도로표지판의 설치 높이에 따른 풍하중 특성에 관한 연구 (A Study on Wind Pressure Distribution Around Road Signs According to Installation Height)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 24권 / 12호 / 39 ~ 46페이지
· 저자명 : 성홍기

초록

도로표지는 도로 시설을 쉽게 이용할 수 있도록 하는 중요한 시설물로 구조적 안정성 확보도 중요하다. 최근발생한 이상기후 및 강풍으로 인하여 도로시설물의 안전에 대한 인식이 강조되고 있다. 「도로표지규칙」에서는 도로표지판의 항력계수를 규격 및 설치 높이에 관계없이 일률적으로 1.2의 값을 적용하고 있다. 본 연구에서는 설치 높이별 도로표지판의 항력계수를 산출하기 위하여 전산유체역학 분석을 이용하여 도로표지판 주변의 풍압, 풍속 등 유체 거동을 분석하였으며, 설치 높이별 도로표지의 항력계수를 제안하였다. 도로표지판 전후면 풍압의 비율로 항력계수를 산출하였으며, 도로표지의 설치 높이와 도로표지판 항력계수와의 상관관계를 분석하였다. 설치 높이가 증가하여 틈새비가 감소할수록 도로표지판의 항력계수는 증가하는 것으로 나타났다. 지면에 설치된 도로표지판에 비하여 틈새비가 0.7인 경우 항력계수 값이 10.1% 증가하였으며, 틈새비가 0.3인 경우에는 항력계수 값이 18.5% 증가한 것으로 나타났다. 이는 설치높이에 따른 도로표지판 후면에 발생하는 유동박리 구역에 따른 것으로 판단된다. 제안한 설치 높이별 도로표지판의 항력계수를 적용하여 도로표지 시설물의 정밀 설계 및 이상기후에 대한 선제적 대응이 가능할 것으로 판단된다.

영어초록

Road signs are important and make roads easier to use, so securing their structural stability is also important. Due to recent abnormal weather and strong winds, awareness of the safety of road facilities is being emphasized. The drag coefficient of road signs is uniformly applied as a value of 1.2 regardless of specifications and installation height. In this study, computational fluid dynamics (CFD) analysis was performed to analyze the drag coefficient of road signs according to the installation height.
The drag coefficient was calculated from the ratio of the wind pressure in front and behind the road sign. Compared to road signs installed on the ground, the drag coefficient of road signs with a clearance ratio of 0.7 increased by 10.1%. The drag coefficient of road signs with a clearance ratio of 0.3 increased by 18.5%. It was found that as the installation height increases and the clearance ratio decreases, the drag coefficient of the road sign increases. This was due to the flow separation zone that occurs on the back of the road sign depending on the installation height.

참고자료

· 없음