미래태풍에 대한 저층 경량 목조건축물의 위험도 평가
저자
발행사항
춘천 : 강원대학교 대학원, 2012
학위논문사항
학위논문(석사)-- 강원대학교 대학원 : 건축공학과 2012. 2
발행연도
2012
작성언어
한국어
주제어
KDC
540.21 판사항(5)
발행국(도시)
강원특별자치도
기타서명
Evaluation of Risk for Low-rise Light-weight Wooden Building based on Future Typhoon
형태사항
ix, 94 L.: 삽도, 챠트 ; 26 cm
일반주기명
강원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
지도교수:함희정
참고문헌 : L.64-66
소장기관
전 세계적으로 심각한 지구온난화를 겪고 있으며, 이로 인한 비정상적 기상 현상과 자연 변화가 발생하고 있다. 또한 국내에서도 해마다 태풍에 의한 강풍으로 인해 인명 및 재산피해가 증가하고 있는 실정이다. 기후변화 고려 시나리오 중 하나인 캐나다 CCCma에서 공개한 CGCM 데이터를 사용하여 한반도로 북상하는 태풍경로 해역의 표층수온의 변화를 예측하고, 이를 태풍시뮬레이션을 이용하여 태풍위험을 산정한다. 대상시설물은 저층 경량 목조 건축물로 3가지의 형태이며 건축물의 구조체 중 지붕 쉬딩에 대한 취약도 평가를 하였다. 대상 시설물의 취약도와 산정된 태풍위험의 웨이블 분포를 이용하여 위험도 평가를 하였다.
미래 표층수온의 예측을 위하여 한반도로 북상하는 태풍의 과거자료를 이용하여 태풍경로를 추정하였다. 과거 진행 태풍의 종합결과 우리나라에 직접적으로 영향을 주는 태풍의 경로인 위도 30∼40도 사이, 경도 120∼130도 사이에 위치하고 있는 9개 지점에 대한 미래 표층수온을 통계적 축소법을 이용하여 예측하였다. 통계적 축소법은 측정된 과거 표층수온과 미국 해양대기청(NOAA)에서 제공하는 NCEP 자료를 사용하여 두 자료사이의 선형회귀방정식을 세우고, 성립된 회귀방정식에 미래예측 시나리오중 하나인 CGCM으로 시뮬레이션하여 미래의 표층수온를 예측하였다. 9개 지점의 미래 표층수온 예측결과 과거기간(1982-2003)의 표층수온과 미래기간(2011-2100)의 표층수온의 평균값에는 큰 차이가 발생하지 않았으나, 지역별로 최소값이 작아지고 최대값이 커지는 현상이 발생하였다.
기후변화가 고려된 표층수온를 이용하여 태풍시뮬레이션을 통한 태풍위험을 산정하였다. 과거의 태풍자료를 바탕으로 하여 기후학적 통계치를 추정 후 태풍 시뮬레이션을 통하여 가상의 태풍을 발생시켰다. 발생된 태풍의 바람장 모형을 이용하여 지상 10m에서의 3초 돌풍 풍속을 추정하였다. 미래 예측 표층수온의 분포가 최소값은 작게 예측되고 최대값은 커지는 현상을 고려하기 위해 예측한 표층수온의 평균상승 분포와 표준편차 증가 분포를 사용하여 태풍에 직접적인 영향을 주는 바람장 모형에 입력하였다. 기후변화가 고려된 태풍을 이용하여 국내 10개 지역(인천, 서산, 울진, 부산, 목포, 여수, 제주, 서귀포)의 태풍으로 최소값·최대값 표층수온 기반 재현주기별 극대 풍속 값을 추정하였다.
대상시설물은 경량 목조 건축물로 구조재 중에 지붕 쉬딩에 대한 취약도 평가를 하였다. 지붕은 박공형을 비롯한 3개의 형태를 사용하였으며, 건축물 구조규준에 의한 풍하중 산정을 하였다. 또한 지표면조도별, 못의 크기별, 풍방향별, 파괴단계별 각각의 취약도를 평가하였다. 대상 건축물 중 형태 2가 강풍에 대해 가장 큰 취약성을 나타내었으며, 지표면조도 C, 못 6d, 전방향풍향, 파괴단계1에서 가장 취약한 형태를 나타내었다.
본 연구의 목적인 기후변화에 의한 태풍위험도 평가는 태풍 시뮬레이션에 의한 태풍위험과 건축물의 취약도를 합성적분하여 위험도를 평가하였다. 이 결과 서귀포 최대 4.47%의 위험도를 비롯하여, 태풍의 반경에 자주 위치하고 있는 제주·서귀포·부산 등 남부지방의 위험도가 중부지방에 비하여 높게 평가되었다.
Global warming is mainly issued in these days. As a result of global warming, the world is occurring abnormal weather phenomenon and changes in nature. In Korea have increased casualties and property damage by strong wind of typhoon.
The purpose of this study is evaluating regional structure risk for 9 locations in Korea by extreme wind of typhoon due to climate changes. First, future daily mean Sea Surface Temperature(SST) is predicted using Statistical Downscailng Method in 10 points located in the path of typhoon. This methodology used NCEP and CGCM data for Multiple Linear Regression. Typhoon hazard is determined by Typhoon Simulation based on future SST. Typhoon Simulation can be estimated 3-seconds gust speed and weibull distribution for future daily mean wind speed considerating climate changes. Fragility is evaluated for roof sheathing of 3 types structures of low-rise light-weight wooden buliding. The risk at 9 locations in Korea is determined by convolving typhoon hazard and fragility of structure.
With these results, Future SST will not be changed. But max temperature and min temperature is quite increased and decreased. Rusult of Typhoon Simulation that future daily mean wind speed is not change against present and it is described Probability Density Function(PDF), Box-Plot and Statistical comparison. Evaluation of regional risk is indicated that max risk is 4.49% in Seo-gwi-po and higher risk percent than southern region and middle region in Korea.
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