• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.500-503
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• 2009

본 논문에서는 이중곡률을 갖은 막구조물의 동적 불안정 현상을 연구하였다. 풍하중을 받는 막구조물의 지배방정식을 정식화할 경우 가장 중요한 것은 막 표면의 공기 압력을 합리적으로 산정하는 것이다. 베르누이 윈리에 의하여 유체 압력은 속도 퍼텐셜과 관계를 가지며 얇은 날개 원리에 의해 막 표면 공기의 움직임을 일련의 와류로 간주하고 속도 퍼텐셜을 구할 수 있다. 이 논문에서는 가장 많이 쓰이는 3 절점 삼각형 막요소를 이용하여 가중 잔여치 갤러킨법을 적용한 안정 평가의 판별식을 유도하였다. 임계 풍속에 대한 초기인장력, 풍방향과 곡률의 영향도 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.66-73
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• 2008

본 논문에서는 환형 관에서의 데토네이션 파의 전파 특성을 살펴보았다. 이전의 연구에 이용된 수치 기법과 이동 계산 창 기법을 본 연구에 이용하였으며, 관 폭의 값으로 무차원화 된 곡률 반경을 유일한 기하학적 변수로 고려하여 일련의 해석을 수행하였다. 곡률 반경이 작은 환형 관에서 데토네이션 파는 불안정하여 정규적인 데토네이션 셀 구조가 나타나지 않으며 셀 구조가 유지될 수 있는 임계 곡률 반경이 존재함을 알 수 있었다. 곡률의 효과로 관의 내벽 및 외벽은 압력 차가 발생하며, 외벽 쪽에 서는 overdriven 데토네이션의 경향을 가진다. 예상할 수 있는 바와 같이 곡률 반경이 커지면서 직선관의 결과에 수렴한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.834-845
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• 1995

An experimental study is made in a nearly two-dimensional 90.deg. curved duct to investigate the effects of interaction between streamline curvature and mean strain on turbulence. The initial shear at the entrance to the curved duct is varied by an upstream shear generator to produce five different shear conditions ; a uniform flow (UF), a positive weak shear (PW), a positive strong shear(PS), a negative weak shear (NW) and a negative strong shear(NS). With the mean field data of the case UF, variations of the momentum thickness, the shape factor and the skin friction over the convex(inner) surface and the concave (outer) surface are scrutinized quantitatively in-depth. It is found that, while the pressure loss due to curvature is insensitive to the inlet shear rates, the distributions of wall static pressure along both convex and concave surfaces are much influenced by the inlet shear rates.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.83-91
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• 1994

뒤틀림을 받는 손상 관형 단면의 강도 및 거동을 파악하기 위한 효율적인 해석기법을 제시하였다. 단면의 뒤틀림을 고려키 위하여 유한요소 해석법을 이용하였으며 부재의 유한요소 해석시 발생하는 국부 불안정에 의한 하중-변형 응답의 발산 문제를 해결하기 위하여 손상부위만에 대하여 유한요소해석을 수행, 모멘트-곡률 관계를 일반화하여 이를 부재해석의 입력자료로 제공하였다. 광범위한 실용판형 부재를 포함하는 데이타베이스를 구축하여 이에 대한 복회귀분석을 수행, 일반화된 모멘트-곡률관계식을 제시하여 연구의 실용성을 제고 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.513-520
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• 2011

