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풍속에 관한 연구사회문화 연구보고서 2021. 9. 26. 15:03
본 논문에서는 앞선 수평 및 연직 바람장에서 분석된 황궁우 영역에서의 흐름 양상이 황궁우에 미치는 영 향을 보다 상세히 평가하고자, 황궁우의 측면 8방위 격자에 대한 각 유입류별 풍속 분포를 살펴보았으며, 또한 황궁우 쪽을 향하는 풍향과 연계하여 해석하였 다( 참조). 먼저, 2m AGL의 경우, 유입류 별 평균풍속은 유입 동풍의 조건에서 약 2.0m/s, 측면 방위별 평균풍속은 황궁우의 남동 측면에서 약 3.2m/s로 상대적으로 높은 값을 보였다. 개별 풍속으 로는 황궁우의 북동 측면에서 유입 동풍일 때 약 3.4m/s로 가장 강한 풍속 분포를 보였다. 황궁우를 향 하는 풍계의 형성을 살펴보면, 유입 동풍의 경우는 황 궁우의 동쪽 측면, 유입 서풍의 우는 동-남동-북동 측 면, 유입 남풍의 경우는 북동 측면, 유입 북풍의 경우는 남동 측면으로 나타났다.
결과적으로, 유입 동풍의 경우에 황궁우의 북동 측면에서 형성된 상대적으로 강한 바람은 황궁우 쪽을 향하지 않는 흐름을 나타내 어 황궁우에 대한 직접적인 영향은 적을 것으로 분석 되었고, 유입 북풍의 조건에서 황궁우의 남동 측면이 상대적으로 바람의 영향을 크게 받을 것으로 평가되 었다. 10m AGL의 경우, 유입류별 평균풍속은 유입 북풍 의 조건에서 약 2.2m/s, 측면 방위별 평균풍속은 황궁 우의 북서 측면에서 약 2.9m/s로 상대적으로 높은 값 을 보였다. 개별 풍속으로는 황궁우의 북서 측면에서 유입 북풍일 때 약 4.1m/s로 가장 강한 풍속 분포를 보였다. 황궁우를 향하는 풍계의 형성을 살펴보면, 유 입 동풍의 경우는 황궁우의 동쪽 측면, 유입 서풍의 경우는 서쪽 측면, 유입 남풍의 경우는 북동 측면으로 나타났으며, 유입 북풍의 경우는 황궁우를 향하는 풍계가 형성되지 않았다. 결과적으로, 유입 북풍의 경우 에 황궁우의 북서 측면에서 형성된 상대적으로 강한 바람은 황궁우 쪽을 향하지 않는 흐름을 나타내어 황 궁우에 대한 직접적인 영향은 적을 것으로 분석되었 고, 유입 남풍의 조건에서 황궁우의 북동 측면이 상대 적으로 바람의 영향을 크게 받을 것으로 평가되었다.
4. 요약 및 결론
본 논문에서는 고층 건물로 둘러싸인 도심지의 건축 문화재 주변에서 형성되는 풍환경의 변화 및 특성을 평가하기 위하여, 황궁우를 대상으로 CFD 모델을 이 용한 전산수치실험을 수행하였다. 또한, GIS 자료를 기반으로 구축한 지표경계조건을 반영하고, 유입류 풍향조건에 따른 벡터장과 풍속장 등의 상세흐름특성 을 분석하였다. 대상영역의 유입 측면경계에서는 유입류의 방향성 을 유지하였으나, 도심지 내부로 흐름이 유입되는 과 정을 거쳐 황궁우 주변에서 형성된 지표풍은 유입류 의 풍향보다는 주변 고층 건물들의 외관 및 배치 등의 구조적 특성에 대한 의존성이 높았다. 또한, 고층 건 물에 의한 블로킹과 흐름의 분리 및 회전 등의 다양한 현상이 나타났으며, 특히 황궁우에 인접한 건물들에 의해 형성된 연직와류는 황궁우 주변의 급격한 풍향 의 변화를 유발하였다. 황궁우의 측면 8방위 격자에 대한 풍속 분포의 경우, 지상 2m에서 유입류별 평균 풍속은 유입 동풍, 측면 방위별 평균풍속은 황궁우의 남동 측면에서 가장 높게 나타났고, 황궁우를 향하는 바람 중에서는 유입 북풍의 조건에서 황궁우의 남동 측면이 상대적으로 바람의 영향을 크게 받을 것으로 평가되었다. 지상 10m의 경우, 유입류별 평균풍속은 유입 북풍, 측면 방위별 평균풍속은 황궁우의 북서 측 면에서 가장 높게 나타났지만, 유입 남풍의 조건에서황궁우의 북동 측면이 상대적으로 바람의 영향이 클 것으로 평가되었다. 본 논문을 통하여, 도심지에 위치한 건축문화재는 고층 건물군 및 건물협곡에 의해 형성되는 빌딩풍 및 바람길 등의 영향을 받을 것으로 평가되었으며, 이는 건축문화재가 위치한 지역의 국토개발 시 건물과 같 은 인공구조물의 형성과 배치 등에 따른 상세하고 정 량적인 풍환경 평가의 필요성을 제시한 것이다. 또한, 수치해석에 기반한 상세 바람흐름 분석기법은 시공간 적인 제약을 받지 않으므로, 특정 건축물에 국한되지 않고 다양한 시설물 및 개발/재개발 예정지 등에 대한 적용도 가능하여, 국토계획 및 정책에 따른 풍환경 영 향평가에 있어서 유용한 수단이 될 수 있을 것으로 생각된다. 향후, 건축문화재 주변의 국토정책에 대한 실질적인 제안을 위해서는 국토계획에 따른 개발 전 후 현황을 반영한 수치모델링, 현장관측을 통한 신뢰 성 검증, 바람이 대상 건축문화재에 미치는 손상계수 산출 등의 추가적인 연구가 필요하겠다.