본 연구에서는 풍동실험을 통해 345kV급 송전철탑에 작용하는 공기력계수를 측정하고 IEC-60826 기준과 비교하였다. 이를 위하여 본체와 크로스암을 포함한 총 6개 세그먼트로 분리될 수 있는 축척 1:25인 강체 모형을 제작하였다. 그리고 다양한 바람 수평 입사각에 대하여 철탑 전체 및 각 세그먼트에 작용하는 공기력을 측정하였다. 풍동실험 결과를 보면, 전체 철탑에 작용하는 공기력계 수가 IEC 기준치와 비교하여 수평입사각의 변화에 따른 경향이 잘 일치한다. 그리고 IEC 기준치가 풍동시험치보다 전반적으로 약간 커서 안전측의 결과를 제공하고 있다. 송전철탑을 구성하는 세그먼트 중에서 철탑본체에 작용하는 공기력계수는 풍동실험치가 설계기 준치보다 작았다. 하지만 철탑 크로스암에서는 풍동실험치가 설계치를 약간 넘는 경우가 일부 나타났다. 이를 볼 때 기존 설계기준은 철탑본체에 대해서는 안전측의 결과를 제시하나, 일부 바람 입사각에서 크로스암에 작용하는 공기력은 과소평가할 가능성이 있는 것 으로 판단된다.

This study evaluates the performance of three theoretical models for correcting dynamic pressure affected by tube length. The experiments involved measuring sinusoidal pressure waves with varying frequency bandwidths, using tubing systems ranging from 20 cm to 300 cm in length including multiple tubing systems connecting three or more tubes. The results showed that the Bergh and Tijdeman models, with constant and variable polytropic parameters respectively, had superior correction performance for various tube lengths, while the Whitmore & Leondes model showed discrepancies. The Bergh & Tijdeman model, with a polytropic parameter of 1.4, is recommended due to its convenience and accuracy. Furthermore, including the inner volume of the pressure transducer in the theoretical model was found to be crucial for accurate correction, as not doing so caused significant errors. The Bergh & Tijdeman model was also found to efficiently correct tube length effects in multiple tubing systems, eliminating the need for time-consuming and laborious experiments.

본 연구에서는 우리나라에 태풍이 내습할 때 먼저 피해를 받는 남해안 지역을 대표하는 Quantile을 제안하고, 각 지점들의 재 현기간에 따른 극치 풍속을 추정하기 위하여 연 최대풍속 자료와 Hosking이 제안한 선형-모멘트 방법(L-moments)을 이용한 지역빈도 해석을 수행하였다. 모든 기상관측 지점에서는 비정상적인 값이 존재하지 않았고 이질성 검정을 통해서 하나의 동질 한 지역을 나타 낼 수 있음을 확인하였다. 또한 적합도 과정을 통해서 Generalized Normal (GNO) 및 Generalized Extreme Value(GEV) 분포를 남해안 지역을 대표하는 빈도분포로 선택하였다. 상대 오차(RB)와 상대 평균제곱근 오차(RRMSE)를 이용하여 두 분포의 안정성을 평가한 결 과, GNO 분포가 GEV 분포보다 더 안정한 것을 알 수 있었다. 마지막으로 남해안 지역을 대표하는 Quantile과 각 지점들의 평균, 중앙 값, 그리고 위치 매개변수를 이용하여 지점들의 극치 풍속을 추정하였다. 본 연구에서 적용한 지역빈도해석이 자료가 부족하거나 계측 되지 않은 지점들에 대한 극치 풍속을 추정하기 위한 방법으로서 도입이 필요하다고 생각된다.

본 연구는 직경분포에 근거한 잣나무 임분수확표(지위지수 14)를 활용하여 등급별 목재 생산량을 분석하기 위해 수행되었다. 잣나무 임분수확표는 국립산림과학원에서 개발된 직경분포 함수를 이용하여 직경급별 본수를 예측하였으며, 목재 생산량은 말구직경 을 기준으로 3개 등급으로 구분하였다. 연구결과 잣나무 임분수확표를 활용한 원목생산량은 임령이 증가할수록 1등급 생산량이 증가하였고, 1등급(재장 3.6m) 원목은 40년부터 생산 가능한 것으로 분석되었다. 임분단위 원목의 생산량은 직경급별 생산되는 등급별 원목 개수와 직경급별 본수에 따라 생산량에서 차이를 보였다. 임령에 따른 등급별 원목의 이용재적은 원목 생산량에 비례하였 고, 2등급 이용재적비율은 30년과 40년일 때 전체 임분 이용재적의 60% 이상을 차지하였으며, 임령이 증가할수록 1등급 이용재적비율 이 높아짐에 따라 감소하였다. 임분단위 이용재적은 임령이 증가할수록 1등급과 2등급(재장 3.6m) 이용재적은 증가하였고 3등급은 감소하였다. 임분단위 이용재적비율은 3등급의 경우 20년일 때 85% 이상 차지하였고, 2등급은 40년일 때 74% 이상 차지하였으며, 1등급 이용재적이 증가하는 50년 이후 부터 감소하였다.

