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Wind Risk Assessment for Building Cladding Considering Changes to Future Wind Speeds in South Korea KCI 등재

미래 풍속 변화를 고려한 건축물 외장재의 강풍 위험도 평가

  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/384853
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한국풍공학회지 (Journal of the Wind Engineering Institute of Korea)
한국풍공학회 (Wind Engineering Institute of Korea)
초록

본 연구에서는 한국에 대한 기후변화로 인한 미래 풍속의 변화를 예측하고, 건축물 외장재에 대한 풍해 위험도를 정량적으로 평가하였다. 미래의 기후변화로 인한 풍속의 변화를 예측하기 위해서 기상청에서 제공하는 RCP 시나리오와 HadGem3-RA 모델을 사용한 풍속 변화 예측치에 관한 이전 연구의 결과가 활용되었다. 강풍에 대한 위험도는 임의의 풍속에 대한 손상확률인 강풍 취약도 모델과 강풍이 발생할 확률인 강풍 위험 모형의 결과를 합성곱하여 평가 되었다. 강풍 취약도 모델은 몬테카를로 모사(Monte-Carlo simulation)를 사용하여 개발되었으며, 강풍 위험모델은 과거 태풍에 대한 자료와 몬테카를로 모사를 사용한 강풍의 발생확률 분석에 관한 이전 연구의 결과를 기초로 개발되었다. 본 연구에서는 강풍 위험도 연구의 결과를 기초로 미래 풍속의 변화로 인한 건축물의 강풍 위험도 변화를 정량적으로 분석하였다. 연구결과로부터 서울보다 남쪽 지역인 부산에 미래 강풍이 더 발생하는 것으로 파악되었다. 또한, RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오 하에서 부산에서의 미래 풍속의 차이가 크지 않기 때문에 강풍 위험도의 변화 역시 크지 않은 것으로 평가되었다. 본 연구에서 제안한 방법론은 미래 강풍으로 인한 피해를 예측하고 대비하기 위한 방법으로 사 용될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서의 강풍 위험도 평가를 국가 차원에 적용하기 위해서는 강풍 위험에 대한 공간적 확장과 더불어 피해 대상물에 대한 강풍 취약도의 추가적인 개발이 필요할 것으로 판단된다.

This study quantitatively assesses the risk of wind damage to building cladding by predicting future changes in wind speeds caused by climate change in South Korea. In order to predict changes in wind speed due to future climate change, the results of a previous study that predicted changes in the wind speed in South Korea using the HadGem3-RA model and the RCP scenarios provided by the Korea Meteorological Administration were utilized. The wind risk was then assessed using a convolution of the wind fragility model, representing the probability of failure due to an arbitrary wind speed, and the wind hazard model, representing the probability of occurrence of strong wind speed. The wind fragility model was developed using a Monte-Carlo simulation, while the wind hazard model was taken from a previous study that analyzed the probability of occurrence of typhoon-induced strong wind speeds around South Korea using past typhoon historical data and the Monte-Carlo simulation method. Based on the results of the wind risk assessment, the changes in wind risk due to future changes in wind speed were quantitatively compared. From the results, the high wind speeds occur more in the southern region of South Korea where typhoons mostly pass, than they do Seoul. In additionally, there is no change in the wind risk for Busan because the changes in the wind speed are insignificant under both RCP 4.5 and RCP 8.5. The methodology of this study can be used as a basis for predicting and preparing for future wind-induced damage. It is necessary to expand the target structures for wind fragility assessment as well as the assessment areas of the wind hazard to evaluate wind risk for the national level.

목차
Abstract
요 약
I. Introduction
II. Prediction of Future Wind Speed ConsideringClimate Change
    2.1 Future climate change scenarios
    2.2 Study areas and time periods
    2.3 Terrain condition correction for estimating pastobserved wind speed
    2.4 Correction of 3-hour average wind speeds to10-minute average wind speed
    2.5 Correction of 10-minute average wind speedsto 3-second average wind speeds
III. Construction and Assessment of Wind Models
    3.1 Definition of wind risk
    3.2 Wind hazard model assessment methodology
    3.3 Wind fragility model assessment methodology
IV. Results and Discussion
    4.1 Future changes in wind speed
    4.2 Wind hazard model results
    4.3 Wind fragility assessment results
    4.4 Wind risk assessment results considering futurechanges in wind speed
V. Conclusions
References
저자
  • Ham Hee Jung(강원대학교 건축·토목·환경공학부) | 함희정
  • Choi Seung Hun(강원대학교 건축공학과) | 최승훈 교신저자
  • Lee Sungsu(충북대학교 토목공학부) | 이승수