• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.168-168
• /
• 2015

자연하천의 주요한 특징 중 하나인 하천의 사행은 직선수로에서 예측되는 유속분포를 왜곡시키며 매우 복잡한 흐름구조를 형성한다. 이는 하상 경계면에서 발생하는 전단응력 분포의 변화를 야기하는데 하상 경계면에서의 전단응력은 다양한 경험적 관계에 의존하는 유사이동의 한계 소류력 산정 및 오염물질 거동해석의 분산계수 산정에 많은 영향을 미치게 된다. 물리적인 관측을 통한 하상 경계면에서의 전단응력의 관측은 다소 제한적이며 많은 비용을 요구한다. 따라서 하상 경계면에서 발생하는 전단응력의 경우 수심의 20% 이하의 연직 유속분포를 벽법칙에 적용하여 추정하는 방법이 주로 이루어지고 있다. 벽법칙을 이용한 하상 경계면의 전단응력을 계산하는 경우 대수중복층의 유속 분포 $u/u^*=(1/{\kappa})ln(zu^*/{\nu})+B$에서 무차원상수 ${\kappa}$와 B의 적절한 추정이 요구되어 진다. 일반적으로 무차원상수 ${\kappa}$와 B는 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 대략 ${\kappa}=0.4$, B=5.5로서 경험적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 직선수로 및 다양한 사행수로의 3차원 흐름장 모의를 수행하여 벽법칙의 대수 중복층을 따르는 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교하였다. 수치모의 소프트웨어로서 Linux 기반의 OpenFOAM이 사용되었으며 모델의 검증을 위해 Chang(1971)에 의해 수행 된 사행수로에서의 유속장 관측 결과와 비교하였고 수치모의 결과가 실험 관측치와 잘 일치하는 것으로 판단되었다. 수치모의에 적용 된 사행수로의 형상은 Hey(1976)에 의해 제안 된 사행하천의 지형학적 인자들 간에 관계를 이용하여 사행도 1.03에서 2.42까지 총 7개의 사행수로 지형을 생성하였다. 사행도의 변화에 따라 만곡부 정점에서 대수중복층 구간의 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교한 결과, 본 연구에서 생성 된 모든 사행수로에서 대수중복층 구간의 무차원 유속 $u^+$와 무차원 거리 $z^+$가 로그 분포를 따르는 것으로 나타났으나 경험적으로 사용되었던 무차원상수 B의 경우 사행도가 증가 할수록 대수적으로 감소하는 경향이 나타났다. 본 연구에서는 이러한 관계가 무차원 상수 B값에 미치는 영향을 반영하여 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 적용이 가능한 수정된 대수중복층 식을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.75-75
• /
• 2015

오염원과 취수장이 동일 구간 내에 공존하는 국내하천의 특성상, 하천 평면 내에서 오염물의 거동 및 혼합 특성을 보다 정확하게 해석하기 위해서는 2차원 이송-분산 모형의 적용이 필요하다. 이를 위해서는 2차원 모형의 주요 매개변수인 종분산계수와 횡분산계수의 적절한 입력이 매우 중요하다. 하지만 국내외적으로 횡분산계수에 대한 연구는 많이 진행된 반면, 현재까지 종분산계수에 대한 연구는 충분히 이루어지지 않은 실정이다. 분산계수를 결정하는 방법에는 실측된 농도 자료의 유무에 따라 크게 두 가지로 분류된다. 실측된 농도 자료가 없는 경우, 이론식이나 경험식을 이용하는 방법이 있다. 반면에 추적자 실험 등을 수행하여 실측된 농도 자료가 있는 경우, 모멘트법 또는 추적법을 적용하여 농도-시간 분포 곡선으로부터 분산계수를 계산하는 것이다. 모멘트법은 임의 지점에서 농도의 횡분포를 통해 얻을 수 있는 2차 모멘트의 종방향 변화율이 횡분산계수와 비례한다는 원리를 이용한 것이며, 추적법은 상류부의 관측된 농도를 입력자료로 하여 하류부의 농도를 계산한 후 계산된 농도와 실측된 하류부 농도의 비교를 통해 분산계수를 산정하는 방법이다. 본 연구에서는 불규칙한 단면 형상을 가지는 자연하천에서의 2차원 종 횡분산계수를 산정하기 위해서 Baek & Seo(2010)가 제안한 2차원 유관추적법(2D Stream-tube Routing Procedure)을 적용하였다. 본 연구에서는 국내 자연하천 중 다양한 사행형태를 갖으며 수질오염 사고의 위험이 높은 구간을 선정하고, 추적자로서 Rhodamine WT를 이용하여 현장실험을 수행하였다. 실험에서 수집된 수리량 및 농도자료로부터 추적자의 2차원적 거동을 분석하였으며, 2차원 유관추적법을 적용하여 종분산계수를 산정하였다. 그 결과 하폭 대 수심비(W/H)와 마찰손실관련 무차원변수(U/U*)의 증가에 따라 종분산계수가 증가됨을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 산출된 종분산계수와 선행 연구에서 수집된 자료를 이용하여 추정식을 개발하였다. 차원해석을 통해 무차원 종분산계수에 영향을 미치는 무차원 인자를 선별하고 회귀분석을 이용하여 종분산계수 추정식을 유도하였다. 추정식을 이용하여 산정한 종분산계수의 범위는 Elder (1959)가 제안한 이론값보다 약 10배 정도로 크게 나타났다. 혼합 특성이 밝혀지지 않은 자연하천에 2차원 확산모형을 적용하고자 할 때 본 연구에서 개발된 추정식으로부터 계산된 종분산계수를 사용할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.47 no.1
• /
• pp.26-34
• /
• 2019

