단기 관측을 통한 설계풍속 추정

권순덕,이성로,Kwon, Soon-Duck,Lee, Seong Lo 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 A Vol.29 No.3A

The structural stability as well as economical efficiency of the wind sensitive structures are strongly dependant on accurate evaluation of the design wind speed. Present study demonstrates a useful wind data obtained at the wind monitoring tower in the Kwangyang Suspension Bridge site. Moreover the Measure-Correlate-Predict (MCP) method has been applied to estimate the long-term wind data at the bridge site based on the wind data at the local weather station. The measured data indicate that the turbulent intensities and roughness exponents are strongly affected by the wind direction and surrounding topography. The new design wind speed based on MCP method is 20m/s lower than that at the original estimation, and the resulting design wind load is only 36% of the old prediction. The field measurement of wind data is recommended to ensure the economical and secure design of the wind sensitive structures because the measured wind data reveal much different from the estimated one due to local topography. 풍하중이 지배적인 구조물의 경우에 정확한 설계풍속의 산정은 구조적 안정성뿐만 아니라 경제성까지도 좌우하게 된다. 본 연구에서는 광양대교 현장에 설치된 관측탑에서 약 1년간 측정한 풍속을 사용하여 풍환경을 분석하였고, MCP(Measure-Correlate-Predict) 방법을 적용하여 관측치로부터 장기 풍속을 추정하였다. 그 결과를 보면, 광양만은 바다이지만 개활지에 가까운 풍속 특성을 나타내고 있으며, 조도지수는 고도에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 아울러 풍향에 따라 난류강도와 조도지수가 상당히 차이나는 것으로 나타났다. MCP 방법으로 추정한 200년빈도 설계풍속은 초기설계치보다 20 m/s이상 낮았으며, 실측된 풍속과 거스트계수를 고려한 설계풍하중은 초기설계치의 36%밖에 안되는 것으로 나타났다. 이를 볼 때 국부적인 지형의 영향으로 추정한 교량 현장의 풍환경과 직접 측정한 풍환경은 차이가 나므로, 경제적이고 안전한 설계를 위해서는 단기간이라도 현장 풍환경 관측이 필요하다고 판단된다.

횡방향 새그를 가진 자정식 현수교의 공탄성 거동(II) - 주탑의 거동을 중심으로 -

권순덕,장승필,Kwon, Soon Duck,Chang, Sung Pil 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.2

본 연구에서는 자정식 현수교 주탑의 내풍 안정성을 보기 위하여 주탑 모형 실험과 전교 모형 실험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 경사진 병렬 탑주를 가진 주탑의 경우에는 다양한 주파수대의 웨이크가 존재하므로 넓은 풍속대에서 진동이 발생한다는 사실을 확인하였다. 자정식 현수교의 경우에는 주형의 교축방향 지지조건에 따라 주탑 진동 모드가 매우 민감하게 변화하였다. 본 연구 대상 주탑은 면외 휨 모드와 비틈 모드의 고유진동수가 매우 근접해 있어서 넓은 범위의 풍속에서 연성진동이 발생하였다 주탑 진동을 완화하기 위한 공기역학적 수단으로 모서리 자르기를 시도하였는데, 탑주의 폭과 잘린 모서리의 비가 1/10일 때가 가장 효과적이었다. Wind tunnel test results and their interpretations, which were performed to study the aerodynamic stability of tower of self-anchored suspension bridge, are presented in this paper. Tower and full models were tested under smooth and turbulent flow conditions. In the case of the tower with inclined two columns, the vibration due to wakes were occurred at wide velocity zone because the wakes with various frequencies were generated by inclined upstream column. It has to be emphasized that the vibration characteristics of the tower in the self-anchored suspension bridge may be very sensitive to the longitudinal boundary conditions of the girder at the supports. Because of the two natural frequency of the tower, out-of-plane bending and torsional, were not well separated, coupled motions were observed in a wide range of wind velocity. The effectiveness of corner cut, countermeasure to reduce the tower vibrations, was also studied. It has been found that 1:10, comer cut size to column width, may be the most effective ratio for reducing the vibrations.

