Most of the variable shading devices are installed outdoors, so they are greatly affected by structural safety due to external climate change, wind, rain, and snow. Especially, due to strong wind such as typhoons, safety problems may occur due to the dropout of the device. Therefore, it is necessary to secure the structural safety against the wind. Therefore, it is necessary to analyze the structural behavior of the windshield to evaluate the structural safety of the variable sunshade device. In this study, we analyze the wind pressure applied to the shading material according to the change of the length of the variable shading device, and apply it to the calculation of the wind load for the structural design of the variable shading device. The CFD (Computational Fluid Dynamic) analysis of the structure of the sample was used to analyze wind pressure magnitude and distribution. In order to estimate the wind pressure, the maximum wind loads of the static and negative pressures acting on the structure were analyzed from numerical simulation results.

본 연구는 온실에 작용하는 풍하중 산정을 위한 설계 풍속을 결정하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 10m이하 높이에서의 풍속을 측정하여 풍속고도분포지수를 산정하고 변화를 분석하였다. 고도에 따른 풍속분포함수 를 결정하기 위한 풍속고도분포지수를 계산하기 위해서 는 5m·s-1 이상의 풍속을 사용하는 것이 타당하다고 판단된다. 농촌 개활지인 부안지역의 고도에 따른 풍속변 화는 지표면으로부터 풍속이 지수함수로 증가하는 우리 나라의 RDC 기준과 일본의 JGHA 기준과 잘 일치하였고 풍속고도분포지수도 0.26으로 기준들에서 제시된 0.25와 거의 동일한 값을 나타내었다. 반면 군위지역의 경우는 풍속고도분포지수가 0.06으로 산정되어 지표면조 도가 클수록 풍속고도분포지수가 증가하는 일반적인 변 화 경향과는 반대로 나타났다. 이는 타워가 주변지대보다 약 2m 가량 더 높은 위치에 설치되었기 때문에 유선의 급격한 변화에 의한 것으로 판단된다. 따라서 일반적으로 농촌 개활지에 설치되는 온실의 설계를 위해 적용 할 풍속고도분포로는 우리나라의 RDC기준과 일본의 JGHA기준에서 제시한 풍속고도분포가 가장 타당한 것으로 사료된다. 부안의 경우 오전 7시 경부터 풍속고도 분포지수가 감소하다가 오후 3시경에 최소가 된 후 다시 증가하여 24시경에 일정해지는 것으로 나타나 시간에 따른 풍속고도분포지수의 일반적인 변화경향과 잘 일치하였다. 부안지역은 형상변수가 1.51로 나타나 간척지인 부안지역의 풍속특성이 제주도 연안지역과 유사한 풍속특성을 가지고 있음을 확인하였다.

2003년 태풍 매미로 인하여 안전한 피항지로 여겨졌던 진해만에서도 강풍에 의한 주묘로 좌초, 충돌 등 많은 해양사고가 발생하였다. 투묘에 대한 사항이나 주묘를 예측하기 위해서는 외력과 대항력에 대한 비교 검토가 필요하다. 하지만 풍압력에 대한 부분에서 스윙현상으로 인한 풍압면적 적용에 대한 연구가 진행되고 있으나, 여전히 논란의 대상이 되고 있다. 따라서 실습선 한바다호를 대상으로 선체에 작용하는 외력과 외력에 대한 대항력을 수치적으로 계산하고, 이를 실제로 주묘가 발생했던 실선계측자료와 상호 비교 분석함으로써 묘박 중선박에 가해지는 풍압력에 대한 평가를 실시하였다.

