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        • KCI등재후보

          지표조도에 의한 보정계수의 국내외 기준 비교 분석

          이승수,김준영 한국풍공학회 2013 한국풍공학회지 Vol.17 No.1

          <P> 본 연구에서는 국내외의 구조물 설계 기준에서 제시하는 지표조도에 따른 풍속의 보정 계수 산정 절차와 기준을 국내 지역에 적용하여 차이와 원인을 분석하였다. 이를 위하여 우리나라 건축구조설계기준(KBC2009), 호주/뉴질랜드설계 기준(AS/NZS 1170.2:2002), 유럽기준 (EUROCODE), 일본도로교기준을 비교하였으며, 분석 대상지역은 효과적인 비교를 위해 복합적인 조도가 존재하는 도시지역, 해안가에 위치한 대도시지역, 부드러운 조도가 주로 분포하는 섬지역으로서 수원, 부산, 울릉도로 선정하였다. 본 연구에서 각국의 설계기준에 따라 산정한 고도분포계수는 대체적으로 EUROCODE에 Procedure2에 해당하는 값들이 높게 나타났으며, KBC 2009의 경우 타 설계기준에 비해 수원 동쪽, 북쪽을 제외하고 작은 값이 나타났다. 이러한 고도분포계수값의 차이는 복합적인 지표조도에 대한 보정 방법과 분석대상풍상영역의 범위에 기인한 것으로 사료된다. </P>

        • KCI등재후보

          주행차량의 횡풍 영향에 관한 실험적 연구

          김영덕,박광열,이종관,최진영 한국풍공학회 2007 한국풍공학회지 Vol.11 No.2

          Strong winds make motor-vehicle travel very uneasy and cause many traffic accidents. Research on wind tunnel tests concerning motor-vehicle accidents caused by strong winds are actually very few. Consequently, this paper is a wind tunnel experiment using model vehicles to investigate wind effect. Effects of strong winds were investigated by testing the model vehicles in a course simulator at rest and in motion. Swerving distance of the wheel tracks from the center line as well as instances of overturning were investigated in the tests. The results show that in the case of truck, automobile and compact car models, the swerving distance of the wheel tracks increases as the wind contact area of the vehicle increases. It was also observed that the increase in speed of the model vehicle is nearly directly proportional to the increase in swerving distance of the wheel tracks. The primary cause of vehicle accidents involving strong wind is the situation when a traveling vehicle suddenly comes out of the tunnel and struck sideways by cross wind. In the case of bus, initial swerving occurs at wind velocity of 5-7 m/s. Whereas in the case of automobile, initial swerving occurs at wind velocity of 13 m/s or higher. Furthermore, the relation between vehicle speed, wind velocity and swerving distance appears to be nearly directly proportional. It also appears that under the same wind velocity, wind effect by vehicle speed is relatively greater in the automobile than in the truck. 강풍은 자동차의 주행을 불안하게 하고 핸들 조작을 곤란하게 하여 많은 교통사고를 유발한다. 그러나 강풍에 의한 차량 교통사고에 대한 실험적 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 논문은 모형차량을 사용하여 풍동실험을 실시하였다. 정지 및 주행 상태에서 차량이 풍속에 의해 영향을 받는 과정을 시뮬레이터 함으로써 차량의 이탈거리와 전복 등의 상황을 차륜의 궤적을 통하여 조사하였다. 그 결과, 트럭, 승용차 순으로 수풍면적이 큰 순으로 이탈거리가 증가하였으며. 차량의 속도가 증가할수록, 이탈거리가 거의 정비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 횡풍에 의한 차량교통사고를 유발할 가장 위험성이 있다고 사료되는 상황 즉 터널을 나오면서 갑자기 강풍영역에 노출될 때는 주행 중인 차량이 버스의 경우 5-7m/s이상 승용형차량의 경우 13m/s의 풍속에서 바람의 영향을 크게 받기 시작하는 것으로 나타났다. 또한 주행속도별 풍속과 차량의 이탈거리와의 관계는 거의 정비례하여 풍속이 클수록 이탈거리는 크게 나타났으며, 같은 풍속 하에서 상대적으로 승용차의 경우가 트럭에 비하여 주행속도에 따른 풍속의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.