본 연구에서는 스트라치 시스템의 긴장설치과정 해석을 수행하기 위한 개선된 명시적 해석법을 제안하였다. 스트라치 시스템은 Stressed-Arch에서 유래한 용어로 슬리브에 의한 갭이 도입된 유동 하현재가 내부의 긴장재에 의한 초기장력의 도입으로 서서히 닫히게 되고, 이에 따라 전체 구조물이 상승하여 최종적인 아치형태의 구조물을 형성하는 독창적인 구조시스템이다. 스트라치 시스템의 초기장력 도입과정을 긴장설치(stress-erection process) 과정이라 하며, 초기곡률의 도입에 따라 유동 상현재에는 과도한 초기변형이 발생하여 소성거동에 의한 강체회전이 발생하는 불안정 구조물이 된다. 본 연구에서는 이러한 스트라치 시스템의 불안정 거동특성을 해석하기 위해서 소성힌지가 적용된 보-기둥요소를 사용하여 유동상현재를 모델링하였고, 불안정 구조물의 해석법에 효과적으로 사용되는 동적이완법의 개선된 알고리즘을 개선하여, 실제 스트라치 구조물의 긴장설치과정 해석을 수행하였으며, 실제 프로젝트에 대한 해석결과의 분석을 통하여 제안된 해석법의 적용성을 검증하였다.

• 전산구조공학
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• 제5권3호
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• pp.19-28
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• 1992

이 글에서는 막 구조물의 설계에서 자주 제기되는 형상결정 문제에 대한 접근방법을 제시하고자 하였다. 형상결정 문제는 막 구조물이 휨 강성이 전혀 없거나, 빈약한 재료를 사용하는데 기인하여 제기되고, 막 구조물의 설계에서 불안정영역의 발생을 피하기 위해서는 형상의 기준면에서 곡률과 비틀림의 변화를 최소화해야 하며 이러한 변화를 최소화하기 위해서는 형상이 적용하중의 막력에 의한 평형면에 근접하는 것이 바람직하다. 또한, 초기에 막 구조물에 도입된 초기장력에 오차가 발새하면 막면은 스스로 등장력의 형태로 이동하게 되므로, 초기에 막장력의 분포가 등장력의 상태가 되도록 그 형상을 결정하는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 조건을 만족하는 형상탐색문제는 이러한 종류의 구조물의 설계에서는 매우 중요한 문제가 된다. 그러나 국내에서는 막과 케이블 구조물의 형상해석과 응력-변형해석에 범용적으로 사용될 수 있는 프로그램의 개발이 미약하고 이러한 구조방식에 대한 국내의 인식에 크게 부족한 실정이다. 따라서 이 글이 막과 케이블 구조물의 설계에서 형상탐색해석이 반드시 필요한 이 구조물의 구조적 특성을 이해하는데 조금이라도 도움이 될 수 있기를 기대한다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.65-75
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• 2004

대공간 구조는 3차원적인 힘의 흐름과 면내력에 의해 외부하중에 대한 저항능력을 확보하는 형태저항형 구조로서 기본적인 구조저항 메커니즘은 구조물 자체의 곡률을 이용하여 면외방향으로 작용하는 외력을 주로 면내력으로 저항할 수 있게 한 구조시스템이다. 따라서 최소의 재료로, 가볍고 얇게 대공간을 만들 수 있는 장점이 있다. 대공간 구조시스템 중 연성 구조물의 일종인 막 구조, 케이블 구조 또는 복합 구조체로서의 막-케이블 구조물의 비약적인 발전이 최근 주목을 끌고 있다. 즉, 기존의 일반 구조재보다 가볍고 축 강성은 강하나 휨 강성은 매우 작은 막 및 케이블을 사용하여 대공간 구조물을 보다 효과적으로 구축할 수 있는 구조시스템을 말한다. 그러나, 이러한 구조물은 하중 레벨이 어느 임계값에 도달하면 구조물의 형상에 따라 뜀좌굴(snap-through) 또는 분기좌굴(bifurcation)에 의한 불안정 현상이 일어나며, 이로 인한 파괴 메커니즘의 파악은 구조설계에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 텐세그리티형 케이블 돔 구조물의 구조시스템에 따른 정적 불안정 거동 특성을 파악하기 위해 먼저, 형상해석을 통해 복합 케이블 돔 구조물인 Geiger형, Zetlin형 및 Flower형 케이블 돔 구조물의 초기응력에 의한 형상을 결정하고, 형상해석 결과를 기준으로 하여 정적 외력에 의한 불안정 문제를 파악하고자 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.429-438
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• 2011

