KR101648369B1 - 풍하중 산출 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍하중 산출 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 풍하중 산출 장치는, 대상 영역 내 기 설정된 길이만큼 이격된 평행선 또는 기 설정된 맞꼭지각을 갖는 교차선 사이의 영역을 타겟 영역으로 설정하는 타겟 영역 설정부; 상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 위치 및 높이 정보를 획득하는 정보 획득부; 및 상기 위치 및 높이 정보를 이용하여 정점을 결정하고, 상기 정점의 높이로부터 지표면의 높이를 감산하여, 구조물에 가해지는 풍하중을 산출하기 위한 정점높이를 산정하는 정점높이 산정부;를 포함할 수 있다.

Description

풍하중 산출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING WIND LOAD}
본 발명은 풍하중 산출 장치 및 방법에 관한 것이다.
구조물 설계에 있어서 바람의 영향은 반드시 고려해야 할 항목 중 하나이다. 풍속 또는 풍향과 같은 바람의 특성은 주변 지형의 영향을 받을 수 있으며, 풍속이 주변 지형에 의해 빨라지는 경우 구조물의 안전을 위협할 수 있다. 따라서, 주변 지형에 따른 풍속의 변화를 고려하여 구조물 설계에 반영하는 작업이 요구된다.
지형에 의한 풍속의 변화를 고려하기 위해 설계풍속 산정 시 지형계수를 도입하고 있다. 지형계수는 평지와 같이 바람에 영향을 미치지 않는 지역에 대해서는 1.0으로 설정되지만, 산, 언덕 또는 경사지와 같이 풍속을 변화시키는 지역에 대해서는 1.0보다 큰 값이 설정된다.
이와 같이 풍속을 변화시키는 지역의 지형계수를 산정하기 위해서는, 해당 지역에 위치한 지형물의 정점높이, 풍상측 수평거리, 풍하측 수직거리 및 건축물 정점 수평거리를 구하고, 이를 기반으로 지형계수를 계산한다. 종래에는 건축물을 설계하는 설계자가 상기 정점높이, 상기 풍상측 수평거리, 상기 풍하측 수직거리 및 상기 건축물 정점 수평거리를 주관적으로 판단하여 결정하고, 이를 기반으로 지형계수를 산정하였다. 그 결과, 건축물의 설계에 바람의 영향이 정확하고 객관적으로 반영되지 못하였으며, 건축물의 안전성을 저해하는 문제가 있었다.
본 발명의 실시예는 지형이 바람에 미치는 영향을 정량적이고 합리적으로 반영할 수 있는 풍하중 산출 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍하중 산출 장치는, 대상 영역 내 기 설정된 길이만큼 이격된 평행선 또는 기 설정된 맞꼭지각을 갖는 교차선 사이의 영역을 타겟 영역으로 설정하는 타겟 영역 설정부; 상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 위치 및 높이 정보를 획득하는 정보 획득부; 및 상기 위치 및 높이 정보를 이용하여 정점을 결정하고, 상기 정점의 높이로부터 지표면의 높이를 감산하여, 구조물에 가해지는 풍하중을 산출하기 위한 정점높이를 산정하는 정점높이 산정부;를 포함할 수 있다.
상기 타겟 영역 설정부는: 상기 구조물이 위치하는 지점을 사이에 두고 상기 대상 영역 내에서 서로 마주보는 평행선 사이의 영역을 상기 타겟 영역으로 설정하거나, 상기 대상 영역 내 상기 구조물이 위치하는 지점에서 서로 교차하는 교차선 사이의 영역을 상기 타겟 영역으로 설정할 수 있다.
상기 평행선 사이의 길이는 0 또는 그 이상이거나, 또는 상기 교차선 사이의 맞꼭지각은 0 이상 180° 이하일 수 있다.
상기 정보 획득부는: 상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 전자지도; 및 상기 타겟 영역 내 다수의 지점을 측량하여 얻은 측량 데이터; 중 적어도 하나로부터 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득할 수 있다.
상기 정보 획득부는: 상기 대상 영역에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 보간법을 이용하여, 상기 타겟 영역 내 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하거나, 상기 대상 영역에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 대상 영역에 대한 수치 표고 모델을 생성하고, 상기 수치 표고 모델로부터 상기 타겟 영역 내 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득할 수 있다.
상기 정점높이 산정부는: 상기 다수의 지점 중 가장 높은 지점을 상기 정점으로 결정할 수 있다.
상기 정점높이 산정부는: 상기 다수의 지점 중, 상기 지점과, 상기 구조물이 위치하는 지점을 지나면서 상기 평행선과 직교하는 기준선 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하거나, 상기 지점과 상기 교차선의 교차점 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하고, 상기 선택된 셋 이상의 지점들 중에서 상기 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리 순으로 중간에 해당하는 지점이 가장 높은 지점인 경우, 해당 지점을 상기 정점으로 결정할 수 있다.
상기 타겟 영역 내에서 상기 기준선 또는 상기 교차점을 중심으로 일측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리는 음수이고, 상기 타겟 영역 내에서 상기 기준선 또는 상기 교차점을 중심으로 타측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리는 양수일 수 있다.
상기 정점높이 산정부는: 상기 다수의 지점으로부터 얻은 상기 중간에 해당하는 가장 높은 지점이 다수인 경우, 상기 다수의 가장 높은 지점 중 상기 구조물이 위치하는 지점과의 수평거리가 가장 짧은 지점을 상기 정점으로 결정할 수 있다.
상기 정점높이 산정부는: 상기 다수의 지점 중 가장 낮은 지점; 상기 다수의 지점 중에서 최빈수에 해당하는 높이를 갖는 지점; 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점; 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점; 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점; 또는 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점;을 상기 지표면으로 결정할 수 있다.
상기 풍하중 산출 장치는 상기 정점높이와 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 기반으로 풍상측 수평거리를 산출하는 풍상측 수평거리 산출부를 더 포함할 수 있다.
상기 풍상측 수평거리 산출부는: 상기 정점과 각 지점 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 가장 가까운 지점을 결정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하여 상기 풍상측 수평거리를 산출하거나, 상기 정점과 각 지점 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 가장 가까운 제 1 지점 및 두 번째로 가까운 제 2 지점을 결정하고, 상기 제 1 지점 및 상기 제 2 지점으로부터 보간을 이용하여 상기 정점과의 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 해당하는 지점을 산정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하여 상기 풍상측 수평거리를 산출할 수 있다.