        • KCI등재후보

          변동 풍하중을 받는 교량의 실용적인 피로 평가

          권순덕 한국풍공학회 2007 한국풍공학회지 Vol.11 No.2

          The purpose of this study is to propose a practical procedure for fatigue assessment of long span bridge due to wind buffeting. From the buffeting responses computed by stochastic analysis, the procedure and probability distribution for wind velocity, wind angle and consequent stress range are evaluated. The methodology developed in present study is applied to long span suspension bridge, and cumulative fatigue damage during its design life is tested. 본 연구에서는 풍하중을 받는 장대 교량의 버페팅에 의하여 발생하는 변동응력에 대한 실용적인 피로평가 방법과 절차를 연구하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 추계학적 해석으로 추정한 버페팅 응답으로부터 응력 범위의 발생 확률, 풍속 및 풍향의 발생확률, 피로 평가를 위한 일련의 절차를 제시하였다. 해석 예제로 장경간 현수교를 대상으로 본 연구의 방법을 적용하여 피로평가를 수행하였다.

        • KCI등재후보

          주거더의 배치상태에 따른 플레이트거더 단면의비틀림 풍응답특성에 관한 실험적 연구

          김희덕,허수영 한국풍공학회 2007 한국풍공학회지 Vol.11 No.2

          In this study, wind tunnel tests are carried out to investigate aerodynamic characteristics of torsional mode for plate girder sections with aspect ratio of 5. Seven types of plate girder sections are employed where the number of girder and length of bracket are varied. As the results of experiment, the increasement of main girder make improve he aerodynamic stability such that critical wind velocity for flutter is increased and the vortex-induced response is decreased, with comparition to results of 2-girder section. The bracket also affects on aerodynamics behavior where vortex-induced response is reduced. 본 연구에서는 변장비 1:5인 플레이트거더 단면에 대하여 주거더의 위치 및 개수를 달리한 총7종류의 단면을 대상으로 풍동실험을 통하여 비틀림 응답특성을 파악하였다. 본 연구에서 얻어진 결과로서 2-거더 단면의 경우 진폭이 큰 2회의 와류진동이 발생하는 등 동적 안정성에 문제가 있었으나, 하부거더의 개수를 1개 또는 2개를 추가한 경우, 플러터 한계풍속이 증가되었고 와류진동의 최대진폭이 감소하고 발생영역이 축소되는 등 거더의 추가가 내풍안정성 향상에 효과가 있음을 알 수 있었다. 또, 브래킷부를 두는 경우, 와류진동의 안정성이 향상되는 것을 확인하였으며 브래킷 길이가 증가할수록 (-)영각에서의 발산진동에 대한 한계풍속이 증가됨을 알 수 있었다.

        • KCI등재

          환경풍동 내 바닥 조립체의 전열 특성 분석

          한석종,박다인,이상호,이재규 한국풍공학회 2019 한국풍공학회지 Vol.23 No.4

          환경풍동 내 공기의 온도와 속도 변화에 대한 공기 유동과 전열 특성을 분석하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 풍동 시험부 내 각 단면의 평균 속도, 균일도, 그리고 대류 열전달계수는 노즐 출구의 온도와 속도에 따라 큰 영향을 받게 된다. 노즐 출구로부터 멀어질수록 평균 속도와 균일도가 점차 감소하고, 노즐 출구의 속도가 일 때 공기온도가 까지 변화함에 따라 단면 평균 속도와 균일도가 각각 약 12.9%와 13.5% 정도까지 증가하였다. 또한 시험부 바닥의 대류 열전달계수는 의 속도 변화에 대해 약 59.7%까지 증가하였으며, 공기의 온도와 속도가 증가함에 따라 시험부 열 유속도 함께 증가하였다. 본 연구에서 수행한 결과들은 최적의 환경풍동 설계에 필요한 주요 설계 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. Numerical simulations were performed to analyze air flow and heat transfer characteristics in a climatic wind tunnel with floor assembly at the test section. Sectional averaged velocity, flow uniformity, and convective heat transfer coefficient at the test section are largely affected by the air velocity and temperature. The averaged velocity and flow uniformity gradually decrease along the flow direction from the nozzle exit, and they increase up to about 12.9% and 13.5% respectively with air temperature variation from –40 °C to 60 °C for the nozzle exit velocity of 50km/h. In addition, convective heat transfer coefficient at the floor increase up to about 59.7% for the velocity of 50∼150km/h while the heat flux from the test section also increase with air temperature and velocity. Those results in this study can be used as applicable data for optimal design of climatic wind tunnel system.

