• 디자인학연구
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• 제15권4호
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• pp.263-274
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• 2002

본 연구는 대형공간 건축의 구조형식별 이미지를 분석하기 위해서 근대이후 대형공간 건축의 대표적인 20가지 구조형식들을 대상으로 구조재료, 마감재료, 주응력, 부재형상, 구성방식, 구조형상 등의 물리적 요소들을 중심으로 이들의 지각 및 감정분석 그리고 평가분석을 하였다. 그 결과, 대형공간 구조의 이미지는 $\ulcorner$친-소$\lrcorner$, $\ulcorner$동-정$\lrcorner$,$\ulcorner$강-약$\lrcorner$ 등의 감정 이미지와 $\ulcorner$우-열$\lrcorner$의 평가 이미지, 그리고 $\ulcorner$규칙-불규칙$\lrcorner$ 이라는 지각 이미지로 대표되고 있다. $\ulcorner$친-소$\lrcorner$ 이미지는 재료의 재질에서 크게 비롯되고 있으며, 부분적으로는 형상에서도 비롯되고 있다. $\ulcorner$강-약$\lrcorner$ 이미지는 대부분 부재형상에서 비롯되고 있다. 전단력, 압축력, 인장축력+압축축력, 인장력 등의 주응력들을 전달하는 부재들은 판, 봉, 골, 색, 막 등이며, 이들 순서대로 부재는 가늘어지고 얇아진다. 이러한 응력과 부재형상은 전체 구조의 시각적인 이미지에도 직접 투영되고 있다. $\ulcorner$동-정$\lrcorner$ 이미지는 구조체 형태의 형상에서 비롯되고 있는데, 구조가 동적으로 인지되는 경우는 개방적이고 예리하게 지각되는 구조이다. $\ulcorner$우-열$\lrcorner$이미지는 구성방법이 짜임새가 있는지, 정밀한지 등의 여부에 따라 결정되고 있다. 우수하게 평가되는 구조는 단순히 하중을 지지하는 것을 넘어서서 전체 건물디자인을 구축하는 디자인 요소로 적극 활용되고 있으며, 2가지 이상의 구조체계로 구성되어 다양한 형태 표현을 창출하고 있는 구조로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권2호
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• pp.202-209
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• 1998

본 연구에서는 부유식 해상관측시설의 파랑중 운동응답 및 표류력 해석을 위해 Green 적분방정식에 기초한 3차원 수치해법을 개발하였다. 본 방법에서는 소오스분포와 더브렛분포를 함께 사용하였으며, 판요소로는 3각형 요소와 4각형 요소를 병행 사용하였다. 불규칙파수 현상을 제거하기 위해 개량된 적분방정식 해법을 적용하였으며, 시간평균 표류력의 계산은 원인별 성분파악이 가능한 물체표면 직접적분법을 사용하였다. 개발된 전산 프로그램의 검증을 위해 비교자료가 있는 구형 부유체에 대한 계산이 수행되었고, 이에 대한 계산을 통해 개발된 프로그램으로부터 신뢰성있는 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 실제시설에 대한 적용예로서 직경 2.6m 흘수 3.77m인 원통형 해상관측용 부이에 대한 계산을 수행하여 그 운동특성 및 표류력 특성을 고찰하였다. 운동응답 해석결과는 공진주파수를 설치해역의 파랑 탁월주파수 범위밖에 놓이도록 부이의 형상과 치수를 조정하는데 활용할 수 있고, 또 이들 계산을 통해 댐퍼 등의 설치효과도 미리 예측할 수 있다. 또한, 계산된 표류력은 황천중에서 계류계에 걸리는 최대하중을 예측하는데 이용할 수 있으므로 계류계의 설계에 있어 중요한 기초자료로 활용된다. 본 수치해법은 원칙적으로 대상 부유체의 형상에 제약을 받지 않으므로 향후 다양한 형상의 부유식 해상관측 시설들의 설계 및 설치$\cdot$운용에 폭 넓게 적용할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.955-967
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• 2016

