• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.308-308
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• 2017

국내 하천에 설치된 횡단구조물은 2009년을 기준으로 약 20,753개로 알려져 있으며 수위 유지, 하상고 유지 등의 목적을 가지고 설치된다. 그러나 낙차를 가진 빠른 유속의 흐름을 형성시켜, 하류 하상에서 국소 세굴을 발생시킨다. 이를 방지하기 위해 횡단구조물 하류에 굴요성 구조(flexible structure)인 돌망태, 블록공, 사석 등으로 이루어진 바닥보호공(bed protection)이 설치되나 유실, 침하 등의 문제가 빈번히 발생되고 있어, 문제를 해결하기 위한 연구가 필요하다. 본 연구는 이러한 피복 대책에서 일어날 수 있는 파괴 기구인 전단파괴, 흡출 파괴, 경계 파괴, 하상 형태 변화에 따른 하부 침식 중 흡출 파괴(winnowing failure)를 유발하는 흐름을 검토하기 위한 수치모의를 수행하였다. 이때 흡출 파괴는 바닥보호공의 공극으로 미세한 하상 재료가 난류와 침투류의 작용에 의해 침식되어 바닥보호공이 침하되는 것을 말한다. 수치모의는 전산유체동역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 모형인 FLOW-3D 모형을 이용하였으며, 난류 모형으로 LES 모형을 적용하고 조밀한 격자를 부여하여 바닥보호공의 공극에서 발생되는 비교적 작은 척도의 와(vortex)를 해상할 수 있도록 하였다. 수치모의에 적용된 횡단구조물은 보, 물받이공, 바닥보호공으로 구성하였으며 특히, 바닥보호공의 형상은 구체(sphere)로 가정하여 다층으로 배치하였다. 바닥보호공의 공극 또는 구체 사이에서 발생되는 유속, 압력 등의 흐름특성을 분석한 결과, 바닥보호공 두께가 두꺼울수록 흡출 파괴에 대해 안정적인 것으로 나타났다. 이는 바닥보호공 설계를 위한 기초자료로 활용될 수 있으며, 향후 입자영상유속계(Particle Image Velocimeter, PIV)와 같이 공극에서 흐름을 측정할 수 있는 방법과 병행한 연구를 수행할 수 있을 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.75-82
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• 2015

본 연구는 고강도 철근을 확대머리 이형철근으로 사용하는 경우 정착길이 효과에 관한 실험 연구이다. 현행 기준에서는 확대머리 이형철근의 정착길이를 산정하는 식에서 철근의 설계기준강도를 400 MPa로 한정하고 있다. 고강도 철근에 대한 연구결과가 충분하지 않기 때문에 이러한 규정이 명시된 것이다. 따라서 본 연구에서는 설계기준 항목강도 600 MPa의 철근으로 확대머리 이형철근을 제작하여, 변수별 실험연구를 수행하였다. 실험은 철근의 정착길이, 철근의 개수, 그리고 확대머리의 형상 등의 변수로 계획하였다. 실험체는 정착길이가 긴 L형과 정착길이가 짧은 S형으로 분류하고, 확대머리의 형상은 원판형(A형)과 원뿔형(B형)으로 구분하였다. L형 실험체는 원판형 확대머리를 대상으로 철근 개수가 1~3으로 변하는 3개의 실험체와 S형 실험체는 원판과 원뿔형 확대머리 형상에 대하여 정착길이를 L형의 50%, 45%, 40%, 35%로 변화한 실험체를 계획하였다. L형(LA형) 3개, SA형 4개, SB형 4개 등 총 11개의 실험체를 인발실험을 하였다. 실험결과는 콘크리트구조기준(부록 II)의 정착길이 산정 규정에 따라 평가하였으며, 그 결과 항복강도 600 MPa의 철근을 사용한 확대머리 이형철근은 현행기준의 설계식을 적용하여 설계할 수 있음을 보였다.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.224-232
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• 1999

