• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1132-1140
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• 2011

해상풍력발전단지 건설 시 기초지반이 해상 점성토층의 지반일 경우 플랜트 자체 하중의 영향과 풍력과 같은 외부 모멘트 영향으로 인해 침하 발생을 야기할 수 있기 때문에 연약지반 분포를 파악하는 것은 풍력플랜트 입지를 위해 매우 중요한 사항이다. 이러한 연약지반 분포를 파악하는 방법은 시추조사 방법이 가장 최적의 방법이지만, 현장의 여건이나 경제적 제약이 큰 단점을 가지고 있다. 따라서 이러한 문제점을 보완하기 위해 현재 지구통계학적 방법을 이용한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 풍력 플랜트 설치를 가정한 해상 영역을 설정하여 지구통계학적 기법을 통하여 연약 지반층 두께 분포의 추정을 연구 수행하였다. 연약 지반층은 표준 관입시험치의 결과를 이용하여 구분하였으며, 지구통계학적 기법은 정규크리깅과 순차가우시안 시뮬레이션을 이용하여 결과를 비교하였다. 그 결과 비슷한 영역에서 최대 점성토의 두께를 가지는 영역이 나타남을 파악할 수 있었으며, 그 결과의 불확실성을 정량적으로 평가할 수 있었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권1호
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• pp.624-637
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• 2019

A semi-submersible offshore platform always operates under complex weather conditions, especially wind and waves. It is vital to analyze the structural dynamic responses of the platform in short-term sea states under the combined wind and wave loads, which touches upon three following work. Firstly, a derived relationship between wind and waves reveals a correlation of wind velocity and significant wave height. Then, an Improved Mixture Simulation (IMS) method is proposed to simulate the time series of wind/waves accurately and efficiently. Thus, a wind-wave scatter diagram is expanded from the traditional wave scatter diagram. Finally, the time series of wind/wave pressures on the platform in the short-term sea states are converted by Workbench-AQWA. The numerical results demonstrate that the proposed numerical methods are validated to be applicable for wind and wave simulations in structural analyses. The structural dynamic responses of the platform members increase with the wind and wave strength. In the up-wind and wave state, the stresses on the deck, the connections between deck and columns, and the connection between columns and pontoons are relatively larger under the vertical bending moment. These numerical methods and results are wished to provide some references for structural design and health monitoring of several offshore platforms.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.21-31
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• 2014

최근 전 세계적으로 화석연료 고갈에 대비하여 신재생에너지에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 특히, 해상풍력발전기는 경제성 측면에서 매우 뛰어난 기술로 알려져 있다. 그런데, 해상 풍력발전기는 바람과 풍력 하중 때문에 저면에 큰 모멘트가 발생하므로 대구경 모노파일을 적용하는 것이 필요하다. 이 때, 대구경 말뚝을 경제적으로 설계하려면 기초구조물의 강성이 타워의 최대 모멘트 값에 미치는 영향을 고려하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 기초구조물 강성을 산정할 때 모노파일의 대구경 효과를 정밀히 고려하기 위하여 3차원 유한요소해석을 수행하고, 기존의 p-y 해석법에 의한 강성산정 결과와 비교하였다. 본 연구에 적용한 예제의 해석결과, 기초구조물의 강성 산정방법에 따른 말뚝두부 최대 모멘트 값의 변화는 크지 않았지만 말뚝두부 최대 기울어짐 각의 경우 유한요소해석법이 p-y 해석법에 비하여 14% 증가하는 것으로 나타났다. 그러므로, 기울어짐 각이 성능수준에 영향을 미치는 경우 유한요소해석법을 적용하여 기초강성 효과를 정밀하게 고려하는 것이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1037-1044
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• 2020

