산악 지역에 설치된 송전탑은 경사를 따라 부는 바람을 받으므로 수평방향 풍하중뿐만 아니라 수직방향 풍하중을 동시에 받 는다. 이에 본 연구에서는 1:25 축척 모델을 사용한 풍동 실험을 통하여 수직 경사풍에서의 송전 철탑의 풍하중을 측정하였다. 풍동실 험 결과를 보면, 수직력과 경사각 사이에 선형적인 관계인 것으로 나타났다. 수직 경사각이 ±30°일 때 수평 공기력은 7% 감소했지만 수직 공기력은 39% 증가하였다. 기존 IEC-60826 설계 기준은 수평풍에 의한 공기력 측정 결과와 잘 일치하였지만, 수직 경사풍 효과 를 효과적으로 반영하지 못하는 한계가 있다. 본 연구의 결과에서 산악 지형의 송전철탑 내풍 설계시에 수평풍 뿐만 아니라 경사풍의 영향도 고려할 필요가 있는 것으로 나타났다.

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.

이 논문에서는 제 2 진도대교를 대상으로 교량 거더에 작용하는 변동풍속을 생성하였다. 변동풍속 시간이력 생성 시 주어진 풍속 스펙트럼, 평균풍속, 난류길이와 난류강도를 목표 값으로 설정하고, ARMA 기법을 이용하여 변동풍속을 생성하였다. 생성된 변동풍속의 초기 조건, 코히어런스, 자기/상호상관함수를 목표 값과 비교하여 변동풍속의 사용 적정성을 판단하고, 기대한 만큼의 공간/시간상관도가 고려되고 있는지 확인하였다. 검토 결과 변동풍속 시간이력 샘플의 난류 특성과 상관도 모두 목표치를 만족하고 있어 적합함을 보였다. 또한 변동풍속 생성 시 변동풍속 성분에 의한 동적 공기력 변화 효과를 고려하기 위해 공력 어드미턴스 함수를 도입하여 주파수에 의존적인 어드미턴스 효과를 고려한 시간이력 샘플을 생성하였다. 공력 어드미턴스 함수를 도입하여 생성된 변동풍속을 통해 시간영역 버페팅 해석으로도 주파수별 난류의 공기력 저감 효과가 고려된 풍응답을 산정할 수 있을 것으로 기대된다.

변동풍속 하에서 사장교의 공탄성 응답을 평가하기 위한 시간영역 해석기법을 제시하였다. 시간영역 해석법에서 중요하게 다루고 있는 두 가지 사항을 동시에 고려하였다. 첫째는 인공적으로 생성된 변동풍속의 공간분포 특성이며 둘째는 비정상 공기력의 주파수 의존성이다. 이 두 특성은 기존 논문에서도 개별적으로 검토된 바 있지만, 본 연구에서는 이를 동시에 고려함으로써 기존 개별 논문에 비하여 시간영역 공탄성 해석 결과가 실교량의 거동을 보다 정확히 구현할 수 있도록 하였다. 실교량을 대상으로 이와 같이 두 특성을 고려한 시간영역 해석결과를 도출한 뒤, 이 두 특성을 비교적 쉽게 반영할 수 있는 주파수영역 해석법의 결과와 비교함으로써 제안된 공탄성 해석법이 타당한 결과를 줌을 입증하였다. 이를 통하여 향후 장대교량의 제진 설계나 비선형 공탄성해석에 활용될 수 있는 시간영역 해석법을 제시하였다.

본 연구는 경북지역에 존재하는 보물급 이상의 석탑을 대상으로 바람이 석탑 상륜부에 미치는 영향의 정도를 확인하기 위한 연구이다. 연구모델은, 현재까지 경북지역 석탑 상륜부에 대한 실측자료가 없다는 점, 경주 석가탑 상륜부를 포함하여 복원된 석탑 상륜부의 원형 모델이 실상사삼층석탑이라는 점 그리고 이것은 최근에 실측된 자료가 있다는 점을 고려하여, 완전하게 남아있는 우리나라의 몇 안되는 탑 중 하나인 남원 실상사동(東)삼층석탑으로 선정하였다. 연구내용은 경북지역 기상관측자료를 분석하여 설계풍속을 설정하는 것, 이에 근거하여 상륜부에 작용하는 최대전 도모멘트를 산출하고 상륜부의 정적 안정성을 검토하는 것과 와류 방출(vortex shedding)에 의한 와류진동 발생 가능성을 판단하는 것으로 하였다. 1/6 크기의 실험모형을 제작하여 풍력실험을 수행하였다. 기본설계풍속은 울릉도를 제외 한 경북지역 각 관측점에서 300년 재현주기 풍속을 넘는 35m/s를 적용하였다. 상륜부의 밑면에서 전도모멘트에 의한 허용응력 초과의 가능성을 판단하였다. 원형 단면에 대한 스트로할 수(Strouhal number)를 기준으로 공진의 가능성을 판단하였다.

Since very large and high-speed ships have been appeared in marine transportation from 1970s, these ships with poor maneuverability have made large-scale accidents frequently all over the world. The IMO(International Maritime Organization) recommended that ship designers should evaluate various maneuvering performance at initial stage and serve them to ship operators when they deliver a new ship. Meantime, it is expected that ships with large and wide superstructure would have poor maneuverability when they are affected by strong wind. Therefore, car carrier ship with large superstructure was selected to confirm how the ship responds to the external wind forces in this paper. The lateral and transverse projected areas above the water level were considered and ship behaviors were checked by change of rudder angles under severe wind conditions of different directions. In addition, hydrodynamic derivatives and coefficients were predicted from ship particulars and numerical calculations were carried out with the mathematical model of low speed maneuvering motions.