캡슐형 잠열재를 이용한 열저장 시스템은 바닥 난방 및 건물 난방에서 매우 효과적인 시스템이다. 이러한 시스템 개발에 필수적인 요소가 열유동 매체가 순환하는 파이프 주변의 캡슐내 온도 분포와 열유동 매체의 유량 등이다. 그러므로 본 연구에서는 3차원 비정상 상태에서 Navier-Stokes 방정식, 난류모델을 비롯한 스칼라 보존 방정식을 적용하여 캡슐 블록의 온도 분포 및 파이프 내의 유동장 해석을 수행하였다. 또한 본 연구와 같이 계산 영역이 특별한 기하학적 현상을 형상(circle+square)인 문제 해결하는데 적용할 수 있는 새로운 격자 생성 기술(MBFGE/CCM)을 개발하였다. 격자계는 파이프에서 원형 격자를 이용하였고, 캡슐 블록에서 사각 격자를 이용하여 다중격자와 미세격자를 결합하여 사용하였다. 본 연구의 목적은 컴퓨터를 이용한 수치해석적 방법을 미세 캡슐을 이용한 축열보드에 적용하여 2종류의 열경계 상태에 대하여 속도와 온도분포를 계산하여 비교분석을 하는 것이다. 온도는 축열 보드의 한 쪽면은 대류면이고 다른 한쪽면은 단열면인 경우(Case 2)보다 양면 모두 단열인 경우(Case 1)일 때 더 높게 상승하였다. 온수 파이프 중심선인 Y=0 에 가까운 영역에서 Case 1과 Case 2사이에 축열 보드 내에서 온도 차이는 확연하게 나타났다. 향후 수치해석의 정확도를 높이고 축열 보드의 열전달 현상을 보다 정확히 계산하기 위해서는 위치 및 시간에 따른 정밀한 온도 측정값이 필요하고 특히 잠열재인 미세 캡슐이 상변화를 하므로 온도 변화에 따른 물질의 비열(C$_{p}$)과 열전달율(λ)을 고려한 방정식이 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.349-355
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• 2017

프레스금형(press dies)에 의한 굽힘가공(bending work) 이라는 것은 평평한 블랭크(blank)를 필요로 하는 각도(角度)로 굽히는 것이다. 굽힘가공을 하면 굽혀진부분(flange)과 굽혀지지 않은 부분(web)으로 구분되며, 굽힘라인(bending line) 부분에는 굽혀진 각도(bending angle)와 굽힘반지름(bending radius)이 내측과 외측으로 성형된다. 이때, 내측 굽힘반지름의 크기는 제품의 재질별로 최소치수가 제시 된다. 제시된 최소치수 보다 작게 굽히면 절단면 굽힘부위에 덧살이 발생 하거나 외측 굽힘반지름 부위에는 균열(crack)이 생긴다. 굽힘가공에서의 외측 굽힘반지름은 자연적으로 생긴다. 그래서 외측 굽힘반지름 치수를 굽힘펀치와 다이블록으로 조정하면서 필요한 치수로 굽힐수 없다. 굽힘가공에는 V-굽힘, U-굽힘, Z-굽힘, O-굽힘, P-굽힘, 에지굽힘(edge bending), 트위스트굽힘(twist bending), 크림핑(crimping) 등이 있다.이 중에서 Z-굽힘은 굽힘라인이 2개로써 블랭크의 상면(上面)과 하면(下面)에 설정하여 상향(上向)굽힘이나 하향(下向)굽힘으로 작동되는 금형을 사용한다. Z-굽힘을 크랭크굽힘(crank bending) 이라고도 한다. 이런 구조의 금형으로 Z-굽힘가공을 하면 내측반지름은 표준치수로 굽혀진다. 표준치수라는 것은 굽힘가공에서 굽힐 수 있는 최소 굽힘반지름 치수로서 굽힘펀치의 각(角)반지름(Rp)를 뜻한다. 그런데 산업현장에서는 외측 굽힘반지름 치수를 굽힘펀치와 다이블록으로 굽힐수 없는 미세한 샤프에지(sharp edge) 형상인 매우 작은 치수(R=0.2mm)를 필요로하고 있는 바, 본 논문에서는 외측 굽힘반지름 치수를 0.2mm 이하로 굽힐수 있는 Z-굽힘가공 공법을 개발 하고자 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12A호
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• pp.2109-2119
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• 2001

