바람이 불어오는 과정에서 지형 및 지물을 지나칠 경우 바람은 흐트러진다. 이 흐트러짐에 의해 풍속은 빨라질 수도 있고 느려질 수도 있다. 특히 건축물이 밀집되어 있는 도심지에서는 주로 속도가 느려지는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 실물축척의 도심지를 재현하여 풍동실험을 통해 도심지에서의 차폐효과에 의한 풍속이 느려지는 현상을 정량적으로 평가하였다. 차폐효과에 큰 영향을 미칠 인자들을 도로폭과 주변건축물들의 평균적인 높이로 선정하였고 각각의 조건에 따른 차폐의 정도를 차폐계수로 정의하여 나타내었다. 연구의 결과로부터 도로방향으로 바람이 불 경우 왕복4차선 이하의 도로변에서의 차폐계수는 0.85 이하로 나타났고, 도로직 각방향으로 바람이 불 경우 왕복6차선 이하의 도로변에서의 차폐계수는 0.9 이하로 나타났다.

도시화로 인해 건축물이 고층화, 밀집화 되면서 건물간의 골바람 효과에 의해 외장재 탈락이나 파손 등의 피해가 발생하고 있다. 골바람 효과에 대한 이전의 연구들은 대부분 구조골조용 풍하중에 중점을 두어 수행되었다. 본 연구는 도심지 골바람 효과에 의해 건축물 외장재의 풍압이 얼마나 증가되는지를 풍동실험을 실시하여 정량적으로 규명하였다. 예비실험을 통하여 골바람이 형성될 수 있는 도심지를 구성하였다. 본 실험을 통하여 형상비와 도로 폭이 변함에 따라 골바람효과에 의해 풍압이 증가하는 특성을 분석하였고, 건축물이 밀집 배치된 경우와 단독 배치된 경우로 나누어 골바람효과로 인한 풍압할증의 정도를 분석하였다. 그 결과 형상비가 커질수록, 도로 폭이 좁아질수록 풍압은 증가하였다. 밀집배치된 건축물의 경우가 단독 배치된 경우에 비하여 풍압이 최대 약 1.8배 증 가하였다. 또한 골바람효과로 인한 풍압의 증가현상은 건물 측벽 전면 하단부에서 가장 큰 것으로 나타났다.

2012년 자연재해로 인한 피해액 중 90% 이상이 태풍과 강풍 등 풍해로 인한 것이었다. 계속되는 기후변화와 도시지역의 확장은 풍해를 지속적으로 증가시키고 있다. 풍해에 효율적으로 대처하기 위해서는 도시에 대한 풍해 위험을 정확하게 평가하고 위험지역에 대한 효과적인 재해경감사업을 수행해야 한다. 본 연구에서는 이와 같은 정책적 필요성을 충족시키기 위해 국내외의 자연재해 위험지표에 대한 면밀한 사례분석을 바탕으로 한국적 도시환경에 가장 적합한 풍해 위험지표를 제안한다. 제안된 풍해 위험지표는 구조적 취약성 세부지표 3개, 사회적 취약성 세부지표 5개, 대응 및 복구능력 세부지표 7개 등 총 15개의 세부지표로 구성된다. 각 세부지표는 모두 정량적인 지표로서 기 구축된 국가통계자료를 활용하여 빠르고 쉽게 계산이 가능하며, 무차원화 과정을 통해 하나의 통합적인 점수로 종합화될 수 있다. 정책 입안자들은 본 연구에서 제안한 풍해 위험지표를 활용하여 풍해로 인한 고위험 도시를 사전에 판별할 수 있으며, 이를 바탕으로 효율적인 자원분배를 통해 재해경감사업을 펼침으로써 풍해로 인한 피해를 최소화할 수 있을 것으로 기대된다.

