• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.17-27
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• 2012

본 논문에서는 영화 '7광구'에서 사용된 유체 시뮬레이션 적용 사례를 분석하고 구현된 기법들을 소개한다. 영화에 적용된 장면 중 상세한 유체 움직임을 표현하기 위하여 대형 수조에서 물이 터지면서 나오는 장면은 물의 미세한 움직임을 표현하기 위해 smoothed particle hydrodynamics(SPH) 기법을 사용하였고, 잠수정 유리를 깨고 바닷물이 쏟아지는 장면에서는 파티클과 레벨셋의 혼합 시뮬레이션 기술을 적용하였다. 영화의 주요 캐릭터인 괴물이 불타는 장면을 실감나게 연출하기 위해 높은 정교함을 보여주는 detonation shock dynamics(DSD) 화염 시뮬레이션 기법을 사용하였으며, 이때 높은 와동력을 가하더라도 유체의 비압축성을 유지하기 위해 무발산 와동 입자기법을 적용하였다. 또한, 효율적인 영상제작을 위해 업샘플링 기법을 사용하였다. 결과적으로 고품질의 영상을 국내 기술로 제작할 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.441-444
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• 2008

본 연구는 콘크리트 구조물의 유지관리 및 보전활동의 절력화(節力化)와 장기 수명화를 목적으로 콘크리트에 발생하는 미세한 균열에도 수시의 점검이 가능해지도록 콘크리트 그 자체에 자기 수복 기능을 부여하는 것에 관한 연구이다. 현재 국외 전문 학술지를 통해 제안되고 있는 자기 수복 콘크리트를 조사해 각각의 특징이나 앞으로의 해결과제에 대해 고찰하였으며, 지금까지와는 완전히 다른 방법으로 박테리아의 생화학 반응을 이용한 자기 수복 콘크리트 개발에 관한 기초연구로서, 생물이 자신의 몸 내외에 광물(Bio-mineral)을 만들어 내는 작용. 즉, 생체 광물 형성 작용(Bio-mineralization)을 이용하여 콘크리트의 개질(改質) 및 성능향상을 목적으로 한 새로운 가능성에 대한 내용이다. 여기에서는 Bacillus pasteurii등의 박테리아가 탄산칼슘을 석출시키는 Bio-mineralization을 이용한다고 하는 새로운 발상으로부터의 콘크리트 역학적 성능 및 내구성의 향상, 균열의 보수등의 가능성에 대한 검토를 소개하고, 기초적 실험을 통해 향후 행해져야 할 연구의 방향성이나 자기 수복 콘크리트의 발전 가능성에 대해 연구하였다.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.61-67
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• 2004

Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 단일 basalt 섬유 강화 에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능을 평가하였다. 음향방출 센서로는 PZT 및 고분자 PVDF와 P(VDF-TrFE)를 사용하였고 단섬유 강화 시험법에서 각 센서 종류에 따른 손상감지능을 상호 비교하였다. 고분자 센서는 시편 표면에 부착시키거나 내부에 함침시켜 사용하였지만 PZT 센서는 표면에 부착하여 사용하였다. 고분자 센서를 시편 표면에 부착시킨 경우와 함침시킨 경우 감지능은 비슷하였지만 부착의 경우 debonding 신호가 많아 함침 시키는 방법이 손상감지에 더 효과적이었다. 손상 감지능은 PZT센서가 가장 높았고, 함침 및 부착 모두에서 PVDF와 P(VDF-TrFE) 센서의 손상감지능은 거의 비슷하였다.

• 터널과지하공간
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• 제8권3호
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• pp.200-208
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• 1998

외부로부터 정적 혹은 동적 하중을 받는 암반절리의 거동특성을 규명하기 위해서 교란상태 개념(Disturbed State Concept, DSC)을 이용한 구성방정식 이론과 이 이론을 수치해석에 적용하기 위한 응력-변형률 관계식을 소개한다. 본 연구에서 제안한 DSC 이론은 변형준인 암반절 리가 상대적으로 손상되지 않은 상태(Relative Intact; RI)와 완전 파괴된 상태(Fully Adjusted; FA)의 혼합으로 표현될 수 있다는 가정에 기초를 두고 있다. 여기서 사용된 두가지 상태, 즉 RI 상태와 FA 상태는 암반절리의 파괴정도를 나타내는 지표가 된다. 이러한 가정을 기초로 임의의 하중을 받는 절리는 초기 RI 상태에서 점진적으로 재료 내부의 미세구조 조정기능을 거치면서 최종적으로 파괴가 발생하는 FA 상태로 진행한다. 본 연구에서는 RI 상태, FA상태 그리고 재료의 파괴정도를 나타내는 교란도 함수(D)를 해석적으로 정의하여 암반절리의 역학적 거동특성을 표현하기 위한 응용화를 시도하였다. DSC모델은 암반절리의 경화 및 연화특성을 표현할 수 있으며, 절리의 크기 및 표면의 거침도 등을 고려할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.34-34
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• 2011

