초록 ▼

1. 기술개발목표
NWP와 CFD기법을 연계한 시계열 바람장 해석 기법 개발 및 해석 자동화를 위한 시스템을 개발하고 이를 검증하기 위해서 여러 가지 지형과 건물에 대해서 해석을 수행함. 그리고 최적의 해석 기법을 개발하고 레이놀즈수에 의존하는 해석에 대한 레이놀즈 상사성 해석 모듈을 개발함.
2. 기술개발의 목적 및 중요성
- 기술개발의 목적은 대기오염 확산이나 도시건축, 풍력자원 등에서 정확한 바람 정보를 획득할 수 있는 수치기법의 필요성 부각에 따라 기존에 많이 사용되는 전산유체역학기법과 수치기상예측 모델을 결

1. 기술개발목표
NWP와 CFD기법을 연계한 시계열 바람장 해석 기법 개발 및 해석 자동화를 위한 시스템을 개발하고 이를 검증하기 위해서 여러 가지 지형과 건물에 대해서 해석을 수행함. 그리고 최적의 해석 기법을 개발하고 레이놀즈수에 의존하는 해석에 대한 레이놀즈 상사성 해석 모듈을 개발함.
2. 기술개발의 목적 및 중요성
- 기술개발의 목적은 대기오염 확산이나 도시건축, 풍력자원 등에서 정확한 바람 정보를 획득할 수 있는 수치기법의 필요성 부각에 따라 기존에 많이 사용되는 전산유체역학기법과 수치기상예측 모델을 결합하여 누구나 쉽게 사용할 수 있는 바람장 예측 기법을 개발하고 이를 이용한 시스템을 개발하는 것임.
- 현재는 정확한 바람 정보를 얻기 위해서는 물리적으로 mast라는 측정탑을 세우고 장기간에 걸쳐서 측정을 해야 함. 그러나 이 경우 불확도가 높고 이는 대기 오염 확산의 경우 신뢰도를 떨어트리므로 정확한 바람정보의 획득이 반드시 필요함. 풍력발전단지의 경우도 바람정보의 불확실도는 풍력단지 개발이후 20년간의 발전량과 직결되기 때문에 아주 중요한 요소임.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 과제 요약서(초록) ... 2
• 목차 ... 4
• 제 1 장 서 론 ... 6
• 제 1 절 개발대상기술의 중요성 ... 6
• 1. 국내 바람해석 업체 현황 ... 6
• 2. 개발의 중요성 및 필요성 ... 6
• 제 2 절 국내외 관련기술의 현황 ... 9
• 1. 국내외 관련 기술 동향 ... 9
• 제 3 절 기술 개발시 예상되는 파급효과 및 활용방안 ... 10
• 1. 파급효과 ... 10
• 2. 활용방안 ... 10
• 제 2 장 본 론 (기술개발 내용 및 방법) ... 12
• 제 1 절 기술개발 목표 및 세부내용 ... 12
• 1. 기술개발 목표 및 기술의 특성 ... 12
• 2. 개발내용 ... 12
• 제 2 절 세부개발내용 및 방법 (실적) ... 16
• 1. 프로그램 개발내용 ... 16
• 2. 프로그램 개발방법 ... 17
• 제 3 절 NWP와 CFD 연계 방법 개발 ... 19
• 1. NWP 해석 방법 ... 19
• 2. NWP와 CFD 연계방법 ... 24
• 3. 둥지(Nesting)기법을 이용한 동적 축소 방법 ... 34
• 제 4 절 바람 해석을 위한 전산유체역학의 최적화 ... 35
• 1. 해석 최적화를 위한 기본값 기준 설정 ... 35
• 2. 해석 검증을 통한 CFD프로그램의 신뢰성 향상과 최적화 기준 설정 ... 39
• 3. KISTI 슈퍼컴을 이용한 해석 표준화 작업 ... 58
• 제 5 절 바람해석을 위한 전산유체역학해석 자동화 기법 개발 ... 60
• 1. 지형 자동 변환 ... 60
• 2. CFD해석을 위한 격자 생성 자동화 기법 개발 ... 61
• 3. 경계조건 및 해석조건 반자동 설정 기법 개발 ... 62
• 4. 원하는 위치에서의 정보 확인을 위한 바람 가시화 자동화 ... 64
• 5. 해석을 위한 지형을 불러온 후 전체 CFD 해석 과정 자동화 ... 65
• 6. 바람장 해석을 위한 지형과 바람장 정보 데이터베이스 구축 ... 67
• 제 6 절 레이놀즈 상사성에 의한 통계적 동적 축소 해석 모듈 개발 ... 69
• 1. 통계적 동적축소를 이용한 바람의 1년 동안의 변화를 시계열과 공간대표성을 나타내는 값으로 변환하기 위한 기법 개발 ... 69
• 2. 지형과 바람의 크기를 이용한 레이놀즈 상사성 판단에 따른 대표 해석 결과 추출 기법 개발 ... 69
• 제 7 절 NWP와 CFD기법을 연계한 해석 자동화 시스템 개발 ... 72
• 1. 시스템 사용자 환경 개발 ... 72
• 2. 해석 자동화 기법을 이용한 단독 프로그램 개발 ... 72
• 제 3 장 결 론 ... 78
• 제 1 절 계획대비 실적 및 성과 ... 78
• 1. 계획대비 실적 ... 78
• 2. 과제 성과 ... 79
• 3. 프로그램 검토 ... 81
• 제 2 절 향후 개선 사항 ... 81
• 1. 풍력발전 예측 기능 추가 ... 81
• 2. 인터넷 실시간 바람해석 시스템 개발 ... 82
• 제 3 절 적용분야 및 기대효과 ... 83
• 1. 풍력발전 분야 ... 83
• 2. 수출 및 수입 대체 효과 ... 83