상기 풍하중 산출 장치는 상기 정점높이와 상기 풍상측 수평거리를 기반으로 지형계수를 산출하는 지형계수 산출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍하중 산출 방법은, 대상 영역 내 기 설정된 길이만큼 이격된 평행선 또는 기 설정된 맞꼭지각을 갖는 교차선 사이의 영역을 타겟 영역으로 설정하는 단계; 상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계; 상기 위치 및 높이 정보를 이용하여 정점을 결정하는 단계; 및 상기 정점의 높이로부터 지표면의 높이를 감산하여, 구조물에 가해지는 풍하중을 산출하기 위한 정점높이를 산정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 대상 영역 내 평행선 또는 교차선 사이의 영역을 타겟 영역으로 설정하는 단계는: 상기 구조물이 위치하는 지점을 사이에 두고 상기 대상 영역 내에서 서로 마주보는 평행선 사이의 영역을 상기 타겟 영역으로 설정하는 단계; 또는 상기 대상 영역 내 상기 구조물이 위치하는 지점에서 서로 교차하는 교차선 사이의 영역을 상기 타겟 영역으로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 평행선 사이의 길이는 0 또는 그 이상이거나, 또는 상기 교차선 사이의 맞꼭지각은 0 이상 180° 이하일 수 있다.
상기 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계는: 상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 전자지도; 및 상기 타겟 영역 내 다수의 지점을 측량하여 얻은 측량 데이터; 중 적어도 하나로부터 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계는: 상기 대상 영역에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 보간법을 이용하여, 상기 타겟 영역 내 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계; 또는 상기 대상 영역에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 대상 영역에 대한 수치 표고 모델을 생성하고, 상기 수치 표고 모델로부터 상기 타겟 영역 내 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 정점을 결정하는 단계는: 상기 다수의 지점 중 가장 높은 지점을 상기 정점으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정점을 결정하는 단계는: 상기 다수의 지점 중, 상기 지점과, 상기 구조물이 위치하는 지점을 지나면서 상기 평행선과 직교하는 기준선 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하거나, 상기 지점과 상기 교차선의 교차점 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 셋 이상의 지점들 중에서 상기 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리 순으로 중간에 해당하는 지점이 가장 높은 지점인 경우, 해당 지점을 상기 정점으로 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 타겟 영역 내에서 상기 기준선 또는 상기 교차점을 중심으로 일측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리는 음수이고, 상기 타겟 영역 내에서 상기 기준선 또는 상기 교차점을 중심으로 타측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리는 양수일 수 있다.
상기 정점으로 결정하는 단계는: 상기 다수의 지점으로부터 얻은 상기 중간에 해당하는 가장 높은 지점이 다수인 경우, 상기 다수의 가장 높은 지점 중 상기 구조물이 위치하는 지점과의 수평거리가 가장 짧은 지점을 상기 정점으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 정점높이를 산정하는 단계는: 상기 다수의 지점 중 가장 낮은 지점; 상기 다수의 지점 중에서 최빈수에 해당하는 높이를 갖는 지점; 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점; 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점; 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점; 또는 상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점;을 상기 지표면으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 풍하중 산출 방법은 상기 정점높이와 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 기반으로 풍상측 수평거리를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 풍상측 수평거리를 산출하는 단계는: 상기 정점과 각 지점 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 가장 가까운 지점을 결정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하는 단계; 또는 상기 정점과 각 지점 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 가장 가까운 제 1 지점 및 두 번째로 가까운 제 2 지점을 결정하고, 상기 제 1 지점 및 상기 제 2 지점으로부터 보간을 이용하여 상기 정점과의 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 해당하는 지점을 산정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 풍하중 산출 방법은 상기 정점높이와 상기 풍상측 수평거리를 기반으로 지형계수를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 풍하중 산출 방법은 컴퓨터로 실행될 수 있는 프로그램으로 구현되어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 풍하중 산출 방법은 컴퓨터와 결합되어 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 지형이 바람에 미치는 영향을 정량적이고 합리적으로 반영하여 풍하중을 산출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍하중 산출 장치를 나타내는 예시적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 풍하중을 산출하기 위해 설정되는 대상 영역 및 타겟 영역의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 풍하중을 산출하기 위해 설정되는 대상 영역 및 타겟 영역의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 풍하중을 산출하기 위해 설정되는 대상 영역 및 타겟 영역의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 풍하중을 산출하기 위해 설정되는 대상 영역 및 타겟 영역의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 각 지점과 기준선 또는 교차점 간의 수평거리 및 각 지점의 높이를 이용하여 정점을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파라미터 계산 과정을 설명하기 위해 예시적으로 도시된 지형의 풍상측 및 풍하측 단면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 보간을 이용하여 지형의 풍상측 수평거리를 계산하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 보간을 이용하여 지형의 풍하측 수직거리를 계산하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍하중 산출 방법의 예시적인 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "구조물"은 건축물, 공작물, 구축물, 창호, 옥외광고물, 교량, 방음벽 등을 포괄하는 용어로서, 공간 상에 배치되어 바람에 의한 하중을 받는 모든 물건을 의미한다.
구조물 설계 시, 바람에 의한 설계하중을 계산하기 위해 설계풍속을 산출한다. 이에 대해, 건축구조기준(KBC) 2009에서 제시하는 설계풍속은 다음과 같은 수학식에 의해 계산될 수 있다:
Figure 112014091429756-pat00001
여기서, V0는 지역별 기본풍속이며, Kzr은 풍속고도분포계수이며, Kzt는 지형의 영향을 고려하기 위한 지형계수, Iw는 구조물의 중요도계수이다.
이 중 지형계수(Kzt)는 지형에 의한 풍속할증을 고려한 계수로서, 평지와 같이 바람에 영향을 미치지 않는 지역에서는 1.0으로 설정된다. 하지만, 산, 언덕 및 경사지와 같이 풍속할증이 필요한 지역에서는 지형계수가 1.0보다 큰 값으로 설정된다.
지형계수는 지형의 정점으로부터 지표면까지의 높이인 정점높이(H)를 비롯하여, 풍상측 수평거리(Lu), 정점과 구조물이 위치하는 지점 간의 수평거리(x) 등 다양한 파라미터들을 이용하여 계산된다.
이하에서는, 지형계수를 산출할 대상 영역으로부터 정점 및 지표면을 결정하고, 그로부터 정점높이(H), 풍상측 수평거리(Lu)를 비롯한 파라미터를 산출하는 풍하중 산출 장치 및 방법을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍하중 산출 장치(100)를 나타내는 예시적인 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 풍하중 산출 장치(100)는 타겟 영역 설정부(111), 정보 획득부(112) 및 정점높이 산정부(113)를 포함할 수 있다.
상기 타겟 영역 설정부(111)는 대상 영역 내 기 설정된 길이만큼 이격된 평행선 또는 기 설정된 맞꼭지각을 갖는 교차선 사이의 영역을 타겟 영역으로 설정할 수 있다. 상기 정보 획득부(112)는 상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 위치 및 높이 정보를 획득할 수 있다. 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 위치 및 높이 정보를 이용하여 정점을 결정하고, 상기 정점의 높이로부터 지표면의 높이를 감산하여, 구조물에 가해지는 풍하중을 산출하기 위한 정점높이를 산정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 타겟 영역 설정부(111)는 소정의 대상 영역 내에 설정된 평행선 또는 교차선을 이용하여 상기 타겟 영역을 설정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 풍하중을 산출하기 위해 설정되는 대상 영역(20) 및 타겟 영역(21)의 일 예를 나타내는 도면이다.
