• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.96-113
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• 2011

녹색기술 및 친환경 공정의 필요성이 급증함에 따라 재료이용률 향상을 지향하는 차세대 압출공정의 대두가 필요하게 됨에 따라 유압 CNC(Servo) 제어를 이용한 가변단면 압출기술을 개발하게 되었다. 이러한 가변단면 압출(Varied section extrusion, VSE)기술은 공정 중에 압출구를 빠져 나가는 소재의 단면 형상을 변화시켜 재료이용률을 향상을 도모하였으며, 후가공 공정의 생략도 가능하여 국내 압출업체의 생산원가 절감 및 글로벌 기술경쟁력 확보에 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 아직은 소수의 선진국에서 시도한바 있으나 양산품 적용에는 생산원가 및 생산속도, 상품성 등에 문제가 있어 자동차 부품 적용에 한계를 보이고 있는 기술이다. 따라서 본 연구팀이 가변단면 압출용 금형을 포함한 최적의 압출공정 및 양산성 문제의 해결점을 거의 확보하고 있는 단계로 세계를 선도하는 리딩기술(Leading technology)을 보유하게 됨으로써 국가의 기술경쟁력 향상에 중요한 역할을 수행할 수 있을 것이다. 본 연구의 내용을 요약하여 정리해 보면 첫째로는 CNC 제어 가변단면 압출공정에 대하여 자세하게 소개하고 특징 및 장 단점을 설명하였으며, 자동차 부품군에로의 적용에 많은 이점들을 갖고 있음을 설명하였다. 두 번째로는 가변단면 압출을 위한 이동 금형(Moving die)부품을 갖는 구조의 압출금형에 관하여 기존의 압출금형과 비교하여 설명하였으며, 가변단면 압출용 금형의 구조 및 메커니즘의 최적화를 이루고자 하였다. 세 번째로는 가변단면 압출공정을 실현하기 위한 CNC 제어 압출시스템에 대하여 간략히 설명하였다. 네 번째로는 자동차 부품 적용을 위한 정밀 압출공정으로서 가변단면 압출공정에 대하여 유한요소해석을 통하여 가변단면 압출공정 변수 및 금형 변수 등에 대한 엄격한 검토를 선행적으로 수행하여 양산성 확보를 위한 정보들을 분석 정리하였다. 끝으로는 세 가지 단면형태를 갖는 가변단면 압출제 시제품에 대하여 CNC 제어 가변 단면 압출공정의 상용화 가능성을 확인 적용성 검토를 완료하였다. CNC 제어 가변단면 압출기술은 압출공정에 있어서 많은 경험과 기술적 검토가 선행되어져야 하는 고부가가치 성형공정으로써 재료 이용률을 획기적으로 향상시킬 수 있는 압출공법으로 향후 자동차 부품 뿐만아니라 다양한 알루미늄 제품군에 적용이 가능하다고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2002.11a
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• pp.47-52
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• 2002

본 연구에서는 PSC 빔교의 안전성 검토에 대한 기초자료를 제공하기 위하여, PSC 빔교의 구조안전성 검토 과정 및 방법에 대한 사례를 연구하였다. PSC 빔교의 구조안전성 평가를 위하여 대상 PSC 교량을 선정하여 단면특성 계산, 하중계산, 구조체에 대한 모델링, 하중조합 등의 일련의 구조해석을 수행하였으며, 설계하중 작용시 구조물의 각 부재에 발생되는 최대 단면력을 산출하였다. 본 연구에서는 최종적으로 이들 구조해석 결과를 이용하여 PSC 빔교의 슬래브 및 슬래브와 PSC 빔의 합성단면에 대한 구조안전성을 강도설계법으로 검토하였다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.4 no.1
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• pp.35-45
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• 1992