한 구조물에 작용하는 풍압력 시계열이 자기회귀 이동평균(ARMA) 모델을 사용하여 모델화 된다. AR 과정에서 시계열의 현재 값은 유한한 수의 이전 값들의 선형적 결합과 한 백색잡음에 의해 나타난다. MA 과정에서 시계열의 현재 값은 유한한 수의 이전 백색잡음들에 선형적이다. ARMA 과정은 AR과 MA 과정의 결합이다. 본 논문에서, AR, MA와 ARMA 모델이 풍압력 시계열에 적용되고, 데이터를 나타내기에 가장 적합한 ARMA 모델을 선정하는 과정이 소개된다. 모델의 변수들은 최대 가능도법을 사용하여 산정되고, 압력 시계열의 시간적 복잡성의 척도인 모델 차수를 최적화하기 위해 AICC 모델 선정 기준이 사용된다. 또한, 모델의 유효성을 조사하기 위해 LBP 검사가 사용된다. 본 연구로부터, AR 과정이 풍압력 시계열을 나타내기에 가장 적합하다는 결론이 얻어진다.

실습선 한바다호는 수면 상부의 구조물이 상대적으로 큰 선형으로 풍압력의 영향을 크게 받아 압류나 회두와 같은 현상이 비교적 크게 나타나고, 특히 접이안 또는 항내에서 저속으로 운항할 경우 이러한 외력의 영향이 현저하게 작용한다. 본 논문에서는 파도가 충분히 발달되지 않은 항내 조선을 전제로 한바다호의 풍압력과 풍압모우멘트를 산출하여 상대 풍향과 풍속에 따른 표류각과 대응 타각을 분석하였다. 또한, 실습선 한바다호의 접이안시 예인선의 소요마력 결정을 선체에 작용하는 풍압력을 기초로 산출하였고, Bow Thruster를 이용한 접이안 가능 최대 풍속을 제시하였다. 연구 결과는 풍압력이 크게 작용하는 대형선의 항내조선과 예인선 운용에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

최근 선박의 대형화와 전용화가 현저하게 진행됨에 따라 갑판 상부의 구조물이 비교적 큰 컨테이너선, LNG 운반선, 자동차운반선, 여객선 등이 출현하여 운항되고 있다. 이러한 선박들이 부두에서 접 이안 또는 항내에서 저속으로 운항할 경우 바람, 조류 등과 같은 외력의 영향을 받기 쉬우며, 외력이 과도할 경우에는 압류나 회두 현상으로 인해 선박 운항에 지장을 초래할 수 있으므로 특정 외력 하에서의 선체 거동에 대한 분석은 선박의 안전운항에 있어서 매우 중요한 자료라 할 수 있다. 본 연구는 수면 상부의 구조물이 상대적으로 큰 실습선 한나라호를 대상으로 정상풍 하에서의 선체에 작용하는 풍압력 및 풍압모우멘트 영향을 분석하였다. 또한 정상풍 하의 선박 운항에 있어 주요한 정보인 표류각과 대응 타각을 상대 풍향과 풍속을 기초로 산출하였고, 풍속 선속비에 따른 조종 한계 풍속, 선속별 풍향에 따른 조종 한계 풍속, 최대 풍압력에 의한 횡경사각 등을 정량적으로 산출하여 제시하였다. 이러한 자료는 한나라호의 입출항 조종 및 태풍 피항을 위한 운항 현장에서 직접 활용될 수 있고, 실선에서 해당 결과를 비교 평가할 수 있으므로 향후 이론식에 대한 수정 및 보완과 함께 교육 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 논문에서는 손상선박의 안전대책에 관한 연구의 일환으로서, 황천항행중인 선박이 충돌, 좌초 등 원인에 의해 조종불능이 되었을 때를 가상하고, 예선ㆍ피예선계의 침로안정성에 미치는 풍향, 풍속, 예항삭의 길이의 영향을 이론적으로 검토하고, 풍압하에서 피예선을 다른 안전한 장소로의 예항에 대하여 하나의 지침을 주는 것을 목적으로 한다. 여기에서 실선은 Hulk carrier와 Passenger liner를 모델로 삼았고 외력으로서는 파도가 충분히 발달되지 않은 바람이 부는 초기상태 혹은 저속으로 항행하는 상태를 고려하여 바람의 영향만을 취급하며 피예선은 조타를 하지 아니한다.