• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.265-274
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• 2015

지금까지 항공기 충돌에 대한 안전성 검토는 국부거동 및 전반거동으로 나뉘어 검토되어 왔으며, 이 중 국부거동의 평가는 RC (Reinforcement Concrete)벽체를 대상으로 실험에 기초하여 제시된 국부손상 평가식을 사용하여 검토되었다. 그러나 최근 적용이 시작된 SC (Steel plate reinforced Concrete)벽체의 항공기 충돌에 대한 국부적인 거동 및 손상을 평가할 수 있는 자료는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 연성 충격체인 이상화된 항공기 엔진을 대상으로 콘크리트 벽체의 두께 및 강판의 강재비를 변수로 충돌해석을 수행하여 SC벽체 및 RC벽체의 국부손상을 평가하였다. SC벽체 및 RC벽체에 대한 충돌해석결과로부터 국부손상에서 나타나는 관입깊이를 상호 비교분석하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.373-380
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• 2018

본 논문에서는 다중적층 유리의 고속 충돌체에 의한 충돌/침투 파괴 현상을 해석하기 위해 페리다이나믹 동적 해석 기법을 적용한다. 대부분의 다중적층 유리 구조물들은 다수의 주요 유리층들이 상대적으로 매우 얇은 탄성 필름으로 접착되어서 만들어진다. 따라서 다중적층 구조물의 수치해석 모델을 구성하는 것은 까다롭고 비용이 많이 든다. 본 연구에서는 실제 절점을 대신하여 가상의 절점들을 주요층들 사이에 위치시키고 상호작용시키는 비국부 가상 층간구조 모델링을 도입하여 보다 효율적으로 다중적층 구조를 모델링하였다. 또한 고속 충돌체와의 충돌 및 침투 현상을 해석하기 위해 페리다이나믹 비국부 접촉 모델이 고려되었다. 7개의 유리층과 하나의 탄성 백킹층이 폴리비닐부티랄 필름으로 부착된 다중적층 유리의 충돌 파괴 해석을 통해 제안된 해석 모델의 손상 파괴 적용 가능성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4A호
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• pp.311-321
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• 2011

RC 슬래브에 배근되는 철근비와 충격체의 충돌속도가 국부손상에 미치는 영향을 평가하기 위하여 일련의 충돌해석을 수행하였다. 해석결과, 철근비는 관입깊이 및 관통두께에 별 다른 영향을 미치지 않았으며, 후면 콘크리트의 탈락면적에는 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 충격체의 충돌속도가 증가할수록 철근콘크리트 슬래브의 국부손상 정도는 증가하는 경향을 보였다. 이상의 해석결과는 격납건물 및 구조물의 내충격설계시 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6A호
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• pp.543-560
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• 2010

원자력발전소의 안전 관련 콘크리트 구조물은 비행체의 충격에 대해 안전하게 설계하는데, 충격하중에 의한 스캐빙과 관통을 방지하기 위한 벽체 두께는 경험적 공식에 의해서 결정한다. 이 연구는 관입 및 스캐빙 깊이와 관통두께를 결정하는 기존에 제안된 국부손상 효과 산정식을 기존 실험결과와 비교 검증하는데 목적이 있다. 충격체의 충돌속도가 95~215m/s인 범위에서 충돌실험을 수행한 Kojima의 충돌실험체에 대한 충돌해석을 수행한 후, 실험 및 해석결과의 비교를 통해서 해석모델 및 해석방법의 적정성을 확인하였다. 국부손상 산정식 비교분석에서 실험결과와 잘 맞는 Degen식을 통해 산정된 관통두께가 반영된 RC 슬래브에 대한 충돌해석을 수행한 후, 국부손상 산정식과 해석결과를 비교분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2009년도 공동학술대회
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• pp.30-31
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• 2009

본 연구의 목적은 쾌속여객선과 수중부유물과의 실선 충돌응답해석을 통하여 선체와 승객의 내충격 안전성 평가를 수행하는 것이다. 그동안 수중부유물과의 충돌사고로부터 발생하였던 선체와 승객들의 손상자료들을 면밀히 검토하고 평가하여 쾌속여객선 수중익 시스템의 수중부유물과의 충돌에 의한 손상구조를 철저히 파악함으로써 내충격 안전성 평가를 위한 다양한 충돌 시나리오를 작성할 수 있었다. 주변 유체를 고려하는 LS-DYNA 코드의 유체-구조 연성 해석기법과 국부 zooming 해석기법을 사용하여 쾌속여객선의 수중부유물과의 충돌응답해석을 수행하여 선체와 승객의 내충격 안전성 평가를 수행하였다.

• 기계저널
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• 제35권8호
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• pp.698-708
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• 1995

충돌이란 두 개 이상의 물체가 특정한 상대 속도로 부\ulcorner칠 때 나타나는 현상으로서 준 정 적(quasi-static) 조건하에서 나타나는 현상과 크게 다음 두 가지 특징을 들 수 있다. 첫째, 관 성력이 매우 중요하다. 따라서 기본 역학 및 물리학 보존법칙에 기초를 둔 모든 지배 방정식에 이 영향을 반드시 포함시켜야 한다. 둘째, 응력파(stress wave)에 의한 재료의 변형을 들 수 있다. 이 응력파는 시간과 거리에 따라 급격히 감소되므로 대부분의 경우 국부적으로 많은 변형이 일 어난다. 충돌에 의하여 일어나는 재료의 변형 특성은 충돌 속도에 따라 매우 다르게 나타난다. 이러한 특징들을 표 1에 나타내었다. 이 글에서는 충돌 해석 프로그램의 특징과 구성을 소개하고 그중 엑스플리시트 유한요소방법을 사용한 금속 재료에 관련된 몇 가지 충돌현상의 해석 예를 소개하고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.103-117
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• 1995