어미현상의 예측을 위하여 사각단면이 링을 환상압연하는 공정을 3차원 강소성 유 한요소법으로 해석하였다. 환상압연공정의 점진적이고 변형영역이 두롤 사이 근처로 국한되 므로 계산시간을 줄이기 위하여 두롤사이를 통과하는 부분만을 해석하였다. 변형도율의 분 포, 압연력, 구동롤의 토오크, 링과 롤 사이의 접촉면에서의 압력분포 및 변형된 링의 단면 모양을 계산하였다. 압연력, 구동롤의 토오크, 특히 변형된 링의 단면모양, 즉 어미현상은 계 산결과와 실험이 잘 일치하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.159-161
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• 1991

보는 토목, 건설, 기계, 선박, 항공등 각종 구조공학 관련분야에서 가장 기본이 되는 구조단위 중에 하나이다. 구조물에서 단면을 변단면으로 하는 경우에는 재료가 절약되는 경제적 잇점이 있을 뿐만 아니라 미적 감각등 여러가지 이유로 변단면을 많이 사용하는 추세이다. 이 논문은 변단면 보의 자유진동을 해석한 결과를 통계적으로 처리하여 변단면 보의 고유진동수를 산정할 수 있는 고유진동수 방정식을 추정하는데 연구목적이 있다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.214-214
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• 2011

최근 국내 연안역에는 관광의 활성화 등의 목적으로 잔교가 많이 가설되고 있다. 그러나 잔교의 설계에 대한 규정이 없어 현재는 항만 및 어항설계기준을 준용하여 설계하고 있는 실정이며, 또한 지역적 특성을 반영하지 못하고 건설되어 과다한 단면을 사용하는 경우가 많고, 경제성이나 경관성을 갖추지 못한 경우가 많은 실정이다. 본 연구에서는 합리적인 잔교용 설계기준을 마련하기 위한 기초적인 연구로써 지반조건을 고려한 잔교의 거동특성을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 해석모델을 개발하고, 다양한 해석조건에 대한 해석을 수행하여 그 특성을 정리하고자 하였다. 이를 통하여 잔교의 합리적인 구조시스템을 개발하고, 설계기준을 정리하는데 이바지 하고자 한다. 이 연구에서는 서해안의 연약지반을 고려하기 위해 지반스프링을 이용한 해석모델을 개발하고, 다양한 해석조건에 대한 해석을 수행하여 그 특성을 파악하고자 하였다. 조립식 잔교는 Capbeam, Wood Deck, ㄱ형강, Pile로 네 가지의 구성으로 이루어지고, 이 네 가지 요소의 재료는 강재로 사용하였으며, 하중에 대해서는 항만 및 어항설계기준을 준용하여 군중하중 $5kN/m^2$, 월파력 $20.1kN/m^2$을 사용하였고, 풍하중은 도로교 설계기준을 이용하여 산정한 $3.309kN/m^2$을 사용하였다. 재하하중 및 하중에 대한 최적단면에 대한 연구를 활용하여 본 연구에서는 지반조건의 영향, Capbeam과 Pile의 크기변화, 사항 등의 영향을 고려하였을 때 각 구성요소에서 발생하는 단면력의 변화와 축력, 접합부 모멘트 등의 외력과 내력을 정리하여 잔교의 거동특성을 파악하고자 하였다. 다양한 변수해석을 수행하기 위하여 지반조건을 고려한 2D 해석모델을 개발하였으며, 본 연구에서 고려한 군중하중, 풍하중, 월파력의 설계하중 중에서는 월파력이 지배적인 것을 알 수 있었다. Pier의 지름이 증가 하면 작용하는 월파력이 커지고 따라서 단면력이 증가하는 것을 알 수 있었다. 그러므로 합리적인 Pier의 크기 결정이 경제적이고 경관이 우수한 잔교 건설에 중요 요인임을 알 수 있다. 본 연구는 잔교의 설계기준 정립에 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단되나, 보다 합리적인 잔교의 설계와 시공을 위해서는 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.25 no.3
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• pp.100-109
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• 2021