본 논문에서는 MPEG-2 비트열로부터 객체 기반 MPEG-4로의 고속 변환을 위한 정보 추출 알고리즘을 소개한다. 객체 기반 MPEG-4로의 변환을 위한 정보로써 객체 영상과 형상 정보, 매크로블록 움직임 벡터, 헤더정보가 MPEG-2로부터 추출된다. 추출된 정보를 이용하면 객체 기반 MPEG-4로의 고속 변환이 가능하다. 가장 중요한 정보인 객체 영상 추출은 MPEG-2의 움직임 벡터와 워터쉐드 알고리즘을 이용하여 이루어진다. 사용자의 인지정보를 이용하여 프레임 내에서 객체를 추출하고, 추출된 객체로 연속된 프레임에서 객체를 추적하게 된다. 수행 중 객체의 빠른 움직임으로 만족스럽지 못한 결과를 내더라도, 사용자가 개입하여 다시 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 객체 추적 과정은 크게 두 단계로 객체 추출 단계와 객체 추적 단계로 나누어져 있다. 객체 추출 단계는 블록분류와 워터쉐드 알고리즘으로 자동 분할된 영상에서 사용자가 직접 객체를 추출하는 단계이다. 사용자가 개입하는 단계이기 때문에, 번거로울 수 있으나 손쉽게 추출할 수 있도록 구현하였다. 객체 추적 단계는 연속된 프레임 에서 객체를 추적하는 단계로 MPEG-2 움직임 벡터와 객체 모양 정보를 이용하여 고속으로 구해지고 워터쉐드 알고리즘으로 윤곽선 보정작업을 하였다. 실험 결과 MPEG-2 비트스트림으로부터 객체 기반 MPEG-4로의 고속변환이 가능함을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제11권3호
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• pp.279-288
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• 2001

절리가 발달한 암반의 거동평가를 위한 해석적 방법은 연속체 모델과 불연속체 모델을 사용하는 방법으로 대별할 수 있으며, 연속체 모델을 사용할 경우에는 유한요소법이나 유한차분법을 이용하는 방법이 주로 사용되고 있다. 불연속체 모델은 개별 블록들의 움직임을 일일이 계산하므로 매우 매력적인 방법이지만 현재의 지반조사 기술수준으로는 지반내의 발달된 절리를 개별적으로 정확히 파악하기가 매우 어려우며, 컴퓨터의 계산용량이 너무 과다해지는 단점이 있다. 더욱이 2조 이상의 주절리군을 갖는 절리암반의 경우, 개별 블록의 거동을 모델링하는 것은 불가능하다. 따라서, 불연속편을 포함한 암반을 연속체로 가정한 편재절리 모델(ubiquitous joint model)을 이용한 연구가 요구된다. 터널의 경우에는 사면의 경우와는 달리 파괴면의 형상을 사전에 가정하기 어렵기 때문에 한계평형법에 기초한 해석법등을 적용하여 안전율을 구하기가 곤란하다. 이러한 이유에서 터널을 대상으로 한 수치해석은 안전율을 구하기보다는 안정성을 평가하는 데만 제한적으로 사용되어 왔다. 본 논문에서는 2조의 절리군을 고려할 수 있는 편재절리모델을 이용하여 절리암반터널의 거동이 평가되었고, 수치해석에 의해 터널의 안전율을 구하는 방법이 제시되었다. 이를 위해, 강도감소기법이 사용되었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제41권3호
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• pp.91-102
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• 2004

본 논문에서는 MPEG-1,2로부터 객체 기반 MPEG-4로의 고속 변환을 위한 정보 추출 알고리즘을 소개한다. 객체 기반 MPEG-4로의 변환을 위한 정보로써 객체 영상과 형상 정보, 매크로블록 움직임 벡터, 헤더정보가 MPEG-4로부터 추출된다. 추출된 정보를 이용하면 객체 기반 MPEG-4로의 고속 변환이 가능하다. 가장 중요한 정보인 객체 영상 추출은 MPEG-2의 움직임 벡터와 워터쉐드 알고리즘을 이용하여 이루어진다. 사용자의 인지정보를 이용하여 프레임 내에서 객체를 추출하고, 추출된 객체로 연속된 프레임에서 객체를 추적하게 된다. 수행 중 객체의 빠른 움직임으로 만족스럽지 못한 결과를 내더라도, 사용자가 개입하여 다시 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 객체 추적 과정은 크게 두 단계로 객체 추출 단계와 객체 추적 단계로 나누어져 있다. 객체 추출 단계는 블록분류와 워터쉐드 알고리즘으로 자동 분할된 영상에서 사용자가 직접 객체를 추출하는 단계이다. 사용자가 개입하는 단계이기 때문에, 번거로울 수 있으나 손쉽게 추출할 수 있도록 구현하였다 객체 추적 단계는 연속된 프레임에서 객체를 추적하는 단계로, MPEG-1,2 움직임 벡터와 객체 모양 정보를 이용하여 고속으로 구해지고 워터쉐드 알고리즘으로 윤곽선 보정작업을 하였다 실험 결과 MPEG-1,2 비트스트림으로부터 객체 기반 MPEC-4로의 고속 변환이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.32-39
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• 2021

