• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.1077-1086
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• 2013

최근 지구는 이상기후를 원인으로 한 자연재난 발생에 의해 경제적 손실 및 인명 피해가 빈번하게 발생하고 있다. 본 연구의 목적은 자연재난의 하나인 설해 적응에 관한 것으로 도로가 위치한 지역의 지형적 특성을 중심으로 설해취약지역을 선정하고 그 위험정도를 제시하는 것이다. 연구지역인 부산광역시의 경우 도심 내 구릉성 산지가 많이 분포하고 있어 도로의 경사가 급하고 많은 산복도로가 형성되어 있어 폭설에 취약한 구조로 되어 있다. 최근에는 폭설이라 할 수 없는 적은 적설량에도 도로교통이 마비되고 학교가 휴교하는 등 큰 혼란이 발생하였다. 지구온난화에 의한 이상기후는 예측이 어렵고 그 피해는 매우 큼으로 관련 사회기반시설에 대한 적응정책이 마련되어야 한다. 따라서 본 연구는 연구지역의 도로가 위치한 지형적 특성들을 중심으로 설해취약지역을 선정하고 행정동 단위 위험도 평가를 통한 위험정도를 나타냄으로 설해 적응정책수립 시기초자료로서 활용될 수 있도록 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.213-213
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• 2011

남강은 낙동강에 유입되는 지류 중 가장 큰 하천으로서 낙동강 하류의 수질에 매우 큰 영향을 미치고 있다. 남강댐은 저수 용량에 비해 유역면적이 주요 저수지들에 비하여 월등하게 크므로 홍수시 순간적으로 다량의 유량 및 오염물질이 방류되어 낙동강에 유입되는 특성을 가지고 있다. 남강댐은 서북측에서 유입되는 경호강과 남쪽에서 댐축과 가까이 유입되는 덕천강이 공간적으로 멀리 떨어져 있음으로 인해, 주요 유입물질이 유입되는 시기에 횡방향 및 종방향으로 농도차이를 나타내고 있으며, 과거에 설치되었던 댐이 수중에 존재함으로 인해 국지적인 정체현상이 발생하고 있다. 남강은 현재 경남권은 물론, 거제 및 부산권의 용수원을 공급하거나 예정으로 있으므로 수질관리에 가장 큰 우선순위를 두어야 한다. 남강댐의 합리적인 수질관리를 위해서는 호 내의 공간적 시간적 수질변화에 대한 이해와 수질변화 여건에 있으며 이용되는 만큼 호 내의 정밀한 유체거동 해석이 필수적이다. 본 연구에서는 남강댐의 수리-수질 특성을 진단하고 예측하기 위하여 3차원 수리동역학 모델인 EFDC와 수질모델인 WASP을 연계하여 사용하였다. 유량 경계조건은 한국수자원공사 및 국가수자원관리 종합 정보시스템(WAMIS)의 남강댐 운영 자료를 바탕으로 남강댐의 유입량과 유출량 자료를 작성하였다. 남강으로 유입되는 지천 및 호 내의 수온, SS 및 수질농도 등은 환경부의 물환경정보시스템의 월 측정자료를 사용하였으며, 기상조건은 진주 기상대의 자료를 사용하였다. 본 연구에서 가용한 입력자료를 이용하여 남강댐의 수리 및 수질 및 부유물질 특성을 모의하였으며 EFDC-WASP 모델을 이용하여 성공적인 보정이 가능한 것을 확인하였다. 그러나 자세한 분석과 대책을 수립하기 위해서는 남강댐의 유입 수질 및 유량 자료에 대한 실질적인 모니터링이 수행되는 것이 필요하다고 판단된다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제4권2호
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• pp.41-48
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• 2011