최근 우리나라에서는 기상이변과 기후변화에 의한 국지성 집중호우의 발생으로 인해 인명 및 재산 피해가 증가하는 추세이다. 따라서 이러한 기상현상을 좀 더 정확하게 예측하고 이를 대응하고자 악기상 모형의 개발과 구축 및 활용에 대한 연구들이 활발하게 진행 중에 있다. GCM이 제공하고 있는 많은 유용한 정보에도 불구하고 대부분의 모델이 시 공간 분해능과 물리 과정의 한계점으로 인해 지역적인 기후 특성이나 변화를 예측하기에는 많은 문제점들이 나타나고 있다. GCM의 한계점을 극복하기 위한 방법으로 세밀한 규모의 기후 정보를 얻기 위해 복잡한 지형과 해안선, 호수, 식생, 지표특성과 같은 아격자 규모의 강제 효과를 반영할 수 있는 고해상도 지역 기후 모델(Regional Climate Model, RCM)의 필요성이 제기되었다. 본 연구에서는 전지구 20km 격자자료를 입력장으로 하여 8km 격자로 한반도를 포함하는 도메인에 대해 비정역학 완전 압축성 중규모 모델인 WRF를 이용하여 상세예측자료를 생산하고자 하였다. 강수 예측의 경우 돌발적으로 발생하는 경우가 많아, 이를 예측하기 위해서는 상세한 강수량 정보를 빠른 시간 내에 정확히 제공할 수 있는 모델을 사용하여야 한다. 강수의 경우 온도와는 달리 공간적 편차가 매우 커 지역적으로 정확한 강수량을 예측 하는데 어려움이 있다. 상세강수 예측을 위해 미세 격자 규모의 비 정역학 모형을 사용할 경우 계산양이 매우 늘어나기 때문에 장시간의 모형 적분 시간뿐 아니라, 상당한 컴퓨터 자원을 필요로 하므로 이에 대한 대안으로 지형효과를 포함한 강수량 진단 모형인 QPM(Quantitative Precipitation Model)을 사용하였다. 최종적으로 한반도의 복잡한 지형적 영향을 반영하기 위해 1 km의 수평해상도를 가지는 고해상도 강수량 진단 모형(QPM)과 상세한 지리적, 공간적 분석을 할 수 있는 ARCGIS를 이용하여 한반도 도별 상세 강수자료를 생산하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.785-792
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• 2017

최근 양질의 천연골재의 부족으로 인하여 콘크리트용 순환골재의 적용성에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나, 순환골재는 다량의 부착모르타르를 포함하고 있어 콘크리트의 강도감소, 내구성 저하, 균열발생의 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 순환 굵은골재 콘크리트의 역학적 성능 및 내구성에 대한 나일론 섬유의 영향에 대하여 실험적으로 고찰하였다. 섬유보강 순환골재 콘크리트 공시체를 제조하기 위하여 나일론 섬유를 0. 0.6 및 $1.2kg/m^3$의 3단계로 혼입하였으며, 콘크리트의 압축 및 쪼갬 인장강도, 흡수율, 투수공극량 및 총통과전하량을 측정하여 섬유보강 부순골재 콘크리트와 비교, 고찰하였다. 또, 수화생성물, 천이지대 등 미세조직구조를 관찰하기 위하여 재령 28일 콘크리트에 대하여 주사형전자현미경(SEM) 분석을 실시하였다. 본 실험에서 도출된 실험결과에 의하면, 순환골재 콘크리트는 부순골재 콘크리트에 비하여 성능이 떨어지는 것으로 나타났으나, 순환골재 콘크리트에 나일론 섬유를 혼입할 경우, 나일론 섬유의 가교작용으로 인하여 시멘트 매트릭스의 부착력을 증진시켜 콘크리트의 성능을 개선시키는 것으로 조사되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.119-126
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• 2018