본 연구에서는 해상 풍력용 기상탑의 파단 원인을 찾기 위하여 실측된 풍속 자료를 분석하고, 변동 풍하중과 파랑하중에 의한 동적 변위를 산정하였으며, 와류진동에 대한 피로 검토를 수행하였다. 그 결과를 보면, 베인 풍속계와 초음파 풍속계의 10분 최대 풍속을 비교하여 기상탑에서 4시간 지속된 진동이 발생했음을 확인하였다. 그리고 파랑하중보다 풍하중이 기상탑의 동적 응답에 미치는 영향이 훨씬 크지만, 두 하중이 동시에 작용해도 기상탑의 부재력이 설계력보다 훨씬 낮아서 직접적인 파단의 원인이 아닌 것으로 나타났다. 하지만 와류진동은 연결부 볼트에서 피로 파괴를 일으키는 것으로 나타나서, 기상탑의 파단 원인은 유체의 변동 성분이 아닌 와류진동인 것으로 판단된다.

강풍 현장에서는 소방공무원들의 안전에 심각한 위협을 받을 수 있으며 현장 활동에도 큰 영향을 끼치게 된다. 현재 국내에 는 강풍 시 현장 대응 매뉴얼 기준이 마련되어 있지 않아 소방공무원의 강풍에 대한 이해를 돕기 위한 충분한 교육이 이루어지지 않으며, 강풍 시 현장 활동에 대한 합리적인 판단이 불가능한 실정이다. 이에 본 연구에서는 강풍 현장에서 소방공무원의 희생을 줄이기 위하여 실제 소방대원을 대상으로 풍동실험을 수행하였으며, 수행된 풍동실험 유형으로는 소방관의 복장, 지면의 미끄러운 정도, 물건 운반 등이 있다. 또한 강풍 조건에서 활동 유형별 현장 대원의 행동과 풍속에 따른 행동 제약 요인을 분석하고, 활동 유형별 제한 풍속을 도출하여 이에 따른 정량적인 평가를 수행하였다.

이 연구의 목적은 경제림육성단지를 대상으로 등급을 구분하고 이를 수치지도화 함으로써 향후 경제 림육성단지 관리를 위한 자료를 제공하는 데 있다. 이를 위해서, 경제림육성단지의 특성을 살펴보고, 등급구분 방안을 마련하고 적용함으로써 최종적으로 경제림육성단지 등급구분 결과를 제시하였다. 산림 기능평가도 중 목재생산기능도와 산지구분도상의 공익용산지를 이용하여 GIS 중첩분석기능 통해 경제 림육성단지를 Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ등급으로 구분하였다. 경제림단지에서 먼저 목재생산기능이 높은(고) 지역을 추출하여 Ⅰ등급으로 구분하고, 기타 보통(중)·낮음(저) 지역에 해당하는 곳은 Ⅱ등급으로 하였다. 다 음으로 공익용산지에 해당하는 곳은 Ⅲ등급으로 재추출하였다. 전국적으로 경제림육성단지의 등급구분 결과 Ⅰ등급 2,083천 ha(71.9%), Ⅱ등급 499천 ha(17.2%), Ⅲ등급 267천 ha(9.2%)로 나타났다. 2103 년 선도 산림경영단지로 지정된 홍천, 진안, 보성 3개 단지를 대상으로 경제림육성단지 등급구분 결과 를 비교했을 때 대부분 I등급지에 해당하는 것으로 나타났다. 따라서 경제림육성단지 등급구분 결과는 추후 선도 산림경영단지 지정을 위한 근거자료로 활용할 수 있으며, 생산성이 높은 경제림육성단지를 집중 육성할 수 있는 토대가 될 것이다.

본 논문에서는 난류 강도가 풍력발전기 후류에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 축소된 풍력발전기 모델을 이용하여 풍동실험을 수행하였다. 실험 결과 측정 위치에 따라 풍력발전기가 가지는 특성에 따라 후류의 형태가 달라지며, 난류 강도에 따른 영향이 반드시 고려되어야 하는 것으로 나타났다. 난류 강도만을 일부 고려한 격자 난류 조건에서 등류 조건보다 기존의 후류 모델과 보다 더 잘 일치하는 경향을 보이고 있으며, 측정된 난류 강도 값을 바탕으로 수정된 후류 모델을 제안하였다. 향후 다양한 난류 특성이 고려된 합리적인 모델이 필요하다고 판단된다.