최근 공사 기간 단축과 인건비 절감을 위해 철근 콘크리트 보 및 거더용 비탈용 거푸집의 필요성이 많은 구조물에서 강조 되고 있다. 본 연구의 목적은 타설하중, 시공하중, 적재하중에 따른 새로 개발된 SY Beam의 내하성능을 평가하는 것이다. SY Beam의 표준 단면 형상은 MIDAS GEN 프로그램을 통해, 다양한 두께의 강판 데크 구조 모델링을 수행하였다. 해석 모델링 결과, SY Beam의 크기는 높이와 너비가 각각 600 mm와 400 mm로 결정되었다. 총 3 개의 SY Beam에 대해, 실험변수는 강판 데크의 두께로 고려하였으며, 실제 균일 하중 조건을 모사 할 수 있는 모래, 콘크리트 블록, 철근으로 적재한 하중 하에서 수직 및 수평 변위를 측정하는 실험을 수행하였다. 그 결과, 수직 변위는 두께가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 수평 변위에서는 두께에 따른 추세가 명확하게 관찰되지 않았다. 하중 실험에 대한 평가에서 SY Beam은 작업성과 구조적 안전성을 모두 확보 할 수 있는 것으로 판단된다. 특히, SY Beam (1.2 mm)은 수평 변위가 거의 발생하지 않아 하중지지력이 우수하여, 즉시 상용화를 하여도 경쟁력이 있을 것으로 판단한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3184-3190
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• 2013

근래에 조선 해양 구조물 분야의 대부분 설계와 공정 계획은 각 회사가 보유한 전용 CAD/CAM 시스템을 통해 수행되고 있다. 이는 설계 형상 및 생산 관련 정보들이 추출되어 시간과 인력이 소비되는 많은 분야에서 해당 정보를 유용하게 사용할 수 있는 프레임워크가 구축되는 초석이 마련되었음을 뜻하며, 가장 전형적인 예로 선박 및 해양 구조물의 생산에 있어서 용접 관련 정보 산출 문제가 있는데 초기 일정 계획에 있어서 사용될 용접물량의 정확한 예측은 구조물 중량 그리고 도장면적 산출과 더불어 생산 과정의 자연스런 흐름을 가능케 하며 예상 소요 인력과 비용을 확보할 수 있는 극히 중요한 과정으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 ERP 시스템에서 추출된 구조물의 형상 및 생산정보로부터 정확한 용접장 및 용접물량을 추정할 수 있는 프레임워크를 구축하고 프로그램을 개발하였다. 산출된 용접 정보는 용접 자세, 조립단계, 블록, 베벨 그리고 용접타입에 따라 분류되며, 적절한 Factor를 통해 용접작업에 필요한 시수와 비용을 예측하는데 사용된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.54-63
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• 2018

본 연구에서는 고속도로 도로부의 표준단면을 대상으로 패널식 보강토 옹벽의 높이별 안전율과 경제성에 대해 비교 검토하였다. 설계기준에 따라 하중조건은 고속도로의 단면 및 형상조건을 고려하여 콘크리트 포장의 사하중과 차량하중을 재하하고 최상단 보강재의 경우 방호벽의 충돌하중을 고려하였다. 보강재의 길이는 보강토 옹벽의 높이에 따라 0.9H로 배치하였기 때문에, 보강토체의 형상에 따라 지배되는 외적 안정성에 대해 높이의 증가에 따른 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 지지력에 대한 안전율은 보강토 옹벽의 높이에 따라 자중이 증가되기 때문에 급격히 감소되었다. 복합중력식 설계법에 따른 내적 안정성을 검토한 결과, 인발 안전율은 증가되고 파단 안전율은 감소되었다. 보강토 옹벽의 높이가 증가될수록 활동력으로 작용되는 수평토압과 저항력으로 작용되는 수직토압이 함께 증가되기 때문에 인발의 안전율은 증가되었다. 돌기형 강재 보강재의 장기 허용인장력은 상수이기 때문에, 높이에 따라 활동력에 대한 안전율은 수평토압이 증가되어 감소되었다. 블록식 보강토 옹벽보다는 패널식 보강토 옹벽의 경제성이 우수한 것으로 나타났고, 기존 옹벽과 비교하면 5.0 m이상의 높이에서 패널식 보강토 옹벽의 경제성이 가장 우수한 것으로 나타났다.