상기 대상 영역(20)은 기 설정된 형상과 크기를 갖는 영역으로서, 일 실시예에 따르면 구조물이 위치하는 지점(C)을 중심으로 기 설정된 반경을 갖는 원형 영역일 수 있으나, 상기 대상 영역의 형상은 이에 제한되지 않는다. 상기 대상 영역(20)의 반경은 상기 구조물의 높이의 40 배와 3 Km 중 작은 값으로 설정될 수 있으나, 상기 대상 영역의 크기는 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 타겟 영역 설정부(111)는 상기 대상 영역(20) 내 기 설정된 길이(L)만큼 이격된 평행선(201, 202) 사이의 영역(21)을 타겟 영역으로 설정할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 타겟 영역 설정부(111)는 상기 구조물이 위치하는 지점(C)을 사이에 두고 상기 대상 영역(20) 내에서 서로 마주보는 평행선(201, 202) 사이의 영역(21)을 상기 타겟 영역으로 설정할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 평행선(201, 202) 각각은 상기 구조물이 위치하는 지점(C)으로부터 동일한 간격(L/2)만큼 이격될 수 있으나, 각 평행선과 상기 구조물이 위치하는 지점(C) 간의 간격은 이에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 풍하중을 산출하기 위해 설정되는 대상 영역(20) 및 타겟 영역(22)의 일 예를 나타내는 도면이다.
이 실시예에 따르면, 상기 타겟 영역 설정부(111)는 상기 대상 영역(20) 내 기 설정된 맞꼭지각(θ)을 갖는 교차선(203, 204) 사이의 영역(22)을 타겟 영역으로 설정할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 타겟 영역 설정부(111)는 상기 대상 영역(20) 내에 기 설정된 맞꼭지각(θ)을 가지면서 상기 구조물이 위치하는 지점(C)에서 서로 교차하는 교차선(203, 204)을 설정한 뒤, 상기 교차선(203, 204) 사이의 영역(22)을 상기 타겟 영역으로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 평행선(201, 202) 사이의 길이(L)는 0 또는 그 이상일 수 있다. 다시 말해, 상기 평행선(201, 202)은 일정 간격만큼 서로 떨어져 있을 뿐만 아니라, 실시예에 따라 이격 길이가 0으로 설정될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 풍하중을 산출하기 위해 설정되는 대상 영역(20) 및 타겟 영역(21)의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 평행선(201, 202) 사이의 거리(L)는 0으로 설정될 수도 있으며, 이 경우 상기 타겟 영역(21)은 직선의 형상을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 교차선(203, 204) 사이의 맞꼭지각(θ)은 0 이상 180° 이하일 수 있다. 다시 말해, 상기 교차선(203, 204)은 일정 각도만큼 서로 벌어져 있을 뿐만 아니라, 실시예에 따라 맞꼭지각(θ)이 0으로 설정될 수도 있다. 이 경우, 상기 교차선(203, 204) 사이의 타겟 영역은 도 4와 같이 직선의 형상을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 풍하중을 산출하기 위해 설정되는 대상 영역(20) 및 타겟 영역(22)의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 교차선(203, 204) 사이의 맞꼭지각(θ)은 180°로 설정될 수도 있으며, 이 경우 상기 타겟 영역(22)은 상기 대상 영역(20)과 일치하게 될 것이다.
상기 정보 획득부(112)는 상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점(X)에 대한 위치 및 높이 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 정보 획득부(112)는 상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점(X)에 대한 전자지도(digital map), 및 상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점(X)을 측량하여 얻은 측량 데이터 중 적어도 하나로부터 상기 다수의 지점(X)의 위치 및 높이 정보를 획득할 수 있다. 상기 측량 데이터는 지상측량, GPS 측량, 항공사진측량, 레이더(radar) 측량 및 라이더(LiDAR) 측량 중 적어도 하나를 사용하여 얻어진 데이터일 수 있으나, 상기 측량 데이터를 얻기 위한 측량방법은 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 상기 풍하중 산출 장치(100)는 저장부(12)를 더 포함할 수 있다. 상기 저장부(12)는 상기 다수의 지점(X)에 대한 위치 정보 및 높이 정보를 저장할 수 있다. 이 경우, 상기 정보 획득부(112)는 상기 저장부(12)에 저장된 정보를 불러와 상기 다수의 지점(X)의 위치 정보 및 높이 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 풍하중 산출 장치(100)는 통신부(10)를 더 포함할 수 있다. 상기 통신부(10)는 상기 다수의 지점(X)에 대한 지리정보를 제공하는 서버에 접속할 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 통신부(10)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 지리정보를 제공하는 서버(200), 예컨대 GIS(Geographic Information System)에 접속할 수 있으며, 상기 정보 획득부(112)는 상기 서버(200)로부터 상기 다수의 지점(X)에 대한 높이 정보를 획득할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 풍하중 산출 장치(100)는 입력부(13)를 더 포함할 수 있으며, 상기 다수의 지점(X)의 위치 정보 및 높이 정보는 상기 입력부(13)를 통해 사용자로부터 입력받을 수도 있다.
전술한 바와 같이, 상기 정보 획득부(112)는 상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점(X)에 대한 전자지도 및 측량 데이터 중 적어도 하나로부터 상기 다수의 지점(X)의 위치 및 높이 정보를 획득할 수 있으나, 실시예에 따라 전자지도 및 측량 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 보간법을 이용하여 상기 다수의 지점(X)의 위치 및 높이 정보를 획득할 수도 있다.
예를 들어, 상기 정보 획득부(112)는 상기 대상 영역(20)에 대한 전자지도, 및 상기 대상 영역을 측량하여 얻은 측량 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 보간법을 이용하여, 상기 타겟 영역(21, 22) 내 상기 다수의 지점(X)의 위치 정보 및 높이 정보를 획득할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 정보 획득부(112)는 대상 영역(20)의 수치 표고 모델(DEM)로부터 상기 타겟 영역(21, 22) 내 상기 다수의 지점(X)의 위치 정보 및 높이 정보를 획득할 수도 있다.
예를 들어, 상기 정보 획득부(112)는 일차적으로 대상 영역(20) 내 다수의 샘플 지점의 위치 정보 및 높이 정보를 획득한 뒤, 획득한 정보를 기반으로 상기 대상 영역(20)에 대한 수치 표고 모델을 생성할 수 있다. 그러고 나서, 상기 정보 획득부(112)는 상기 수치 표고 모델로부터 상기 타겟 영역(21, 22) 내 상기 다수의 지점(X)의 위치 정보 및 높이 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 다수의 지점(X)은 타겟 영역(21, 22) 내에 동일한 간격마다 위치할 수 있으나, 실시예에 따라 상이한 간격으로 배치될 수도 있다. 다시 말해, 상기 다수의 지점(X)은 상기 타겟 영역(21, 22) 내에 균일 또는 불균일하게 분포할 수 있다.
