• 한국항공우주학회지
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• 제31권6호
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• pp.72-78
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• 2003

액체로켓용 터보펌프 인듀서에 대한 수치해석적 연구가 수행되었다. 5,000RPM 및 6,000RPM의 회전속도 조건에서 여러 가지 유량조건에 대하여 수치해석이 수행되었다. 이에 대한 입구유동각, 쉬라우드 표면 정압분포, 수두 및 효율에 대한 분석이 수행되었으며, 실험값과 비교하였다. 쉬라우드 정압의 분포는 실험과 비교하여 잘 일치하는 결과를 얻을 수 있었으나, 입구의 역류가 심한 지역에서는 실험값과 차이를 보였다. 전체성능, 즉, 수두 및 효율은 대체로 실험값과 잘 일치하였지만, 유량계수 0.08이상의 고유량에서 계산값이 실험치에 비하여 낮게 예측하는 것이 확인되었다. 본 연구에 채택된 인듀서의 경우, 유량계수가 0.074일 경우에 수력성능이 최고가 되었으나, 유량계수가 0.085이상에서 입사각이 양의 값을 가지게 되었다. 흡입성능의 측면에서는 입사각이 양의 값을 가지는 것이 권장되므로 설계자는 성능과 흡입성능에서 적절한 유량계수를 선택하여야 할 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.114-120
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• 1999

기존의 DDAM에서 충격응답해석을 위해 널리 채용되는 수학적 모델은 단순화된 다자유도의 질량 스프링계 모델이었다. 그러나 근래에는 탑재장비가 점점 복잡하고 다양해지기 때문에 이들을 전체 유한요소 모델로 모델링해서 충격해석을 실시하고 있다. 본 논문에서는 범용 구조유한요소 해석프로그램인 MSC/NASTRAN에서 제공하는 DMAP 기능을 활용하여 선박, 함정용 탑재장비의 내충격 안전성평가에 활용할 수 있는 DDAM 프로그램을 개발하였다. 고유진동해석후 DMAP으로 추출한 데이터를 입력치로 하여 본 연구에서 개발된 DDAM에 의해 도출된 장비의 유효질량, 중량, 충격응답등은 ANSYS에서 제공하는 DDAM 결과와 비교되었다. 대체적으로 두 결과는 잘 일치하여 프로그램의 유용성 및 정확성이 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.39-48
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• 2022

지진 발생 시 방송통신서비스는 현장 구조 및 효과적인 복구 작업에 직결된다. 최근에 다양한 면진장치들이 방송통신설비의 심각한 피해를 방지하기 위하여 건물 층과 방송통신설비의 바닥부 사이에 설치하는 방법이 널리 사용되고 있다. 하지만 긴 고유주기를 가진 건물은 공진현상에 따른 예상치 못한 응답증폭으로 인하여 더 큰 피해가 발생할 수도 있다. 따라서 본 연구에서는 두 개의 면진장치를 선정 후 중층, 고층건물의 해석적, 실험적 연구를 통하여 면진장치가 바닥부에 설치된 방송통신설비의 내진 안전성을 평가를 목표로 한다. 해석적 연구를 수행하여 가진 시 중층, 고층건물 최고층의 저주파수 영역대의 동적응답을 확인하였다. 또한 해석적 연구에서 확보한 층응답을 바닥부에 면진장치가 설치된 방송통신 설비를구비하여 실증 실험을 통해 내진안정성을 평가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.123-123
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• 2023