        • KCI등재

          LMI 기법에 의한 제진 시스템 최적 설계

          황재승,김의용,이원호 한국풍공학회 2019 한국풍공학회지 Vol.23 No.4

          Vibration control systems have been used in order to enhance the serviceability or stability of structures subject to various dynamic load. The vibration control strategy has been independently divided into the form of -norm and -norm, and developed into more efficient controller design by linear matrix inequality(LMI) approach. In this study, it is proposed a new control technique that minimizes key variables required in the vibration control while guaranteeing the structure response at the point of interest below a certain value. For the mixed vibration control, the magnitude of the structural response at the point of interest was set as a constraint by linking the required equivalent damping ratio and -norm, and the objective function is formulated in form of -norm with the variables such as the stroke of active mass damper or the capacity of passive damper. The proposed mixed control technique is numerically verified by applying it to a structure equipped with an active mass damper(AMD) or viscoelastic damper(VD). Numerical results show that it is more efficient to apply active or passive vibration control system by converting the mixed vibration control into the LMI optimal problem. 구조물의 진동에 의해 유발되는 사용성, 안정성 저하를 방지하고, 성능을 개선하기 위하여 많은 진동제어시스템이 사용되어 왔다. 제어기 설계가 -norm, -norm 으로 분리되어 독립적으로 이루어지다가 LMI 기법에 의하여 보다 효율적인 제어기 설계가 가능하게 되었다. 본 연구에서는 관심지점의 구조물 응답을 특정한 값 이하로 보장한 상태에서 제진장치 구동에 필요한 변수를 최소화하는 제어알고리듬을 개발하여 능동형뿐만 아니라 수동형제진장치에도 적용하는 방안을 제시하였다. 관심지점의 구조물 응답의 제한은 요구 등가감쇠비와 -norm을 연계하여 구속조건으로 설정하고 목적함수는 제진장치의 이송거리 또는 댐퍼 용량은 -norm으로 표현하는 혼합제어를 구성하였다. 본 연구에서 제안된 혼합제어 기법을 능동질량감쇠기와 등가치환 점탄성 댐퍼가 설치된 구조물에 적용하여 수치적으로 검증하였다. 수치해석결과, 혼합제어문제를 LMI표준형으로 전환하면 능동형, 수동형 제진장치 설계를 보다 용이하게 적용 가능함을 알 수 있었다.

        • KCI등재후보

          공기력에 미치는 어드미턴스 효과를 고려한 공간상 변동풍속 생성

          이정화,윤제성,김호경 한국풍공학회 2013 한국풍공학회지 Vol.17 No.3

          이 논문에서는 제 2 진도대교를 대상으로 교량 거더에 작용하는 변동풍속을 생성하였다. 변동풍속 시간이력 생성 시 주어진 풍속 스펙트럼, 평균풍속, 난류길이와 난류강도를 목표 값으로 설정하고, ARMA 기법을 이용하여 변동풍속을 생성하였다. 생성된 변동풍속의 초기 조건, 코히어런스, 자기/상호상관함수를 목표 값과 비교하여 변동풍속의 사용 적정성을 판단하고, 기대한 만큼의 공간/시간상관도가 고려되고 있는지 확인하였다. 검토 결과 변동풍속 시간이력 샘플의 난류 특성과 상관도 모두 목표치를 만족하고 있어 적합함을 보였다. 또한 변동풍속 생성 시 변동풍속 성분에 의한 동적 공기력 변화 효과를 고려하기 위해 공력 어드미턴스 함수를 도입하여 주파수에 의존적인 어드미턴스 효과를 고려한 시간이력 샘플을 생성하였다. 공력 어드미턴스 함수를 도입하여 생성된 변동풍속을 통해 시간영역 버페팅 해석으로도 주파수별 난류의 공기력 저감 효과가 고려된 풍응답을 산정할 수 있을 것으로 기대된다. This study is aiming to simulate the wind velocity fluctuations along the girder of the 2nd Jindo Bridge. Time series of wind velocity fluctuations were simulated based on given spectra, mean wind velocity, turbulence length and intensity using ARMA method. Simulated wind velocity fluctuations were examined by comparison with the target properties such as the spectral density functions and the spatial/temporal correlation. Both parameters showed a good agreement. The aerodynamic admittance function was also introduced in order to consider the reduction of aerodynamic forces due to the fluctuation components in wind velocity. The use of the generated wind velocity samples is expected to enable the consideration of frequency dependent aerodynamic admittance effect in a time-domain buffeting analysis.

