• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.13 no.7
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• pp.90-99
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• 1996

In the area of assembly process of micro-chips and electronic parts on the printed circuit board, surface mounting device(SMD) is used as a fundamental tool. Generally speaking, the motion of the SMD is based on the ball screw system operated by any type of actuators. The ball screw system is a mechanical transformed which converts the mechanical rotational motion to the translational one. Also, this system could be considered as an efficient motion device against mechanical backlash and friction. Therefore a dynamic modeling and state sensitivity analysis of the ball screw system in SMD have to be done in the initial design stage. In this paper, a simple mathematical dynamic model for this system and the sensit- ivity analysis are mentioned. Especially, the bond graph approach is used for graphical modeling of the dynamic system before analysis stage. And the direct differentiation method is used for the state sensit- ivity analysis of the system. Finally, some trends for the state variables with respect to the design variables could be suggested for the better design and faster operating based on the results of dynamic and state sensitivity.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.33 no.4
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• pp.519-530
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• 2023

Moye's analytical solution was examined as a method for constant-head tests under steady-state conditions, and results were compared with transient-state analyses in in situ hydraulic tests. The sensitivity of hydraulic conductivities calculated using Moye's method increased with the length of the test section, which should be as large as possible under test conditions. Particularly in low-permeability media with less than 10^-8 m/sec of hydraulic conductivity, hydraulic conductivity is lower than that under transient-state conditions and can be recalculated by adjusting the boundary between radial and spherical flow assumed in Moye's equation. Constant-head tests performed in the research borehole at the KAERI Underground Research Tunnel (KURT) indicated that transmissivities derived from the constant-head withdrawal test under transient-state conditions in low-permeability media were higher than those derived from steady-state tests, likely because the groundwater flow boundary was smaller than the "half of the test-section length"assumed by Moye's equation. When interpreting constant-head test results for crystalline rock, the hydrogeological properties of the medium may be better understood by considering assumed conditions accompanying analysis of the steady-state condition and comparing them with results for the transient-state analysis, rather than simply assuming properties based on steady-state analyses.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.953-958
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• 2005

최근 들어 다양한 산업에서 3차원 수치해석을 이용하는 영역이 넓혀지고 있다. 국내에서도 3차원 수치해석을 이용하여 댐이나 정수처리시설 설계 등 수리분야에 적용하였고, 점점 그 이용이 확대되고 있다. 특히 교량 및 수제 등의 수공구조물로 인한 주변 흐름형상은 2차원 해석이 불가능하여 현재 수리모형실험을 통한 해석이 주를 이루고 있다. 이에 본 연구에서는 현재 3차원 수치해석에 많이 이용되는 상용모델인 FLOW-3D를 이용하여 3차원 흐름에 대한 수치해석을 수행하였으며 수리모형 결과와 비교하여 적용성을 검토하였다. 그 결과 모의 및 실험결과 수리모형과 수치모의 결과는 서로 비슷한 흐름양상을 보이고 있었다. 또한 조도계수(Roughness)를 매개변수로 하여 다양한 상태에서의 FLOW-3D의 민감도를 검토하였으나 실제 흐름과는 상이함을 보였다 또한 다양한 난류모형을 적용하여 그 결과를 실제 흐름과 비교해보았다. 그 결과 3차원모형에서는 교각 후면부와 좌, 우측면부에서의 흐름이 실제 수리 모형과는 상이한 결과를 보이는데 이는 FLOW-3D의 벽 경계 및 와류에 대한 난류모델에 따른 수치해석적인 차이로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.12 no.1 s.44
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• pp.93-102
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• 2000