본 논문에서는 이상화구조요소법을 적용하여 이중선체 유조선의 충돌손상 해석기법을 개발하고, 모형실험결과와의 비교를 통하여 개발한 해석기법의 정도를 검증한 뒤 4만톤급 컨테이너선의 선수가 이중선체 VLCC의 선측을 충돌할때의 손상거동을 각종설계인자(이중선측폭, 선측 부재치수등)를 변화시켜 가면서 시리즈해석을 수행하여 그 특성을 분석하였다. 본 해석법은 항복, 압괴(crushing), 파단(rupture), 국부 및 전체파손의 상관효과, 변형속도(strain-rate) 영향, gap/contact조건등을 고려하고 있으며, 소요계산시간이 유한요소법에 비해 극히 짧고 해석정도도 높으므로 실제선박의 충돌문제에 대한 구조설계 및 안전성 평가시에 유용하게 적용할 수 있는 "설계응용을 겨냥한 충돌해석방법"(design-oriented collision analysis procedure)이라 할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.561-561
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• 2013

볼츠만 관계식을 아르곤과 산소 플라즈마에서 공간상의 전자 전류 측정과 전자에너지 분포함수의 측정을 통해 실험적으로 검증하였다. 전자의 에너지 분포가 볼츠만 관계식을 따를 때, 탐침의 전위를 고정시켜 각 위치마다 측정 할 경우 탐침과 플라즈마 간의 전위차의 감소와 플라즈마 밀도 감소가 서로 상쇄되는 효과로 인해 공간상에서 전자전류가 일정하게 측정이 된다. 또한 볼츠만 관계식을 전자역학적으로 해석할 때, 전자에너지 분포함수의 비국부적 특성을 의미하기 때문에 공간상에서 전자에너지 분포함수가 일정하게 측정된다. 낮은 압력에서 전자전류는 공간상에서 일정하였고, 전자에너지 분포함수 또한 전체 에너지 상에서 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 전자가 아르곤과 산소 플라즈마에서 각각의 경우에 볼츠만 관계식을 따르는 것으로 볼 수 있다. 하지만 압력이 높을 때, 산소 플라즈마인 경우 볼츠만 관계식 따르지 않았지만 아르곤 플라즈마에서는 여전히 볼츠만 관계식을 따르는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 차이는 산소기체의 경우 분자기체에서 비탄성 충돌을 유발하는 반응들이 다양한 전자에너지 영역에 대해서 존재하여, 전자의 에너지 특성이 비국부적 영역에서 국부적 영역으로 전이가 되기 때문인 것으로 해석할 수 있다. 또한 챔버 벽면으로 빠져나가는 전자에 대해서도 볼츠만 관계식을 실험적으로 검증을 해 보았고, 플라즈마 내에서의 결과와 유사한 경향성을 관찰할 수 있었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.75-83
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• 2023

일반적으로 교량은 계곡, 하천 등의 구간을 쉽게 통과하기 위한 목적으로 설치되는 시설물이다. 도심지를 통과하여 운행되는 철도교량 등은 지진, 통행차량의 충돌 등의 외부적인 요인으로 인해 손상이 발생하게 되며, 이로 인한 심각한 인명피해와 주변 시설물의 피해 그리고 운행중단으로 인한 도심지의 기능 마비 등 심각한 인적 물적 피해가 발생할 수 있다. 충돌이 발생한 교량에 대해서는 손상 정도에 따라 부분 보수 혹은 전면 교체 등의 보수작업이 진행되고 있다. 충돌로 인한 손상 혹은 변형이 발생하는 경우, 변형의 정도, 변형으로 인한 교량의 내하력에 영향을 미치는 정도 등에 따라 보수 방법을 결정한다. 본 연구에서는 도심지 내에서 설치되어 운행 중인 노후 철도 교량에 대해 차량의 충돌로 인해 발생한 국부 변형에 대한 보수작업에 대한 수치 해석적 검토를 수행하였다. 이를 위해 차량 충돌로 인하여 발생한 국부 변형에 대한 교량의 구조적 안전성 검토를 수행하였다. 본 논문에서는 분석 결과를 바탕으로 사고 교량의 보수 방법을 제시하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제29권2호
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• pp.1-12
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• 2011

외부폭발, 화재, 충돌, 지진, 태풍과 같은 비정상 하중에 의한 고층빌딩의 연쇄붕괴(progressive collapse) 해석에 관련된 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 그러나 실규모의 고층건물을 대상으로 한 손상 및 붕괴에 실험은 현실상 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 구조물 발파해체분야에서 적용되는 ELS 소프트웨어를 이용하여 외부폭발에 의한 고층 RC 구조물의 국부손상 및 연쇄붕괴시뮬레이션을 수행하였다. 현관으로부터 1m, 2m, 5m, 10m, 15m 이격되어 폭약 1,500kg이 폭발한 것을 가정하여, 이격거리에 따른 국부손상과 이에 따른 연쇄붕괴현상을 파악하였다. 특히 기폭시나리오에 따라 구조물 지지부재의 일부를 제거하여 구조물의 붕괴를 유도하는 발파해체기법을 국부손상-연쇄붕괴 전이과정 연구에 적용하였다.