• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11b
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• pp.683-689
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• 1996

본 논문의 목적은 현재 국내에서 개념설계중인 KALIMER(Korea Advanced LIquid MEtal Reactor) 원자로구조물에 대한 면진성능과 내진여유도를 평가하여 이들 성능을 향상시킬 수 있는 주요 설계변경 부위를 검토하는 것이다. 이를 위하여 ANSYS 범용 유한요소해석코드를 이용하여 원자로구조물에 대한 3차원 유한요소해석모델을 작성하고 이로부터 집중질량 스프링으로 이루어진 지진해석모델을 개발하여 지진해석을 수행하였다. KALIMER 원자로 구조물에 대한 내진평가결과 내진능력(Seismic Capability)은 0.35g로 나타났으며 이는 Reactor Vessel Liner, Separation Plate그리고 Support Barrel의 연결부위의 수직 강성을 증가시키는 설계변경을 통하여 크게 향상될 수 있는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.1399-1402
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• 2005

본 논문은 여러 옷감 조각들을 이용하여 가상의 3차원 인체 모델에 옷을 입히기 위한 의복 시뮬레이션 시스템을 제안한다. 본 논문에서 의상 제작 과정에 사용한 방법은 2차원 옷감 조각을 디자인하는 과정과 옷감 조각을 재봉하고 여기에 제약점을 정하여 3차원 인체 모델에 의상을 입히는 과정으로 구성된다. 제안된 시스템은 3차원 인체 모델 파일과 2차원 재단 패턴 파일을 읽어 들인 다음 질량-스프링 모델에 기반한 물리적 시뮬레이션에 의해 의복을 착용한 3D 모델을 생성한다. 본 논문의 시스템은 사실적인 시뮬레이션을 위하여 인체 모델을 구성하는 삼각형과 의복을 구성하는 삼각형 사이의 충돌을 검사하고 반응 처리를 수행하였다. 인체를 구성하는 삼각형의 수가 매우 많으므로, 이러한 충돌 검사 및 반응 처리는 많은 시간을 필요로 한다. 이 문제를 해결하기 위하여, 본 논문에서는 Octree 공간 분할 기법을 이용하여 충돌 검사 및 반응 처리 수를 줄이는 방법을 이용하여 사실적인 영상을 생성할 수 있었고, 수초 이내에 가상 인체 모델에 의복을 입힐 수 있었다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.32 no.3
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• pp.98-106
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• 1995

In ship and offshore structures, there exist many local structural systems which may be regarded as a combined structural systems composed of thick plates or double wall panels and attachments reducible to damped spring-mass systems. For vibration analysis of such a combined system an analytical method based on the receptance method is presented in this paper. The free vibrational characteristics and forced vibration responses of the combined system can be calculated by synthesis of receptances of the panel and attachments. To calculate receptances of the panel, it may be regarded as a Mindlin plate for consideration of effects of shear deformation and rotary inertia and the assumed mode-Lagrange's equation method is applied using Timoshenko beam function or polynomials having properties of Timoshenko beam function as trial functions. Through some numerical calculations, accuracy and efficiency of the presented method are shown.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.74-74
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• 2011

본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.17 no.4
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• pp.35-42
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• 2016

Recently many researches have been focused on the use of the markerless augmented reality system using face, foot, and hand of user's body to alleviate many disadvantages of the marker based augmented reality system. In addition, most existing augmented reality systems have been utilized rigid objects since they just desire to insert and to basic interaction with virtual object in the augmented reality system. In this paper, unlike restricted marker based augmented reality system with rigid objects that is based in display, we designed and implemented the markerless augmented reality system using deformable objects to apply various fields for interactive situations with a user. Generally, deformable objects can be implemented with mass-spring modeling and the finite element modeling. Mass-spring model can provide a real time simulation and finite element model can achieve more accurate simulation result in physical and mathematical view. In this paper, the proposed markerless augmented reality system utilize the mass-spring model using tetraheadron structure to provide real-time simulation result. To provide plausible simulated interaction result with deformable objects, the proposed method detects and tracks users hand with Kinect SDK and calculates the external force which is applied to the object on hand based on the position change of hand. Based on these force, 4th order Runge-Kutta Integration is applied to compute the next position of the deformable object. In addition, to prevent the generation of excessive external force by hand movement that can provide the natural behavior of deformable object, we set up the threshold value and applied this value when the hand movement is over this threshold. Each experimental test has been repeated 5 times and we analyzed the experimental result based on the computational cost of simulation. We believe that the proposed markerless augmented reality system with deformable objects can overcome the weakness of traditional marker based augmented reality system with rigid object that are not suitable to apply to other various fields including healthcare and education area.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.36 no.2
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• pp.114-120
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• 1999

