📞 010-3007-2564 ✉ dinett5527@gmail.com 💬 카카오톡 실시간문의
 


풍동실험 및 풍환경 설계 (Wind Tunnel Test)

첨단 시뮬레이션과 실측 데이터를 통한 건축 구조물의 안전성과 쾌적한 도시 미기후 솔루션

바람에 대한 구조물의 안전성을 확인하고, 그 결과가 주변 지역에 미치는 영향을 정밀하게 분석합니다. 초고층 건물, 대형 경기장, 교량 등 현대적 대형 구조물 설계 시 지진 하중과 대등한 풍하중의 고려는 필수적입니다. 당사의 풍동 실험실은 자연 풍의 특성을 재현하여 구조적 안전성을 검증하며, 도시 개발 프로젝트의 환경 영향 평가 및 최근 주목받는 '열섬(Heat Island)' 현상과 빌딩풍 완화 연구에 있어 높은 정확도의 공학적 데이터를 제공합니다.

1. 주요 사업분야

  • 풍동실험(Wind Tunnel Test): 실측에 가까운 모델링 기반 안전성 검증
  • CFD 해석: 전산유체역학을 활용한 풍동 기류 시뮬레이션
  • 풍동설계 및 제작: 공학적 데이터 기반의 풍동 시설 설계 및 모형 제작
  • 풍재해/통풍장애 컨설팅: 빌딩풍 피해 저감 및 공기 흐름 개선 방안 도출

2. 풍압실험 (외장재 및 구조골조 평가)

풍압실험은 다점풍압계(Multi-point pressure measurement system)를 활용하여 모형 표면에 작용하는 압력을 실시간 측정합니다. 외장재의 표면과 내면의 풍압력 벡터 합을 도출하여 건물의 외피 설계 데이터를 확보합니다.

[주요 평가 항목]
  • 외장재 설계용 피크외압계수 및 설계 풍압 산정
  • 풍압 데이터 기반의 Zoning 분석 및 Contour Map 구축
  • 구조 골조용 풍하중 적분 및 영향 평가

3. 풍력실험 (구조골조 및 거주성 평가)

6-분력계(6-component force balance)를 사용하여 구조축에 작용하는 전도모멘트 및 비틀림 모멘트를 측정합니다. 특히 초고층 건축물의 경우, 거주자가 느끼는 흔들림(가속도)을 평가하여 건축물 사용성을 최적화합니다.

[주요 평가 항목]
  • 풍향별 최대 변위 응답 및 밑면 전단력 평가
  • 풍하중 조합 계수 산정 및 층 풍하중 분석
  • ISO 10137 기준에 따른 거주 성능 분석

4. 풍환경실험 (보행자 안전 및 안락성 평가)

신축 건축물이 주변 공간에 조성하는 강풍 및 빌딩풍 현상을 분석합니다. 보행자 환경의 안전성(전도 위험)과 안락성(불쾌감)을 정량적으로 평가하며, 이를 통해 옥상 녹화나 방풍벽 등 설계 개선안을 제안합니다.

5. KDS 설계기준 및 기술 자료

2022년 개정된 KDS 41 12 00 건축물 설계하중 규정을 준수합니다.

6. 지표면 조도구분 및 풍속고도분포

구분주변 지표면 상태 및 특징
A대도시 중심부, 고층건축물(10층 이상) 밀집지역
B중층건물(4~9층) 및 주택 밀집지역
C저층건축물 및 수목이 산재한 지역
D해안, 초원, 비행장 등 장애물이 거의 없는 지역

7. 풍동실험 대상 건축물 (특별풍하중)

건축구조기준(KDS 41 12 00 / KBC)상 「특별풍하중」에 해당하는 건축물은 풍동실험을 수행하여 풍하중을 산정하여야 합니다. 아래 일곱 가지 중 하나에 해당하면 인허가 단계에서 풍동실험이 요구될 가능성이 높습니다.