상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점(X)에 대한 위치 및 높이 정보가 획득되면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 위치 및 높이 정보를 이용하여 정점을 결정하고, 상기 정점의 높이로부터 지표면의 높이를 감산하여 정점높이(H)를 산정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X) 중 가장 높은 지점을 정점으로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X) 중 지점(X)과 기준선(R) 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하거나, 지점(X)과 교차선(203, 204)의 교차점(즉, 구조물이 위치하는 지점(C)) 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택할 수 있다. 그러고 나서, 상기 수평거리 산출부(113)는 상기 선택된 셋 이상의 지점들 중에서 상기 지점(X)과 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C) 간의 수평거리 순으로 중간에 해당하는 지점이 가장 높은 지점인 경우, 해당 지점을 정점으로 결정할 수 있다.
여기서, 상기 기준선(R)은 상기 구조물이 위치하는 지점(C)을 지나면서 상기 평행선(201, 202)과 직교하는 선으로 정의된다.
이 실시예에 따르면, 상기 타겟 영역(21, 22) 내에서 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 일측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C) 간의 수평거리는 음수이고, 반대로 상기 타겟 영역(21, 22) 내에서 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 타측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C) 간의 수평거리는 양수일 수 있다.
예를 들어, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 타겟 영역(21, 22) 내에서 상기 기준선(R)을 중심으로 일측(211)에 위치한 지점 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 일측(221)에 위치한 지점은, 그 지점과 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C) 간의 수평거리의 부호가 음(-)으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 타겟 영역(21, 22) 내에서 상기 기준선(R)을 중심으로 타측(212)에 위치한 지점 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 타측(222)에 위치한 지점은, 그 지점과 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C) 간의 수평거리의 부호가 양(+)으로 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 각 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리 및 각 지점(X)의 높이를 이용하여 정점을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 6의 실시예에서는 상기 타겟 영역(21, 22) 내에 총 100 개의 지점들이 할당되어 있으며, 100 개의 지점들 중 지점 51에 구조물이 위치하는 것으로 가정한다. 또한, 지점 1 내지 50은 상기 타겟 영역(21, 22) 내에서 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 일측(211, 221)에 위치하며, 지점 52 내지 100은 상기 타겟 영역(21, 22) 내에서 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 타측(212, 222)에 위치하는 것으로 가정한다.
이 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 먼저 각 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리를 산출할 수 있다. 여기서, 지점(X)과 기준선(R) 간의 수평거리는 상기 지점(X)으로부터 상기 기준선(R)으로 수선을 그었을 때 수선과 기준선(R)이 만나는 수선의 발과 상기 지점(X) 간의 수평거리이다. 즉, 지점(X)과 기준선(R) 간의 수평거리는 상기 지점(X)과 상기 기준선(R) 상 무수히 많은 지점들 간의 수평거리들 중 가장 짧은 수평거리를 의미한다.
이 실시예에서, 지점 1 내지 50은 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 일측(211, 221)에 위치하므로, 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)과의 수평거리의 부호는 음(-)으로 설정될 수 있다. 그리고, 지점 52 내지 100은 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 타측(212, 222)에 위치하므로, 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)과의 수평거리의 부호는 양(+)으로 설정될 수 있다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 다수의 지점(X) 중에서 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택할 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 상기 정점높이 산정부(113)는 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리가 가장 작은 지점 1을 시작으로 하여 상기 수평거리의 오름차순으로 세 개의 지점들인 지점 1, 2, 3을 선택할 수 있다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 선택된 지점들 중에서 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리 순으로 중간에 해당하는 지점이 가장 높은 지점인 경우, 그 지점을 정점으로 결정할 수 있다. 여기서, 상기 선택된 지점들의 수 N이 홀수이면 상기 중간에 해당하는 지점은 (N+1)/2 번째 지점을 의미하며, 상기 선택된 지점들의 수 N이 짝수이면 상기 중간에 해당하는 지점은 N/2 번째 지점 또는 (N/2) + 1 번째 지점을 의미한다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 선택된 세 개의 지점들(지점 1, 2, 3) 중에서 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리 순으로 중간인 두 번째 지점(즉, 지점 2)의 높이를 다른 지점들(즉, 지점 1, 3)의 높이와 비교한 후, 중간에 해당하는 지점(지점 2)이 상기 선택된 세 개의 지점들(지점 1, 2, 3) 중에서 가장 높은 지점인지 판별할 수 있다. 도 6에서 지점 2의 높이는 지점 1, 2, 3 중에서 가장 낮으므로, 지점 2는 정점으로 결정되지 않는다.
그 다음으로, 상기 정점높이 산정부(113)는 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리가 두 번째로 작은 지점 2를 시작으로 하여 상기 수평거리의 오름차순으로 세 개의 지점들인 지점 2, 3, 4를 선택할 수 있다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 선택된 세 개의 지점들(지점 2, 3, 4) 중에서 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리 순으로 중간인 두 번째 지점(즉, 지점 3)의 높이를 다른 지점들(즉, 지점 2, 4)의 높이와 비교한 후, 중간에 해당하는 지점(지점 3)이 상기 선택된 세 개의 지점들(지점 2, 3, 4) 중에서 가장 높은 지점인지 판별할 수 있다. 도 6에서 지점 3의 높이는 지점 2, 3, 4 중에서 가장 높으므로, 지점 3은 정점으로 결정될 수 있다.
이와 같이, 상기 정점높이 산정부(113)는 100 개의 지점들로부터 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리 순으로 연속되는 세 개의 지점들을 선택하여 지점들의 높이를 비교한 뒤 정점을 결정하는 과정을 반복한 결과, 마지막으로는 상기 수평거리가 가장 큰 세 개의 지점들인 지점 98, 99, 100을 선택하여 상기 수평거리 순으로 중간에 해당하는 지점 99가 가장 높은 지점인지 판별하여 정점 결정 과정을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점(X)으로부터 결정된 정점이 다수인 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 수평거리 순으로 연속되는 지점 2, 3, 4로부터 지점 3이 정점으로 결정될 수 있으며, 수평거리 순으로 연속되는 지점 51, 52, 53으로부터 지점 52가 정점으로 결정될 수 있으며, 수평거리 순으로 연속되는 지점 98, 99, 100으로부터 지점 99가 정점으로 결정될 수 있다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X)으로부터 얻은 상기 중간에 해당하는 가장 높은 지점이 다수인 경우, 상기 다수의 가장 높은 지점 중 상기 구조물이 위치하는 지점(C)과의 수평거리가 가장 짧은 지점을 정점으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 지점 2, 3, 4 중에서 수평거리 순으로 중간에 해당하면서 가장 높은 지점인 지점 3은 상기 구조물이 위치하는 지점(C)인 지점 51과의 수평거리가 480 m이고, 지점 51, 52, 53 중에서 기준값 순으로 중간에 해당하면서 가장 높은 지점인 지점 52는 지점 51과의 수평거리가 10 m이고, 지점 98, 99, 100 중에서 기준값 순으로 중간에 해당하면서 가장 높은 지점인 지점 99는 지점 51과의 수평거리가 480 m이므로, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 중간에 해당하면서 가장 높은 지점인 지점 3, 52, 99 중에서 상기 구조물이 위치하는 지점(C)과의 수평거리가 가장 짧은 지점 52를 정점으로 결정할 수 있다.