        • KCI등재

          중층건물의 풍직각방향 풍하중 산정

          정승용,강현구 한국풍공학회 2019 한국풍공학회지 Vol.23 No.4

          The current Korean building code (KBC 2016) presents across-wind load of building with aspect ratio less than 3 by multiplying a coefficient to along-wind load. However, the vertical distributions of along- and across-wind are different. They may also be different due to different power spectral density functions when a building is flexible enough to consider resonant component. Thus, in this study, across-wind loads of mid-rise buildings with aspect ratio from 1 to 3 obtained from wind tunnel tests by Tokyo Polytechnic University are compared with those based on KBC 2016. Finally, based on the comprehensive comparison, new equations for determination of across-wind load on mid-rise buildings are proposed. 현재 건축구조기준(KBC 2016)에서는 형상비 3이하의 건물의 풍직각방향 풍하중을 풍방향 풍하중에 계수를 곱하여 약산식으로 산정하고 있다. 하지만 풍직각방향 풍하중 수직분포 형태가 풍방향 풍하중과 다르며, 형상비가 3이하이지만 유연구조물에 속해 공진 성분을 고려해야 되는 경우 풍방향 풍하중과 다른 파워스펙트럼 밀도 함수로 인해 차이가 발생할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 Tokyo Polytechnic University에서 제공하는 풍동실험 데이터베이스로부터 형상비 1에서 3사이 중층건물에 작용하는 풍직각방향 풍하중을 KBC 2016과 비교하였고, 이에 기반하여 중층건물의 풍직각방향 풍하중 산정식을 제시하였다.

        • KCI등재후보

          Topographical Factors for Wind Speed in Undulating Terrain: A Case Study for Korean Peninsula

          Maharani, Yohana Noradika,이승수,이영규,김학선 한국풍공학회 2009 한국풍공학회지 Vol.13 No.2

          In this study, an analysis of topographical effects using five different codes was undertaken and four case studies for Korean Peninsula are presented. The five different codes are ASCE 7-05, AS/NZS 1170.2:2002, EUROCODE 2004, AIJ 2004, and KBC 2005. The present work investigates conditions to conjecture topographic factor effects using five different codes for undulating terrain in equally spaced eight wind directions. As a consequence of insufficient specifications from most wind codes, it is required to adopt parameter for upwind obstruction identified in ASCE 7-05 to other codes, which, in this paper, we called the mixing parameter method (MPM). This work compares topographic factors between the original codes and the codes using MPM in order to demonstrate the effects of undulating terrain, and also presented rationalized formula to comprehend the influential factors in each code. The resulting topographic factors are shown to be by the influence of different parameter in each code and slope of topography in the upwind direction.

        • KCI등재후보

          해상풍력발전용 하이브리드형 타워의 고유진동해석

          이정탁,이강수,손충렬 한국풍공학회 2009 한국풍공학회지 Vol.13 No.2

          Wind power generation is one of the promising gateways that will solve the energy crisis in the future. The wind power generator studied so far is limited to static interpretation in the areas related to tower. This study broadly sets the form of tower as hybrid type tower, identifies the characteristics of each and aims to find and apply their trend to in actual design and manufacturing process. This paper identified the resonance frequency of tower at each mode and studied their features. Furthermore, this study identified the characteristics of the load that occurs in operation and the effect of additional mass incurring when installed in sea, and it compared the two types of 2MW or 3.5MW tower and was able to predict their trend. 풍력 발전 분야는 앞으로 에너지 대란에 있어서 이를 해결해 줄 중요한 돌파구 중의 하나이다. 지금까지 연구 되어온 풍력발전기에 Tower에 대한 분야는 정적인 해석에 그치고 있다. 본 연구에서는 하이브리드형 타워의 형태를 정하고 이것에 대한 특성을 파악하며 그 경향을 찾아내 이를 실제 설계 및 제작에 적용하고자 하였다. 본 논문에서는 타워의 모드별 고유진동수를 파악하고 이것에 대한 특성을 연구하였으며 작동 중 발생하는 하중과 해상 설치 시 작용하는 부가질량의 영향에 대하여 고려하여 그 특성을 파악하였고 2MW와 3.5MW 타워의 특성을 비교하여 그 경향을 예측 할 수 있었다.

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