본 연구에서는 2차원 평면상에서 자유장응답 해석을 위하여 유한요소-경계요소 조합에 의한 수치해석기법을 개발하였다. 전체 계를 외부영역과 내부영역으로 구분하였다. 외부영역은 동적 다층반무한 기본해를 이용한 경계요소로 모형화되고 내부영역은 유한요소로 모형화하여 조합하였다. 다층지반의 외부에서 입사하는 지진에 의한 지진응답해석을 수행하기 위하여 동적기본해를 이용한 자유장응답해석을 수행하였다. 지진응답해석에서는 지반의 전단병형률에 따라 변화하는 비선형특성을 모형화하기 위해 등가선형화기법을 적용하였다. 지진응답해석의 검증에 의하여 해석결과를 상용프로그램의 결과와 비교하였다. 결과적으로 지진응답해석을 효과적으로 수행할 수 있는 수치해석기법을 개발하였고 구조물이 있는 경우로의 확장돠 가능하게 되었다.
본 논문에서는 전자의 해석중에서 유한요소와 경계요소의 결합으로 생기는 문 제점 그리고 증가된 자요도로 인한 경제성의 손실 등을 고려하여 2차의 경계요소만을 사용한 경계요소법을 시도하였으며 다른 형태의 점탄성기본해 및 점탄성 경계적분식을 유도 사용하였다. 그리고 시도된 방법의 타당성을 보이기 위하여 사용된 예제들(평 면변형문제)의 이론해를 상응원리를 사용하여 유도하였으며 이를 수치결과와 비교하여 근사해의 정확함을 알 수가 있었다.
본 연구에서는 최근에 주목되고 급속한 발전을 이루고 있으며 요소분할이 표 면만으로 가능하고 3차원해석에서도 데이터의 준비가 용이할 뿐만 아니라 탄성문제 특 히 균열문제의 해석에서 우수한 결과를 나타내는 경계요소법(boundary element metho- d)을 도입하여 무한영역에 대한 해석해인 Kelvin해를 기본해(fundamental solution)로 하고, 기본해에 대한 성질을 파악하여 3차원 경계요소법에 의한 선형파괴역학의 수치 해석용 프로그램을 개발해서 유한판재에 존재하는 표면균열의 응력확대 계수(Stress Intensity Factor : SIF) 값을 계산 및 비교 검토하고, 나아가서 혼합 모드(mode I+mode II)표면균열로 확장시켜 문제가 되고 있는 유한판재내의 표면균열 확장시켜 문 제가 되고 있는 유한판재내의 표면균열 결함평가의 해석에 유용한 응력확대 계수의 해 를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 연구는 학교구강보건사업을 통해 구강보건서비스를 제공받고 있는 초등학생들이 전국의 각 시 군 구별로 어떻게 서로 다르게 분포되어 있는지를 파악하기 위하여 GIS기법 중에서도 단계구분도를 이용하여 5단계로 나누어 지도를 제작하였다. 서울에서는 학교구강보건사업을 실시하는 초등학교가 전혀 없어서 본 연구에서는 제외되었고 205개 시 군 구를 대상으로 하여, 구강보건서비스에 대한 공간적 지리적 접근성을 비교의 기준으로 삼아 다음과 같은 결과를 얻었다. 통계적 인접성에 의해 5단계 중에서 기본구간은 0.1~20.0%로 설정하였다. 1. 전국 각 시 군 구 초등학교 학생 수 대비 학교구강 보건실을 운영하는 초등학교 학생 수 비율이 기본 구간에 해당하는 지역은 전국적으로 113개 시 군 구에 해당하며 33개 시 군 구는 0%에 해당한다. 2. 전국 각 시 군 구 초등학교 학생 수 대비 학교구강 보건실을 운영하는 초등학교에서 구강보건교육과 바른양치교육을 수행했던 학생 수의 비율이 기본 구간에 해당하는 지역은 전국적으로 101개와 102개 시 군 구에 각각 해당한다. 구강보건교육이 전혀 실시되지 않는 시 군 구는 34개, 바른양치교육이 전혀 실시되지 않은 시 군 구는 35개이다. 3. 전국 각 시 군 구 초등학교 학생 수 대비 학교구강 보건실을 운영하는 초등학교에서 예방서비스를 받았던 학생 수의 비율이 기본 구간에 속하는 지역은 전국적으로 80개 시 군 구에 해당한다. 34개 시 군 구의 초등학생들은 어떤 예방서비스도 제공받지 않았다. 4. 전국적으로 학교구강보건실을 통해 치료서비스를 제공 한 초등학교 중에서 기본 구간에 해당하는 시 군 구는 153개이다. 51개 시 군 구의 초등학생들은 치료서비스를 전혀 제공받지 않았다. 이와 같이 학교구강보건사업을 통하여 구강보건서비스를 제공받는 초등학생들은 전국적으로 볼 때 지리적 공간적 편차가 매우 크다는 사실을 알 수 있다. 다시 말해서, 초등학생들의 구강보건서비스에 대한 공간적 지리적 접근성은 전국의 각 시 군 구에 따라 격차가 매우 크다는 사실을 확인할 수 있다. 또한, 본 논문은 GIS 기법을 활용하여 학교구강보건사업의 전국적 분포를 비교 분석함으로써 공공 부문에서의 국가구강보건정책을 입안하고 시행하는데 정책적 근거자료로 활용될 수 있을 것이며, GIS를 활용하여 보건지리학, 구강보건학, 치과위생학 사이의 학제간 연구를 수행하였다는 데 의의를 갖는다.
