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한국풍공학회지 KCI 등재 Journal of the Wind Engineering Institute of Korea

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권호

제30권 제2호 (2026년 6월) 2

1.
2026.06 구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
본 연구는 「도시강풍 위험예측 및 경보 기술개발」 과제의 일환으로, 기상청 관측·예보 지침, WMO 및 ICAO 문헌, 국내외 학술연구를 검토하여 강풍, 돌풍, 태풍, 용오름의 정의와 기준을 고찰하였다. 강풍은 방재, 관측, 풍공학, 도시기상 등 다양한 분야에서 사용되지만, 측정 높이, 평균 시간, 공간 규모 및 적용 목적에 따라 의미와 임계값이 달라 혼용되는 경우가 많다. 검토 결과 강풍은 하 나의 풍속값으로 정의하기 어려우며, 기상청 강풍특보는 방재를 위한 운영 기준이지만 WMO Gale 기준이나 통계·기후 연구, 구조설 계 분야의 기준과 동일하게 해석할 수 없는 것으로 나타났다. 또한 태풍은 열대성 저기압 시스템, 강풍은 지상 바람의 상태, 용오름은 정량적 풍속 임계값이 없는 국지적 대류 현상으로 구분할 필요가 있음을 확인하였다. 돌풍은 순간풍속(3초 peak gust), 풍정(wind run), 가스트 계수(GF)의 관점에서 검토하였으며, ASOS 관측자료만으로는 도시 및 복잡지형의 국지적 극값 바람을 충분히 설명하기 어려 운 한계가 있음을 논의하였다. 본고에서는 강풍현상을 원인, 공간 규모, 시간 규모, 풍속 지표의 네 가지 관점에서 정리하고, A(광역·지 속 강풍), B(국지 강풍 및 돌풍), C(태풍 유발 강풍), D(대류성 소용돌이)의 네 유형으로 구분하였다. 이를 통해 강풍 연구에서는 평균 시간, 관측 높이, 자료원, 공간 범위 및 적용 기준을 함께 제시하는 것이 중요함을 강조하였다. 본 연구에서 정리한 용어와 분류 체계는 도시강풍 연구에서 관련 개념을 보다 일관성 있게 이해하고 활용하기 위한 참고 틀로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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2.
2026.06 구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
최근 고층 건축물의 설계 시 풍향 변화에 따른 내풍 안전성 평가는 필수적이나, 유한요소해석은 막대한 시간과 비용이 소요 된다. 본 연구에서는 풍공학 표준 모형인 CAARC 건축물을 대상으로 해석 속도를 혁신적으로 단축하면서 물리적 타당성을 확보한 물 리정보 신경망을 포함한 다양한 대체모델 체계를 제안한다. 이 연구에서는 해석 자동화 파이프라인을 구축하여 0°-360° 풍향별 구조 응답 데이터를 생성하였으며, 3차 스플라인 보간, 다항회귀, 가우시안 프로세스 회귀, 다층 퍼셉트론과 물리정보 신경망의 성능을 정량 적으로 비교하였다. 분석 결과, 물리정보 신경망 모델은 결정계수 0.9991, 평균 절대 오차 5.848×10-10으로 가장 우수한 성능을 기록하 였다. 특히 물리정보 신경망은 학습 데이터가 없는 외삽 구간에서도 물리적 제약 조건을 통해 실제 유한요소해석 결과와 일치하는 응 답을 성공적으로 재구성하였다. 또한 단일 케이스 유한요소해석 대비 약 31배 이상의 연산 속도 향상을 보여 실시간 구조 응답 평가의 가능성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 정적 등가 풍하중에 대한 풍향별 최대 변위 예측에 한정되며, 가스트·와류 진동 등 동적 거동 의 직접 예측은 향후 연구 과제이다.
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