하천이 바다와 만나는 하구(河口, estuary)지역은 조위의 영향을 강하게 받아 하천 수위의 낙폭이 크고, 하상(河床)의 변동 또한 심하다. 때문에 이러한 감조구간은 홍수위 산정에 있어서도 일반하천에 비해 보다 세심한 주의가 요구된다. 우리나라 4대강 중 한강을 제외한 낙동강, 금강 및 영산강은 하구언 설치로 인해 이미 하구로서의 기능을 상실한 상황이다. 반면 한강 하류 구간은 북한과의 접경지역이라는 지리적, 상황적 특수성으로 인해 하구언 설치가 불가능하였기에 지금까지 감조상태를 유지하고 있다(Park and Baek, 2017). 지금까지 계획홍수위 산정시 일반하천이든 감조하천이든 간에 그 고유의 특성을 고려치 않고 정상-부등류(steady-nonuniform flow) 모의를 하는 것이 일반적인 관례이었다. 하지만 2018년 개정된 하천설계기준에 따르면 감조하천 구간에서는 반드시 부정류(unsteady flow) 모의를 수행하도록 규정하고 있다. 이에 따라 2020년 고시된 한강(팔당댐~하구) 하천기본계획(변경) 보고서에는 부정류해석을 통한 홍수위 산정분이 수록되어 있다. 문제는 "한강하구는 서해조석의 영향을 받는 감조하천이기는 하나 계획홍수량 유하시 한강에 미치는 조위의 영향은 미미하므로..."라는 결론을 도출하면서 부정류해석 결과 대신 부등류해석 결과를 계획홍수위로 결정했다는 것이다. 본 연구에서는 한강의 종점 유도지점을 기점으로 조석을 하류단 경계조건으로 부여하는 부정류 해석을 수행하여 한강하천기본계획(2020)의 홍수위와 비교하였다. 그 결과 본 연구에서 산정한 홍수위가 하구에서부터 신곡수중보 하류구간까지는 하천기본계획의 그것과 상당한 차이를 보였다. 한강하류 구간은 계획홍수량 발생시에도 조석의 영향을 받는 감조구간이므로 고시된 계획홍수위의 재검토가 필요해 보인다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.18-25
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• 2018

액체 추진 우주 발사체의 모드 시험을 대체 혹은 보완할 수 있는 신뢰성 있는 전산 모드 해석 기법의 정립을 위하여 액체 추진제 및 플렌지 조인트의 유한요소 모델링 기법을 정립하였다. 본 연구에서는 추진제 탱크 모델과 발사체 1단 축소 모델에 대하여 MSC.NASTRAN을 이용하여 전산 모드 해석을 수행 후, 모드 시험의 고유 진동수를 비교하여 모델링 및 해석 기법을 검증하였다. 추진제 탱크의 경우 가상질량 기법을 이용하여 액체 추진제를 모델링하였으며, 추진제 탱크의 종 모드 (bell mode)를 잘 예측하였다. 액체 추진제를 포함한 발사체 1단 축소 모델에 대하여, 보정된 재료 물성치와 RBE2 요소를 사용한 플렌지 조인트의 모델링 기법은 각각의 플렌지에서 24개의 볼트 조인트를 사용한 모델에 대하여 10% 이내의 오차의 1차 및 2차 굽힘 모드의 고유 진동수를 적절하게 계산하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.329-334
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• 2017

다양한 산업 분야의 구조물은 여러 부구조의 조합으로 구성되며, 시스템의 자유도 또한 무수히 많다. 높은 복잡성을 가지는 구조물의 해석 및 계산 효율을 향상시키기 위해서 해석 모델의 단순화 및 자유도 축소가 요구된다. 지난 50여 년 동안 규모가 큰 공학적 문제를 단순화하기 위해 다양한 부분구조화 기법들이 개발되어 왔다. 이러한 부분구조화 기법들은 Newton-Raphson 알고리즘 등과 같은 반복계산을 동반하는 비선형 구조해석 문제 해석에 매우 효과적이다. 본 논문에서는 기 개발된 비선형 부분구조화 기법 중의 하나인 모드미분(modal derivatives)을 이용하여 기하비선형 보의 모델 축소에 적용하고자 한다. 모드미분은 모드 기반 축소 기저의 2차항의 형태로, 선형모드의 조합으로 근사 가능한 변위벡터를 미소변위에 대한 Taylor 급수를 통해 확인할 수 있으며, 시스템의 고유치 문제를 모드 좌표로 미분을 함으로써 얻어진다. 모드미분에는 비선형 접선 강성행렬의 미분을 포함하고 있으며, 이는 유한차분법 등의 근사를 통해 계산할 수 있다. 제안된 방법론은 기하학적 비선형 문제에 우수한 성능을 보이는 동시회전 유한요소법에 적용하였다. 수치예제를 통해 보의 경계가 수평으로 움직일 수 있는 문제에서는 기존의 모드축소기법이 매우 비효율적임을 알 수 있었다. 한편 모드미분을 이용한 축소기법은 다양한 경계조건에 대하여 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.197-206
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• 2003

