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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이정재
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 동아대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수56
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 연구에서는 쉽게 접근할 수 있는 지도이미지를 바탕으로 Open-CV 이미지분석 라이브러리를 이용해 공동주택 주동형태 및 배치의 대규모사례를 분류하는 새로운 방법을 제시하였으며 이를 통해 공동주택 형태에 대한 표준모델을 제시하였다. 또한 바람길 해석을 위한 CFD 시뮬레이션에 대해 이론을 고찰하였으며, 표준 공동주택 단지모델들을 바탕으로 CFD를 이용한 바람길 비교해석으로 공동주택의 단지레벨에서 바람길 설계에 대한 DB를 제공하였다.
본 연구의 결과는 다음과 같다.
1) 주동형태 분류를 통해 국내 공동주택의 주동형태는 특수형태를 포함한 총 13가지로 분류되었으며 직사각형의 주동의 경우 장변·단변 비율로 형태를 분석하여 4.0~5.0의 비율이 가장 크게 나타났다. 연도별 주동형태의 공급변화는 직사각형(판상형) 주동 공동주택의 공급은 빠르게 감소하고 있으며, 탑상형 및 복합형 주동의 공동주택 보급은 매우 큰 폭으로 상승하고 있다.
2) 직사각형 주동은 단일 배치를 평행 배치는 3가지, 개방·폐쇄형으로 구분되는 직각 배치형태 7가지, 사선배치로 분류되었으며, 직사각형 외에 주동이 단일형으로 배치된 경우는 총 8가지로 ㄴ자형 2가지, Y자형 2가지, 둔각형·나비형·ㄷ자형·T자형 각각 1가지씩으로 나타났다. 서로 다른 주동이 2개 이상 복합된 배치 형태는 총 7가지로 모두 직사각형과 다른 주동 형태의 복합으로 나타났다.
3) 단지 내부 기류분석결과, 직사각형 주동단지들은 평균풍속은 약1.5m/s로 약 0.8~2.8m/s내에서 방위별 편차가 크게 나타났다. 타워형 주동단지들의 경우 평균 풍속은 약1.3m/s로 약 0.9~1.6m/s내에서 방위별 비슷한 수준을 보였다. 보행자 수준에서 쾌적성을 평가하였을 때, 타워형 주동 모델들은 대부분 모든 풍향에서 여름, 겨울 대부분 적풍 영역으로 기대되나, 판상형주동 모델들은 계절별로 달라지는 풍향을 고려하지 않고 배치될 경우 여름, 겨울철 보행자의 불쾌적을 불러일으킬 수 있다.
4) 공기연령 분석결과, 타워형 주동단지 모델들은 모든 방위에서 평균 약 150 sec로 유사하게 나타났다. 직사각형, 혼합형 주동단지 모델의 경우 평균 약 200 sec으로 방위별 편차가 평균 2배에 달했으며, 최대 5배에 달하였다. 이를 통해 풍향과 수평배치되어있는 직사각형 단지모델 또는 혼합형 단지모델 경우는 타워형 단지보다 1.5배 이상 공기체류가 적게 나타나는 바람길을 기대할 수 있으나, 수직 배치될 경우 오히려 타워형보다 공기의 체류시간이 2배 이상 크게 나타날 수 있다.
5) 바람으로 인한 압력의 결과는 바람과 가장 먼저 부딪히는 주동의 전후면 압력차가 약 15~20Pa 발생하였으며, 타워형 단지모델 보다 직사각형 주동단지모델이 단지내부에 평균압력이 더 낮게 나타났다.
본 연구의 결과는 다음과 같다.
1) 주동형태 분류를 통해 국내 공동주택의 주동형태는 특수형태를 포함한 총 13가지로 분류되었으며 직사각형의 주동의 경우 장변·단변 비율로 형태를 분석하여 4.0~5.0의 비율이 가장 크게 나타났다. 연도별 주동형태의 공급변화는 직사각형(판상형) 주동 공동주택의 공급은 빠르게 감소하고 있으며, 탑상형 및 복합형 주동의 공동주택 보급은 매우 큰 폭으로 상승하고 있다.