본 연구에서는 스트라치 시스템의 긴장설치과정 및 극한하중 해석을 수행하기 위한 명시적 해석법을 제안하였다. 스트라치 시스템은 Stressed-Arch에서 유래한 용어로 슬리브와 갭이 도입된 유동하현재 내부의 긴장재에 초기장력을 도입함으로써 갭이 점차 닫히게 되며, 이에 따라 상현재에 곡률이 도입되면서 전체 구조물이 상승하여, 최종적인 아치형태의 구조물을 형성하는 독창적인 구조시스템이다. 스트라치 시스템의 초기장력 도입과정을 긴장설치(stress-erection) 과정이라 하며, 초기곡률의 도입에 따라 유동 상현재에는 과도한 초기변형이 발생하여 소성거동에 의한 강체회전이 발생하는 불안정 구조물이 된다. 본 연구에서는 이러한 스트라치 시스템의 불안정 거동특성을 해석하기 위해서 강성행렬을 사용하지 않는 명시적 동적이완법을 사용하여 비선형 평형방정식의 해를 구하였고, 대변위 및 단면의 재료적 특성을 반영할 수 있는 필라맨트 보요소를 사용하여 연속된 상현재의 비선형 거동특성을 분석하였다. 필라맨트 보요소의 단면은 다수의 1차원 필라맨트로 구성되며, 각각의 필라맨트에 대해서 다양한 재료모델을 적용할 수 있다. 본 연구에서는 비선형 재료모델인 Ramberg-Osgood모델 및 Bi-linear 탄소성 모델을 적용하여 긴장설치 및 극한하중 해석을 수행하였고, 그 결과를 이전의 실험적 연구결과와 비교 분석하였다. 본 연구의 해석결과는 이전의 실험적 연구결과와 유사하였으며, 명시적 해석법의 특성상 효율적으로 후좌굴거동 특성까지 해석할 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권7호
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• pp.605-614
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• 2013

대부분의 급경사지의 붕괴는 지형적으로 불안정한 지역에서 발생한다. 백두산은 전형적인 산악 지역으로 잠재적 폭발 가능성을 지닌 활화산으로 알려져 있다. 본 연구에서는 백두산지역의 수치고도모형을 이용하여 지형요소와 선구조선 분석을 통해 재해 위험도를 작성하였다. 취약도 분석에 사용되는 요소는 지형으로부터 산정된 방위도, 경사도, 상부사면기여면적, 접선구배곡률, 윤곽구배 곡률, 습윤지수의 분포를 이용하였다. 더불어 선구조의 선밀도도를 작성하여 재해 위험도를 평가하는데 이용하였다. 지형요소를 이용한 백두산지역의 재해위험도 분석 결과 남쪽 내지 남서부 지역의 재해 위험도가 4-5등급으로 높게 나타나고 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.24-30
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• 2013

미사일 탄두의 정확한 제어를 위하여, 로켓 모터의 구조 및 유체/열역학적 안정성이 절대적으로 필요하다. 특히, 유도탄의 초기 선회형 로켓 모터는 작동 시간이 짧음에도 불구하고, 고온 고압에서 작동되기 때문에 노즐 목 부근에서는 삭마(削磨, Ablation)가 일어나 유동자체의 불안정이 발생하고, 열 및 기계적 응력 때문에 시스템 자체가 파국에 이르는 경우가 종종 발생한다. 이와 관련, 본 연구에서는 열응력(Thermal stress) 및 삭마는 유동 연소 가스로부터 노즐 재료로의 전열량과 재료 내부의 온도 차이에 기인된다는 판단에 따라 로켓 모터의 작동시간이 노즐 벽면 열전달 계수에 미치는 영향을 수치적으로 해석하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 그 결과, 노즐 벽면 열전달 계수는 노즐 목 바로 직전에서 가장 크게 되고, 로켓 모터의 작동 시간이 길어질수록 열전달 계수는 감소하는 것으로 나타났다. 또, 노즐 목의 곡률반경이 작을수록, 최대 열전달 계수가 크게 되는 것으로 나타났다.