구분풍동실험을 수행하여야 하는 건축물 (특별풍하중)
형상의 비가 크고 유연하여 풍진동의 영향을 고려하여야 하는 경우
원형평면인 건축물로서 H / d ≥ 7 인 경우
원형평면이 아닌 건축물로서 H / √(B·D) ≥ 3 또는 H / √(Af) ≥ 3 인 경우
경량이며 강성이 낮아 공기력 불안정진동 거동을 하는 특수한 지붕 골조
골바람 효과가 발생하는 지점에 건설되는 경우
집단으로 건축물이 지어져 인접효과에 의한 진동 증가가 우려되는 건축물
비정형 건축물
기호 정의    H : 건축물의 기준높이(m)  |  B : 건축물의 대표폭(m)  |  D : 건축물의 깊이(m)  |  Af : 기준층 바닥면적(㎡)  |  d : 높이 2H/3 에서의 외경(m)
해당 여부가 불분명한 경우 건축개요와 배치도·입면도를 보내주시면 실험 대상 여부를 검토해 회신해 드립니다.

8. 실험 조건 및 모형 제작

항목기준
모형 축소율1 / 300 (표준) — 정확한 풍압 계측이 가능하도록 표준 축소율을 적용
주변 모사 범위대상지 반경 300 m(직경 600 m) 범위의 모든 구조물과 지형을 직경 2 m 원판 위에 모사
모형 재질 · 가공표면 조도가 작도록 아크릴 사용, CNC 조각기 및 레이저 커팅기로 정밀 제작 (풍압모형은 내부에 압력 튜브 배관)
실험 풍향0° ~ 348.75° 를 11.25° 간격으로 32방위 전 풍향
실험 풍속모형의 지붕평균높이에서 약 8.0 m/s 로 축소하여 선정
기류 재현다양한 크기의 조도블럭과 스파이어로 대기경계층을 형성하고, 평균풍속·난류강도 연직분포가 KDS 41 12 00 : 2022 지표면조도구분 분포와 일치하는지 매 실험마다 검증

9. 풍동설비 및 계측기기

① 대형 경계층풍동 제원
항목제원
형식Closed-circuit type 경계층풍동
측정부 크기4 m(W) × 2.2 m(H) × 30 m(L)
최대 풍속30 m/s
난류강도 · 기류 비대칭성각 1 % 이하 (매우 균일한 기류)
턴테이블 직경3.7 m
실험 가능 규모약 800 m 높이의 건축물 / 약 1,500 m 규모의 장대교량
② 계측기기
구분육분력계 (Force Balance)다점풍압계 (DPMS)
기자재명천평(force balance) & 증폭기다점풍압계 (256채널 동시 계측)
모델명CMAS333-10L, CTA-1000TFI-DPMS
제조사㈜큐리오텍Turbulent Flow Instrumentation (Australia)
계측 범위10 kgf(10 N), 1 kgf·m(1 N·m)64 ch/module × 4 module = 256 ch, ±2 kPa
특징Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz 6성분 동시 계측정확도 0.1 % FS (25 ℃), 동적압력 계측

10. 성과품 및 결과보고서 구성

① 제출 성과품
성과품세부 산출 내용
구조골조용 설계풍하중평균 및 변동 풍력계수 / 최대 및 최소 풍력계수 / 높이별 또는 층하중 형태의 설계풍하중
외장재 설계용 풍압력계측 위치별 정압·부압의 최대 순간 풍압계수 / 위치별 외장재 설계용 풍하중 / 풍하중 등고선(Zoning) 분포도
최상층 풍응답Spectral Modal Analysis 기반 풍향별 최대수평변위응답(사용성 평가) 및 최대가속도응답(거주성능 평가)
② 결과보고서 구성
프로젝트 1건당 100 ~ 140쪽 규모의 결과보고서를 작성하여, 구조설계자가 바로 적용할 수 있는 형태로 제출하고 직접 설명해 드립니다.
  • 1. 풍동실험 용역의 개요 — 실험대상 구조물의 개요 / 설계풍속 및 지표면조도구분
  • 2. 풍압실험의 내용 및 범위 — 실험풍동의 제원 / 실험풍속 및 기류특성 / 실험풍향 / 실험모형 / 풍압계측점
  • 3. 풍압실험 결과 — 최대정압·최대부압 발생 풍향 및 계측점 / 피크풍압계수 상·하한 및 피크풍압력
  • 4. 풍력실험 결과 — 동적 특성값 · 고유모드 · 질량분포 / 풍향별 풍력계수 / 층전단력·층전도모멘트 / 최대 층별 하중
  • 부록 — A.1 풍향별 계측점 풍압계수 / A.2 최대정압·최대부압 Zoning / A.3 풍향별 층별 하중 / A.4 풍동실험 관련 사진

11. 수행 절차 및 소요 기간

1. 착수 협의
조도구분·설계풍속
2. 모형 제작
1/300 · 주변 300m
3. 기류 재현
연직분포 검증
4. 실험 수행
32방위 동시 계측
5. 해석 · 평가
응답 · 거주성능
6. 성과품 납품
결과보고서 제출
착수 협의부터 결과보고서 납품까지 통상 6 ~ 8주가 소요되며, 모형 제작 → 실험 → 해석 → 보고서 작성 전 과정을 디넷뜨㈜ 알앤디파트너가 원청으로 직접 관리하여 발주처 창구를 하나로 유지합니다.

