• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.655-666
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• 2014

최근 건설공사에 디자인적 요소가 많이 강조 되면서 비정형 구조물이 증가하고 있다. 이에 따라 여러 소프트웨어들이 BIM환경에서 3D객체의 물량산출기능을 제공하고 있지만, 솔리드 모델기반 정형화된 객체의 제한된 물량산출기능을 제공하고 있다. 비정형 토목 구조물과 같이 수직적 단면형상의 변화정도가 심한 3D객체는 다수의 곡면 표현을 포함하므로 솔리드로 모델링하는데 많은 노력이 필요하며, 해당 모델이 포함한 기하정보의 수가 방대하기 때문에 특정한 단면에 대한 기하정보를 추출하기가 용이치 않다. 이러한 이유로 비정형 구조물을 솔리드 모델의 3D객체로 표현하는 데에는 한계가 따른다. 반면 서피스 모델은 비정형 객체의 형상을 비교적 자유로이 표현할 수 있고, 점, 선, 면으로만 이루어진 모델이기 때문에 정보의 용량이 적다. 따라서 대부분이 복잡한 형태로 방대한 양의 설계작업을 필요로 하는 토목공사의 설계정보 용량을 고려한다면, 서피스 모델링은 토목구조물 설계와 물량산출에 유리한 모델링 방법이 될 수 있다. 본 연구는 건설공사 비정형 구조물의 설계 작업에 유리한 서피스 모델기반의 3D객체를 이용한 비정형 객체의 물량산출 알고리즘을 제시하는 데 목적이 있다. 제시된 방법론은 사례적용을 통하여 수계산 및 기존 솔리드방식의 물량산출결과와 비교하여 정확성을 검증하고 있다.

• 대한공업교육학회지
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• 제36권1호
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• pp.115-130
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• 2011

수중을 운동하는 원통형 구조물의 끝단에서 앞쪽으로 전달되는 구조 소음은 배열 센서의 감도에 많은 영향을 미치게 된다. 이러한 전달 소음을 효과적으로 차단하고자 두 개의 소음차단 링을 직경이 500mm이고 길이가 840mm인 구조물의 원통 끝면에서 120mm, 240mm 지점에 각각 설치하고 소음 주파수별 저감 특성을 분석하였다. 두 개의 소음차단 링을 설치한 결과 센서가 받는 최대 응력이 약 10.1 % 감소함을 알 수 있었다. 외부 소음 주파수를 100Hz에서 6kHz까지 입력하고 두 개의 소음차단 링의 존재 유무에 따른 소음저감 예측곡선을 6차 다항식을 이용하여 예측하였는데 주파수 4kHz~6kHz 대역에서는 소음차단 링의 설치로 인하여 약 20dB 내외의 소음 저감 효과가 있음을 알 수 있었다. 외부 음원 주파수가 각각 200Hz, 500Hz, 900Hz 일 때 원통형 구조물의 표면에 발생하는 음압 레벨을 수치 해석한 결과 두 개의 소음 차단 링이 설치된 후에는 최고음압을 나타내는 부위가 점차 원통 우측 끝면으로 옮겨감을 알 수 있었다. 곡면 배열센서의 설치 특성은 원통 주위를 따라 배열되는 것을 생각한다면 이러한 형태의 소음차단 링은 매우 효과적으로 소음 감소를 이룰 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1665-1673
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• 2013

최근 건설 산업에서는 기능과 조형미를 갖춘 비정형 구조물에 대한 관심과 수요가 증가하고 있는 추세이다. 거푸집 기반의 시멘트 구조물은 구조물의 강도, 시공의 용이성, 치수 정확도, 표면 거칠기 등의 측면에서 장점들을 가지고 있지만, 다양한 비정형 구조물을 건설하는 데 있어서는 공사비용과 공사 기간을 증가시키는 한계점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 미국과 영국에서는 이미 쾌속 조형 기술을 건설 분야에 적용시킨 Contour Crafting이나 Concrete Printing과 같은 적층 시공 시스템이 산 학 간의 공동연구를 통해 개발되었다. 국내에서는 이에 관련된 연구가 전무하여, 본 기술로부터 융합 및 파생될 수 있는 가능성이 가로막힌 실정이다. 본 논문에서는 거푸집 없이 자유 곡면 형태의 구조물을 시공할 수 있는 자동화 적층 시공 시스템의 프로토타입 개발에 관련된 기계, 제어 시스템을 포함한 설계 요소들에 관하여 기술하였다. 적층형 시공에 적합한 재료는 섬유보강모르타르를 압축강도, 유동성 및 점도, 경화시간 실험을 통하여 선정하였다. 선정한 모르타르 배합비로 자동화 적층 시공 시스템에서 이송 및 압출 실험을 수행함으로써 적층 시공 시스템의 성공적 개발 가능성을 입증하였다. 본 연구의 결과를 기초로 향후 자동화 적층 시공 시스템을 보완한다면 토목 및 건축의 다양한 응용 분야에 확대하여 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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• pp.214-217
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• 1999