2) 직사각형 주동은 단일 배치를 평행 배치는 3가지, 개방·폐쇄형으로 구분되는 직각 배치형태 7가지, 사선배치로 분류되었으며, 직사각형 외에 주동이 단일형으로 배치된 경우는 총 8가지로 ㄴ자형 2가지, Y자형 2가지, 둔각형·나비형·ㄷ자형·T자형 각각 1가지씩으로 나타났다. 서로 다른 주동이 2개 이상 복합된 배치 형태는 총 7가지로 모두 직사각형과 다른 주동 형태의 복합으로 나타났다.
3) 단지 내부 기류분석결과, 직사각형 주동단지들은 평균풍속은 약1.5m/s로 약 0.8~2.8m/s내에서 방위별 편차가 크게 나타났다. 타워형 주동단지들의 경우 평균 풍속은 약1.3m/s로 약 0.9~1.6m/s내에서 방위별 비슷한 수준을 보였다. 보행자 수준에서 쾌적성을 평가하였을 때, 타워형 주동 모델들은 대부분 모든 풍향에서 여름, 겨울 대부분 적풍 영역으로 기대되나, 판상형주동 모델들은 계절별로 달라지는 풍향을 고려하지 않고 배치될 경우 여름, 겨울철 보행자의 불쾌적을 불러일으킬 수 있다.
4) 공기연령 분석결과, 타워형 주동단지 모델들은 모든 방위에서 평균 약 150 sec로 유사하게 나타났다. 직사각형, 혼합형 주동단지 모델의 경우 평균 약 200 sec으로 방위별 편차가 평균 2배에 달했으며, 최대 5배에 달하였다. 이를 통해 풍향과 수평배치되어있는 직사각형 단지모델 또는 혼합형 단지모델 경우는 타워형 단지보다 1.5배 이상 공기체류가 적게 나타나는 바람길을 기대할 수 있으나, 수직 배치될 경우 오히려 타워형보다 공기의 체류시간이 2배 이상 크게 나타날 수 있다.
5) 바람으로 인한 압력의 결과는 바람과 가장 먼저 부딪히는 주동의 전후면 압력차가 약 15~20Pa 발생하였으며, 타워형 단지모델 보다 직사각형 주동단지모델이 단지내부에 평균압력이 더 낮게 나타났다.
목차
I. 서 론 11. 연구의 배경 및 목적 12. 연구의 범위 및 방법 43. 기존 연구 동향 8가. 공동주택 형태와 배치분류와 관련한 연구 8나. 바람길 해석 및 도시 환기성능 분석과 관련한 연구 12Ⅱ. 이론적 고찰 151. 공동주택의 개념과 단지계획 15가. 공동주택의 정의와 배경 15나. 공동주택의 단지계획과 주동배치 182. Open-CV 개요 21가. 컴퓨터 비전과 Open-CV 21나. Open-CV를 이용한 이미지처리 223. CFD의 개념과 바람길 해석 25가. CFD 시뮬레이션 개요 25나. CFD 시뮬레이션을 이용한 바람길 해석 32다. CFD를 이용한 바람길 해석 평가 37Ⅲ. 국내 공동주택단지의 주동형태 및 배치분석 411. 대상 공동주택 개요 422. OPEN-CV를 이용한 공동주택 주동형태 추출 및 분류 443. 공동주택 단지의 주동형태 분류 결과 51가. 공동주택 주동형태 분류 결과 51나. 사용승인일 및 세대수에 따른 공동주택 공급 분석 544. 공동주택 주동형태별 배치분류 및 분석 58가. 주동형태에 따른 배치유형의 단일·혼합형 분류 58나. 직사각형 주동의 배치 분류 59다. 타워형 및 복합형 주동형태별 단일형 배치 분류 63다. 주동 혼합형 단지의 배치 분류 655. 소결 68Ⅳ. CFD를 이용한 공동주택단지 형태모델들의 바람길 해석 691. 바람길 해석을 위한 공동주택단지 형태모델 제시 702. CFD 시뮬레이션의 바람길 해석 모델링 73가. CFD 프로그램 및 해석 개요 73나. CFD 해석조건 763. 공동주택단지 형태모델들의 바람길 해석결과 82가. 공동주택 단지 모델에 따른 단지내부 기류변화 분석 83나. 공동주택 단지 모델에 따른 단지내부 공기연령 분석 89다. 공동주택 단지 모델에 따른 단지내부 풍압 분석 954. 소결 100Ⅴ. 결론 102참고문헌 104Abstract 109
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