본 연구의 목적은 산지전용 타당성 평가기준인 평균경사도 산출을 위한 프로그램별·방법별 평균경사도 수치를 비교·분석함으로써 평균경사도 산정방식의 문제점을 검토하고 개선방안을 제시하는 것이다. 평균경사도 산출 프로그램은 일반적으로 많이 활용되고 있는 ArcGIS 프로그램과 함께 시중에서 판매되고 있는 PowerKS와 AutoSlope를 서로 비교분석하여 방법별 경사도 수치의 차이 및 산정시 문제점을 파악하였고, 격자 크기에 따라 평균경사도 차이를 비교 분석하였다. 이를 토대로 산지전용 타당성 평가의 객관성을 확보하기 위한 평균경사도 산출방법의 개선방안을 제시하였다. 평균경사도 수치분석 결과 거리기반 방식에 비해서 면적기반 방식은 다른 방법들과의 평균경사도 수치의 편차가 크며, 프로그램별 및 방법별 평균경사도 수치도 거리분석방법의 등고선 직각방향 방식이 최소 0.2도에서 0.9도의 가장 작은 편차를 보여주고 있다. 또한 10m, 5m, 1m 격자크기에 따른 평균경사도 차이를 비교한 결과 격자가 작아질수록 경사도 수치가 증가하는 경향을 보여주고 있다. 따라서 평가기준의 산출 및 검증을 위한 명확한 제도적 장치 마련과 함께 평균경사도 산출시 거리방법에 대한 명시와 격자생성의 기준과 면적을 경사도 계산 시에 반영하도록 하는 방식을 제시하여 방법 간 평균경사도 수치의 편차를 최소화할 수 있도록 제도를 개선해야 할 것이다.

본 연구에서는 단기간 관측된 현장 풍속과 기상관측소 장기 풍속의 상관관계를 이용하여 불확실성을 고려한 풍력에너지 추정 방법과 이에 필요한 변수들의 확률모형을 제시하였다. 해석 예제로 광양만의 풍력에너지와 그 확률분포를 추정하였다. 그 결과를 보면 본 연구에서 추정한 연간전력생산량은 특정한 값이 아닌 평균을 중심으로 산재한 확률분포를 구성하고 있으므로 불확실성을 표현하는데 적합하다고 판단된다.

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.

본 연구에서는 풍속이 증가함에 따라 영각이 변하는 점을 반영하여 교량 플러터에 대한 안정성을 판정할 수 있는 합리적인 기준을 제시하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 국내외의 교량에서 실측 자료와 풍속 스펙트럼을 이용하여 구한 영각과 풍속의 관계로부터 풍속 별로 일정한 안전율을 확보할 수 있는 새로운 플러터 안정성 판단 기준을 제시하였다. 제시한 기준은 플러터 발생 풍속이 영각 ±2.5 도 이내에서 한계풍속 이상보다 커야 하며, ±2.5~±5도 사이에서는 영각에 따라 풍속을 한계풍속의 30% 까지 감소시킬 수 있도록 하였다.

본 저자의 이전연구(김문영 등, 2004)에서는 2차원 차량 모형과 전단변형 및 회전관성 효과가 고려된 현수교요소와의 상호작용을 고려한 2차원 수직응답에 대한 동적해석을 수행하였다. 본 연구에서는 전단변형 효과와 편심차량의 효과를 알아보는데 목적을 두었다. 이를 위하여 전단변형 및 회전관성 효과가 고려된 3차원 현수교의 수직, 비틂에 대한 고유진동수와 모드형상, 그리고 교량-차량 에너지로부터 라그랑지안식을 이용하여 상호작용을 고려할 수 있는 3차원 운동방정식을 유도한다. 이후 모드중칩법을 이용하여 유도된 운동방정식을 Newmark method를 사용하여 동적해석을 수행한다. 마지막으로 본 연구에서 제시한 이론을 따라 수치해석예제를 수행하여 차량의 동적거동을 분석한다.

이전의 연구(1)에서는 해석적 및 수치적 방법을 사용하여 전단변형 및 회전관성효과를 고려하는 현수교의 수직진동에 대하여 유한요소법을 이용하여 이동하중 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 전단변형 및 회전관성 효과가 고려된 Hermitian 다항식을 사용하는 현수교요소를 이용하여 현수교의 수직진동에 대한 고유치 해석을 수행하고 이를 이용한 현수교요소와 차량 및 열차와의 상호작용을 고려한 운동방정식을 유도한다. 이와 같이 모드중첩법을 이용하여 유도된 운동방정식을 수치적분방법으로 Newmark \beta Method를 사용하여 동적해석을 수행하였다.