This study was examined the tensile strength change of a circular tubular member with artificial sectional damage on its surface to consider surface sectional damage by corrosion. The tensile strength tests were conducted using circular tubular specimens with artificial sectional damage considering sectional damaged height and width on its surface according to the corrosion level. From the tensile strength test results, it is confirmed that tensile strength of the circular tubular specimens was affected by the damaged circumference (damaged width), not damaged length (damaged height) and their tensile failures were appeared at the minimum section of the artificial sectional damage part. Nonlinear finite-element analyses were conducted considering equivalent sectional damage effect on sectional damaged part in tensile specimens to examine the change in the tensile strength of tubular specimens with artificial sectional damage since it is difficult to estimate the sectional damaged surface condition of the specimens clearly. From the nonlinear finite element analysis results for the tensile test specimens, tensile strengths of test specimens with irregular sectional damaged surface were relatively evaluated to be highly decreased than these of FE analysis model with equivalent sectional damage. Therefore, residual tensile strengths of tensile members with irregular sectional damage as local corrosion can be evaluated and predicted using correlation coefficient between tensile test results and FE analysis results with equivalent sectional damage.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12b
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• pp.461-464
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• 2011

대형 다각형 단면 기둥부재의 제작은 용접이나 절곡 등의 다양한 혼합방식으로 이루어 질 수 있다. 이러한 제작방식의 차이에 따라 외력작용 이전의 초기상태에 상당한 차이가 발생한다. 그러나 절곡과 용접이 혼합된 다각형 단면 기둥의 초기 상태를 고려하는 방안에 대한 지침은 분명히 제시되고 있지 않다. 이에 본 연구에서는 다각형 단면 기둥 제작방식에 따른 초기상태가 국부좌굴강도에 미치는 영향을 6각형 단면 기둥모델을 대상으로 해석적으로 평가해 보고자 한다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.21 no.2
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• pp.193-201
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• 2009

Structural design of most nonprismatic Pre-Engineered Building Systems (PEBS) is performed using optimizing software developed in foreign countries. In this study, a structural optimizing software for the design of 3-D structures of nonprismatic PEBS is developed according to the allowable stress design method of AISC2005 and KBC. Optimizing structural design with nonprismatic members is carried out by repeating the process of structural analysis and member design to minimize the weight of a structure. According to the optimizing design results of 2-D and 3-D structures with nonprismatic members, there are considerable steel savings in designing structures with nonprismatic H-shaped built-up sections rather than with H-shaped rolled sections. When H-shaped built-up sections were used, the weight of the structural steel was reduced when AISC2005 specification rather than AISC1898 was used in the design. It is therefore concluded that utilizing the new AISC2005 specification is safer in preventingweb buckling because the height of a member is designed to be small despite some differences depending on the structural type.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.13 no.6
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• pp.683-691
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• 2001

Numerical methods are developed for solving the elastica and buckling load of tapered columns with shear deformation, subjected to a compressive end load. The linear, parabolic and sinusoidal tapers with the regular polygon cross-sections are considered, whose material volume and span length are always held constant. The differential equations governing the elastica of buckled column are derived. The Runge-Kutta method is used to integrate the differential equations, and the Regula-Falsi method is used to determine the rotation at left end and the buckling load, respectively. The numerical methods developed herein for computing the elastica and the buckling loads of the columns are found to be efficient and reliable.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.20 no.6
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• pp.751-759
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• 2008

In this study, the effect of an unsteady flow field around a body of aerostatic/aerodynamic forces were investigated using rectangular cylinders (B/D = 2, 3, 4, 5). Proper orthogonal decomposition (POD) was introduced to the analysis of the fluctuating pressure field that was measured on the stationary/oscillatory B/D=4 rectangular cylinder, and the characteristics of the proper functions with flow patterns were identified. In addition, the physical decoupling and interactions in the different co-existing flow patterns were investigated through POD. The comparison with the identified proper function associated with a particular flow pattern revealed that the Karman vortex is almost not affected by the separation bubble, but that the Karman vortex considerably interferes in the development of the separation bubble around the trailing edge. It can be considered that the Karman vortex induces the increment of the curvature of the substantial separated flow.