분석 대상 지역의 지표 경계(Surface Lateral Boundary) 정보를 입력받아 해당 지역의 지형, 구조물 및 수목을 생성하여 상기 분석 대상 지역을 모델링하는 모델링부; 상기 분석 대상 지역에 대한 바람 유입 조건을 설정하고, 수목에 의해 영향을 받는 수목 항력(Tree Drag) 효과가 적용된 전산유체역학 모델(Computational Fluid Dynamics; CFD)을 통해 상기 모델링된 분석 대상 지역의 바람장을 분석하는 전산유체역학 분석부;상기 분석된 바람장 정보를 이용하여 상기 분석 대상 지역의 보행자 풍환경 등급을 산출하는 보행자 풍환경 등급 산출부; 및상기 모델링된 분석 대상 지역을 가상 공간 상에 3차원으로 시각화하고, 상기 시각화된 분석 대상 지역에 상기 보행자 풍환경 등급을 부가하여 시각화하는 시각화부를 포함하되,상기 전산유체역학 분석부는 수목의 잎 표면 거칠기와 단위 체적당 잎이 차지하는 면적을 기초로 매개변수화한 수목 항력을 반영하여 운동량(momentum), 난류 운동 에너지(Turbulent Kinetic Energy, TKE) 및 난류 운동 에너지 소멸율(TKE dissipation rates)을 산출하며,하기 수학식 1을 이용하여 운동량을 산출하고[수학식 1]하기 수학식 2를 이용하여 난류 운동 에너지를 산출하며[수학식 2]하기 수학식 3을 이용하여 난류 운동 에너지 소멸율을 산출하는 수목 항력 효과를 반영한 전산유체역학 모델을 이용한 보행자 풍환경 분석 시스템.[수학식 3]여기에서, χi는 i번째(ith) 직교 좌표(cartesian coordinate)(i는 정수), Ui는 ith 평균 속도 성분(mean velocity component), P*는 레퍼런스 값과의 압력 편차, ρ는 공기 밀도(air density), ν는 동점도(kinematic viscosity, 유체의 점성도를 같은 온도 조건에서 그 유체의 밀도로 나눈 것), μi는 ith 평균 속도 성분에서의 변동(fluctuation from the ith mean velocity component), Km은 난류 확산률(turbulent diffusivity), κ는 난류 운동 에너지(TKE, Turbulent Kinetic Energy), δij는 크로네커 델타(Kronecker delta) 값, ε는 TKE 소실율(dissipation rates), Cμ는 RNG k-ε 난류 클로저 스킴(turbulence closure scheme)의 경험 상수(empirical constant), Ftree,i는 수목 항력 항, nc는 잎들(Leaves)의 수직 투사(vertical projection)에 의해 덮이는 부분(fraction), Cd는 수목의 잎 표면 거칠기를 나타내는 잎 항력 계수(Leaf Drag Coefficient), LAD(Leaf Area Density)는 잎 영역 밀도로서 단위 체적당 잎이 차지하는 면적, ｜U｜는 바람 속도(wind speed), Cε1, Cε2, σk, σε, η0, β0는 경험 상수(empirical constant)

제1항에 있어서, 상기 모델링부는 분석 대상 지역에 대한 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS) 정보를 입력받아 해당 정보에 포함된 지표 경계 정보를 이용하여 상기 분석 대상 지역을 3차원으로 모델링하는 수목 항력 효과를 반영한 전산유체역학 모델을 이용한 보행자 풍환경 분석 시스템.

제2항에 있어서, 상기 지표 경계 정보는지형 고도 정보, 구조물 높이 정보 및 수목 위치 정보를 포함하는 수목 항력 효과를 반영한 전산유체역학 모델을 이용한 보행자 풍환경 분석 시스템.

제1항에 있어서, 상기 전산유체역학 모델은RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes Equation) 모델을 기반으로 바람장을 수치적으로 분석하는 수목 항력 효과를 반영한 전산유체역학 모델을 이용한 보행자 풍환경 분석 시스템.

삭제

삭제

삭제

삭제

제1항에 있어서, 상기 보행자 풍환경 등급 산출부는상기 분석 대상 지역의 기 설정된 높이에서의 바람 속도 정보를 기초로 뷰포트 풍력 등급(Beaufort wind force scale, BWS)에 따라 등급을 산출하여 보행자 풍환경 등급을 산출하는 수목 항력 효과를 반영한 전산유체역학 모델을 이용한 보행자 풍환경 분석 시스템.