보행공간은 작게는 보행량을 포함하는 공간사용의 정도에 영향을 미치거나 크게는 지역경제의 활성화에 영향을 미치며, 더 크게는 친환경, 친인간적인 도시로서의 삶의 질을 평가하는 지표중의 하나이다. 또한 최근 도심부 보행관련 정책은 선적인 가로환경 개선사업에서 발전된 보행자우선지구로의 전환이 대두되고 있어 특정 보행공간보다는 전체적인 보행공간체계에 대한 고려가 중요시되고 있다. 본 연구에서는 도시민을 위한 공간계획의 일환으로 시작된 국내 보행 전용 공간의 물리적 특성과 실제 이용자의 이용 형태에 대한 연구를 통해 국내에 조성된 보행 전용 공간의 특성을 규명하고자 함에 목적을 두고 사례분석을 통한 연구를 진행하였다. 사례연구는 지역적으로는 서울시에 조성된 차없는 거리 중 명동과 관철동에 조성된 시간제 통제방식의 보행자 전용공간을 선택하였으며 이에 대한 현장조사와 설문조사를 병행하여 분석하였다. 본 연구의 활용 방안으로는 보행공간 관련 사업 시 특정가로에 치중된 사업이 아닌 지역 전체 보행공간체계의 공간적 가로특성을 고려할 수 있으며, 현행 법제도에서 모호하게 제시된 보행자전용도로 위치 및 횡단보도 위치의 당위성을 제시할 수 있다. 또한, 계획단계에서 보행량 예측에 따른 적절한 계획수립방안을 모색할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.116-116
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• 2010

단일 양자점의 특성 분석 및 이를 활용한 단광자 광원 등으로의 응용에 있어서 표면밀도 및 크기 등이 의도대로 조절된 양자점 성장이 필수적이며, 이와 관련하여 근적외선 파장 영역에서 발광 성분을 갖는 InGaAs/GaAs 양자점 시료를 MEE (Migration Enhanced Epitaxy) 기법으로 성장하였다. 이 때, 30 초 120 초 사이의 migration enhancing time 변화에 의하여 약 $350\;QDs/{\mu}m^2$에서 $3\;QDs/{\mu}m^2$ 사이의 범위로 양자점 표면 밀도가 조절되었으며 양자점의 크기도 변화하는 것을 확인하였다. 별도로 capping layer를 성장하지 않은 양자점 층에 대한 AFM 측정을 통하여 양자점의 크기를 예측하였으나, 실제 시료의 양자점 크기는 capping layer 성장시의 온도 및 압력에 따른 영향이나 물질 조성의 불균일성 등으로 인해 달라질 수 있으므로 비파괴 검사방법인 광발광 측정으로써 실제 양자점의 특성을 검증할 필요성이 존재한다. 먼저 양자점의 크기가 커짐에 따라 기저상태의 에너지 밴드갭 크기가 감소하는 경향이 있음을 확인하였다. 이는 양자점이 클수록 양자구속 효과가 작아지는 일반적인 경향과 일치한다. 또한, 양자점의 크기 차이에 따른 기저상태 및 고차 여기 상태의 에너지 밴드갭 차이의 변화 경향을 분석하였다. 일반적으로 양자점의 크기가 줄어들면 양자구속효과 또한 빠르게 증가하다가 결국에는 에너지 장벽(barrier)의 에너지 준위에서 포화상태에 도달하게 된다. 이러한 양자점 크기에 따른 양자구속효과 크기의 변화는 고차 여기 상태일수록 더욱 빠르며, 결국에는 양자 구속효과가 없어지는 상태(unbound exciton)에 이르기도 한다. 따라서 기저상태의 에너지 밴드갭은 양자점이 커짐에 따라 단조감소 경향을 보이나, 변화율의 차이 때문에 기저상태와 1차 여기상태의 에너지 차이인 level spacing 값은 단조감소 경향이 아닌 종 모양의 경향성을 보이며 측정 결과 또한 이와 일치하였다. 이와 같이 migration enhancing time의 조절로 광자와 상호작용하는 실질적인 양자점의 크기가 의도대로 조절되었음을 비파괴 광측정법으로 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.212-212
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• 2021