임의의 경계조건과 변두께를 갖는 축대칭 반구형 쉘과 반구형체의 진동수와 모우드형상을 결정하는 3차원적 해석법이 소개되었다. 수학적으로 2차원적인 전통적인 쉘이론과는 달리 본 연구의 해석법은 3차원 동적 탄성방정식을 사용하였다 자오선방향 (Φ), 법선방향(z), 원주방향(θ)으로의 변위성분인 μ/sub Φ/, μ/sub z/, μ/sub θ/는 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, 와 z 방향에 대해서는 대수다항식으로 표현될 수 있다. 축대칭 반구형 쉘의 변형률 에너지와 운동 에너지를 정식화하고, 리츠법으로 고유치문제를 계산하였다. 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해의 상위 경계치 진동수를 구하였으며, 이 때, 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 자오선방향으로 선형적으로 꿩 두께가 변하는 반구형 쉘과 반구형체치 3차원적 진동수를 최초로 계산하였으며, 축방향으로 난 조그만 원추형 구멍이 진동수에 미치는 영향도 분석하였다. 상두께와 자유경계조건을 갖는 두꺼운 축대칭 반구형 쉘에 대한 3차원적 리츠해와 3차원적 유한요소법에 의한 진동수를 서로 비교하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.126-134
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• 2007

Although there has been substantial research on the squeal noise for the automotive brake system, robust design issues with respect to control factors equivalent to design variables in optimization, noise factors due to system uncertainties, and signal factors designed to accommodate a user-adjustable setting still need to be addressed. For the purpose, the robust design applied to the disk brake system has been investigated by DOE (Design of Experiments) based Taguchi analysis with dynamic characteristics. The specific goal of this methodology is to identify a design with linear signal-response relationship, and variability minimization. The finite element models of the disk brake assembly have been constructed, and the squeal noise problems have been solved by complex eigenvalue analysis. As the practical robust design to reduce the brake squeal noise, material properties of pad, disk, and backplate, thickness and geometry of pad are selected as control factors, material properties of pad and disk, and the contact stiffness have been considered as noise factors, and friction coefficient between pad and disk is chosen as a signal factor. Through the DOE based robust design, the signal-to-noise ratio and the sensitivity for each orthogonal array experiment have been analyzed. Also, it has been proved that the proposed robust design is effective and adequate to reduce the brake squeal noise.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.799-810
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• 2003

일반적으로 수문모형은 직접 또는 간접적으로 정의되는 지형매개변수에 대한 지형학적 해석을 필요로 한다. GIS는 지형의 수치자료로부터 이러한 매개변수를 추출하여 제공할 수 있다. 따라서 본 연구는 수치지형도상의 실제 하천망 및 threshold area를 추출하고, 정방행렬의 고도수치를 표현하는 수치고도모형(Digital Elevation Model :DEM)로부터 하천망을 추출시, 실제 지형도상에서 나타나는 threshold area의 통계적 변화에 따른 변화를 검토하였다. 또한 실제 수치지형도에서 추출한 유역의 지형매개변수와 DEM으로부터 추출한 지형매개변수를 지형학적 순간단위도(Geomorphological Instantaneous Unit Hydrgraph : GIUH)모형의 입력자료로 활용될 때, DEM의 격자 크기와 하천망 추출에 필요한 threshold area의 변화에 대한 유역 특성 고유치의 민감도를 분석한 것이다. 본 연구 결과 DEM의 격자크기와 threshold area의 변화에 따라 GIUH 모형은 민감하게 변화하고 있음을 알 수 있었으며, 보청천 산성교 적용 대상지역의 경우 DEM격자크기는 25m∼50m의 크기가 적정하고, 하천망을 추출할 때 사용되는 threshold area는 초과확률 30%∼5o%크기가 적정함을 보여줬다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.209-214
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• 2017

비대칭 다층 유전체 격자구조에 입사된 평면파는 대칭 격자구조와 같이 공간 고조파들을 생성한다. 이 성분들 중에 특정 공간 고조파는 GMR 특성으로 알려진 강한 공진 산란 변화를 겪는다. 본 논문에서는 이러한 효과를 명확히 분석하기 위하여 고유치 문제에 기인한 정확한 등가전송선로 이론(RETT)을 사용하여 격자 영역 내부의 공진현상과 분산특성을 분석하였다. 그 결과, 산란 공진의 peak에서 격자구조에 의하여 발생한 반사 모드와 격자구조에서 전송되는 누설 모드가 거의 일치한다는 것을 알 수 있었다. 따라서 누설파의 자유 공명 특성과 관련된 GMR 효과가 비대칭 다층 유전체 격자구조에서도 발생한다는 것을 확인하고 일반화하였다. 전형적인 격자의 공진특성을 보여주는 정량적인 수치해석 결과가 주어졌으며 TE, TM 모드가 반사면에 수직 입사된 특수한 경우도 논의하였다.