대륙 및 섬을 연결하는 교통 시설로써 지금까지 해상에 놓이는 교량과 해저 지반에 건설되는 해저 터널 그리고 내륙에서 건설하여 해저지반 위에 안착시킨 침매 터널이 사용되어 왔다. 해중 터널 구조물은 계류선을 이용하여 터널 본체를 특정 깊이 내로 잠수시킨 시설로써 아직 실제 건설 사례는 없지만, 해저 터널에 비해 건설 기간이 짧고 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 해중 터널 본체 및 계류선의 합리적인 설계를 위해서는 무엇보다도 해중 터널 구조물의 합리적인 구조 해석이 선행되어야 한다. 일반적인 육상 교통 시설물과 달리 해중 터널은 변동성이 큰 환경 하중에 큰 영향을 받을 뿐 만 아니라 물 안에 잠수식으로 떠있다는 구조적인 특징이 있어서 그 해석이 까다로울 수 있다. 본 연구는 해중 터널 시스템의 합리적인 전체계 동적 구조 해석 기법의 제안을 목표로 한다. 이를 위하여 일반적인 구조물 해석에 널리 쓰이는 ABAQUS를 이용하여 KIOST (2013)에서 연구한 터널 모델을 각 환경 조건에 대한 동적 거동을 분석하였고, 이를 실험 결과와 비교하여 해석 기법의 타당성을 분석하였다. 또한 이 연구에서는 계류선의 배치형식, 터널의 흘수가 해중 터널 동적 거동에 미치는 영향을 분석하였고, 불규칙 파랑에 대한 특성 역시 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권10호
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• pp.17-30
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• 2009

지하에 공동을 건설하는 터널 공사의 경우 초기 응력의 집중 및 발파와 같은 시공단계에서의 과도한 에너지의 적용으로 인하여 주변 암반에 손상을 발생시킨다. 이러한 손상의 발생은 터널에 작용하는 하중 및 터널 주변 암반의 흐름조건에 상당한 영향을 끼친다. 이러한 이유로 터널 주변에 발생하는 손상구간에 대하여 다양한 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 유사암석으로 제작된 공동이 존재하는 절리모델의 이축압축실험을 통하여 공동주변의 손상발생을 연구하였다. 절리면은 수평면과 $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$의 조건으로 형성되었으며, 초조강시멘트 재료를 이용하여 유사절리모델을 제작하였다. 이축압축 실험결과 공동주변에서는 절리면에 수직한 방향으로 인장균열의 발생이 관측되었으며, 균열의 진행으로 인하여 암반블록이 형성되었으며, 진행하는 인장균열이 다른 절리면에 도달하여 암반블록이 완전히 형성된 경우 탈락하는 과정을 보였다. 이러한 인장균열의 진전은 절리면의 각도에 따라 상이한데 절리면의 각도가 클수록 안정적이며 진행성의 균열 진전 양상이 관측되었다. 이러한 인장균열의 발달은 절리면으로 구성된 암편을 보로 가정 할 경우 공동의 곡률로 인한 기하학적 형상의 불규칙성으로 인하여 모멘트가 작용하는 것으로 판단된다. 이상의 실험결과를 입자요소해석 방법을 기반으로 하는 PFC 2D를 이용하여 모사하였다. 해석결과 실험에서 관측한 바와 같이 절리면 각도가 작을수록 손상대의 폭은 넓어지며 인장균열의 진행에 의한 암반블록의 형성이 관측되었다. 또한 상호작용이 발생하는 균열을 조사한 결과 수치해석에서도 절리면의 각도가 작은 조건에서 진행성의 파괴가 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1A호
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• pp.31-43
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• 2009

본 논문에서는 다양한 차종의 영향을 반영할 수 있고, 차량과 교량의 연성 운동방정식을 구성하여 시간 단계별 직접해를 산정할 수 있는 수치해석기법을 제시하였다. 운동방정식의 해는 직접적분법인 Newmark ${\beta}$을 이용하여 해석 단계별로 구성된 유효강성행렬과 유효하중벡터를 바탕으로 정적평형방정식의 해를 구하는 원리와 동일하게 산정하였다. 또한 해석의 효율성을 증진시키기 위하여 유효강성행렬은 Skyline 법에 의해 재구성하였으며, Cholesky의 행렬 분해기법을 동시에 적용하여 직접적인 역행렬 계산에서 야기되는 오차의 발생을 최소화 하였다. 또한 기존선 철도차량인 새마을 PMC 열차와 디젤 견인 무궁화 열차에 대한 3차원 정밀수치해석 모델을 개발하였고, 각 차량은 차체와 전 후방 대차에 각각 6자유도씩 고려하여 총 18자유도로 수치모델을 작성하였다. 교량은 3차원 공간뼈대 요소를 이용하여 모델링하였고, 차륜과 레일 접촉면의 불규칙성은 미국의 FRA에서 규정하고 있는 연직방향 및 횡방향틀림에 대한 PSD 함수를 이용하여 궤도틀림을 수치적으로 구현하였다. 제시된 수치해석 기법은 12 m, 18 m형 판형교의 실측결과를 이용하여 타당성을 검증하였으며, 실측 및 수치해석결과는 교량의 1차 휨 고유진동수의 2.0배를 기준으로 Low pass filtering 하였다.