가야금 안족의 위치에 따른 개선된 주파수 모델링

권순덕,조상진,Kwon, Sundeok,Cho, Sangjin 한국음향학회 2014 韓國音響學會誌 Vol.33 No.2

본 논문은 기존의 가야금 안족 모델을 분석하고 안족의 위치에 따른 주파수 모델링을 개선하기 위한 방법에 대해서 기술한다. 기존의 모델은 안족의 위치별 기본 주파수의 변화를 지수 함수로 가정, 리키 적분기를 이용하여 이들 주파수를 적분한 후 선형 회귀 모델을 이용하여 주파수와 안족의 위치에 관한 수식의 파라미터를 구하였다. 이 모델은 평균적으로 2.5 Hz의 오차를 보였으나 낮은 주파수에 대해서는 최대 7.75 Hz의 오차를 보였다. 이에 제안하는 모델은 안족의 위치를 세부 구간으로 나누고 각 구간 내 누적 주파수에 대한 선형 회귀 모델을 적용하였고, 리키 적분기의 계수를 바꿔가며 안족 위치의 세부 구간 내 각 현의 기본 주파수와 계산된 주파수간 RMSE(Root Mean Square Error)가 최소가 되는 계수를 찾음으로써 최적의 파라미터를 구하였다. 이러한 과정을 통해 얻어진 모델은 기존의 오차를 최대 3배가량 줄일 수 있었다. This paper analyzes the previous Anjok model of the Gayageum and describes a method to improve the frequency modeling based on previous model. In the previous work, relation between the fundamental frequency and Anjok's location on the body is assumed as an exponential function and these frequencies are integrated by a first-order leaky integrator. Finally, a parameter of the formula to calculate the fundamental frequency is obtained by applying integrated frequencies to the linear regression. This model shows 2.5 Hz absolute deviation on average and has maximum error 7.75 Hz for the low fundamental frequencies. In order to overcome this problem, this paper proposes that the Anjok's locations are grouped according to the rate of error increase and linear regression is applied to each group. To find the optimal parameter, the RMSE(Root Mean Square Error) between measured and calculated fundamental frequencies is used. The proposed model shows substantial reduction in errors, especially maximum three times.

횡방향 새그를 가진 자정식 현수교의 공탄성 거동(I) -주형의 거동을 중심으로-

권순덕,장승필,Kwon, Soon Duck,Chang, Sung Pil 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.9 No.2

본 연구에서는 주 케이블에 횡방향 새그를 가진 자정식 현수교의 내풍안정성을 검토하기 위하여 풍동실험을 수행하고, 주형의 거동을 중심으로 그 결과를 분석하였다. 등류와 난류하에서 수행한 부분 모형 실험에서 가장 내풍안정성이 뛰어난 단면을 최종단면으로 선정하고, 전교 모형 실험을 통하여 검증하였다. 또한 차후 연구를 위한 플러터 계수를 측정하여 제시하였다. 교량의 사용성과 피로문제를 검토하기 위하여 버페팅 응답을 조사하였지만, 공학적 관점에서 만족할 만한 수준인 것으로 나타났다. 주형의 항력계수가 상당히 큼에도 불구하고 횡방향 변위가 매우 작게 나타났는데, 이는 주 케이블의 횡방향 새그가 주형의 변위를 구속하기 때문인 것으로 판단된다. Wind tunnel test results and their interpretations focused on the behavior of girder, which were performed to study the aerodynamic stability of a self-anchored suspension bridge with lateral sag of main cable, are presented in this paper The shape of the girder which has the best aerodynamic stability was selected based on the section model test under uniform and turbulent flow conditions. Good performance of the selected section was confirmed in the full bridge model test. Measured flutter derivatives are presented for further study. Buffeting response was investigated to check the fatigue problem and serviceability of the bridge but it was found to be acceptable from the engineering point of view. Even though the drag coefficient of the girder had high value, the amplitude of the lateral vibration was found to be very low. This may be due to the restraint provided by the lateral sag of the cables.

