본 연구는 두꺼운 난류경계층 내에 놓인 구조물의 높이와 방위각이 달라짐에 따라서 나타나는 구조물 주위의 유동특성을 파악하고자 하였다. 구조물 주위의 유동특성을 파악하기 위해 대기경계층 풍동실험을 수행하었다. 구조물의 높이는 3가지로 변화시켰으며, 방위각은 0∼90°까지 변화시켰다. 풍동실험의 레이놀즈수는 각 구조물 높이에 따라 다르게 나타나며 각각의 레이놀즈수는 10.4×104(H1), 29.4×104(H2), 43.2×104(H3) 이다. 연구결과로서 높이와 방위각이 변화함에 따라 모서리에서 발생하는 박리현상이 변화하고 이는 구조물의 표면압력과 섭동압력에 상당한 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있었다.

풍력발전 타워는 높은 세장비를 갖는 형상으로 인해 바람에 의해 발생하는 횡하중에 취약한 구조를 가지고 있기 때문에 바람은 풍력발전 타워를 설계하는데 있어서 중요한 설계요소 중 하나라고 할 수 있다. 본 논문에서는 타워 운송 편의성 향상을 위해 설계된 8각 및 6각 단면형상을 가지는 조립식 강관 타워 및 일반 원형 강관 타워의 일정 높이 이상에서부터 4개의 작은 기둥으로 분리되는 형상을 가지는 멀티기둥 강관 타워에 대한 2차원 단면모형 풍동실험과 3차원 모형 풍동실험을 수행하여 각 형상별 풍력계수를 산정하여 그 특성을 비교하였다. 또한 풍동실험 축소모형에 대한 CFD 해석을 수행하여 산정된 풍력계수값의 신뢰성을 확인하였으며, 마지막으로 실제스케일 풍력타워에 대한 CFD 해석을 수행하여 각 형상별 특성을 분석하였다.

In the case of the current ICH RC wind power tower, the design method is getting quite complicated especially if it gets higher. So we, based on the previous basic cross section designs of ICH RC wind power tower, have mapped out the tower structures considering the correlation between their heights and diameters in this research. The cross section dimensions along the tower height were designed according to recommendations of ‘Design Criteria for Concrete design (2012).’ The cross sectional diameter of the wind tower decreases as its location is higher, and this decreasing diameter accorded with the decreasing bending moment. All designed cross sections and tower modules were evaluated of their bending moment capacities and compared with the design moment. The analysis results and comparisons showed that all designed modules satisfied their required capacities.

도로를 주행하는 차량이 강풍구간을 지날 때 바람에 의한 횡력으로 경로를 벗어나 추돌사고를 일으킬 수 있다. 또한 높은 풍속에서는 차량이 전도하면서 대형 사고를 유발할 수 있다. 본 연구에서는 우선 횡풍에 의한 차량의 경로이탈과 전도에 대한 해석 매카니즘을 고찰하였다. 그리고 차량의 횡풍 위험도를 파악하기 위해 승용차와 트럭 등 10종의 대표 차량에 대한 위험도 해석을 실시하였다. 또한 횡풍 위험도가 차량의 주행속도와 특성 등에 따라 많은 편차가 있으며, 편차 발생 원인을 분석하였다. 본 연구 결과는 강풍이 잦은 도로환경에서 주행안전성 확보 방안을 마련하기 위한 기초자료로 활용 가능할 것이다.

강풍은 자동차의 주행을 불안하게 하고 핸들 조작을 곤란하게 하여 많은 교통사고를 유발한다 . 그러나 강풍에 의한 차량 교통사고에 대한 실험적 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 논문은 모형 차량을 사용하여 풍동실험을 실시하였다. 정지 및 주행 상태에서 차량이 풍속에 의해 영향을 받는 과정을 시뮬레이터 함으로써 차량의 이탈거리와 전복 등의 상황을 차륜의 궤적을 통하여 조사하였다. 그 결과, 트럭, 승용차 순으로 수풍면적이 큰 순으로 이탈거리가 증가하였으며. 차량의 속도가 증가할수록, 이탈거리가 거의 정비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 횡풍에 의한 차량교통사고를 유발할 가장 위험성 이 있다고 사료되는 상황 즉 터널을 나오면서 갑자기 강풍영역에 노출될 때는 주행 중인 차량이 버스의 경우 5-7m/s이상 승용형차량의 경우 13m/s의 풍속에서 바람의 영향을 크게 받기 시작하는 것으로 나타 났다. 또한 주행속도별 풍속과 차량의 이탈거리와의 관계는 거의 정비례하여 풍속이 클수록 이탈거리는 크게 나타났으며, 같은 풍속 하에서 상대적으로 승용차의 경우가 트럭에 비하여 주행속도에 따른 풍속의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.

최근 풍력에너지에 대한 관심과 요구가 증가함에 따라, 강재타워 이외에 콘크리트 풍력 타워 및 합성형 풍력타워에 대한 연구가 진행되고 있다. 해상풍력발전에서는 터빈의 대형화 추세에 맞춰 지지구조인 타워 또한 대형화되고 있으며, 강재 타워의 경우 세장비 증가로 인하여 좌굴 문제가 대두되고 있다. 따라서 대형 터빈에 대응하는 합성형 풍력 타워가 개발되고 있으나, 단일 타워 구조의 경우, 모멘트에 지배되는 풍력타워의 특성상, 모멘트에 대해 안전한 설계를 하게 되면 축하중에 대해서는 과다설계가 이루어지며, 풍하중 및 해양 하중 또한 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 다수의 소구경 합성기둥을 적용한 복합형 풍력타워를 제안하였으며, 각 소구경 합성기둥의 배열에 따라 동일 모멘트 성능을 발휘할 때 기둥 단면적의 변화를 살펴보고, 그 관계를 도시하였다.

본 논문은 강릉 지역에서 동일 기간에 기록된 공간 감마선량률과 강수량, 일조시간, 평균풍속 사이의 교차 상관 지수 pDCCA를 DCCA cross-correlation coefficient(DCCA p)방법으로 구하여 교차 상관성을 분석하였다. 우리는 이 연구를통해 다음의 사실을 알았다. 첫 번째, 공간 감마선량률과 강수량 사이 pDCCA는 일(4~7일), 달(30일), 계절(90일), 년(360일)에서 0.57~0.48, 0.39, 0.34, 0.26, 공간 감마선량률과 일조시간 사이 pDCCA는 일, 달, 계절, 년에서 –0.20~-0.23,-0.22, -0.17, -0.13, 공간 감마선량률과 평균풍속 사이의 pDCCA는 일, 달, 계절, 년에서 –0.10~-0.12, -0.11, -0.05, -0.05이다. 두 번째, pDCCA를 통하여 공간 감마선량률과 강수량은 교차 상관성이 있으며 공간 감마선량률과 일조시간, 평균풍속 사이에는 교차 상관성이 없다는 것을 확인하였다.

For the optimized design of the wind turbine tower, demonstrate the superiority of ability to resist the lateral load on the ICH-CFT, i.e. ability to resist the moment, compared to Steel Tubular Type that is mainly used in the existing, by using P-M Diagram