지구온난화에 따른 가장 큰 영향 중의 하나인 해수면 상승은 인구 및 산업시설이 집중되어 있는 연안에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 연안 저지대 범람, 하천과 지하수로의 해수 유입, 하천의 수위증가, 조석 및 퇴적물의 변화 등의 직접적 피해를 증가시키고(국립해양조사원, 2012; Nicholls, 2002; 오상명 등, 2011), 시설물의 설계고 추산 및 흐름, 파랑의 흐름에 영향을 미쳐 연안 시설물의 안정성이나 기능성에 영향을 미치는 것으로 알려지고 있다(윤종주·김상익, 2012). 기후변화에 관한 정부간 협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)의 5차 보고서(2014)에 따르면, 1901~2010년 동안 전 지구 평균해수면 상승률은 1.7mm/year에 이르며, 1990년대 이후에 더 높은 해수면 상승률을 예측하였다. 우리나라의 경우, 2010년 말까지의 자료분석 결과에서 2.48mm/year의 연평균 해수면 상승률을 보여 전세계 평균상승률보다 훨씬 상회하는 것으로 보고되고 있다(정태성, 2014; 윤종주 등, 2012). 이와 같이 전 지구적 평균해수면의 변화와는 별개로 지역적 해수면 변동특성은 그 양상이 크게 다를 수 있으며, 이는 지구온난화와 같은 자연적인 요인 뿐만 아니라 지역별 다양한 인위적 요인(풍속, 기압, 연안역 개발정도 등)에 따라 지역적 해수면 상승이 크게 변화할 수 있다. 이에 본 연구에서는 국내 연안역에 분포한 조위관측소의 장기 관측자료(수위)를 이용하여 각 지역별 해수면의 상승경향을 분석하였으며, 동/서/남해안 및 제주권역은 권역별 조석특성이 현저하게 다른 특성을 보이므로 권열별로 구분하여 분석이 수행되었는데 우리나라 대부분의 관측지점에서 평균해수면이 증가하는 추세인 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1413-1420
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• 2012

철도차량의 동적 거동 및 안정성 등을 예측하고 물리적인 특성을 이해하기 위하여 철도선진국인 영국, 프랑스, 일본 등에서는 축소모델 제작 및 시험하는 방법과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 해석적으로 접근하는 방법이 사용되고 있다. 실물 규모의 동특성 시험은 대규모의 시험설비 구축에 따른 많은 비용과 시간의 소요, 그리고 시험 환경 설정의 어려움 등의 문제점이 발생하게 된다. 이러한 단점들을 극복하고자 상사법칙을 적용한 축소대차 모델을 이용하여 동적 시험 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 해석적 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 소형탈선시뮬레이터를 이용한 1/5 축소대차의 주행안정성 시험에서 신뢰성이 검증된 해석모델을 이용하여 주행안정성에 미치는 매개변수 중 주행속도, 차체 하중의 2가지 변수에 따른 1/5 축소대차의 주행안정성 해석을 수행하고, 그에 따른 동적특성을 검토하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.9-16
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• 2012

철도차량의 탈선은 발생 시 대형사고로 이어질 수 있어, 철도차량의 주행안전 확보 문제는 철도운영기관 및 시설기관의 주요 현안 사항이다. 현재 대차의 동적 안정성 특성 시험은 대차 주행시험대라는 시험설비를 이용하여 시험을 하고 있다. 그러나 실물을 대상으로 한 실물규모의 주행시험대상에서의 동특성 시험은 시험 준비와 관련된 시험비용 및 시험소요 시간의 증가, 다양한 시험조건 설정 측면에서 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 시험 편의성 측면에서 축소형 주행시험대를 활용하고 있으나 국내에서는 아직까지 축소대차, 축소트랙 등의 기초적인 수준의 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 철도차량의 동적 거동을 예측하는 방법으로서 소형탈선시뮬레이터를 이용하여 상사기법이 적용된 1/5 축소대차의 주행안정성 시험에 대한 연구를 수행하였다. 또한, 시험데이터와 해석데이터를 비교·검증하기 위하여 상용해석프로그램을 이용하여 해석모델을 구현하고, 이를 이용하여 도향상에 따른 1/5 축소대차의 동적특성을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.398-405
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• 2014

