본 논문에서는 진동중인 교량 단면에 작용하는 풍하중을 산정하고 그에 따른 플러터 발생풍속을 예측하기 위하여 분산형 전산환경을 활용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분산형 전산환경은 웹 포탈을 기반으로 수치해석 환경을 제공하는 일종의 수치풍동 시스템으로서, 전산유체역학 (CFD: Computational Fluid Dynamics) 에 대한 전문지식이 부족한 사용자들도 격자생성, 수치해석자를 이용한 계산, 가시화 등의 전 과정을 편리하게 수행할 수 있는 차세대 토목분야 계산 환경이다. 본 연구 환경의 검증을 위해 수치해석자에 적용된 지배방정식은 2차원 비정상 Navier-Stokes 방정식으로서, 교량의 움직임을 모사하기 위하여 동적격자 기법을 도입하였다. 또한 계산된 비정상공기력을 적용하여 플러터 발생풍속을 산정하였으며, 그 결과는 기존의 실험결과와 잘 일치함을 확인하였다.

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.