Substructuring-based hierarchical approach for design analysis and optimization of structural frames is presented in this study. The conceptual framework of this method is in the hierarchical modeling for design processes as well as structural systems and the methodology combining substructuring analysis and multilevel optimization. Mathematical models for analysis and synthesis are established on the common basis of substructuring systems. Modularized behavioral analysis, design sensitivity analysis and optimization are linked and integrated on the mathematical and structural basis of substructuring. Substructures are coordinated with the active constraints for system level and the weight ratio criteria. Numerical examples for test frames show the validity and effectiveness of the present approach.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.12
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• pp.1821-1828
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• 2010

Laser shock peening(LSP) is an innovative surface treatment technique, and it has been successfully used to improve the fatigue performance of metallic components. It is widely known, that cracks caused by metal fatigue occur only at the location where the metal is subject to tension, and not at the location where the metal is subjected to compression. Therefore, LSP can be employed to improve fatigue life because it generates a high-magnitude compressive residual stress on the surface and interior of metallic components. In this study, we analyzed the applicability of the LSP method in improving fatigue performance and evaluated the various parameters that influence the compressive residual stress. Further, we analyzed the change in the mechanical properties such as surface dynamic stress and the compressive residual stress on the surface and interior of metallic components.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05a
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• pp.531-537
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• 1995

본 논문에서는 증기폭발의 전파과정을 해석하기 위한 수학적 모델을 제시하였다. 이 모델은 용융물, 용융파편, 그리고 냉각재 기상과 액상 둥 4상 유체의 2차원적인 천이거동을 지배방정식 및 관련상관식의 수치적 해를 구함으로써 증기폭발의 전파속도 및 폭발압력 등을 예측할 수 있다. 모델에 사용된 주요 상관식은 용융물 분쇄, 냉각재 상변화, 에너지 교환, 그리고 운동량 교환함으로 구성되어 있다. 냉각재의 상태를 결정하는데 있어서 냉각재의 기상과 액상 사이의 열역학적인 비평형을 허용할 수 있도록 냉각재의 상태방정식을 구성하였다. 주석/물의 증기폭발에 대한 예제계산을 수행한 결과 폭발의 전파속도 및 압력 등에 있어서 합당한 것으로 밝혀졌다. 또한 중요한 초기변수(중기 분율, 용융물 분율) 및 관련상관식에 대한 민감도 분석을 수행함으로써 모델개선을 위한 중요인자를 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.05a
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• pp.135-137
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• 2019

In recent years, the need for ship-to-ship has emerged around the world as the volume of tanker carriers increases. In the case of STS mooring, a safety review should be carried out on other standards since the characteristics are different from the mooring at a typical wharf. However, there is no separate standard about STS in Korea. Therefore, in this study, STS mooring simulation and sensitivity analysis were performed using OPTIMOOR program, a commercial numerical analysis program, to identify STS mooring characteristics. The target sea area is modeled at D2 anchorage of Yeosu Port in Korea, and modeling of the target ship is selected as the case of VLCC-VLCC. Based on this, we tried to establish the standard for STS mooring safety evaluation. Numerical simulation results show that the STS mooring changes depending on the ship load condition, weather condition(wave period and wave height), encounter angle and pre-tension of mooring line. In addition, a risk matrix was created to set the safe external force range in the sea area. It is expected that the mooring characteristics of the STS can be grasped by this result and contribute to the revision of the mooring safety assessment standard.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.23 no.3
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• pp.110-116
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• 2013

This paper proposes a sampling-based sensitivity method for dealing with electromagnetic coupled design problems effectively. The black-box modeling technique is basically applied to obtain an optimum regardless of how strong the electromagnetic, thermal and structural analyses are coupled with each other. To achieve this, Kriging surrogate models are produced in a hyper-cubic local window with the center of a current design point. Then design sensitivity values are extracted from the differentiation of basis functions which consist of the models. The proposed method falls under a hybrid optimization method which takes advantages of the sampling-based and the sensitivity-based methods. Owing to the aforementioned feature, the method can be applied even to electromagnetic problems of which the material properties are strongly coupled with thermal or structural outputs. To examine the accuracy and validity of the proposed method, a strongly nonlinear mathematical example and a coil design problem for local induction heating are tested.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.469-469
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• 2016

