교량 부재에 작용하는 풍속 측정을 위한 풍압센서 적용

An Application of a Wind Pressure Sensor to Measure Wind Speeds of Bridge Members

본 논문은 풍압센서를 이용하여 풍속이 교량부제에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 풍압센서는 프로토(Proto) 타입으로 제작된 것을 사용하였다. 풍압센서를 통해 측정된 풍속을 풍향-풍속계에서 측정된 풍속과 비교하였으며, 총 6개의 풍압센서를 주탑과 거더에 각각 설치하여 10분 평균 풍속측정을 수행하였다. 풍압 측정 방향은 북동쪽과 남동쪽 방향을 주로 측정하였다. 풍압을 풍속으로 변환하기 위해 항력을 구하는 식을 사용하였으며, 주탑과 거더의 고도 보정은 도로교설계기준에 제시된 값을 사용하였다. 또한, 풍압센서의 정밀도를 측정하기 위해 차량에 센서를 설치하여 시험하였다. 데이터 측정결과 바람은 주로 남동쪽에 불어오는 것을 확인하였고, 풍압센서를 통해 변환된 풍속과 풍향-풍속계를 통해 측정된 풍속을 비교한 결과 풍압센서를 통해 변환된 풍속이 다소 높은 결과를 보였지만, CH3에서 측정된 풍속은 매우 유사한 값을 보이는 것을 확인하였다. 풍압센서는 교량부재의 풍속을 측정하는 방법으로 적용되기 적합할 것으로 판단된다.

This paper tries to find the efficient way of measuring the wind speeds of bridge members with a prototype wind pressure sensor. We installed six wind pressure sensors at the tower and the girder of a bridge and calculated the average wind speeds per 10 minute of the northeast and the southeast winds. We used the equation for converting wind pressure to wind speeds and the Korean high way design code for revising the altitude of the tower and the girder. For the sensitive analysis of our measurement, we conducted the same test by installing the sensor on a car. From the test, we find that the winds are more likely to come from the northeast and the speeds converted from wind pressure are greater than one measured by wind speed sensors. However, there is no significant difference of wind speeds between two methods at CH3. Therefore, we argue that the method of measuring wind speeds covered from wind pressure is effective in evaluating the wind speeds of a bridge member.