그 결과, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 타겟 영역(21, 22)으로부터 하나의 정점만을 얻게 된다.
또한, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점(X)의 위치 및 높이 정보를 이용하여 지표면을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X) 중 가장 낮은 지점을 상기 지표면으로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X) 중에서 최빈수에 해당하는 높이를 갖는 지점을 상기 지표면으로 결정할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X)의 높이에 대한 도수분포를 이용하여 지표면을 결정할 수도 있다.
일 예로, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X)의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점을 상기 지표면으로 결정할 수 있다.
다른 예로, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X)의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점을 상기 지표면으로 결정할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X)의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점을 상기 지표면으로 결정할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 다수의 지점(X)의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점을 상기 지표면으로 결정할 수 있다.
이와 같이 상기 정점과 상기 지표면이 결정되면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 정점의 높이로부터 상기 지표면의 높이를 감산하여, 상기 구조물에 가해지는 풍하중을 산출하기 위해 사용되는 정점높이(H)를 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 산정된 정점높이(H)를 이용하여 풍하중을 산출하기 위한 다른 파라미터를 더 산정할 수 있다.
예를 들어, 상기 정점높이 산정부(113)는 풍하중을 산출하기 위한 파라미터로 풍상측 수평거리(Lu), 풍하측 수직거리(Hd) 및 구조물 정점 수평거리(X) 중 적어도 하나를 더 산정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파라미터 계산 과정을 설명하기 위해 예시적으로 도시된 지형의 풍상측 및 풍하측 단면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 정점의 높이와 상기 풍상측 경사면 상에 위치한 지점들 각각의 높이의 차를 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 상기 정점높이 산정부(113)는 정점(지점 9)과 풍상측 경사면 상에 위치한 지점들(지점 1 내지 지점 8) 각각 간의 높이 차(h9 - h1, h9 - h2, h9 - h3, h9 - h4, h9 - h5, h9 - h6, h9 - h7, h9 - h8)를 계산할 수 있다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 계산된 높이 차가 정점의 높이와 지표면의 높이의 차(즉, 정점높이(H))의 절반에 가장 가까운 지점을 결정할 수 있다. 도 7을 참조하면, 정점(지점 9)과의 높이 차가 정점높이의 절반(H/2)에 가장 가까운 지점은 지점 6에 해당한다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 결정된 지점과 정점 간의 수평거리를 계산하여 풍상측 수평거리(Lu)를 산정할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 상기 정점높이 산정부(113)는 지점 6과 정점인 지점 9 간의 수평거리를 계산하여 풍상측 수평거리(Lu)를 산정할 수 있다.
일 실시예에 따라 상기 지점들이 동일한 간격만큼 이격되어 위치하는 경우, 상기 간격의 배수를 계산하여 풍상측 수평거리(Lu)를 산정할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 지점들 간의 간격이 10 m로 설정된 경우, 상기 정점높이 산정부(113)는 10 × (9 - 6) = 30 m를 풍상측 수평거리(Lu)로 산정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 보간을 이용하여 높이 차가 H/2에 해당하는 지점을 결정할 수 있다.
이 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 정점의 높이와 풍상측 경사면 상에 위치한 지점들 각각의 높이의 차를 계산할 수 있다. 그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 높이 차가 정점의 높이와 지표면의 높이의 차의 절반(H/2)에 가장 가까운 제 1 지점 및 두 번째로 가까운 제 2 지점을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 높이 차가 H/2에 가장 가까운 제 1 지점은 지점 6이고, 두 번째로 가까운 제 2 지점은 지점 7에 해당한다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 제 1 지점 및 상기 제 2 지점으로부터 보간을 이용하여, 상기 정점과의 높이 차가 정점의 높이와 지표면의 높이의 차의 절반(H/2)에 해당하는 지점을 산정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 보간을 이용하여 지형의 풍상측 수평거리를 계산하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 정점높이 산정부(113)는 제 1 지점(지점 6) 및 제 2 지점(지점 7)으로부터 보간을 이용하여 정점(지점 9)과의 높이 차가 H/2에 해당하는 지점(65)을 산정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 지점(지점 6)의 높이가 22 m이고, 제 2 지점(지점 7)의 높이가 29 m이고, 정점(지점 9)의 높이가 40 m이고, 지표면(지점 2)의 높이가 10 m이고, 제 1 지점(지점 6)과 제 2 지점(지점 7) 간의 수평거리가 10 m인 경우, 정점(지점 9)과의 높이 차가 H/2 = (h9 - h2)/2 = 15 m에 해당하는 지점(65)의 높이는 25 m이다. 일 실시예로 1차 함수를 사용하여 선형보간을 수행하는 경우, 지점(65)와 지점 7 간의 수평거리는 10 X (h7 - h65)/(h7 - h6) = 10 X (29 - 25)/(29 - 22) ≒ 5.7 m로 계산된다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 지점(65)과 정점(지점 9) 간의 수평거리를 계산하여 상기 풍상측 수평거리(Lu)를 산정할 수 있다. 예를 들어, 상기 지점(65)과 지점 7 간의 수평거리가 5.7 m이고, 지점 7과 지점 9 간의 수평거리가 10 X (9 - 7) = 20 m이므로, 상기 정점높이 산정부(113)는 25.7 m를 상기 지형의 풍상측 수평거리(Lu)로 산정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 정점높이 산정부(113)는 다수의 지점의 위치 정보 및 높이 정보 중 적어도 하나를 사용하여 지형의 풍상측 수평거리(Lu)를 산정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 위치 정보 및 상기 높이 정보 중 적어도 하나를 사용하여 지형의 풍하측 수직거리(Hd)를 산정할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 정점과 풍하측 경사면 상에 위치한 지점들 각각 사이의 직선거리를 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 상기 정점높이 산정부(113)는 정점(지점 9)과 풍하측 경사면 상에 위치한 지점들(지점 10 내지 지점 21) 각각 사이의 직선거리 L을 계산할 수 있다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 직선거리가 정점의 높이와 지표면의 높이의 차의 다섯 배(5H)에 가장 가까운 지점을 결정할 수 있다. 도 7을 참조하면, 정점(지점 9)과의 직선거리가 정점높이의 다섯 배(5H)에 가장 가까운 지점은 지점 21에 해당한다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 결정된 지점의 높이와 상기 정점의 높이의 차를 계산하여 풍하측 수직거리(Hd)를 산정할 수 있다. 도 7을 참조하면, 상기 정점높이 산정부(113)는 지점 21과 정점(지점 9) 간의 높이 차를 구하여 풍하측 수직거리(Hd)를 산정할 수 있다. 예를 들어, 지점 21의 높이가 11 m인 경우, 상기 정점높이 산정부(113)는 h9 - h21 = 40 - 11 = 29 m를 풍하측 수직거리(Hd)로 산정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 보간을 이용하여 직선거리가 5H에 해당하는 지점을 결정할 수 있다.