본 연구에서는 지진해일 모의결과를 바탕으로 하여 지진해일모형 결과에 민감하게 작용할 수 있는 다양한 입력조건을 분석하였다. 우선 2004년 인도양 지진해일 모의를 위하여 다중격자체계를 갖추고 있는 COMCOT모형과 수심적분된 Boussinesq모형의 결합모형을 사용하였으며, 근해역에 지진해일 충격 및 피해산정 결과에 유효한 영향을 주는 입력인자를 파악하기 위하여 4가지의 시나리오를 설정하였다. 각 시나리오에서는 3개의 서로 다른 독립인자가 포함되었으며 이들은 배타적으로 결정되어 최소한의 시나리오로 다양한 분석이 가능하도록 하였다. 즉, 시나리오 1에서는 지진해일의 초기수면상태를 산정하기 위한 간략화된 단층모형을 적용하였고, 이 때 바닥마찰에 대한 고려는 배제되었다. 시나리오 2에서는 시나리오 1과 모든 조건은 동일하게 하였으나 유한단층 모형을 통해 초기수면상태를 산정하도록 하였다. 이처럼 유사하게 시나리오 3에서는 복잡한 지형 특성을 나타내는 몰디브 지역의 보다 정확한 해석을 위하여 몰디브 지역의 상세격자망을 추가적으로 다중격자체계에 포함시켰다. 마지막으로 바닥마찰항에 대한 민감도를 분석하기 위하여 시나리오 4에서는 바닥마찰항에 대한 고려를 포함시켰다. 또한, 4가지 시나리오 외에 결합모형의 성능을 평가하기 위하여, COMCOT모형만을 사용하는 시나리오를 추가적으로 설정하였다. 즉, 시나리오 1과 모든 조건은 동일하되 COMCOT모형만을 사용하도록 하였다. 설정된 조건에 따른 수치모의 결과, 지진해일 내습에 따른 해수위 변화는 각 시나리오별로 큰 차이를 보이지 않았으나, Boussinesq모형에 의한 지진해일의 동수역학적 거동은 COMCOT모형을 사용한 결과와 유의한 차이를 보였으며, 특히 파랑에 기인한 난류적 거동은 극명한 대조를 이루었다. 따라서, 본 연구결과를 통해 향후 파랑에 기인한 난류적 거동의 정확모의를 위해 수치해석에 따른 확산오차 및 바닥마찰항에 대한 면밀한 연구가 필요함을 시사하였다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.465-466
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• 2011

이 연구는 일본식 배수공이 설치된 제방의 침투 흐름을 비정상 상태로 SEEP/W 모형을 사용하여 해석하고 모형의 적용성을 평가하기 위해 수행하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위해 비정상 상태로 제방 침투에 대한 수리모형실험을 수행하였다. 제체 재료는 경상북도 구미시에 위치한 해평천의 제방 건설 현장의 재료를 사용하였고 일본식배수공은 굵은 골재와 부직포를 사용하여 실험실에 제방 축소 모형을 수조 내부에 제작하였다. 모형제방은 제방축조 방법과 유사하게 다짐을 하기 위해 흙을 쌓으면서 0.20 m 높이마다 다짐을 실시하였다. 다짐방법은 고무망치를 이용한 층다짐을 하였다. 제방 제외지에 0.55 cm/min의 속도로 수위를 증가하여 15분 간격으로 각 0.3 m, 0.4 m, 0.5 m 수위에 따른 비정상 상태의 위압계 측정을 수행하였다. SEEP/W 모형의 매개변수는 투수계수와 입도분포도, 불포화 함수특성곡선(값을 산정하기 어려움)이 있으며, 각 매개변수에 대한 민감도 분석을 수행하였다. SEEP/W 모형의 모의 결과는 수리모형실험 결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.