• 설비공학논문집
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• 제6권3호
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• pp.259-266
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• 1994

Natural convection within a wedge-shaped enclosure has been studied numerically by finite difference method. Radial surfaces of the wedge are isothermally hot and cold while circumferential surfaces are insulated. Results show isotherms, streamlines and velocity profiles as well as Nusselt number distributions for a Rayleigh number range of $10^3$ to $10^5$. In addition, it is found that there is a wedge angle as shown the minimum mean Nusselt number for using an insulated enclosure.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.41-55
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• 1989

기하 광학(GO)의 반복에 의한 회절파 계산을 제안하였다. 쐐기형 산란체에 전원이 주어졌을때, 그 GO해는 반공간 문제의 해에 명암 경계를 결정하여 얻어진다. 또한, 이러한 GO해의 명암경계를 따라 나타나는 불연소계와 등가인 전원을 계산하여 이를 그 전원으로 하는 새로운 쐐기문제를 생각할 수 있다. 이때, 이 등가전원 문제의 해가 바로 GO해가 필료로 하는 회절파와 같음을 보였다. 또한, 등가전원이 무한공간에서 만드는 파 즉 새로운 쐐기문제이 입사파는 물리광학으로 계산한 회절파와 같은 것임을 보였다. 새로운 쐐기문제에 다시 GO를 적용하여 회절파에 대한 하나의 근사해를 얻었으며 이것을 물리광학에 의한 것과 비교하였다. 또한, 이와 같은 GO반복 적용의 타당성을 보기 위하여 정확한 해가 이미알려져 있는 완전도체쐐기의 GO무한 반복해를 구하여 그 수렴여부를 살폈다.

• 터널과지하공간
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• 제21권3호
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• pp.164-173
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• 2011

본 연구에서는 압축공기에너지 저장 공동의 콘크리트 플러그 최적 형상을 조사하기 위해 플러그 형상에 따른 저장 공동의 안정성을 수치해석적으로 평가하였다. 고려한 플러그 형상은 원통형, 암반에 근입된 원통형, 테이퍼형, 쐐기형이었고, 강도감소법에 의한 안전율과 압축 공기의 압력으로 인해 콘크리트에 발생하는 항복 영역의 부피비를 토대로 안정성을 분석하였다. 안정성 분석 결과, 암반에 근입된 원통형과 테이퍼형 플러그가 원통형과 쐐기형 플러그보다 역학적으로 더 안정한 것으로 분석되었다. 그러나 암반에 근입된 플러그의 경우 플러그와 암반이 접촉하는 부분에서 응력 집중이 발생하여 암반에 근입된 원통형 플러그보다는 테이퍼형 플러그 가 최적의 형상인 것을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제20권6호
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• pp.446-454
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• 2010

압축공기를 활용한 가스터빈 발전방식(CAES-G/T)은 태양열이나 풍력과 같은 신재생 에너지의 출력 변동성을 조절하는 유력한 수단 중 하나로 고려되고 있다. 국내에서 CAES 발전이 실용화된다면 지질여건상 암반터널식이 채택될 가능성이 크다. 암반터널식 CAES 시설에서는 압축공기 저장공간을 밀폐시키기 위한 콘크리트 플러그의 설치가 필요하므로 플러그의 형상과 크기를 결정하는 것이 중요한 설계변수가 된다. 파괴에 대한 안전율 분포와 접촉부 접촉압력 분포 분석을 통해 2가지 형태의 콘크리트 플러그에 대한 안정성 평가를 수행하였다. 주어진 지질조건에서는 테이퍼형 플러그가 쐐기형 플러그에 비해 구조적으로 안정한 것으로 나타났다. 쐐기형 플러그의 경우 측면 접촉부에서 분리현상이 예측되었고 이러한 분리면에서 압축공기의 누출 가능성과 마찰저항의 감소가 발생할 수 있음을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.212-221
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• 2001

본 논문에서는 수중에서의 초음파를 이용하여 개발되고 있는 시스템 및 핵심기술들의 시험을 위해 반드시 필요한 무향수조 설계에 대하여 기술하고 있다. 무향수조에 사용되는 흡음판의 재질로서는 일반적으로 다공성 플라스틱, 재생용 고무, 알루미늄 폼, 우레탄 폼 등을 사용하는데, 본 논문에서는 흡음성능이 우수하고 경제적인 다공생 재생고무를 선정하였다. 따라서, 이 재질에 대한 흡음성능 및 특성을 살펴보았다. 또한, 흡음판의 형상설계를 통해 최적의 흡음성능을 갖는 무향수조를 설립할 수 있도록 쐐기형 흡음판을 설계하였으며, 쐐기각도에 따른 반사경로를 수학적으로 해석하여 최적의 흡음성능을 가질 수 있는 흡음판을 설계하였다. 또한, 확보된 무향수조 공간에 효율적인 흡음판 배치를 위한 치구설계 및 배치선계를 수행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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• pp.371-377
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• 2000