이 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 정점과 풍하측 경사면 상에 위치한 지점들 각각 사이의 직선거리 L를 계산할 수 있다. 그러고 나서, 상기 직선거리가 정점의 높이와 지표면의 높이의 차의 다섯 배(5H)에 가장 가까운 제 1 지점 및 두 번째로 가까운 제 2 지점을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 직선거리가 5H에 가장 가까운 제 1 지점은 지점 21이고, 두 번째로 가까운 제 2 지점은 지점 20에 해당한다.
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 제 1 지점 및 상기 제 2 지점으로부터 보간을 이용하여, 상기 정점과의 직선거리 L가 정점의 높이와 지표면의 높이의 차의 다섯 배(5H)에 해당하는 지점을 산정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 보간을 이용하여 지형의 풍하측 수직거리를 계산하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 정점높이 산정부(113)는 제 1 지점(지점 21) 및 제 2 지점(지점 20)으로부터 보간을 이용하여 정점(지점 9)과의 직선거리가 5H에 해당하는 지점(205)을 산정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 지점(지점 21)의 높이가 11 m이고, 제 2 지점(지점 20)의 높이가 13 m이고, 정점(지점 9)의 높이가 40 m이고, 지표면(지점 2)의 높이가 10 m이고, 제 1 지점(지점 21)과 제 2 지점(지점 20) 간의 수평거리가 10 m이고, 정점(지점 9)과 제 1 지점(지점 21) 간의 직선거리 L21가 152 m이고, 정점(지점 9)과 제 2 지점(지점 20) 간의 직선거리 L20가 146 m인 경우, 상기 정점높이 산정부(113)는 다음과 같이 지점 20과 지점(205) 간의 높이 차 h를 구할 수 있다:
h = (L205 - L20)/(L21 - L20) × (h20 - h21) = (150 - 146)/(152 - 146) × (13 - 11) ≒ 1.3 m
그러고 나서, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 지점(205)과 정점(지점 9) 간의 수직거리를 계산하여 상기 풍하측 수직거리(Hd)를 산정할 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이 상기 지점 20과 지점 205 간의 수직거리가 1.3 m이고, 지점 9와 지점 20 간의 수직거리가 h9 - h20 = 40 - 13 = 27 m 이므로, 상기 정점높이 산정부(113)는 28.3 m를 상기 지형의 풍하측 수직거리(Hd)로 산정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정점높이 산정부(113)는 정점과 구조물에 가장 가까운 지점 간의 수평거리를 계산하여 구조물 정점 수평거리(X)를 산정할 수 있다. 예를 들어, 도 7에서 구조물에 가장 가까운 지점이 지점 18인 경우, 상기 정점높이 산정부(113)는 10 × (18 - 9) = 90 m를 구조물 정점 수평거리(X)로 산정할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 구조물이 두 지점 사이에 위치하는 경우, 상기 정점높이 산정부(113)는 상기 두 지점으로부터 보간을 이용하여 구조물 정점 수평거리(X)를 산정할 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 풍하중 산출 장치(100)는 지형계수 산출부(115)를 더 포함할 수 있다.
상기 지형계수 산출부(115)는 상기 정점높이(H)와 상기 풍상측 수평거리(Lu)를 기반으로 지형계수를 산출할 수 있다. 건축구조기준(KBC) 2009에 따르면, 상기 지형계수는 정점높이(H), 풍상측 수평거리(Lu), 풍하측 수직거리(Hd), 정점과 구조물이 위치하는 지점 간의 수평거리(x), 및 설계풍속을 계산할 지표면으로부터의 높이(z)를 포함하는 다수의 파라미터를 기초로 계산될 수 있다. 상기 지형계수 산출부(115)는 상기 정점높이 산정부(113)가 산출한 정점높이(H)와 상기 풍상측 수평거리 산출부(114)가 산출한 풍상측 수평거리(Lu)를 이용하여 상기 지형계수를 구할 수 있다.
전술한 타겟 영역 설정부(111), 정보 획득부(112), 정점높이 산정부(113), 풍상측 수평거리 산출부(114) 및 지형계수 산출부(115)는 풍하중을 산출하기 위한 프로그램을 실행하여 풍하중 산출 작업을 수행하는 프로세서, 예컨대 CPU로 구성될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 저장부(12)에 저장되어 있을 수 있고, 상기 풍하중 산출 장치(100)는 상기 저장부(12)로부터 상기 프로그램을 불러와 실행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍하중 산출 장치(100)는 출력부(14)를 더 포함할 수 있다. 상기 출력부(14)는 본 발명의 일 실시예에 따라 산출된 값 또는 풍하중을 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 출력부(14)는 소정의 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이, 예컨대 LCD, PDP를 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍하중 산출 방법(300)을 설명하는 흐름도이다.
상기 풍하중 산출 방법(300)은 전술한 본 발명의 실시예에 따른 풍하중 산출 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 풍하중 산출 방법(300)은, 대상 영역(20) 내 기 설정된 길이(L)만큼 이격된 평행선(201, 202) 또는 기 설정된 맞꼭지각(θ)을 갖는 교차선(203, 204) 사이의 영역(21, 22)을 타겟 영역으로 설정하는 단계(S310), 상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점(X)에 대한 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계(S320), 상기 위치 및 높이 정보를 이용하여 정점을 결정하는 단계(S330), 및 상기 정점의 높이로부터 지표면의 높이를 감산하여 구조물에 가해지는 풍하중을 산출하기 위한 정점높이(H)를 산정하는 단계(S340)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 대상 영역(20) 내 평행선(201, 202) 또는 교차선(203, 204) 사이의 영역(21, 22)을 타겟 영역으로 설정하는 단계(S310)는, 상기 구조물이 위치하는 지점(C)을 사이에 두고 상기 대상 영역(20) 내에서 서로 마주보는 평행선(201, 202) 사이의 영역(21)을 상기 타겟 영역으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 대상 영역(20) 내 평행선(201, 202) 또는 교차선(203, 204) 사이의 영역(21, 22)을 타겟 영역으로 설정하는 단계(S310)는, 상기 대상 영역(20) 내 상기 구조물이 위치하는 지점(C)에서 서로 교차하는 교차선(203, 204) 사이의 영역(22)을 상기 타겟 영역으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 평행선(201, 202) 사이의 길이(L)는 0 또는 그 이상일 수 있다. 상기 교차선(203, 204) 사이의 맞꼭지각(θ)은 0 이상 180° 이하일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계(S320)는, 상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점(X)에 대한 전자지도, 및 상기 타겟 영역(21, 22) 내 다수의 지점을 측량하여 얻은 측량 데이터 중 적어도 하나로부터 상기 다수의 지점(X)의 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계(S320)는, 상기 대상 영역(20)에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역(20)에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 보간법을 이용하여, 상기 타겟 영역(21, 22) 내 상기 다수의 지점(X)의 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계(S320)는, 상기 대상 영역(20)에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역(20)에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 대상 영역(20)에 대한 수치 표고 모델을 생성하고, 상기 수치 표고 모델로부터 상기 타겟 영역(21, 22) 내 상기 다수의 지점(X)의 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정점을 결정하는 단계(S330)는, 상기 다수의 지점(X) 중 가장 높은 지점을 상기 정점으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 정점을 결정하는 단계(S330)는, 상기 다수의 지점(X) 중 지점(X)과 기준선(R) 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하거나, 지점(X)과 교차점(C) 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하는 단계, 및 상기 선택된 셋 이상의 지점들 중에서 지점(X)과 기준선(R) 또는 교차점(C) 간의 수평거리 순으로 중간에 해당하는 지점이 가장 높은 지점인 경우, 해당 지점을 정점으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 기준선(R)은 상기 구조물이 위치하는 지점(C)을 지나면서 상기 평행선(201, 202)과 직교하는 선이다.
