• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.503-510
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• 2015

본 논문에서는 부분 보강된 CFT 기둥의 폭발저항성능을 일반 CFT 기둥과 비교하여 강판 보강의 효과를 확인하였다. 폭발하중을 받는 CFT 기둥의 구조해석에는 폭발과 충돌 해석을 위한 특수한 하이드로코드인 Autodyn을 사용하여 수치해석을 수행하였다. 콘크리트와 이를 둘러싸고 있는 강판 사이의 상호작용을 모델링하는 여러 방법이 있다. 본 연구에서는 기둥의 실제 파괴를 표현하기 위해 마찰 옵션 및 조인 옵션으로 모델링하였다. 해석에 따르면, 부분 보강된 CFT 기둥은 일반 CFT 기둥에 비해 더 나은 폭발저항효과를 나타내었다. 보강 CFT 기둥의 폭발저항성능은 콘크리트를 둘러싸고 있는 부분 보강된 강판의 높이가 높을수록 향상되었으며 CFT 기둥의 단면 크기 이상으로 보강할 것을 추천한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권3호
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• pp.275-284
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• 2022

Linear Shaped Charge(LSC) is widely used as a separation system in the field of weapon system. However, there are some disadvantages that are charging lots of explosives due to lack of uniformity and having difficulties of the design of liner and explosives because of manufacturing process. In order to solve these problems, Precision Linear Shaped Charge(PLSC) that can design a liner independently and charge explosives uniformly has been developed. In this study, PLSC was designed to have a proper liner shape and amount of explosives, and the penetration test of PLSC with different stand-off distance from liner to target was conducted. On the basis of the penetration test results of PLSC, the numerical analysis method using AUTODYN was established and verified. The penetrative mechanism and characteristics of PLSC with targets of different materials was analyzed from experimental and numerical results.

• 한국추진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.102-114
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• 2004

리치컷형 폭발볼트 모델에서, 3차원 솔리드 모델링을 통한 형상모델의 작성, 요소분할 방법, 경계조건의 부과 및 해석방법. 계산결과의 처리 등 폭발볼트의 수치해석에 필요한 모든 과정을 정립하고, 해석결과와 이미 수행된 시험결과의 비교를 통하여 볼트의 파손해석에 사용될 수 있는 파손모델과 파손응력을 선정하였다. 해석에는 볼트의 파손응력을 결정할 때 사용한 모델과, 시험결과와 해석결과로부터 설정된 파손모델의 타당성 평가를 위한 추가 모델들을 사용하였으며, 정립된 해석 프로시져의 적용으로 기존에 의존하였던 성능시험 평가 횟수를 대폭 줄일 수 있을 것으로 생각되며. 이에 따른 개발기간의 단축도 함에 고려할 수 있다. 특히, 기존의 폭발볼트 설계할 때 어려운 점으로 여겨졌던 폭발볼트의 최종 성능에 미치는 여러 가지 인자의 영향을 쉽게 평가할 수 있어, 이러한 설계능력향상, 시제품 제작 횟수의 감소, 개발기간의 단축 등은 최종적으로 시제개발 원가절감의 효과를 갖다 줄 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.191-198
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• 2017

발하중을 받는 구조물의 거동을 연구하기 위해서는 폭발물에 의한 하중을 정확히 산정하는 것이 중요하며 실내폭발의 폭발하중의 경우에는 특히 그러하다. 반사효과를 포함하는 실내폭발의 폭발하중 산정방법으로는 전산유체역학을 기반으로 한 수치해석적 방법이 비교적 정확한 폭발하중을 산정할 수 있다고 알려져 있다. 하지만 수치해석적 방법은 해석모델링이 어렵고 해석에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 실내폭발에서 고려되어야 하는 여러 효과 중 대표적인 반사효과를 간단히 반영할 수 있는 해석적 폭발하중 산정방법을 연구하였다. 대상 구조물은 큰 인명피해와 연쇄붕괴를 일으킬 수 있는 실내폭발하중을 받는 주거시설의 슬래브로 설정하였다. 우선 수치해석적 방법을 이용해 실내폭발 효과와 탄성체로 가정한 슬래브의 최대 처짐을 알아보고, 이를 본 연구에서 제안하는 해석적 방법과 비교를 하였다. 제안된 해석적 방법에서는 보 이론을 적용한 반사효과의 가중치를 결정함으로써 보다 정확한 폭발하중 산정방법이 되도록 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권4호
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• pp.269-275
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• 2020

폭발볼트는 내부 화약의 폭발력에 의해 결합되어진 두 개의 구조물을 분리하는 대표적인 파이로 분리장치이다. 본 연구에서는 슬레드 시험에 사용이 가능하도록 EBW 기폭관을 적용한 1/2" 리치컷형 폭발볼트를 개발하였다. 설계 방법론으로부터 초기 형상 설계를 수행하였으며, 성능 시험을 통해 분리 성능은 우수하나 파편이 발생함을 확인하였다. 이에 전산수치해석을 통해 화약량을 최소화하여 파편 발생을 줄이고자 하였다. 전산수치해석으로부터 리치컷형 폭발볼트의 분리 메커니즘과 특성을 확인하였으며, 파편을 발생시키지 않는 최소 화약량을 제시하였다. 검증 시험을 통해 제시된 화약량을 적용하면 분리 성능을 유지하면서 파편이 감소되는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.715-722
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• 2014