본 논문에서는 수중에서의 초음파를 이용하여 개발되고 있는 시스템 및 핵심기술들의 시험을 위해 반드시 필요한 무향수조 설계에 대하여 기술하고 있다. 무향수조에 사용되는 흡음판의 재질로서는 일반적으로 다공성 플라스틱, 재생용 고무, 알루미늄 폼, 우레탄 폼 둥을 사용하는데, 본 논문에서는 흡음성능이 우수하고 경제적인 다공생 재생고무를 선정하였다. 따라서, 이 재질에 대한 흡음성능 및 특성을 살펴보았다. 또한, 흡음판의 형상설계를 통해 최적의 흡음성능을 갖는 무향수조를 설립할 수 있도록 쐐기형 흡음판을 설계하였으며, 쐐기각도에 따른 반사경로를 수학적으로 해석하여 최적의 흡음성능을 가질 수 있는 흡음판을 설계하였다 또한, 확보된 무향수조 공간에 효율적인 흡음판 배치를 위한 치구설계 및 배치설계를 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1067-1074
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• 2010

본 연구에서는 이중 쐐기형 초음속 흡입구의 압력회복률에 대한 신뢰성 최적설계를 수행하였다. 주어진 설계영역에서 다양한 설계변수의 불확실성을 고려하여 흡입구의 압력회복률을 확률적으로 모델링하였으며, 목적함수로는 흡입구 항력을 선정하였다. 신뢰성 최적설계에 앞서 전산해석비용을 줄이기 위해 실험계획법과 크리깅 모델을 이용하여 적절한 설계공간을 탐색하였다. 신뢰성 기법의 정확도 검증을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였으며 이 결과를 신뢰성 기법 결과가 잘 추종함을 확인하였다. 신뢰성 기반 최적설계를 수행한 결과, 설계변수의 불확실성을 고려함으로써 시스템의 신뢰성을 확보하였다. 시스템 설계의 다양한 불확실성을 고려하기 위해서는 신뢰성 기반 최적설계가 유용한 접근방법임을 확인할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.13-24
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• 2000

본 논문에서는 고속도로터널의 붕락형태와 원인분석, 보강방법에 대하여 다루었다. 고속도로터널의 붕락형태를 분석해 보면 3가지 유형으로 분류된다. 지반풍화로 인해 터널붕락이 지표면까지 함몰된 경우 35%, 불리한 암반절리로 인한 터널내 국부적인 쐐기형 암반블럭 붕락의 경우 50%, 터널굴진방향과 미끄럼면의 교차로 인해 터널내 침하가 발생한 경우 15%의 비율로 조사되었고 터널붕락이 발생된 위치는 입출구 40m 이내와 입출구와 인접한 계곡부에서 85%, 비상주차대과 본선접속부에서 15% 발생되었다. 고속도로터널에서 발생한 붕락을 파괴개념으로 분석하면 활동파괴가 83%이상을 차지하는 것으로 분석되었다.

• 터널과지하공간
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• 제21권6호
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• pp.526-535
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• 2011

중간주응력을 고려할 수 있는 새로운 콘크리트 파괴조건식을 제안하였다. 제안된 파괴조건식은 Mohr-Coulomb 파괴조건식과 Willam-Warnke의 파괴조건식의 장점을 수용하고 있으므로 자오면에서는 선형파괴식으로 나타나고 팔면체응력면에서는 항상 볼록인 궤적을 보이며 특이성을 갖지 않는다. 진삼축압축시험 결과를 이용한 회귀분석을 통하여 제안된 파괴조건식의 적합성을 검증하였다. 제안된 파괴조건식에 기초한 안전율 공식을 정의하고 이를 파일롯 플랜트에 설치된 콘크리트 플러그의 안전도 해석에 이용하였다. 제안된 안전율 공식은 팔면체응력면에서 응력상태 점의 파괴곡면에 대한 접근도를 의미한다. 마지막으로 플러그의 응력분포를 계산하기 위해 파일롯 플랜트에 대한 3차원 응력해석을 실시하였다. 플러그의 응력분포는 제안된 안전율 공식을 이용하여 안전율 분포로 변환시켰다. 콘크리트 플러그의 안전율 분포특성 분석을 통해 테이퍼형 및 쐐기형 플러그의 안전도를 평가하였다.

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.404-416
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• 2020

2차원 응력조건에서 V형 암석노치의 파괴하중을 계산하는 해석적 절차를 slip-line 소성해석법 기반으로 개발하였다. 노치 주변의 암석이 소성상태에 있을 때 slip-line 중 하나인 α선이 암석 노치 면과 노치 외부 수평면을 연결한다는 사실과 α선을 따라서 변하지 않는 불변량이 존재한다는 이론적 사실이 해석적 절차 개발과정에서 핵심 아이디어로 활용되었다. 암석 노치 외부 수평면의 응력 경계조건을 알고 있으므로 불변량 방정식을 풀면 암석 노치 면에 작용하는 수직응력과 전단응력을 계산하는 것이 가능해진다. 노치 면에 작용하는 응력성분 값을 이용하여 쐐기에 의해 노치에 가해지는 파괴하중을 계산하였다. 개발된 해석적 절차를 적용하여 암석 노치파괴 해석을 수행하였다. 암석 노치의 파괴하중은 노치의 각도 및 노치 면의 마찰이 증가함에 따라 지수함수적 비선형성을 가지고 증가하는 특성이 있음을 해석결과는 보여주었다. 이 연구에서 개발한 해석적 절차는 쐐기형 노치 형성을 통한 암석균열 개시조건 연구, 암반 기초 지지력 계산, 암반사면 및 원형터널의 안전성 해석 등에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.