바람장미(wind rose) = 풍배도

바람과 장미 

둘과의 상관관계가 있을까?

윈드로즈? 뭘까 뭘까

 

 

 

 

우선 바람장미로 검색해 본 이미지는

아래와 같다

뱅글뱅글 돌아가는 원에 그려지는 

막대그래프들 바람의 세기에 따라서 바뀌는 색깔

 

 

보다 보니 장미꽃같아 보인다

아하 그래서 바람장미라고 불리우는 구나

좀 억지스럽기는 해도

이렇게 이미지로 기억하는것이 

장기기억으로 넘기기 쉬우니까

음... 기억하자 바람장미!

바람장미란?(Wind rose)

 

바람장미는 관측지점의 어느 기간에 대하여 각 방위별 풍향

출현 빈도를 방사 모양의 그래프에 나타낸 것으로,

출현빈도의 백분율(%)을 각각의 풍향에 대응하는 방위판 위에

방위선의 길이로 나타냄

단, 고요(Calm, 풍속 0.4m/s 이하)의

출현빈도는 그래프의 중심에 표시함

막대는 바람이 불어오는 방향을 나타내며,

각 풍향의 풍속계급별 빈도도 함께 나타냄

 

* 매 정시 시간자료를 기준으로 생성

* 계급의 구분 기준은 보퍼트 풍력계급표의 2단계(~3.3), 3-4단계(3.4~7.9), 5-6단계(8.0~13.8), 7단계(13.9~) 참고

* 기상월보에서는 한달동안의 시간별 바람자료를 사용하여 표현

 

자료 : 기상청 기상자료개방포털(https://data.kma.go.kr)

 

즉 쉽게 말하자면

어느 한 지점을 기준으로

바람의 풍향, 풍속을 하나의 원형그래프로 표현한 것으로 

기간별로 어느 지점의 풍향, 풍속을 한번에 알 수 있다는 것이 특징임

 

 

풍극범위(wind coverage)

 

활주로의 옆 방향 측면에서 부는 바람이

위험풍속(일반적으로 15 mile/h)을 초과하지 않는 시간을 전체 측정시간에 대한 백분율로 나타낸 값.

모든 비행장은 풍극 범위가 95 % 이상 되도록 그 방향을 정하고 있으며

단일 활주로가 부족할 경우 활주로를 추가 설치함.

 

항공기 이착륙과 바람 방향

대개 활주로의 방향을 정하는 데에는 

바람의 영향을 가장 우선적으로 고려한다. 왜 그럴까?

이는 활주로에서 바람의 방향과 세기에 따라서 비행기 이착륙에 매우 중요한

영향을 미치기 때문이다.

비행기가 이륙 착륙할 때

맞바람!! 즉 바람을 맞으면 양력(비행기를 공중으로 띄어올리는 힘)이 향상하기 때문에

비교적 안전하게 이착륙을 할 수 있다.

그러나 뒷바람의 경우 비행기의 양력이 감소하게 되어

비행기가 이륙할때 이륙거리가 길어지게 되고

비행기가 착륙할 때에도 불안정한 접지와 제동을 방해하는 요인으로 작용하게 된다고 한다.

특히 옆바람이 불면 비행기 착륙 시 자세 제어가 어렵고 동체가 많이 흔들려 위험성이 증가하게 된다.

■ 바람방향에 따른 항공기 이륙거리

 그래서 이러한 바람의 영향 때문에

활주로는 대체적으로 맞바람!!을 가장 많이 맞을 수 있는 방향으로 

건설되는데 

이때 활용할 수 있는 통계적 자료가 바로

바람장미(wind rose)라고 할 수 있다. 

바람장미 다시 한번 정의를 생각해 보자면

어떤 관측지점에 대해

일정한 기간의 방위별 풍향 출현 빈도와 풍향별 풍속계급 빈도를

원형 그래프로 나타낸 것을 말한다.

바람장미를 보면 그 지역에 어느 방향으로 바람이 가장 자주, 얼마나 세게 부는지 알 수 있는 것이다.

 

따라서 우리나라의 공항 활주로는 아래 그림과 같이

바람장미를 활용하여 방향을 결정하고 건설되었을 것이다.

 

인천공항과 대구공항의 바람장미 그래프는 

북서-남동 방향으로 바람이 가장 많이, 세게 부는 것을 볼수 있는데 이는

겨울철 시베리아 기단의 발달로 인한 북서풍

여름철 북태평양의 발달로 인한 남동풍이 주로 부는 우리나라의 기상학적 특성 때문이다. 

이처럼 계절별로 탁월한 바람이 부는 즉, 계절풍이라는 기상학적 특성 덕에 우리나라 공항들의 활주로는 

대부분 인천공항과 대구공항과 같이

북서-남동 방향이다. 

울산공항은 바람장미 그래프에서 북풍이 강하게 나타남으로

활주로 방향이 남-북 방향임을 알수 있다.

이처럼 바람이 일정하게 부는 지역에서는 

활주로 방향을 바람 방향에 따라 건설(양력을 잘 받을 수 있는 맞바람방향)하게 되고

활주로가 여러개 있더라도 그 모습은 대부분 평행한 형태로 건설 된다.

 

다만 양양공항은 바람장미 그래프에서 주로 부는 바람의 방향이 서풍임에도 불구하고 

활주로 방향은 북서-남동 방향으로 건설되어 있는데

이는 양양공항의 지형적 특성 때문이다. 동-서방향으로 활주로를 설치할 경우 

높은 산맥의 영향으로 항공기 이륙 착륙의 각도를 확보하기가 어려워 활주로를 북서-남동 방향으로 설치하게 된 것이다.

이처럼 활주로 방향은 가장 중요한 요소인 바람과 더불어 지형지물에 의한 영향, 소음문제 등의 영향 등 

여러가지를 고려하여 정해진다. 

이중 가장 중요한 역할을 하는 바람!!!!

이는 바람장미(Wind rose)를 통해 결정되어진다고 할 수 있다.

 

참고 논문

활주로 방향 설정을 위한 풍배도 프로그램의 개발 연구 A Study on Development of Wind-Rose software for Planning Runway Direction at an Airport.pdf

0.59MB

 

바람장미의 그외 활용

바람장미(풍배도)는 공항활주로 건설시 활주로 방향 결정 뿐만 아니라

건축물을 지을 때나 토지이용에 있어서 유용한 자료로 사용이 가능함

새로운 건축물(농장 또는 공장)을 지을 때

바람에 영향에 따라 농장이나 공장에서 발생하는 악취가

주변 주택가(민가)에 미치는 영향을 검토하여

토지이용의 효율성을 제고할 수 있음

 

또한

풍력발전기 건설시

1년동안의 바람정보를 통해

바람장미를 그려봄으로써

풍향정보와 일정이상의 풍력을 통해 전기를 생산할 수 있는

꾸준한 바람의 자원을 얻을 수 있는 지의 정보

그리고 풍력발전기를 어느 위치에 건설할지 등의 위치를 검토가 가능함