• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.251-251
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• 2021

최근 기후변화로 인한 집중호우의 영향으로 홍수 시 댐으로의 유입량이 설계 당시보다 증가하여 댐의 안전성 확보가 필요하다(감사원, 2003). 이에 건설교통부(2003)는 기후변화와 댐 노후화에 대비하여 치수능력증대사업을 추진하여 댐의 홍수배제능력을 확보하였고, 환경부(2020)에서는 40년 이상 경과된 댐을 대상으로 스마트 안전관리체계 구축을 통한 선제적 보수보강, 성능개선 및 자산관리로 댐의 장수명화를 목적으로 댐의 국가안전대진단을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 댐 시설(여수로)의 노후도 평가 시 활용 될 수 있는 여수로 표면손상 원인규명에 대하여 3차원 수치모형(FLOW-3D 및 COMSOL Multiphysics)을 통해 검토하고자 한다. 연구대상 댐은 𐩒𐩒댐으로 지형 및 여수로를 구축하였으며, 계획방류량(200년 빈도) 및 최대방류량(PMF) 조건에서 모의를 수행하였다. 수치모의 계산의 정확도 검토를 위하여 Baffle의 설치를 통하여 시간에 따른 유량의 변화를 설계 값과 비교하였고 오차가 1.0% 이내를 만족하는 것을 확인하였다. 여수로 표면손상의 다양한 원인 중 기존연구(USBR, 2019)를 통하여 공동침식(Cavitation Erosion) 및 수력잭킹(Hydraulic Jacking)에 초점을 두었으며 방류조건 별 공동지수(Cavitation Index)산정을 통하여 공동침식 위험 구간을 확인하였다. 이음부의 균열 및 공동으로 인한 표층부 콘크리트의 탈락현상을 가속화시키는 수력잭킹 검토를 위하여 국부모형을 구축하였고 음압력(Negative Pressure), 정체압력(Stagnation Pressure), 양압력(Uplift Pressure)의 분포를 확인하였다. 최종적으로 COMSOL Multiphysics를 통하여 압력분포에 따른 구조해석을 수행하여 폰 미세스(Von Mises) 등가응력 및 변위를 검토하여 콘크리트의 탈락가능성을 확인하였다. 본 연구는 여수로 공동부 및 균열부에서의 손상메커니즘을 확인할 수 있는 기초적인 연구이지만 향후에는 다양한 지형조건 및 흐름조건에서의 압력분포 분석 및 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행한다면 구조물 노후도 및 잔존수명 평가에 필요한 손상한계함수 도출이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.223-223
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• 2022

최근 도시지역의 홍수피해가 증가함에 따라 홍수방어대책이 중요해지고 있다. 제방 축조 및 배수시설 개선 등의 구조적 대책이 우선되어야 하나, 계획빈도 이상의 호우로 인한 피해 발생시 인명피해 및 재산피해를 최소화하기 위한 비구조적 대책 또한 중요한 실정이다. 본 연구에서는 도시지역의 비구조적 대책 수립을 위해 하천 제방 붕괴로 인한 홍수범람 해석을 수행하였다. 도시지역의 홍수범람 해석은 일반적으로 확산형의 흐름 특성을 가져, 홍수의 잠재성이 크다고 판단되는 도시지역에 대해 확산형 범람 해석을 통해 홍수의 전파양상을 심층적으로 검토할 수 있는 Flumen 모형을 적용하였다. "홍수위험지도 작성에 관한 지침(2020, 환경부)"에서는 2차원(확산형) 홍수범람 분석시 LiDAR 기반 1m급 DEM 자료를 권장하고 있으나, 영산·섬진강권역(제주도 포함) 내 1m급 DEM 자료는 약 11,320km²가 구축되어 전체면적(17,756km²) 대비 64%만 구축되어 도시지역 전체 적용에 한계가 있다. 본 연구에서는 도시지역과 농경지가 포함된 도시지역(농촌형 도심지역)을 대상으로 1m급 DEM과 5m급 DEM을 구분하여 2차원(확산형) 홍수범람 분석을 수행하였다. 도시지역으로는 지방하천 순천동천이 관류하는 순천시가지를 선정하였고, 농촌형 도심지역으로는 지방하천 광치천이 관류하는 남원시가지를 선정하였다. 2차원 홍수범람 해석을 위해 주요 지점별 파제 시나리오는 각 지구별 동일하게 작성하였으며, DEM 자료에 따른 검토 결과, 도시지역의 경우 지하차도 등과 같은 시설로 인한 차이가 발생하였으나, 농촌형 도시지역의 경우 DEM 해상도에 따른 침수양상 및 면적 차이가 크지 않은 것으로 검토되어 농촌형 도시지역의 경우 5m급 DEM 자료의 활용이 가능한 것으로 검토되었다. 추후 전국 지방·도시하천에 대한 홍수위험지도 제작이 완료된다면 홍수로 인한 침수피해에 대해 사전에 대비하고, EAP, 재해지도 제작, 수해방지대책 수립 등 관련 계획수립 시 기초자료로 활용이 가능할 것이다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.10 no.5
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• pp.109-115
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• 1998

