• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.194-200
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• 2010

최근 지하철 시공 확대와 국토의 지형적인 특수성, 시공기술의 발달 등으로 인하여 장대터널이 증가하고 있는 실정이다. 터널 및 지하구조물에서 발생되는 화재는 지하공간이라는 폐쇄된 공간특성으로 인해 지상화재에 비해 많은 인명과 경제적 피해를 발생시킨다. 국내의 경우 터널 및 지하구조물에 대한 내화 연구가 진행 중이나 고온 시 콘크리트의 폭열 발생으로 인한 내하력 저하 및 안전성 평가에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시간가열 온도곡선(RABT 및 RWS)에 따른 콘크리트 내화 특성을 평가하고 실제 발생한 화재사례와 비교 검토하여 적용성을 제시하였다. 또한 유한요소 기반의 수치모델을 적용한 열-역학 연동해석을 실시하여 화재로 인한 지하구조물의 단면 손실 및 손상정도를 예측 평가하였다.

• Composites Research
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• 제12권4호
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• pp.42-54
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• 1999

섬유-금속 적층 복합재료(FMLC)는 섬유와 금속 박판으로 구성된 새로운 형태의 구조재로 가볍고 우수한 피로 특성을 가지며 금속과 같이 가소성과 충격저항성이 우수하고, 가공성이 뛰어나다. 본 연구에서는 여러 하중 조건하에 있는 섬유-금속 적층 복합재료를 유전자 알고리듬을 이용하여 최적 설계하였다. 전단변형이론에 근거한 유한요소법을 사용하여 적층판을 해석하였으며, 설계변수로 금속판의 강도와 섬유 층의 수에 따른 적층각도를 두었다. 섬유층과 금속판의 적합도 함수로는 각각 Tasi-Hill failure criterion과 Miser yield criterion을 사용하였다. 유전자 알고리듬의 연산자로는 토너먼트 선택과 균일 교배를 사용하였다. 효율적인 진화를 위해 엘리티스트 모델을 사용하며, 높은 정확도를 가진 해를 얻기 위해 크리프 무작위 탐색(creeping random search) 방법을 통해 더 우수한 자손을 얻었다. 여러 가지 하중 조건에 대하여 최적설계 결과를 나타내었으며, 파괴 지수 측면에서 탄소섬유강화복합재료(CFRP)와 비교하였다. 해석 결과 섬유-금속 적층 복합재료는 탄소섬유강화복합재료에 비하여 집중하중이나 분포하중 형태에 대하여 우수한 특성을 보였으며, 파괴 지수의 편차가 적어 예기치 않은 하중에 잘 견딜 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.61-70
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• 2003

사력댐은 점토부터 사석에 이르는 다양하고 복합적인 재료로 구성되어 있고, 이에 따른 제체의 투수성 차이 등으로 인해 건설 후의 거동양상은 아주 복잡하게 나타난다. 특히, 건설 이후 계절적 강우 차이로 야기되는 수위변화는 댐의 거동변화를 야기하며, 이런 특성들은 결과적으로 건설 후 댐 거동의 정형화를 어렵게 한다. 건설 후 댐의 거동은 저수위의 변화, 제체침투 등으로 인해 시간 의존적이며 이러한 거동이 건설 후 댐의 열화현상과 어떠한 관계가 있는가를 조사해보는 것은 중요한 의미가 있다. 건설 후 댐 거동정보는 댐 관리는 물론 설계에도 아주 유용한 정보로써 활용될 수 있다. 본 연구에서는 건설 후 발생 가능한 다양한 수위변화조건을 담수, 수위하강, 반복수위의 형태로 이상화하고, 수위변화속도에 따른 시간의존성 거동을 모델링하기 위하여 변위-간극수압의 결합방정식을 이용한 유한요소 해석을 수행하였다. 해석결과는 하중전이, 수압할렬의 가능성, 응력경로 변화 등의 관점에서 분석하였다. 본 연구결과로부터 실제 댐파괴 사례로부터 발견되는 지반공학적 문제에 대한 정량적 이해와 건설 후 댐관리에 있어 댐에 잔존하는 역학적 능력을 고려하여 수위를 제어하는 것이 중요함을 확인하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제4권2호
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• pp.33-44
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• 1988

1980년에 완공된 대청댐은 콘크리트댐과 석괴댐으로 혼합된 복슴댐으로서 결합부에는 제체에서 가장 취약한 곳인 원합면이 존재하므로 댐 건설시 계측기를 매설하여 토려 및 간극수려을 계속 측 정하고 있다. 본연구에서는 해석적 방법으로 평면변형하에서 건설단계를 하중증분형태로 보는 비선형증가 유한 요소해석방법을 적용하였으며, 이에 대한 심벽재료의 파라미터들은 토취장에서 채취한 점토를 현장 밀도 및 함수비로 다진후 삼축압축시험을 실시하여 추정하였고 휠터 및 제각부의 파라미터들은 관계 문헌을 이용하여 추정하였다. 비교분석결과 심벽부의 토압은 대체적으로 예측치와 실측치가 일치하는 경향을 보였으나 제설부에서는 다소의 차이가 있었다. 또한 간선수압 모델은 심압부의 간선수압예측에 좋은 결과를 보여 주었다.

