hazard Fluctuating Wind Velocity)

  • 오종섭;허성제
    • 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.

기상변화와 지진계 설치 깊이가 HVSR 분석결과에 미치는 영향 (Effects of Meteorological Variations and Sensor Burial Depths on HVSR Analysis)

  • 강수영;김광희;김도영;전병욱;이진욱
    • 한국지구과학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.658-669
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    • 2020
  • 지반증폭특성과 퇴적층 두께를 분석할 때 배경잡음을 이용한 HVSR 방법을 적용할 수 있다. 본 연구는 배경잡음을 관측할 때 풍속과 강수량의 변화가 HVSR 분석 결과에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 지진계는 매설 깊이를 다르게 하여 포항기상대에 설치하였다. 지진계가 지표에 노출된 상태에서 배경잡음을 관측하고 분석하면 부정확한 HVSR 결과가 도출된다. 바람이 강하게 부는 상황에서 관측한 배경잡음 또한 부정확한 HVSR 결과를 도출한다. 바람의 세기 3 ms-1 이하에서 배경잡음을 관측하여 분석하는 것이 적절하다. 지진계를 매설하면 강수량 변화에 상관없이 안정적인 HVSR 분석 결과를 도출하였다. 본 연구는 배경잡음 관측 시 지진계의 매설 깊이와 날씨의 영향을 최소화할 수 있는 설치환경과 관측환경을 제시함으로써 HVSR 분석 결과의 신뢰성과 정확성 향상을 도모한다.

한반도 남서지역에서 발생한 강풍의 원인별 특성 분석 (Characteristics of Strong Wind Occurrence in the Southwestern Region of Korea)

  • 김백조;이성로;박길운
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.37-44
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    • 2009
  • 본 연구에서는 1970년부터 2008년까지 연중 강풍 발생이 많은 지역인 군산, 목포, 여수, 완도에서 관측된 시간별 평균 바람자료를 이용하여 원인별 강풍발생특성을 분석하였다. 기상청 강풍주의보 기준인 13.9 m/s 이상인 바람을 강풍으로 정의하였다. 강풍 발생 원인을 태풍, 겨울 계절풍, 전선풍으로 구분하였다. 태풍의 경우 관측지점 상륙을 전후로 급격한 풍향 및 풍속의 변화를 나타냈고, 겨울 계절풍의 경우에는 북서풍 계열이 우세하며 풍속의 주기성을 보였다. 전선풍은 전선의 위치에 따라 관측지점의 풍향이 남서풍 계열에서 북서풍 계열로 변화하였다. 강풍의 발생빈도는 군산, 목포, 여수, 완도의 순이었고, 발생 원인별로 겨울 계절풍은 군산과 목포, 완도에 가장 영향이 크고, 태풍의 영향이 가장 적었으며, 여수는 태풍에 의한 영향이 가장 많고 겨울 계절풍의 영향이 가장 적었다. 지구온난화와 연관된 강한 태풍의 발생은 매년 태풍의 수가 일정함에도 불구하고 강풍 발생빈도를 증가시켰으며, 겨울 계절풍과 전선풍에 의한 빈도는 점차 감소하는 경향을 보였다. 강풍의 지속시간의 결과에서는 각 발생원인 모두 1시간 지속시간의 비율이 가장 높고, 시간이 증가할수록 빈도는 감소하였다. 이러한 결과는 각 지점의 지리적 위치에 의한 영향이 크게 반영되어 나타났다.

현수교 PWS 및 CFRC 행어로프의 내풍안정성 실험 평가 (Aerodynamic Stability Assessment of PWS and CFRC Hanger Ropes for Suspension Bridge by Experiments)

  • 박형기;강선진
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.21-30
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    • 2008
  • 이 연구에서는 현수교 PWS 및 CFRC 행어로프의 바람에 의한 내풍안정성 평가을 위한 풍동실험을 수행하였다. 풍동실험결과, PE관으로 피복된 PWS 케이블은 단일 케이블에서 와류진동이 발생하고 복수 케이블에서는 중심간격이 $3\sim6D$일때 웨이크갤로핑이 발생하였다. 진동이 발생하지 않는 복수 케이블에서도 풍향각이 달라지면 웨이크갤로핑이나 웨이크플러터가 발생함을 알 수 있었다. CFRC 케이블은 케이블 중심간격 및 풍향각에 관계없이 PWS 케이블에 비해 안정된 내풍성능을 보였다.