소형 풍력발전기를 설치한 교량의 공기역학적 특성

권순덕(Kwon Soon-Duck),이승호(Lee Seung-Ho),이한규(Lee Hankyu) 대한토목학회 2009 대한토목학회 학술대회 Vol.2009 No.10

수치계산에 의한 2차원 초음속 소형 노즐의 흐름 특성 해석

권순덕(Soon Duk Kwon),김성초(Sungcho Kim),최종욱(Jongwook Choi),김정수(Jeong Soo Kim),진학수(Haksu Jin) 대한기계학회 2006 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2006 No.6

This paper describes the computational results for the two-dimensional compressible non-reacted flow in a converging-diverging micro thrust nozzle of which the ratio of throat width (0.541 in.) to exit is 1.8, however, the ratio of the length to throat width is varied. The RNG model is applied to calculate the turbulence by loading the standard coefficients. The results are very well agreed with the experiments in the view of the shock structure and the pressure distribution under the condition of the pressure ratio between the stagnation and the environmental states. The CFD Schlieren verifies clearly the flow field and the flow pattern inside a nozzle which depends on its length is discussed.

잣나무 임분 생장예측을 위한 거리독립 시뮬레이션모델 개발

권순덕 ( Kwon Sun Deog ),정주상 ( Jeong Ju Sang ) 한국산림과학회 2004 한국산림과학회지 Vol.93 No.1

The objective of this study was to develop an individual-tree distance-independent growth simulation model for Pinus koraiensis Stands. The simulation model was developed to integrate the four equations, needed to estimate crown ratio, potential diameter growth, modifier and mortality rate, into a user friendly interface modules. In order to investigate the performance of the simulation model, the model was used in predicting growth of a 17-year-old Pinus hraiensis stand for 10 years from age 20 to 30. The results of the simulation showed that the average DBH of the stand increased by 4.l㎝. stand volume increased by 109.5㎥/ha and the percentage of the volume increase by Pressler equation was about 7.4. Also, stand density decreased by 598 trees/ha or 38% due to mortality.

압력비가 변할 때 축대칭 초음속 노즐의 플룸 구조 해석

권순덕(Soon Duk Kwon),김성초(Sungcho Kim),김정수(Jeong Soo Kim),최종욱(Jongwook Choi),김용석(Yongseok Kim) 대한기계학회 2007 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2007 No.5

The steady non-reacted compressible flow field in a symmetric micro-thruster, which is used for the accurate attitude control of a satellite, is analyzed varying the nozzle pressure ratio (NPR) to investigate the plume characteristics. The nozzle throat diameter is 0.06 inch and the area ratio is 56. The recirculation region is found just behind the normal shock at the several NPRs due to the locally adverse pressure gradient along the nozzle centerline when the environmental pressure is atmospheric. This phenomenon, the cause of flow loss, is similar to the flow behind a blunt body. As NPR increases the location of Mach disk, characteristics of the normal shock, moves downstream and its strength increases. The Mach number distribution appears in a wave-type patter after the normal shock because oblique shocks are reflected on the shock boundaries especially when NPRs are very high.

잣나무 임분의 개체목 거리독립생장모델을 이용한 간벌효과 분석모델 개발

권순덕 ( Soon Duk Kwon ),김선영 ( Seon Young Kim ),정주상 ( Joo Sang Chung ),김형호 ( Hyung Ho Kim ) 한국산림과학회 2007 한국산림과학회지 Vol.96 No.6

횡방향 새그를 가진 자정식 현수교의 공탄성 거동 (2)

권순덕(Soon Duck Kwon),장승필(Sung Pil Chang) 한국강구조학회 1997 韓國鋼構造學會誌 Vol.9 No.3