In this paper, a coarse lunar soil model is developed using discrete element method and its computed physical properties are compared with those of the actual lunar soil for its validation. The surface of the actual moon consists of numerous craters and rocks of various sizes, and it is covered with fine dry soil which seriously affects the landing stability of the lunar lander. Therefore, in consideration of the environment of the lunar regolith, the lunar soil is realized using discrete element method. To validate the coarse model of lunar soil, the simulations of the indentation test and the direct shear test are performed to check the physical properties(indentation depth, cohesion stress, internal friction angle). To examine the performance of the proposed model, the drop simulation of finite element model of single-leg landing gear is performed on proposed soil models with different particle diameters. The impact load delivered to the strut of the lander is compared to test results.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.22 no.3
• /
• pp.199-207
• /
• 2021

This study aimed to improve the performance of the KTX (Korea Train Express) brake system. To develop a braking disc-hub for the high-speed rail, the model performance was analyzed by finite element analysis, and the analysis results were verified using the braking test results. In addition, heat transfer analysis, thermal stress analysis, natural frequency analysis, and static analysis were conducted to examine the mechanical performance of the braking system. By deriving the design factors and conducting parametric analyses according to the shape of the hub, this study derived the optimal specifications that could improve heat dissipation and reduce weight. The cooling efficiency and structural performance of the optimization model were improved during braking compared to the existing model. It is expected that the design verification will be carried out through analyses of the optimal specifications so that it can be used in the development of brakes in railway vehicles and motor vehicles.

• Journal of the Korea Convergence Society
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.287-292
• /
• 2022

In this paper, the stochastic distribution of the springback amount is investigated for the stamping process of a U-channel shaped-product with ultra-high strength steel. Using the reliability-based design optimization technique (RBDO), stochastic distribution of process parameters is considered in the analysis including material properties and process variation. Quantification of the springback scatters is carried out with the statistical analysis method according to the material strength. It is found that the scattering amount of springback decreases while the amount of springback increases as the tensile strength of the blank material increases, which is investigated by analyzing the strain and stress distribution of the punch and die shoulder. It is noted that the proposed scheme is capable of predicting and responding to the unavoidable scattering of springback in the sheet metal forming process.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
• /
• v.22 no.10
• /
• pp.55-67
• /
• 2006

Modern methods for designing IGM(Intermediate Geomaterial) socketed drilled shafts require knowledge of the compressive strength and modulus of the IGM. However, the weathered IGMs at many sites prohibit the recovery of samples of sufficient length and integrity to test cores in either unconfined or triaxial compression tests. Since rational design procedures usually require values of compressive strength, surrogate methods must be employed to estimate the compressive strength of the IGM. A surrogate method considered in this study was Texas cone penetrometer tests which were performed at several sites in North Central Texas. Correlations of Texas cone penetrometer tests and compressive strengths of cores from these formations are provided in the paper. In order to develop the relationships between Texas cone penetrations and side and base resistance of IGM socketed drilled shafts, three filed load tests were conducted in the same sites. Based on the field study and literature reviews, a design method for IGM socketed drilled shafts using Texas cone penetration test was proposed.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.28 no.6C
• /
• pp.359-366
• /
• 2008

The load distribution and deformation of pile subjected to axial loads are evaluated by a load-transfer method. The emphasis is on quantifying the effect of coupled soil resistance that is closely related to the ratio of pile diameter to soil modulus $(D/E_s)$ and the ratio of total shaft resistance against total applied load $(R_s/Q)$, in rock-socketed drilled shafts using the coupled load-transfer method. The proposed analytical method that takes into account the soil coupling effect was developed using a modified Mindlin's point load solution. Through comparisons with field case studies, it was found that the proposed method in the present study estimated reasonable load transfer behavior of pile and coupling effects due to the transfer of shaft shear loading, and thus represents a significant improvement in the prediction of load deflections of drilled shafts.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.172-172
• /
• 2022