• 자원환경지질
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• 제18권4호
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• pp.343-355
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• 1985

본 논문에서는 세계적으로 유명한 대규모의 황화철상(黃化鐵床)에서 산출되는 7종의 이방성(異方性) 광석광물(鑛石鑛物)을 대상으로 물리적(物理的) 특성(特性)을 실험 연구하고, 광물(鑛物) 고유의 타광학성(他光學性), 결정방향(結晶方向)과의 상관 관계를 밝히며, 금속자원 광물의 감정(鑑定)을 위한 자료를 제시하고자 시도되었다. 연구대상 이방성(異方性) 광물(鑛物)(covellite, graphite)은 광물상호간의 white light color의 차이 뿐아니라 동종광물(同種鑛物)내부의 두 편광(偏光)(상광선(常光線), 이상광선(異常光線))의 방향에 따라 동일한 형태이나 큰 정량적 차이(R=약 10%)를 보여주는 spectral profile을 갖는다. 결정방향(結晶方向)에 따라 고찰된 이방성(異方性) 광물(鑛物)(enargite, famatinite)의 반사력(反射力)은 벽개면에 평행한 면에서 항상 높은 값(R=약 5%)을 갖는다. 측정 반사력(反射力)을 이용하여 규명된 연구 광물종의 광학적(光學的) 대칭성(對稱性)은 covellite가 일륜성(一輪性)(+), graphite는 일축성(一軸性)(-)이고, enargite와 famatinite는 이축성(二軸性)(+)이며, 부반사력(復反射力)이 낮은 gratonite의 경우는 결정이 불가능하였다. 표준하중별로 실시된 휘경도(徽硬度)실험에서 이방성광물(異方性鑛物)(enargite, famatinite)의 결정방향은 큰 영향을 미치는데, 즉 벽개면에 평행한 면에서 항상 높은 (HV=> $200kg/mm^2$) 휘경도(徽硬度)값을 보여준다. 모든 실험광물이 각각 특징적인 indentation의 형태를 갖음은 징경도(徵硬度)와 함께 광물감정(鑛物鑑定)에 유용할 것이다. 실험광물이 최소하중에서 항상 불규칙한 휘경도(徽硬度)값을 갖는 것은 관찰에서 기인되는 측정오차로 사료된다. 휘경도(徽硬度)-반사력(反射力)의 상관 관계를 이용한 시험광물의 분류는 Gray-Millman(1962)의 실험결과와 일치된다. 한편 반사도(反射度)의 과장별 측정오차와 그의 제거 방안이 논의되었다.

• 자원환경지질
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• 제26권2호
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• pp.129-134
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• 1993

장군광산산 보울란저라이트는 침상이나 불규칙한 형태로 방연석, 차골석, 함은 사면동석과 밀접하게 공생하여 남광상에서 산출되며, 특히 남광상 A광체와 B광체 주변의 능망간석대에 그 산출이 뚜렷하다. 어떤 장소, 특히 남광상 B광체 상부에는 방연석, 황철석, 유비철석, 함망간 방해석, 석영 등과 공생하여 작은 정동중에 "머리털"이나 "깃털"모양의 보울 란저라이트 집합체를 형성하기도 한다. 이광물의 반사색은 녹회색을 띠고, 반사다색성은 차골석보다 강하고 이방성이 명료하다. 반사율은 공기중에서 파장이 560nm 일 때 $R_{max.}=42.3%$, $R_{min.}=35.7%$이고, 비커스경도 (VHN)는 50g의 하중에서 $146{\sim}173kg/mm^2$이다. 표준시약 (Short, 1941)에 의한 반응에서는 HN03에서는 즉시 흑색으로 변하지만, 그외의 시약과는 거의 반응하지 않는다. 8개 시료 23개 입자에 대하여 EPMA로 분석한 결과 $Pb_{56.1}Sb_{25.1}S_{18.5}$, Total 99.6 wt.%이고, S= 11로해 계산된 화학식은 $Pb_{5.16}Sb_{3.94}S_{11}$로서 거의 보울란저라이트의 이상적인 화학식 $Pb_5Sb_4S_{11}$을 만족하고 있다. X-선 회절분석에 의해 얻어진 X-선 회절패턴에 나타나는 주요한 회절선은 $3.73\;{\AA}\;(10)$, $3.22\;{\AA}\;(5)$, $3.03\;{\AA}\;(4)$, $2.82\;{\AA}\;(5)$로서 공간군 $C^5_{2h}-P2_{1/a}$ 과 잘 일치한다. 이상의 장군광산산 보울란저라이트는 그 산출상태와 광물의 공생관계로부터 열수성 연-아연-은광화작용의 최후기에 생성된 광물로 판단된다.