철근콘크리트 구조물이 과소설계되어 있거나 과다 하중이 작용하게 되면 그 구조물의 구조성능을 파악하여 보수.보강을 시행하게 된다. 최근에 가장 맣이 사용되는 보수.보강 재료로는 특히 휨내력을 보강하는데 탄소섬유를 들 수 있다. 탄소섬유쉬트는 내열성과 내호염성에 있어서 회재가 발생할 경우 보강재료로서 충분한 성능을 가지고 있다. 그러나 이를 접착시키는데 사용되는 에폭시는 유기계 물질로서 화재시 유독가스가 발생하고 내열성능도 30$0^{\circ}C$정도에도 지탱하기 어려워 화재 발생이 가능한 구조물에 사용하기 어렵다. 이 연구에서는 무기계 폴리머 복합재료로 접착된 탄소섬유를 고온(약 800~100$0^{\circ}C$, 1시간)으로 가열한 후 가열된 섬유판의 인장, 휨 전단내력을 검토하여 내열성능을 파악하고 이 섬유쉬트로 보강한 철근콘크리트 부재의 휨 성능을 실험적으로 규명하여 화재의 위험이 있는 구조물에 구조적인 보강재료로 사용이 가능한가를 검토하였다. 연구 결과, 개발된 무기계 폴리머 복합체는 인장강도, 휨강도 및 접착강도가 유기계 접착제와 유사하게 나타났고 800~100$0^{\circ}C$ 정도로 1시간 가열한 이후에도 상온 시험체 휨내력과 전단내력의 63%, 33% 정도를 유지하여 화재의 위험이 있는 부위에도 사용이 가능한 것으로 판단되었다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.25 no.4
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• pp.401-409
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• 2013

In the present study, numerical analysis was performed for hydrodynamic motion and structural performance on four different concrete floating structures, which have same cross-section but different length. The hydrodynamic analysis of floating structures is carried out using ANSYS AQWA with the different 34 wave load on regular wave period from three seconds to ten seconds in 35 m water depth. In order to evaluate structural performance of floating structures under the critical wave load which obtained from hydrodynamic analysis. The integrated analysis is also carried out through the mapping method, which can directly connect the wave-induced hydraulic pressure obtained form ANSYS AQWA to Finite Element Model in ANSYS Mechanical. As a results of this study, the hydrodynamic motion of floating structures is decreased as the length of structure increased. It means that the effect of wave-structure interaction is strongly dependent on the relationship between a wave period and a length of structure. Moreover, it is found that tension stress on bottom slab of floating structure is occurred by the critical wave load, the sectional force is not influenced by length of a structure.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.3
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• pp.211-221
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• 2009

With recent trends of super-tallness, atypical plan shapes and zoning constructions in high-rise buildings, a structural stability of the building under construction is arising as a key issue for design and construction plan. To ensure the structural stability under construction, the differential column shortening of vertical members, the lateral displacement of tower frames, and differential settlement of raft foundation by unbalanced distributions of a tower self-weight before the completion of a lateral load resisting system should be checked by construction sequence analysis, which should be performed by systematic combinations with structural health monitoring, construction compensation program, and construction panning. This paper presents the scheme of zone-based construction sequence analysis by using the existing commercial analysis program, to check the stability of high-rise building under construction. This scheme is applied to 3-dimensional structural analysis for a real high-rise building under construction. The analysis includes real construction zoning plans and schedules as well as creep and shrinkage effects and time-dependent properties of concrete. The simplified construction sequence and assumed material properties were continuously updated with the change on construction schedule and correlations with in-situ measurement data.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.466-471
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• 2011