The DDAM(Dynamic Design Analysis Method) has been the most popular method for the shock response analysis of naval shipboard equipment. It was common to model the equipment as a simplified mass-spring system with multi degree of freedom in DDAM. Nowadays, however, it is necessary to adopt the finite element method for the shock response analysis due to the complexity of equipment. In this study, the DDAM program is developed to evaluate the performance of shock-resistance of FEM models using MSC/NASTRAN DMAP(Direct Matrix Abstraction Program) which provides the practical tools in interfacing with the externally developed program. Through the numerical test of the structural components and comparison with the results of ANSYS DDAM, it is confirmed that the developed program can be applicable to analyze the shock responses of the shipboard equipments.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.25 no.3
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• pp.495-501
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• 2001

In this paper, a new technique which models the joints characteristics through reduction of DOFs of structures with joints using component mode synthesis (CMS) method is proposed. Bolt joints are modeled by mass-spring systems. Also generalized mass and stiffness matrices for this models are introduced. Because bolt joints have influence on eigenvalues of structures, exact eigenvalues from modal test are used. The results show that the behaviors of structures with bolt joints depend to a large extent on the translational DOFs and not on rotational DOFs of mass and stiffness matrices of bolts. Furthermore it is confirmed that lumped mass-spring systems as models of bolt joints are effective models considering the facts that joint characteristics converged to constant values in some iterations and eignevalues from proposed method are in good agreement with ones from modal test.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.23 no.6
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• pp.546-552
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• 2013

A cantilevered piezoelectric energy harvester(PEH) and an auxiliary mass-spring unit can be integrated into a novel two-degrees-of-freedom PEH where its lowest eigenmode is not an in-phase modes but an out-of-phase mode. This typical behavior was shown to enhance output power considerably compared with its stand-alone counterpart. The objective of this study is to newly develop a continuum-based mathematical model suitable for efficient analysis of the mode-sequence reversed PEH. Once such a mathematical model is available, various physical behaviors can be analytically investigated for better designs. After a new mathematical model is developed, its validity is checked by using ANSYS results, in terms of resonant frequency, open-circuit voltage, and output power with a specified external resistance.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.33 no.4
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• pp.87-96
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• 1996

The dynamic ice forces on a structure with vertical wall and the corresponding responses of the structure are predicted. The structure was simplified as a 1-degree-of freedom system which consists of spring-mass-damper. Ice was divided into two parts : near filed and far field. In the near field, ice sheet moves with constant speed. The results obtained from the numerical simulation using the model and the experiment of indentation with stiff and flexible structures are compared. The comparisons show that the model can predict the behavior of structure and ice load with accuracy.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.11
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• pp.1089-1095
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• 2009

The radiated sound pressure induced by tapping test is obtained by solving the Rayleigh integral equation. For structurally radiated sound, the sound field is directly coupled to the structural motion. Therefore the impact response should be analyzed. In this paper, the delamination model is used to analyze the impact response of delaminated composite laminates. And efficient spring-mass model has been proposed to model hammer shaped impactor. Predicted sound pressure histories are compared with test data. The influence of damage on the sound pressure and impacted force history of laminates were investigated. The results show that both radiated sound pressure and impact force history are strongly influenced by delamination on laminates. As a result, it is shown that the presented sound based tapping method was found to be reliable for detecting the damage in composite laminate.