윈드프로파일러(RWP, radar wind profiler)는 기상 상태와 관계없이 시공간 분해능이 높은 바람장 자료를 제공하며 생산된 바람의 정확도나 품질에 대한 검증이 필수적이다. 기존 정확도 검증 방식은 레윈존데와의 동시 관측을 통해 윈드프로파일러에서 생성된 바람 벡터를 기준 자료로 활용하는 것이다. 본 연구에서는 평균 모멘트 자료로부터 스펙트럼과 원시 시계열 자료를 시뮬레이션하는 알고리즘을 통해 윈드프로파일러의 신호처리 알고리즘을 단계별로 검증하는 방안을 제시하고, LAP-3000의 원시 자료와의 비교를 통해 해당 알고리즘의 가능성을 확인하였다. 기상 신호의 밀도 함수를 모멘트값을 인자로 하는 왜곡된 정규 분포의 밀도 함수로 가정하여 생성하였고, 난수를 통해 시뮬레이션 스펙트럼을 생성하였다. 또한, 난수 위상과 역 이산푸리에 변환으로 간섭 평균된 시뮬레이션 원시 시계열 자료를 생성하고 최종적으로 디리클레 분포(Dirichlet distribution)를 통해 간섭 평균 전 단계의 원시 시계열 자료를 생성하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권5호
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• pp.420-427
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• 2008

접힌 공력면이 전개하는 운동을 모사하기 위하여 전개 운동 방정식을 수립하고 공력면에 작용하는 모멘트 등을 모델링하였다. 공력에 의한 롤 모멘트는 정적 롤 모멘트와 감쇠 모멘트로 이루어져 있으며 정적 롤 모멘트는 전개 하중 측정을 위한 풍동 시험을 통하여 획득한 정적 롤 모멘트 계수로부터 계산된다. 롤 감쇠 계수는 패널법을 이용한 수치 해석을 통하여 산출되었는데 전개 각속도로부터 유발된 받음각에 상응하는 변위각을 공력면에 적용하여 수치해석을 하였다. 공력면 형상에 적용한 변위각은 회전 중심으로부터 공력면 끝단까지 선형적으로 증가하며 회전 중심에서는 변위가 없다. 롤 감쇠 계수는 전개 각속도에 따른 롤 모멘트 계수의 변화율로 계산되며 공력조건과 전개각의 함수이고 전개 각속도에 대해서는 일정하다고 가정하였다. 롤 감쇠를 포함하여 모사된 공력면의 전개 모사는 시험과 비교하여 유사한 결과를 보여주었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.349-353
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• 2001

Korea has a variety of favorable conditions for utilizing wind as energy. First of all, as a geographical characteristic, it is a peninsular country with its three frontiers surrounded by sea. Such a location makes the country influenced, all the year round, both by sea winds and by seasonal winds, so that it has a good possibility of putting its rich wind resources to use as an energy source. Particularly, in view of the results of observations and analysis of actual data about wind sources, it is quite possible to build wind paver plants in many regions across the country, such as inhabited islands dotted on its southern and western coasts around the Korean peninsular, a number of uninhabited islets attached the main islands, large-scaled reclaimed lands, and major inland areas. In Korea, the attempt to develop the technology of wind paver generation started in the 1970's. It was since 1988, when the Law on the promotion of Alternative Energy Development was enacted, that research and development activities for employing the wind force as a part of energy source have got into full swing. At that moment, however, due to the low level of domestic technological development, such efforts were mainly focused on the attainment of basic technologies with regard to wind power generation. Recently, there have been many noticeable changes in the international as well as domestic environments, such as the conclusion of the International Climate Treaty and the increase in public concerns of natural environment. It is quite possible to predict that the demand for wind paver generation will increase in the near future. Therefore, recognizing that wind, as a clean energy source, can be a promising method for coping with the International Climate Treaty and for replacing the fossil fuel, oil, this essay investigates the development history of wind paver generation systems and the status of technological development in Korea and presents an appropriate model for the development of the paver generation system that can compete with other energy sources.

• Wind and Structures
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• 제23권6호
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• pp.559-575
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• 2016

In order to investigate the influence of different blade positions on aerodynamic load and wind loads and load-effects of large scale wind turbine tower under the halt state, we take a certain 3 MW large scale horizontal axis three-blade wind turbine as the example for analysis. First of all, numerical simulation was conducted for wind turbine flow field and aerodynamic characteristics under different halt states (8 calculating conditions in total) based on LES (large eddy simulation) method. The influence of different halt states on the average and fluctuating wind pressure coefficients of turbine tower surface, total lift force and resistance coefficient, circular flow and wake flow characteristics was compared and analysed. Then on this basis, the time-domain analysis of wind loads and load-effects was performed for the wind turbine tower structure under different halt states by making use of the finite element method. The main conclusions of this paper are as follows: The halt positions of wind blade could have a big impact on tower circular flow and aerodynamic distribution, in which Condition 5 is the most unfavourable while Condition 1 is the most beneficial condition. The wind loads and load-effects of disturbed region of tower is obviously affected by different halt positions of wind blades, especially the large fluctuating displacement mean square deviation at both windward and leeward sides, among which the maximum response occurs in $350^{\circ}$ to the tower top under Condition 8; the maximum bending moment of tower bottom occurs in $330^{\circ}$ under Condition 2. The extreme displacement of blade top all exceeds 2.5 m under Condition 5, and the maximum value of windward displacement response for the tip of Blade 3 under Condition 8 could reach 3.35 m. All these results indicate that the influence of halt positions of different blades should be taken into consideration carefully when making wind-resistance design for large scale wind turbine tower.