12. 풍동실험 수행 실적

27개동주요 사례 풍동실험 프로젝트
131.20 m최고 기준높이 수행 실적
56.92 m/s최대 설계풍속 수행 실적
B · C · D대응 지표면조도구분

2019년부터 오피스텔 · 공동주택 · 주상복합 · 업무시설은 물론 주차타워, 비행안전 모니터링 타워, 태양광 설비까지 21개 프로젝트 27개동의 풍동실험을 수행했습니다. 기본풍속 24 ~ 40 m/s, 지표면조도구분 B · C · D 전 범위에 대한 수행 실적을 보유하고 있으며, 최대 설계속도압은 1,984.4 N/㎡(고흥 비행안전 모니터링 타워)입니다.

No수행프로젝트발주처용도기준높이 H설계풍속 Vh조도
012019.12여의도 노블루체 오피스텔비와이디산업개발오피스텔92.33 m36.40 m/sC
022020.01봉천동 더울림 오피스텔비움건축사사무소오피스텔61.55 m34.24 m/sC
032020.01양천구 신정동 323-6 오피스텔동양산업개발오피스텔79.70 m30.65 m/sB
042020.02여주 교동2지구 공동주택하일건설공동주택77.05 m32.69 m/sC
052020.02시흥시 월곶동 992-4 오피스텔세원산업이앤씨오피스텔97.20 m39.51 m/sC
062020.03봉천동 27-2, 7 근생 · 다가구주택대명건축근생 · 주택42.70 m32.42 m/sC
072020.07전주 금암동 주상복합청진아이앤씨주상복합98.20 m32.08 m/sB
082020.12의정부동 487-2 주상복합 건축물웰라시티 (원 건축사사무소)주상복합90.00 m36.24 m/sC
092021.01서초구 서초동 1595-3,4,6 업무시설스튜디오디컴퍼니업무시설70.93 m34.97 m/sC
102021.04부천시 심곡동 131-4 오피스텔태진종합건설오피스텔78.20 m30.52 m/sB
112021.07서울시 서초동 1657-2 청년주택마나부스포츠월드코리아청년주택78.40 m30.55 m/sB
122021.09도봉구 창동 662-7 주상복합한림건축씨엠종합건축사사무소주상복합75.50 m35.31 m/sC
132021.09독립형 주차타워동원산전주차타워49.75 m31.52 m/sC
142022.05영등포구 영등포동2가 오피스텔글로벌엠제이건설오피스텔59.90 m34.11 m/sC
152022.06강릉시 송정동 공동주택휴고파트너스 (드림구조)공동주택56.75 m44.23 m/sC
162022.06여주 천송동 오피스텔수가오피스텔131.20 m35.42 m/sC
172022.07송파동 19-3 스타팅빌딩 3정안구조기술사사무소업무시설42.45 m26.68 m/sB
182025.03고척동 76-30 임대형 기숙사구도건축 (Goodo Architecture)기숙사35.80 m27.69 m/sB
192026.04청담동 131-16 근생 · 업무시설리조이스근생 · 업무58.00 m30.77 m/sB
202026.05고흥 비행안전 모니터링 타워종합건축사사무소 선기획관제탑41.70 m56.92 m/sD
212026.08울산 상안테니스장 태양광 설비울산광역시 북구청태양광 설비C
기준높이(H) · 설계풍속(Vh) · 지표면조도구분은 각 프로젝트 결과보고서의 「실험결과 요약」에 기재된 값이며, 다수 동 프로젝트는 대표 동 기준으로 표기했습니다.


  








주소: 서울시 금천구 가산디지털 1로 142, 더스카이밸리1차 912호 디넷뜨(주) 알앤디파트너
Address: #912, 142, Gasan digital 1-ro, Geumcheon-gu, Seoul, Korea (08507)
Tel: 02-2057-2564 / 010-3007-2564
E-MAIL: dinett5527@gmail.com, order@dinett.com