본 논문에서는 철근콘크리트 코어 구조물의 내부폭발 효과를 폭발이나 충격해석에 특화되어 있는 하이드로코드인 Ansys Autodyn을 이용하여 조사하였다. 내부폭발의 경우 폭발하중의 반사효과로 인해 더욱 큰 파괴를 일으킬 수 있다. 그러므로, 본 논문에서는 UFC 3-340-02 를 사용하여 내부 폭발현상을 입증하였다. 추가적으로 Autodyn을 사용한 해석에 관하여 UFC에서 예제로 제시하는 폭발하중의 반사에 관한 실험 결과를 비교하여 Autodyn이 내부폭발 효과를 해석하는데 적합함을 증명하였다. 나아가, 초고층빌딩에서 가장 중요한 부분 중의 하나의 코어 구조의 붕괴메커니즘을 Autodyn을 사용하여 해석하였다. 내부폭발이 코어에 충격을 가할 때, 코어는 모서리와 폭발 정면 부분이 대부분 피해를 입었다. 그러므로, 코어 벽체가 피해를 입게 된다면 코어 구조물의 연쇄붕괴가 발생할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권6호
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• pp.397-404
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• 2019

항공우주시스템에서 절단/분리 시스템에 널리 사용되는 선상성형장약은 복합화약 충전량의 불균일로 인해 과량의 복합화약을 충전해야 하며 제작 공정의 특성상 라이너 및 복합화약 형상을 자유자재로 조절하기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이를 개선하기 위하여 라이너를 단독으로 제작하여 균일한 복합화약량을 충전할 수 있는 정밀선상성형장약에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 정밀선상성형장약이 적정 복합화약량을 갖도록 설계하고 설계된 정밀선상성형장약의 최적 침투 관통 성능을 확인하기 위하여 라이너로부터 표적까지의 거리에 단차를 두어 이격거리에 따른 침투 관통 성능시험을 수행하였다. 정밀선상성형장약의 침투 관통 성능시험 결과를 바탕으로 AUTODYN 기반의 수치 해석 환경을 구축하였다. 수치해석 및 시험 결과의 비교 분석을 통해 정밀선상성형장약의 침투 관통 메커니즘과 특성을 분석하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.141-148
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• 2022

본 논문에서는 축하중과 폭발하중을 동시에 받는 철근콘크리트 부재의 구조 거동을 분석하였다. 기본적인 폭발하중을 받는 패널 실험 데이터, 축하중과 폭발하중을 받는 철근콘크리트 기둥 실험데이터를 이용하여 비선형 동적해석 모델링을 검증하였다. 축하중의 적용에 있어서 Autodyn은 동적해석만을 위한 프로그램이기 때문에 축하중과 같은 정적 하중에 대한 초기 응력 상태를 모사하는 해석 절차를 제시하였다. 축하중비 0%~70% 구간과 TNT 등가량에 의존한 환산거리 1.1~2.0에 해당하는 매개변수를 선정하여 총 80개의 비선형 동적 유한요소해석을 진행하였다. 축하중비와 환산거리의 변화를 통해 손상정도와 최대 변위 및 회전각으로 구조 거동을 비교 분석한 결과로 원거리 폭발하중에서 축하중을 받는 기둥의 강성 증가로 최대 변위가 감소한다. 결과적으로 축하중비 10%~30%, 30%~50%, 50% 이상의 영역 3가지로 구조적 거동 분류가 가능함에 따라 내폭 설계 모델 개발에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.67-74
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• 2016

폭발볼트는 고폭약를 사용하는 분리장치의 하나로서 폭발볼트의 내부에서 형성되는 폭압 및 충격파에 의해 분리된다. 이러한 메커니즘을 갖는 폭발볼트는 분리시 생성되는 충격파 및 파편형성 최소화되도록 설계되어야 할 것이다. 본 연구에서는 폭발볼트 및 볼트를 구속하는 구속물과의 거리(Air gap)을 변수로 두어 분리시험을 수행하였다. 이때 Air gap 따른 분리유무 및 분리 형상을 확인 하였고, 가속도 센서를 이용하여 구속물의 전달되는 Pyro-shock를 측정하였다. 또한 ANSYS Autodyn 프로그램을 이용하여 폭발볼트의 분리거동을 해석하였다. 실험 및 해석으로부터 폭발볼트와 구속물 사이의 Air gap 크기에 따른 폭발볼트의 분리거동에 미치는 영향을 확인하였고 특정 볼트에 한해서 최적의 폭발볼트의 구속환경을 설정하였다.