• 한국항공운항학회지
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• 제21권4호
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• pp.41-46
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• 2013

본 논문은 항공기의 롤운동에 대한 동안정미계수 측정을 위한 실험적 기법에 관하여 기술하였다. 항공기 동안정미계수의 실험적인 추출 방법은 항공기 모델을 이용하여 풍동에서 진동실험을 수행하는 것이다. 항공기 모델의 진동은 강제진동기법이 적용되었다. 강제진동 기법은 항공기 모델의 내부에 밸런스형의 측정장치를 설치하고 모델을 풍동 시험부 내에 고정한 후에 강제로 진동시키면서 밸런스로부터 측정값을 획득하는 방법이다. 롤링 운동에 대한 동안정미계수는 풍속이 있는 상태에서 강제진동에 의한 항공기 모델의 모멘트와 진동 주파수 및 진폭을 측정한 후에 자료처리를 통하여 계산되었다. 풍동실험의 결과는 타 기관에서 측정된 표준동역학모델의 롤 동안정미계수와 유사한 결과가 얻어짐을 확인하였다.

• Wind and Structures
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• 제34권4호
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• pp.355-369
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• 2022

Section model test, as the most commonly used method to evaluate the aerostatic and aeroelastic performances of long-span bridges, may be carried out under different conditions of incoming wind speed, geometric scale and wind tunnel facilities, which may lead to potential Reynolds number (Re) effect, model scaling effect and wind tunnel scale effect, respectively. The Re effect and scale effect on aerostatic force coefficients and aeroelastic characteristics of streamlined bridge decks were investigated via 1:100 and 1:60 scale section model tests. The influence of auxiliary facilities was further investigated by comparative tests between a bare deck section and the deck section with auxiliary facilities. The force measurement results over a Re region from about 1×10⁵ to 4×10⁵ indicate that the drag coefficients of both deck sections show obvious Re effect, while the pitching moment coefficients have weak Re dependence. The lift coefficients of the smaller scale models have more significant Re effect. Comparative tests of different scale models under the same Re number indicate that the static force coefficients have obvious scale effect, which is even more prominent than the Re effect. Additionally, the scale effect induced by lower model length to wind tunnel height ratio may produce static force coefficients with smaller absolute values, which may be less conservative for structural design. The results with respect to flutter stability indicate that the aerodynamic-damping-related flutter derivatives 𝘈^*₂ and 𝐴^*₁𝐻^*₃ have opposite scale effect, which makes the overall scale effect on critical flutter wind speed greatly weakened. The most significant scale effect on critical flutter wind speed occurs at +3° wind angle of attack, which makes the small-scale section models give conservative predictions.

• Wind and Structures
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• 제22권3호
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• pp.273-290
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• 2016

The flutter derivatives of bridge decks can be efficiently identified using the experimentally and/or numerically coupled forced vibration method. This paper addresses the issue of inherent requirement for adopting different frequencies of three modes in this method. The aerostatic force components and the inertia of force and moment are mathematically proved to exert no influence on identification results if the signal length (t) is integer (n=1,2,3...) times of the least common multiple (T) of three modal periods. It is one important contribution to flutter derivatives identification theory and engineering practice in this study. Therefore, it is unnecessary to worry about the determination accuracy of aerostatic force and inertia of force and moment. The influences of signal length, amplitude, and frequency ratio on flutter derivative are thoroughly investigated using a bridge example. If the signal length t is too short, the extraction results may be completely wrong, and particular attention should be paid to this issue. The signal length t=nT ($n{\geq}5$) is strongly recommended for improving parameter identification accuracy. The proposed viewpoints and conclusions are of great significance for better understanding the essences of flutter derivative identification through coupled forced vibration method.