이 경우, 상기 타겟 영역(21, 22) 내에서 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 일측(211, 221)에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C) 간의 수평거리는 음수이고, 상기 타겟 영역(21, 22) 내에서 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C)을 중심으로 타측(212, 222)에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선(R) 또는 상기 교차점(C) 간의 수평거리는 양수일 수 있다.
여기서, 상기 선택된 지점들의 수 N이 홀수이면 상기 중간에 해당하는 지점은 (N+1)/2 번째 지점을 의미하며, 상기 선택된 지점들의 수 N이 짝수이면 상기 중간에 해당하는 지점은 N/2 번째 지점 또는 (N/2) + 1 번째 지점을 의미한다.
실시예에 따라, 상기 정점으로 결정하는 단계는, 상기 다수의 지점(X)으로부터 얻은 상기 중간에 해당하는 가장 높은 지점이 다수인 경우, 상기 다수의 가장 높은 지점 중 상기 구조물이 위치하는 지점(C)과의 수평거리가 가장 짧은 지점을 상기 정점으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 정점높이를 산정하는 단계(S340)는 다수의 지점(X) 중 가장 낮은 지점을 지표면으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 정점높이를 산정하는 단계(S340)는 다수의 지점(X) 중에서 최빈수에 해당하는 높이를 갖는 지점을 지표면으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 정점높이를 산정하는 단계(S340)는 다수의 지점(X)의 높이에 대한 도수분포를 이용하여 지표면을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 정점높이를 산정하는 단계(S340)는 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점을 지표면으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 예로, 상기 정점높이를 산정하는 단계(S340)는 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점을 지표면으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 정점높이를 산정하는 단계(S340)는 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점을 지표면으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 정점높이를 산정하는 단계(S340)는 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점을 지표면으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 풍하중 산출 방법(300)은 정점높이(H)와 상기 다수의 지점(X)의 위치 및 높이 정보를 기반으로 풍상측 수평거리(Lu)를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 풍상측 수평거리(Lu)를 산출하는 단계는, 상기 정점과 각 지점(X) 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이(H)의 절반에 가장 가까운 지점을 결정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 풍상측 수평거리(Lu)를 산출하는 단계는, 상기 정점과 각 지점(X) 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이(H)의 절반에 가장 가까운 제 1 지점 및 두 번째로 가까운 제 2 지점을 결정하고, 상기 제 1 지점 및 상기 제 2 지점으로부터 보간을 이용하여 상기 정점과의 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 해당하는 지점을 산정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 풍하중 산출 방법(300)은 상기 정점높이(H)와 상기 풍상측 수평거리(Lu)를 기반으로 지형계수를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 풍하중 산출 방법(300)은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 풍하중 산출 방법(300)은 컴퓨터와 결합되어 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
상기 풍하중 산출 장치 및 방법에 따르면, 풍하중 산출 기준이 되는 주변 지형물이 설계자의 주관적인 판단에 의해 결정되지 않고 객관적이고 정량적으로 결정될 수 있다. 그 결과, 구조물의 주변 지형이 바람에 미치는 영향을 합리적으로 반영한 풍하중이 산출될 수 있어, 구조물의 안전성 및 경제성이 향상될 수 있다.
100: 풍하중 산출 장치
10: 통신부
11: 처리부
12: 저장부
13: 입력부
14: 출력부
111: 타겟 영역 설정부
112: 정보 획득부
113: 정점높이 산정부
114: 풍상측 수평거리 산출부
115: 지형계수 산출부

Claims (28)

  1. 대상 영역 내 기 설정된 길이만큼 이격된 평행선 또는 기 설정된 맞꼭지각을 갖는 교차선 사이의 영역을 타겟 영역으로 설정하는 타겟 영역 설정부;
    상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 위치 및 높이 정보를 획득하는 정보 획득부; 및
    상기 위치 및 높이 정보를 이용하여 정점을 결정하고, 상기 정점의 높이로부터 지표면의 높이를 감산하여, 구조물에 가해지는 풍하중을 산출하기 위한 정점높이를 산정하는 정점높이 산정부를 포함하며,
    상기 타겟 영역 설정부는:
    상기 구조물이 위치하는 지점을 사이에 두고 상기 대상 영역 내에서 서로 마주보는 평행선 사이의 영역을 상기 타겟 영역으로 설정하거나,
    상기 대상 영역 내 상기 구조물이 위치하는 지점에서 서로 교차하는 교차선 사이의 영역을 상기 타겟 영역으로 설정하는 풍하중 산출 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 평행선 사이의 이격 길이는 0 이상 상기 대상 영역의 일 방향 폭 이하이거나, 또는
    상기 교차선 사이의 맞꼭지각은 0 이상 180° 이하인 풍하중 산출 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 획득부는:
    상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 전자지도; 및
    상기 타겟 영역 내 다수의 지점을 측량하여 얻은 측량 데이터;
    중 적어도 하나로부터 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하는 풍하중 산출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 획득부는:
    상기 대상 영역에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 보간법을 이용하여, 상기 타겟 영역 내 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하거나,
    상기 대상 영역에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 대상 영역에 대한 수치 표고 모델을 생성하고, 상기 수치 표고 모델로부터 상기 타겟 영역 내 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하는 풍하중 산출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 정점높이 산정부는:
    상기 다수의 지점 중 가장 높은 지점을 상기 정점으로 결정하는 풍하중 산출 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 정점높이 산정부는:
    상기 다수의 지점 중, 상기 지점과, 상기 구조물이 위치하는 지점을 지나면서 상기 평행선과 직교하는 기준선 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하거나, 상기 지점과 상기 교차선의 교차점 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하고,
    상기 선택된 셋 이상의 지점들 중에서 상기 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리 순으로 중간에 해당하는 지점이 가장 높은 지점인 경우, 해당 지점을 상기 정점으로 결정하는 풍하중 산출 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 타겟 영역 내에서 상기 기준선 또는 상기 교차점을 중심으로 일측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리는 음수이고,
    상기 타겟 영역 내에서 상기 기준선 또는 상기 교차점을 중심으로 타측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리는 양수인 풍하중 산출 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 정점높이 산정부는:
    상기 다수의 지점으로부터 얻은 상기 중간에 해당하는 가장 높은 지점이 다수인 경우, 상기 다수의 가장 높은 지점 중 상기 구조물이 위치하는 지점과의 수평거리가 가장 짧은 지점을 상기 정점으로 결정하는 풍하중 산출 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 정점높이 산정부는:
    상기 다수의 지점 중 가장 낮은 지점;
    상기 다수의 지점 중에서 최빈수에 해당하는 높이를 갖는 지점;
    상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점;
    상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점;
    상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점; 또는
    상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점;
    을 상기 지표면으로 결정하는 풍하중 산출 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 정점높이와 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 기반으로 풍상측 수평거리를 산출하는 풍상측 수평거리 산출부를 더 포함하는 풍하중 산출 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 풍상측 수평거리 산출부는:
    상기 정점과 각 지점 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 가장 가까운 지점을 결정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하여 상기 풍상측 수평거리를 산출하거나,
    상기 정점과 각 지점 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 가장 가까운 제 1 지점 및 두 번째로 가까운 제 2 지점을 결정하고, 상기 제 1 지점 및 상기 제 2 지점으로부터 보간을 이용하여 상기 정점과의 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 해당하는 지점을 산정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하여 상기 풍상측 수평거리를 산출하는 풍하중 산출 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 정점높이와 상기 풍상측 수평거리를 기반으로 지형계수를 산출하는 지형계수 산출부를 더 포함하는 풍하중 산출 장치.