본 논문은 비균일, 비선형 분포를 가지는 비정형 하이드로폰 어레이를 견인하여 목표물로부터 발생된 협대역 신호에 대한 DOAs(Direction-Of-Arrivals) 및 도플러 주파수 정보를 동시에 추정하는 기법을 제안한다. 균일분포 선형 어레이를 견인하는 전통적인 처리기법은 DOA 추정에 국한되어 활용될 수 있다는 한계점을 가지고 있을 뿐 아니라 목표물의 특징을 파악할 수 있는 중요한 정보 중의 하나인 발생신호의 주파수 성분을 추정하기 위해서는 주파수 스펙트럼을 별도로 구성하여야하는 등의 난점을 지니고 있어 조기 경보 능력의 치명적인 제한점을 가질 수 있으며, 하이드로폰 어레이의 구조가 외부적인 환경요인에 의하여 선형을 유지하지 못함으로써 추정능력을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 한계성을 극복하기 위하여 불규칙한 곡면을 가지고 있는 모함의 측면에 하이드로폰 어레이를 설치하여 목표물의 DOA 뿐만 아니라 모함의 이동에 의해 목표물과 사이에서 발생하는 도플러 주파수까지 동시에 추정하는 기법을 제안한다 특별히, 도플러 주파수 추정은 취득신호에 대한 퓨리에 변환과정을 거치지 않고 추정함으로써 계산량을 감소시킬 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.51-60
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• 2020

횡방향의 토압에 저항하는 앵커블록, 흙막이 가설벽체, 레이커 지지블록 등에서 수동토압 산정은 중요한 요소이다. 실무에서는 사용의 편의성으로 인하여 파괴면을 직선으로 가정한 Coulomb과 Rankine의 이론을 사용하여 토압을 산정하는 것이 일반적이다. 하지만 실제 발생하는 수동파괴면은 벽면과 지반의 마찰로 인하여 벽체부근에서는 곡면이고 지표부근에서는 평면이 되는 복합파괴면을 형성한다. 흙막이 구조물의 안정검토에서 저항력으로 산정되는 수동토압이 발생되는 변위는 주동토압이 발생되는 주동변위 보다 커 대부분 구조물의 안정성을 초과하는 변위가 발생하여야 수동토압의 저항력이 발휘되므로 수동토압을 설계에 적용하기 위해서는 허용변위 이내의 임의변위에서 발휘되는 수동측토압의 산정이 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 복합파괴면을 반영한 한계변위 내의 임의 변위에서 발휘되는 수동측토압을 산정할 수 있는 반경험식을 활용하여 벽체의 세 가지 거동조건에 따라 임의 변위에서 발휘되는 수동토압을 분석하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.565-570
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• 2009