제1항에 있어서,상기 보행자 풍환경 등급을 기초로 상기 분석 대상 지역 내에서 풍환경 개선 후보 지역을 산출하는 풍환경 개선 후보 지역 산출부를 더 포함하고,상기 시각화부는 상기 시각화된 분석 대상 지역에 상기 산출된 풍환경 개선 후보 지역을 부가하여 시각화하는 수목 항력 효과를 반영한 전산유체역학 모델을 이용한 보행자 풍환경 분석 시스템.

모델링부가 분석 대상 지역의 지표 경계(Surface Lateral Boundary) 정보를 입력받아 해당 지역의 지형, 구조물 및 수목을 생성하여 상기 분석 대상 지역을 모델링하는 단계; 전산유체역학 분석부가 상기 분석 대상 지역에 대한 바람 유입 조건을 설정하고, 수목에 의해 영향을 받는 수목 항력(Tree Drag) 효과가 적용된 전산유체역학 모델(Computational Fluid Dynamics; CFD)을 통해 상기 모델링된 분석 대상 지역의 바람장을 분석하는 단계;보행자 풍환경 등급 산출부가 상기 분석된 바람장 정보를 이용하여 상기 분석 대상 지역의 보행자 풍환경 등급을 산출하는 단계; 및시각화부가 상기 모델링된 분석 대상 지역을 가상 공간 상에 3차원으로 시각화하고, 상기 시각화된 분석 대상 지역에 상기 보행자 풍환경 등급을 부가하여 시각화하는 단계를 포함하되,상기 전산유체역학 분석부가 바람장을 분석하는 단계는 수목의 잎 표면 거칠기와 단위 체적당 잎이 차지하는 면적을 기초로 매개변수화한 수목 항력을 반영하여 운동량(momentum), 난류 운동 에너지(Turbulent Kinetic Energy, TKE) 및 난류 운동 에너지 소멸율(TKE dissipation rates)을 산출하는 단계를 포함하며상기 운동량은 하기 수학식 1을 이용하여 산출하고[수학식 1]상기 난류 운동 에너지는 하기 수학식 2를 이용하여 산출하며[수학식 2]상기 난류 운동 에너지 소멸율은 하기 수학식 3을 이용하여 산출하는 수목 항력 효과를 반영한 전산유체역학 모델을 이용한 보행자 풍환경 분석 방법.[수학식 3]여기에서, χi는 i번째(ith) 직교 좌표(cartesian coordinate)(i는 정수), Ui는 ith 평균 속도 성분(mean velocity component), P*는 레퍼런스 값과의 압력 편차, ρ는 공기 밀도(air density), ν는 동점도(kinematic viscosity, 유체의 점성도를 같은 온도 조건에서 그 유체의 밀도로 나눈 것), μi는 ith 평균 속도 성분에서의 변동(fluctuation from the ith mean velocity component), Km은 난류 확산률(turbulent diffusivity), κ는 난류 운동 에너지(TKE, Turbulent Kinetic Energy), δij는 크로네커 델타(Kronecker delta) 값, ε는 TKE 소실율(dissipation rates), Cμ는 RNG k-ε 난류 클로저 스킴(turbulence closure scheme)의 경험 상수(empirical constant), Ftree,i는 수목 항력 항, nc는 잎들(Leaves)의 수직 투사(vertical projection)에 의해 덮이는 부분(fraction), Cd는 수목의 잎 표면 거칠기를 나타내는 잎 항력 계수(Leaf Drag Coefficient), LAD(Leaf Area Density)는 잎 영역 밀도로서 단위 체적당 잎이 차지하는 면적, ｜U｜는 바람 속도(wind speed), Cε1, Cε2, σk, σε, η0, β0는 경험 상수(empirical constant)

제11항에 있어서, 상기 분석 대상 지역을 모델링하는 단계는상기 모델링부가 분석 대상 지역에 대한 지리정보시스템(Geograpgic Information System, GIS) 정보를 입력받아 해당 정보에 포함된 지표 경계 정보를 이용하여 상기 분석 대상 지역을 3차원으로 모델링하는 단계를 포함하는 수목 항력 효과를 반영한 전산유체역학 모델을 이용한 보행자 풍환경 분석 방법.

삭제

삭제

삭제

제11항에 있어서,풍환경 개선 후보 지역 산출부가 상기 보행자 풍환경 등급을 기초로 상기 분석 대상 지역 내에서 풍환경 개선 후보 지역을 산출하는 단계; 및상기 시각화부가 상기 시각화된 분석 대상 지역에 상기 산출된 풍환경 개선 후보 지역을 부가하여 시각화하는 단계를 더 포함하는 수목 항력 효과를 반영한 전산유체역학 모델을 이용한 보행자 풍환경 분석 방법.