지진 등과 같은 외부 진동하중에 의해 발생되는 구조물의 진동은 구조물의 독립적 거동뿐만 아니라 지반과 구조물 기초의 접촉면을 통해 상호 영향을 미치게 된다. 특히 LNG 저장탱크나 원자력발전소 등과 같이 대현 상부구조물의 경우 상호작용력은 크게 작용하게 된다. 본 연구에서는 상부 구조계의 단순화된 형태인 기초계의 동적거동을 파악하기 위해 주파수영역 경계요소법을 사용하여 수치적으로 연구하였다. 반무한체 상에 존재하는 무질량 강체 표면기초에 대해 반무한 기본해를 이용하여 동적거동이 고찰되었으며 기존의 해석결과와 비교, 검토하여 본 연구방법의 타당함을 입증하였다.
시간영역에서는 경계요소법을 이용하여 실제점탄성체에 대한 응력 및 변위 해석과정을 논의하였다. 기본해와 응력커널들은 탄성-점탄성 대응원리를 사용하여 구하였다. 이완함수는 지수함수들의 합으로 전개되고, 변형된 기본해와 응력커널들은 실제시간 공간으로 수치적인 방법에 의해 전환된다. 제안된 과정정은 수치해석을 수행하는데 큰 노력을 요하지 않으며, 실제점탄성체 해석에 응용될 수 있다. 예저의 결과들은 제시된 방법의 효율성과 응용 가능성을 보여준다.
재해로 인한 피해가 급증함에 따라 이를 예방하기 위한 풍수해 피해예측의 필요성이 증가하였고 관련된 다양한 연구가 진행되고 있다. 타 부처 및 각 지자체에서는 각종 재해지도들을 작성하여 만들어진 재해지도는 작성 유형과 방법 등에 따라 다양한 데이터와 서로 다른 정보를 포함하고 있어 데이터 정보를 표준화 시키고 필요한 정보를 효율적으로 찾아 연계 활용하기 위하여 본 연구를 수행하고자 한다. 메타데이터란 데이터에 대한 정보를 의미하며 데이터 변화의 근원과 변화의 흐름을 말한다. 메타데이터 관련 표준으로는 ISO19115(국제표준), KSXISO19115(국가표준), TTAS.KO-10.0139(유통목록 표준), TTAS.IS-19115(관리용 표준)이 있다. 본 연구에서는 국제표준을 준용하여 풍수해 피해 예측지도의 체계적 관리를 위한 메타데이터 설계 및 관리 시스템 구축 방안을 제시하고자 하였다. 풍수해 피해예측지도 메타데이터 관리 시범 시스템 구축을 위한 표준, 정보의 특성, 사용자 수준 등을 고려하여 설계 기본방향 설정하였으며, 풍수해 피해예측지도 정보 메타데이터 표준안 수립에 반영하였다. 그 결과, 메타데이터 패키지는 총 9개의 섹션(클래스)으로 구성하여 정의하였고 하위개체를 설정 및 연계하여 메타데이터 개체셋 정보를 구성하였다. 풍수해 피해예측지도 메타데이터 관리 시범 시스템 설계 제시를 위해 DB항목 조사 및 도출, 데이터 연계 활용 모델 구축, 프로토타입 개발순으로 연구를 수행하였다. 또한 표출 대상 데이터 항목별 분류, 방재활용 단계, 지역구분 등을 주제로 데이터 Mapping 자료를 작성하였고, 설계 기본 방향에 의하여 설정된 기준으로 데이터 항목별 메타데이터 DB를 작성하여 풍수해 피해예측지도 메타데이터 관리 시범 시스템을 설계하였다. 본 연구 결과는 추후 풍수해 피해예측지도 표준 데이터 및 풍수해 피해예측지도 표준 데이터 모델 구축에 활용 가능하며 표준화 연계활용을 위한 연구에 기여할 것으로 판단된다.
유한요소법으로 공학적 문제를 해결할 때에는 적절한 모델링을 통하여 가장 빠르고 정확한 해를 얻도록 해야 한다. 유체 흐름의 기본 변수인 속도는 그 공간 도함수가 요소간에 불연속을 이루게 된다. 속도의 공간 도함수는 기본적으로 유체에서의 응력, 압력, 및 와도 등과 밀접한 관련이 있다. 또한 이러한 요소간의 속도의 공간 도함수에서 발생하는 불연속의 크기는 요소망이 세분화되어 감에 따라 감소하면서 정확한 해에 수렴하게 된다. 즉 속도의 공간 도함수를 대상으로 오차에 정도를 판단하는 것이 기존의 유한요소 모델의 타당성을 판단하는 기준으로 적합함을 알 수 있다.
국방과학연구소는 설립된지 불과 3년반의 짧은 기간내에 기본병기의 대부분을 개발하거나 개발에 착수함으로써, '70년대 후반까지 기본병기의 국산화를 이룬다는 기본목표를 달성할 수 있는 기술기반을 조성하였다. 뿐만 아니라 항공공업 사업준비를 착실히 해나감으로써 '80년대초까지 정밀병기의 국산화기반 구축에도 게을리 하지 않았다. 이러한 기본병기의 개발사업을 통해 예비군의 무장화는 말할 것도 없고, 현역군의 기존장비 유지에 큰 공헌을 함으로써 군의 전력증강에 크게 기여하였다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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