국내의 비정형 건축물은 현재 도입기로, 동대문디자인파크, 전곡선사박물관, 부산국제영화센터 등이 건설 계획 되어지고 있지만 대부분이 실시설계 또는 착공단계에 머물고 있고, 아직까지 구체적인 시공단계에 이른 건축물이 없는 실정으로 비정형외장재의 이중곡률 (Non-Uniform Rational B-Spines)을 반영한 프로토타이핑(Prototyping), 패널화(Panelizing), 현장조립 시 기하학 통제기법, 시공오차 측정기법, As-Planned 도면과 As-Built 도면의 비교를 통한 준공도면의 작성기법 등에 대한 준비가 절실히 필요한 상황이다. 그러나 현재 비정형 건축물의 설계는 초기계획(Concept Design) 단계에서 건축가와 구조기술자의 협업 중요성만 강조되고 있고, 건축물이 비정형화됨에 따라 기하학적으로 설계 및 시공되어야 하는 건축물의 외장재에 대한 설계방법과 시공단계에서 시공품질 확보방안, 시공 하자를 유발시키는 다양한 변수에 대한 대응방안 등은 아직까지도 그 중요성을 인식하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 비정형 건축물의 설계에 사용되는 Architectural Geometry Control 도구 중 그 활용성이 부각되어 지고 있는 Bentley 사의 Generative Components를 활용하여 비정형 건축물의 이중곡률 곡면외장재의 부재생산을 위한 패널화, 제작도면 추출에 관한 연구를 수행하고자 한다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권2호
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• pp.106-115
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• 2018

The forward and afterward parts of ships and offshore structures are designed to improve the fuel consumption performance. These are made of curved plates with a large thickness. If a fabricated curved plate has some dimensional errors, a lot of additional cost is incurred in the assembly process. Thus, an accurate dimensional assessment is very important for fabrication. In this paper, we propose an assessment method for the dimensional quality management of curved plates. This can be applied to data measured using a variety of three-dimensional instruments, with boundary measurement points automatically classified and sorted to create a measurement surface. The assessment is evaluated after matching the CAD surface and the measured surface considering constrained conditions. The fabrication assessment is evaluated as a probability of how much the tolerance is satisfied.

• 한국지구과학회지
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• 제31권6호
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• pp.555-562
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• 2010

응력을 받고 있는 사면의 변형 여부를 분석하기 위해 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 일정 기간의 차이를 두고 정밀 측량을 수행하였다. 3차원 레이저 스캐너는 비접촉식으로 레이저 빔의 주행시간을 이용하여 대상점의 3차원 좌표를 결정할 수 있는 장비로써, 사면이나 대형 구조물의 변위를 분석하는데 매우 유용한 장비이다. 스캐닝은 약 7개월의 시간차이를 두고 이루어졌으며, 측정간의 비교를 위해 사면의 외부에 기준점을 유지하여 사용하였다. 변형 여부를 판단하기 위해, 평면각 변화, 곡면도 변화, 격자 틀의 각도 변화, 공통 병합점의 편차 등을 분석하였다. 분석 결과, 사면의 변형이 특히 많이 발생한 지점을 결정할 수 있었고 이를 보수·보강 방안의 마련에 활용할 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.135-141
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• 2015

중대사고시 핵연료와 원자로 내부 구조물이 용융되어 원자로용기의 하부에 재배치되면 밀도차이에 의하여 상부의 금속용융물층과 하부의 혼합물층으로 나누어진다. 하부 반구의 혼합물층에서는 지속적으로 붕괴열이 발생하고 이 열은 원자로용기의 건전성을 위협한다. 본 연구는 반구 내부의 체적 열원(Volumetric heat source)이 내재된 매질에서의 자연대류 열전달 현상을 물질전달 실험방법을 이용하여 모사하였다. 황산-황산구리의 구리도금계를 물질전달계로 사용하여 모사를 수행하였다. 수정 Rayleigh 수 $3{\times}10^{14}$에 대하여 Nusselt 수는 반구 하단에서 최소값을 보였고 곡면부를 따라 최상단으로 갈수록 증가하였다.

• 소성∙가공
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• 제22권4호
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• pp.196-203
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• 2013

Flexible stretch forming is an appropriate process for manufacturing of components for aerospace, shipbuilding and architecture structures. Flexible stretch forming has several advantages including that it could be applied to form various shapes such as ones with double curved surfaces. In this study, a systematic numerical simulation was conducted for forming double curved surfaces using flexible stretch forming. The desired surface had a saddle type configuration. It had two radii one of 2500mm and the other of 2000mm along its length and width. In the simulation, the decrease of elastic recovery due to the stretching was confirmed. Experiments were also conducted to confirm the viability of the process. By comparing the simulation to the experiment results, the suitability of flexible stretch forming for double curved surfaces was verified. From the results, the maximum error from desired surface was confirmed at about 1.3mm at the edge of the surface. Hence, it is confirmed that flexible stretch forming has the capability and feasibility to manufacture curved surfaces for architectural skin-structures of buildings.