추적자 SF6 가스농도의 공간분포를 예측하기 위하여 수동형 리모트 센싱 기술과 컴퓨터 단층 측정 기술을 접목시켜 도시모델을 모사한 풍동에서 시나리오에 따라 실험을 수행하였다. 풍동실험의 시나리오는 거리에 따른 스캐닝 방식과 각도에 따른 스캐닝 방식으로 실험을 수행하였고, OP-FTIR 원격 감시장비는 SF6 가스의 광로통합농도를 구하기 위하여 사용되었다. 또한 제안한 SBFM(Smooth Basis Function Minimization) 알고리즘은 SF6 가스농도를 공간정보를 예측하기 위하여 사용되었으며 최적의 Gaussian 함수 개수를 구하기 위하여 1개, 2개 및 3개의 Gaussian 함수를 적용하여 실험하였다. 실험 결과 SBFM 알고리즘에 의한 SF6 농도분포의 예측 결과는 실제 측정 결과와 비교할 때 1개의 Gaussian 함수를 적용한 결과의 상관계수가 0.755로 가장 잘 일치하였다. 아직 컴퓨터 단층 기술과 수동형 리모트 센싱 기술의 결합된 기술이 실험실적 연구단계이지만 SBFM 알고리즘과 기하학적 빔 스캐닝 기술이 보다 향상된다면 대기오염 감시 및 국방 분야에 폭 넓게 응용될 것으로 기대된다.

본 연구에서는 풍수해 피해 예측에 적용하기 위하여 주거·산업·상업용 건축물이 포함된 도시 시설물에 대한 강풍취약도를 평가하였다. 강풍취약도를 평가하기 위하여 시설물 취약요소에 작용하는 풍하중과 저항성능의 통계치로부터 시설물의 한계상태를 산정할 수 있는 몬테카를로 모사모형이 개발되었다. 도시 시설물의 특성 및 지형적 영향을 고려하여 강풍취약도를 평가하기 위하여 시설물의 높이·폭, 형태 등이 상이한 시설물의 한계상태가 세 가지 지표면조도구분(B, C, D)에서 평가되었다. 본 연구에서 평가된 도시 시설물에 대한 모든 강풍취약도는 로그정규분포의 형태로 곡선 맞춤된 후 최종적으로 데이터베이스화 되었다. 본 연구방법론을 통하여 구축된 강풍취약도의 데이터베이스는 풍수해 피해 예상 지역에 건설된 도시 시설물의 잠재적 피해정도를 평가하기 위하여 사용될 예정이다.

최근 도시화에 의한 건축물 및 구조물의 대형화와 고층화에 따른 도시에서의 일반풍이 받는 영향이 복잡해졌다. 특히 건축물 및 구조물이 밀집한 시가지의 도로상에서는 도로의 방향에 따라서 풍향이 바뀌므로 풍향은 매우 복잡해진다. 풍향뿐만 아니라 건축물 및 구조물에 의해 국지적으로 풍속의 증가는 주변 건축물의 간판, 조명, 창문 등의 피해와 구조물의 형태 변형 등의 1차적인 피해가 나타난다. 또한 1차적인 물적 피해뿐만 아니라, 2차적으로 간판, 구조물 등의 추락으로 인하여 인명피해가 발생하고 있다. 이러한 피해가 발생하는 건물 및 구조물은 대부분 도로를 주변으로 형성되고 집중되어진다. 이에 본 연구에서는 도로의 형태 중 직선형태보다 바람의 집중과 분산으로 국지적인 풍속 증가가 나타날 것으로 예상되는 교차로를 중심으로 강풍 특성을 파악하고자 하였다. 본 연구를 통해 도심지 교차로 형태 중 갈래를 중심으로 나눠진 세갈래 T형, 세갈래 Y형, 네갈래 직각형, 기형(5갈래)에 대한 8개 풍향별 분석을 도심지 미기상 기후모델로 사용되고 있는 Envi-met 모델을 사용하여 도심지 교차로 형태에 따른 강풍 특성을 분석하였다.

The urban microscale wind field around the air quality monitoring station was investigated in order to check how a building complex influences it. For this study as the high density areas Jwa-dong and Yeonsan-dong monitoring sites in Busan were chosen. As the direction of inflow which is perpendicular to the building of the monitoring station was expected to cause the considerable variation of the wind field, that direction was selected. The model Envi-met was used as the diagnostic numerical model for this study. It is suitable for this investigation because Envi-met has the microscale resolution. After simulating it, on the leeward side around a building complex the decrease of flow velocity and some of vortexes or circulation area were discovered. In addition, on the edge of the top at the building and at the back of the building the upward flow was developed. If the sampling hole of monitoring site were located in this upward flow, it would be under the influence of upward flow from the near street.