분산계수는 하천에서 오염물질의 혼합능을 파악할 수 있는 대표적인 인자이다. 특히 하수처리장 방류수 혼합예측과 같이 횡 방향 혼합에 대한 예측이 중요한 경우, 하천의 지형적, 수리학적 특성을 고려한 2차원 횡 분산계수의 결정이 필요하다. 2차원 횡 분산계수의 결정을 위해 기존 연구에서는 추적자실험결과로부터 경험식을 만들어 횡 분산계수 산정에 사용해왔다. 회귀분석을 통한 경험식 산정을 위해서는 충분한 데이터가 필요하지만, 2차원 추적자 실험 건수가 충분치 않아 신뢰성 높은 경험식 산정이 어려운 상황이다. 따라서 본 연구에서는 SMOTE기법을 이용하여 횡분산계수 실험데이터를 증폭시켜 이로부터 횡 분산계수 경험식을 산정하고자 한다. 또한 다중선형회귀분석을 통해 도출된 경험식의 한계를 보완하기 위해 다양한 머신러닝 기법을 적용하고, 횡 분산계수 산정에 적합한 머신러닝 기법을 제안하고자 한다. 기존 추적자실험 데이터로부터 하폭 대 수심비, 유속 대 마찰유속비, 횡 분산계수 데이터 셋을 수집하였으며, SMOTE 알고리즘의 적용을 통해 회귀분석과 머신러닝 기법 적용에 필요한 데이터그룹을 생성했다. 새롭게 생성된 데이터 셋을 포함하여 다중선형회귀분석을 통해 횡 분산계수 경험식을 결정하였으며, 새로 제안한 경험식과 기존 경험식에 대한 정확도를 비교했다. 또한 다중선형회귀분석을 통해 결정된 경험식은 횡 분산계수 예측범위에 한계를 보였기 때문에 머신러닝기법을 적용하여 다중선형회귀분석에 대한 예측성능을 평가했다. 이를 위해 머신러닝 기법으로서 서포트 벡터 머신 회귀(SVR), K근접이웃 회귀(KNN-R), 랜덤 포레스트 회귀(RFR)를 활용했다. 세 가지 머신러닝 기법을 통해 도출된 횡 분산계수와 경험식으로부터 결정된 횡 분산계수를 비교하여 예측 성능을 비교했다. 이를 통해 제한된 실험데이터 셋으로부터 2차원 횡 분산계수 산정을 위한 데이터 전처리 기법 및 횡 분산계수 산정에 적합한 머신러닝 절차와 최적 학습기법을 도출했다.

• Journal of the Korean Institute of Traditional Landscape Architecture
• /
• v.31 no.4
• /
• pp.113-122
• /
• 2013

In this study, the traditional structure of the impact on the stability analysis. Korean traditional landscape architecture column space of stonework stable composition as the foundation of the fence for a long time been known to fall down and not maintained. The destination of research Ohgokmun Damyang Soswaewon fence which is in harmony with nature is one of the traditional structures that affect its shape without being kept so far came true. This includes our ancestral wisdom and that wisdom can guess guesswork. But I let the traditional reproduction incidence structures frequently. This deviation from the traditional method of construction application of shorthand stand. Thus, the subject of this study, the factors that do not fall down fences Ohgokmun solution is to indirectly gain the weak. In addition, epidemiological studies and the methods of calculation of the inferred physical examination, the results of the analysis were derived through the following. First, the internal factors of the fence Ohgokmun constituting the structural member and the coupling of the scheme. 1) based on stable ground. Greater role in the country rock The fact that the settlement will have no symptoms. 2) to minimize the friction caused by hydrological water to remove the two-pronged process through stone work building form and menu sustaining power in hydrology and flooding made against the bypass channel. 3) due to the load bearing capacity and durability to withstand the strength of the material and the construction of structures in the form of a dispersion of power between each individual to maximize the process of getting traction was applied. Second, external factors Ohgokmun fence the results obtained through the calculation of the dynamics of repair, is greatly affected by the wind and the water gate of the fence, but the action of the structural stability of the lack of power that hurt enough conclusion. In this study, the results of the structure of internal and external influence as well through the structure can be viewed as composed consisting. However, over the next follow-up in terms of climate and environmental factors due to the fact that the fall might.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
• /
• v.5 no.2
• /
• pp.41-49
• /
• 2004

In this study, a newly modified soil nailing technology named as the SPN (Spiral Pipe Nailing) system, is developed to self drilling method can apply to ground which is hard to keep shape of bore hole. And limit equilibrium analysis with simplified trial wedge method while length ratio and bond ratio being altered was performed to evaluate slope stability considered of tensile strength and bending stiffness. Also, using $FLAC^{2D}$ program, superiority of the SPN system was compared to the GSN (General Soil Nailing) system about an example section. And effects of various factors related to the design of the SPN system, such as the type of drilling method and the bit, are examined throughout a series of the displacement-controlled field pull-out tests. As a result, the SPN system is better than the GSN system in slope stability because of having larger bending stiffness, tensile strength and unit skin friction. And results of simplified trial wedge method are similar to results of TALREN 97 program, commercial limit equilibrium analysis computer software, about an example section. Consequently, it will find out of that the SPN system reduce displacements and settlements in down excavation process as well as to increase the global stability.