최근 화력발전소에서는 순환유동층 연소방식의 발전소가 증가하는 추세이다. 순환유동층 보일러애시는 탈황 효과를 위해 석회석을 첨가함에 따라 애시 중에 포함되는 CaO, $SO_3$성분이 증가하여 일반적인 플라이애시 보다 free-CaO 함량이 높다. 또한 순환유동층 보일러애시는 기존의 플라이애시와 다르게 자기수경성 특성과, 높은 free-CaO함량에 의해 물과 만나면 높은 반응성을 갖는다. 본 연구는 순환유동층 보일러애시의 자기수경성 특성을 이용하여, 시멘트를 대체할 수 있는 비소성 결합재로써 활용 가능성에 대해 분석하였다. 순환유동층 보일러 애시의 함량에 따른 역학적 및 수화특성에 대해 검토하였다. 또한 석고의 종류 및 함유량에 따른 순환유동층 보일러애시 활용 비소성 결합재에 대한 압축강도 및 미세구조에 미치는 영향을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권10호
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• pp.1289-1297
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• 2005

The flow in a microchannel is usually characterized as a low Reynolds number (Re) so that good mixing is quite difficult to be achieved. In this regard, we developed a novel chaotic micromixer, named Serpentine Laminating Micromixer (SLM) in the present study, Part 1. In the SLM, the higher level of chaotic mixing can be achieved by combining two general chaotic mixing mechanisms: splitting/recombination and chaotic advection. The splitting and recombination (in other term, lamination) mechanism is obtained by the successive arrangement of 'F'-shape mixing units in two layers. The chaotic advection is induced by the overall three-dimensional serpentine path of the microchannel. Chaotic mixing performance of the SLM was fully characterized numerically. To compare the mixing performance, a T-type micromixer which has the same width, height and length of the SLM was also designed. The three-dimensional numerical mixing simulations show the superiority of the SLM over the T-type micromixer. From the cross-sectional simulation results of mixing patterns, the chaotic advection effect from the serpentine channel path design acts favorably to realize the ideal lamination of fluid flow as Re increases. Chaotic mixing mechanism, proposed in this study, could be easily integrated in Micro-Total-Analysis-System, Lab-on-a-Chip and so on.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.713-722
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• 2000

본 연구는 입자크기를 분석하기 위한 장치인 레이저회절 분광계의 측정오차 및 재현성을 분석한 것이다. 레이저회절 spectrometers는 입자크기를 분석하기 위한 장치 중에서 가장 대표적이고 중요성을 가진다. 이 측정장치는 운전이 간단하며, 입자분석에 있어서 재현성이 우수하고, 빠른 속도로 분석이 가능한 형태이다. 입자크기를 분석하는 과정에 있어서 공급되는 분산형태와 흐름율에 따라서 측정오차가 미세하게 발생되었고, 흐름율은 분산형태가 건식인 경우 0.1~23 g/min로 공급하였고, 습식인 경우는 분산되는 용매에 따라서 1.4~35 %가 되도록 조절하여 측정결과에 따라서 발생되는 측정오차를 분석하였다. 흐름을 변화에 따라서 발생되는 측정 오차는 측정 cell 내의 입자에 입사되는 레이저 회절패턴이 변화함으로서 측정오차가 다양하게 발생하였다. 본 연구에서 측정오차를 분석하기 위해서는 입자모양, 크기, 분산형태와 용매, 흐름율과 농도의 변화에 따라서 실험을 실행하였고, 분석장치의 시스템에 따른 측정오차를 나타내기 위해서는 장치내의 역학적인 공정, 측정시간, 초점거리, 주입압력, 전처리과정인 ultrasonic이나 혼합에 의한 분산효과에 따라 측정오차 및 재현성을 분석하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.121-127
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• 2012

지금까지 연구된 고인성 섬유 복합체의 주요 결합재는 시멘트이다. 이 연구의 목적은 시멘트를 전혀 사용하지 않은 고로슬래그 기반 알칼리 활성 모르타르와 PVA(polyvinyl alcohol) 섬유를 이용하여 고인성을 나타내는 복합체에 대한 가능성을 검토하는 것이다. 이를 위하여 알칼리 활성화제 종류에 따라 균일한 섬유 분산성을 확보하면서 섬유 혼합을 용이하게 하기 위한 적절한 모르타르의 유동성 및 점성을 갖는 두 가지 배합을 결정하였고, 복합체의 기본적인 성능을 평가하기 위하여 슬럼프 플로, 압축강도, 일축인장, 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과 두 가지 배합의 슬럼프 플로는 평균 465 mm로 나타났고, 약 2% 정도의 인장 변형 성능과 다중 미세균열을 나타내는 것을 확인하였다. 이를 통하여 시멘트를 전혀 사용하지 않고도 변형률 경화 거동에 의한 고인성을 나타내는 섬유 복합체의 개발 가능성을 입증하였다.