본 연구에서는 장대 현수교 주케이블의 가설시 선형관리를 위한 기초적 연구를 수행하였다. 우선, 포물선 요소 및 탄성현수선 요소의 정식화 과정을 검토하고, 각 요소의 적용에 따른 현수교 주케이블 완성계 및 가설계의 형상, 장력, 무응력장 등을 비교검토 하였다. 또한, 탄성현수선의 적용시 주케이블 가설계의 setback량 산정 방법을 제시하였으며, 이에 따른 산정 결과를 유한요소해석 결과와 비교검토 하였다. 최종적으로, 주케이블 가설계의 중앙경간 새그량 변화에 따른 탑정 새들부에서의 미끌림 안정성에 대한 민감도 해석을 수행할 예정이다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.6-9
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• 2010

본 논문에서는 최소 중량을 갖는 PPWS용 소켓의 기하형상을 결정하기 위하여 소켓의 경사각, 스트랜드의 강도 및 스트랜드의 직경을 주요 설계변수로 결정하고 각 설계 경우에 대한 매개변수해석을 수행하였다. 소켓의 경사각은 5도에서 13도까지를 범위로 하였고 스트랜드의 강도는 1860MPa급, 1960MPa급 및 2100MPa급의 고강도 강선을 적용한 경우를 고려하였으며, 스트랜드의 직경은 91, 127, 169 및 217개의 강선을 적용한 경우를 대상으로 하였다. 또한, 매개변수해석에서 도출된 기하형상을 갖는 소켓의 안정성을 검토하기 위하여 유한요소해석을 이용하여 소켓을 해석하고 스트랜드의 허용인장력 작용시 소켓의 안정성을 검토하였다. 해석 결과, 소켓의 중량을 최소화하는 내부 경사각은 스트랜드의 직경에 큰 영향을 받음을 알 수 있었으며, 매개변수해석으로부터 설계된 소켓은 스트랜드의 허용인장력 작용시 충분한 안정성을 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• Korean Journal of Logic
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• v.2
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• pp.119-150
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• 1998

이 글의 기본적인 목적은 논리 체계의 근간이 되는 구조의 중요성을 부각시키는데 있다. 이를 위하여 여기서는 그러한 구조 논의가 격자를 통해 마련될 수 있다는 점을 논리, 철학적으로 예증하였다. 구체적으로 첫째로 그간 이질적인 체계로 간주되어 온 명제를 대상으로 한 고전 논리와 직관주의 논리, 다치 논리가 모두 격지 구조를 갖는다는 것을 형식적으로 증명하였다. 둘째로 격자 구조가 갖는 철학적 함의를 멱등법칙을 중심으로 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2001.11a
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• pp.46-52
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• 2001

본 연구에서는 롤러로 지지된 슬래브 구조물인 연결통로 구조물에 대한 구조해석을 수행하여, 고정하중(사하중)과 활하중 작용시 대상구조물에 발생되는 최대 변위 및 최대 단면력을 해석하였으며, 극한강도설계법에 의하여 극한강도 및 설계강도를 비교·검토함으로써 대상 연결통로 구조물의 안전성을 평가하였다. 구조해석시 대상구조물을 3차원 뼈대 요소 및 shell 요소로 형상화하여 모델링하였으며, 현재 가장 널리 사용되고 있는 범용 구조해석 프로그램인 SAP 2000 Nonlinear에 의해 구조해석을 수행하였다.(중략)

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.23 no.5
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• pp.637-646
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• 2011

This study is related to the development of a design automation system for the construction design phase of steel structures. The system intended for beam splice friction connections using high-strength bolts. The standard design method and standardization principles that are suggested in the design manual for standard connections using high-strength bolts published by the Korean Society of Steel Construction(KSSC) were reviewed. A structural analysis algorithm was formulated from the review. A design automation system that can automatically calculate the structural design of connections and automatically generate the connection model without separate inputs was developed. To verify the validity of the developed system, its results were compared with the date in the table for the connection design in the Design Manual. The development system was also applied to the sample model. Then the structural design results were compared with the properties of the connection models and drawings created from the results.