  14. 대상 영역 내 기 설정된 길이만큼 이격된 평행선 또는 기 설정된 맞꼭지각을 갖는 교차선 사이의 영역을 타겟 영역으로 설정하는 단계;
    상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계;
    상기 위치 및 높이 정보를 이용하여 정점을 결정하는 단계; 및
    상기 정점의 높이로부터 지표면의 높이를 감산하여, 구조물에 가해지는 풍하중을 산출하기 위한 정점높이를 산정하는 단계를 포함하며,
    상기 대상 영역 내 평행선 또는 교차선 사이의 영역을 타겟 영역으로 설정하는 단계는:
    상기 구조물이 위치하는 지점을 사이에 두고 상기 대상 영역 내에서 서로 마주보는 평행선 사이의 영역을 상기 타겟 영역으로 설정하는 단계; 또는
    상기 대상 영역 내 상기 구조물이 위치하는 지점에서 서로 교차하는 교차선 사이의 영역을 상기 타겟 영역으로 설정하는 단계;
    를 포함하는 풍하중 산출 방법.
  15. 삭제
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 평행선 사이의 이격 길이는 0 이상 상기 대상 영역의 일 방향 폭 이하이거나, 또는
    상기 교차선 사이의 맞꼭지각은 0 이상 180° 이하인 풍하중 산출 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계는:
    상기 타겟 영역 내 다수의 지점에 대한 전자지도; 및
    상기 타겟 영역 내 다수의 지점을 측량하여 얻은 측량 데이터;
    중 적어도 하나로부터 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계를 포함하는 풍하중 산출 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계는:
    상기 대상 영역에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 기반으로 보간법을 이용하여, 상기 타겟 영역 내 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계; 또는
    상기 대상 영역에 대한 전자지도 및 상기 대상 영역에 대한 측량 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 상기 대상 영역에 대한 수치 표고 모델을 생성하고, 상기 수치 표고 모델로부터 상기 타겟 영역 내 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 획득하는 단계;
    를 포함하는 풍하중 산출 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 정점을 결정하는 단계는:
    상기 다수의 지점 중 가장 높은 지점을 상기 정점으로 결정하는 단계를 포함하는 풍하중 산출 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 정점을 결정하는 단계는:
    상기 다수의 지점 중, 상기 지점과, 상기 구조물이 위치하는 지점을 지나면서 상기 평행선과 직교하는 기준선 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하거나, 상기 지점과 상기 교차선의 교차점 간의 수평거리 순으로 연속되는 셋 이상의 지점들을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 셋 이상의 지점들 중에서 상기 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리 순으로 중간에 해당하는 지점이 가장 높은 지점인 경우, 해당 지점을 상기 정점으로 결정하는 단계;
    를 포함하는 풍하중 산출 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 타겟 영역 내에서 상기 기준선 또는 상기 교차점을 중심으로 일측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리는 음수이고,
    상기 타겟 영역 내에서 상기 기준선 또는 상기 교차점을 중심으로 타측에 위치한 지점의 경우, 해당 지점과 상기 기준선 또는 상기 교차점 간의 수평거리는 양수인 풍하중 산출 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 정점으로 결정하는 단계는:
    상기 다수의 지점으로부터 얻은 상기 중간에 해당하는 가장 높은 지점이 다수인 경우, 상기 다수의 가장 높은 지점 중 상기 구조물이 위치하는 지점과의 수평거리가 가장 짧은 지점을 상기 정점으로 결정하는 단계를 포함하는 풍하중 산출 방법.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 정점높이를 산정하는 단계는:
    상기 다수의 지점 중 가장 낮은 지점;
    상기 다수의 지점 중에서 최빈수에 해당하는 높이를 갖는 지점;
    상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점;
    상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 도수가 가장 큰 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점;
    상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급의 계급값에 해당하는 높이를 갖는 지점; 또는
    상기 다수의 지점의 높이에 대한 도수분포에서 가장 낮은 계급에 속하는 지점들의 평균 높이에 해당하는 높이를 갖는 지점;
    을 상기 지표면으로 결정하는 단계를 포함하는 풍하중 산출 방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 정점높이와 상기 다수의 지점의 위치 및 높이 정보를 기반으로 풍상측 수평거리를 산출하는 단계를 더 포함하는 풍하중 산출 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 풍상측 수평거리를 산출하는 단계는:
    상기 정점과 각 지점 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 가장 가까운 지점을 결정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하는 단계; 또는
    상기 정점과 각 지점 간의 높이 차를 계산하고, 상기 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 가장 가까운 제 1 지점 및 두 번째로 가까운 제 2 지점을 결정하고, 상기 제 1 지점 및 상기 제 2 지점으로부터 보간을 이용하여 상기 정점과의 높이 차가 상기 정점높이의 절반에 해당하는 지점을 산정하고, 해당 지점과 상기 정점 간의 수평거리를 계산하는 단계;
    를 포함하는 풍하중 산출 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 정점높이와 상기 풍상측 수평거리를 기반으로 지형계수를 산출하는 단계를 더 포함하는 풍하중 산출 방법.
  27. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,
    제 14 항, 및 제 16 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,에 따른 풍하중 산출 방법을 컴퓨터로 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체.
  28. 컴퓨터와 결합되어 제 14 항, 및 제 16 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 따른 풍하중 산출 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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