수명이 도래한 고에너지물질의 처리를 위해 환경오염 및 안전성, 처리용량 등을 고려해야 하며, 현재 가장 주목 받고 있는 처리방식은 소각처리공정이다. 그러나 처리대상 고에너지물질의 종류가 매우 다양하고, 특성 또한 다르기 때문에 범용적 기술개발이 힘든 실정이다. 본 연구는 상세 수학적모델링 및 동적모사를 통하여 가장 널리 사용되는 고에너지물질의 하나인 고폭약(research department explosive, RDX)을 플러그흐름반응기(plug flow reactor, PFR)에서 소각 시 반응기 내부의 물리-화학적 변화를 예측하였다. 본 연구에서 사용된 RDX반응은 263개의 상세한 기초반응식으로 이루어져 있으며 43개의 성분이 반응에 관여한다. 모사결과 반응기 내부온도를 제어하여 RDX의 민감성을 통제할 수 있었다. 반응기 내부온도를 1,200 K로 유지 할 때 RDX는 분해반응만 일어나 폭발과 같은 큰 에너지 방출을 막을 수 있었으나 공급되는 열원이 높아져 1,300 K이상 반응기 온도가 증가 시에는 3,000 K 이상의 온도상승을 수반하는 발화반응이 일어났다. 본 연구를 통하여 반응기의 운전온도변화에 따른 RDX반응 특성을 제시함으로써 효율적인 RDX소각로 공정설계 및 운전에 기초가 될 것으로 사료된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권2호
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• pp.138-149
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• 2000

본 논문에서는 유한 고체내 초음파 전파 및 산란 현상의 해석을 위한 다양한 경계요소 모델링 기법이 제시되었다. 박판 재료내 유도초음파 전파에 대한 모드해석을 위해 비균질 적충 박판 구조물에 대한 탄성동역학 경계치 문제가 설정되었으며 이에 대한 수치해로부터 유도초음파의 전파특성을 나타내는 분산곡선이 얻어졌다. 파동 산란시 발생되는 기하학적 복잡성과 모드변환 문제를 수치적으로 모델링하기 위해 탄성 동역학 경계요소법을 적용하였고 이를 박판내 유도초음파의 이론적 직교 모드의 중첩해와 결합시킨 혼합형 경계요소법으로 확장하여 유한 고체내 다중 모드변환의 효율적 모델링법이 제안되었다. 주파수 영역의 수치해로부터 시간 의존 문제의 파동신호 예측을 위해 역 푸리에(Fourier) 변환을 통한 시간 영역 파동산란 신호가 얻어졌다. 이와 함께 실제 초음파 탐상조건에 보다 가까운 파동산란 문제의 모델링을 위해 3차원 경계요소법을 소개하고, 개발중인 3차원 경계요소 프로그램을 이용하여 유한 직경을 갖는 봉재내의 파동 전파를 수치적으로 해석하여 해석해와 비교 검증하였다. 본 논문에서 제시된 탄성파동 모델링 기법은 정량적 비파괴 평가법을 확립하는데 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.86-92
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• 2017

본 연구에서는 사이드 빔이 1차 현가장치 역할을 수행하도록 설계된 복합소재 대차프레임의 적용성 검토를 위해 동특성 해석과 성능평가를 수행하였다. 대차프레임에 적용된 소재는 GEP224 유리섬유/에폭시 프리프레그이다. 성능검증을 위해 복합소재 대차프레임의 사이드 빔의 두께를 50mm, 80mm, 150mm로 변화시키면서 강성을 조절한 모델에 대해서 주행성능을 해석적으로 평가하였다. 주행성능평가에서 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델은 모든 성능조건을 만족하였고, 사이드 빔 두께가 50mm인 경우 역시 모든 성능조건을 만족하지만 임계속도가 요구조건에 2%정도의 여유 밖에 없어 적합하지 않았다. 사이드 빔 두께가 150mm인 모델의 경우 공차시 수직방향 승차감 지수가 기준을 만족하지 못해 부적합한 것을 확인하였다. 또한, 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델을 제작하여 대차에 설치하고, 주행시험대 시험을 통해 임계속도를 시험적으로 평가하였다. 주행시험대 시험에서는 휠세트에 횡방향 가진을 부과하고, 목표속도까지 증속과정에서 횡방향 가진에 의한 휠세트 횡변위의 발산현상은 발생하지 않았다. 또한, 횡방향 가진이 제거된 이후 휠세트의 횡변위 역시 수렴하여 최대 임계속도는 차량 동역학 해석에서 예측된 최대 임계속도와 유사함을 확인 할 수 있었다.