• 한국가스학회지
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• 제18권2호
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• pp.10-15
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• 2014

본 연구에서는 원통형 중공롤러를 갖는 와이어 소 머신에 대한 변위와 응력강도 안전성 해석결과를 제시하고 있다. 유한요소법을 사용하여 세 개의 튜브 사이에 Y형상의 편위형 컬럼과 수직형 컬럼을 설치한 중공롤러에서 변형거동과 응력강도 안전성을 높인 중공롤러를 개발하고자 한다. 동일한 직경과 길이를 갖지만, 중량을 달리하는 중공롤러 모델에서 Y 형상의 편위형 및 수직형 중공롤러에 작용하는 변위거동 안전성은 중공롤러의 전체길이에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타는데, 이것은 중공롤러의 굽힘 모멘트와 밀접한 관련이 있다. 그러나, 중공롤러의 응력강도는 중량 차이가 크지 않을 경우 절단면의 형상에 의해 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서, 중공롤러의 강도안전성을 높이고, 총중량을 낮추기 위해서는 Y형상을 갖는 중공롤러를 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권3호
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• pp.58-64
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• 2003

포고(pogo)는 액체추진 로켓에서 로켓 구조와 추진기관 사이의 상호작용에 의해 발생하는 불안정성을 말한다. 이러한 불안정성은 경우에 따라 로켓에 심각한 문제를 야기할 수 있으므로 액체추진 로켓 설계시 반드시 고려되어야 할 사항이다. 본 연구세어는 추진기관의 구성품을 선형화된 전달함수로 구성하고, 로켓 구조는 유한요소법을 이용하여 모델하였다. 양 시스템이 공유하는 변위, 가속도, 힘을 이용하여 구조-추진 연계 시스템을 구성하였다. 연계시스템의 고유치 해석을 통하여 포고현상의 발생 여부를 예측할 수 있으며, 안정도 여유(stability margin)를 구할 수 있다. 완충기(accumulator)를 사용하여 포고현상을 제어할 수 있는 방법을 제시하였으며 완충기의 위치와 크기를 설계변수로 두어 시스템의 안정도 여유를 크게 하기 위해 최적화 과정을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1635-1642
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• 2012

어셈블리 시스템의 동적거동을 예측하기 위해서는 그 시스템의 체결에 사용된 조인트의 동특성을 정확히 아는 것이 중요하다. 그러나 이들 체결부의 동특성은 매우 큰 산포로 인하여 해석 또는 실험적인 방법으로 동특성을 동정하기 까다로우며, 때로는 불가능 한 경우도 있다. 체결부 동특성 동정 관련 선행 연구사례는 대부분이 실험과 해석을 연계한 방법이며, 그 대상은 볼트조인트에 국한되어 있다. 본 연구에서는 힌지조인트를 대상으로 체결부의 동특성을 동정하는 간단한 방법을 제시한다. 본 연구에서 제시하는 방법의 타당성을 입증하기 위해두 개의 빔이 힌지조인트에 연결된 체결구조물을 제작하여 주파수-응답 실험을 실시하고 그 결과를 제시된 방법의 결과와 비교/검증한다. 그리고 본 연구에서 제안하는 방법을 실제 자동차에 사용되고 있는 글로브박스(Glove Box)의 힌지조인트에 적용해 보았다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.1078-1088
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• 2012

Recently, the vibration and structure-borne noise induced by passing trains are of great concerns, and the floating slab track is highlighted as one of most efficient alternatives to reduce the railway vibration. However, due to the non-linearity and viscosity of rubber spring used in the floating slab track, its dynamic behavior is very complex. In this study, therefore, to simulate the dynamic behavior of floating slab track with a better accuracy, a nonlinear viscoelastic rubber spring model that can be incorporated in commercial finite element analysis codes has been proposed. This model is composed of a combination of elastic spring element, friction element and viscous element, and termed the "generalized friction viscoelastic model(GFVM)". Also, in this study, the method to determine the model parameters of GFVM based on Berg's 5-parameter model was presented. The results of the finite element analysis with this rubber spring model exhibit very good correlation with the test results of a laboratory mock-up test, and the feasibility of GFVM has been verified.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권10호
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• pp.49-60
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• 2005

본 논문에서는 중요 설계변수에 따른 계단식 보강토 옹벽의 거동 특성에 관한 연구내용을 다루었다. 이를 위해 기본적인 설계단면을 설정하고, 검증된 유한요소모델을 이용하여 상단의 이격거리 및 상${\cdot}$하단 보강재의 포설길이에 대한 매개변수연구를 실시하였다. 그 결과 이격거리가 증가함에 따라 하단의 벽체 변위와 유발 인장력은 감소하는 양상을 나타냈으나, 현 설계기준에 근거한 상단옹벽 처리기준의 차이에도 불구하고 감소폭이 적어 상단옹벽의 등가상 재하중 선정 시 주의를 요하는 것으로 나타났다. 한편 보강재 포설조건의 영향에 대한 고찰 결과 상${\cdot}$하단 포설길이가 증가함에 따라 각각 벽체변위는 감소하였으나 하단의 유발인장력의 경우 상${\cdot}$하단의 상호작용으로 인해 오히려 증가하는 양상을 보이는 것으로 분석되었다. 그 결과를 토대로 상${\cdot}$하단 보강재의 임계 길이를 산정한 결과 $D=0.25{\sim}0.5H$의 이격거리 조건에 있어 상단은 $0.6{\sim}0.7H$, 하단은 0.6H 정도로 나타났다. 또한 해석결과에 의한 유발인장력과 현 설계기준에 근거하여 산정한 유발인장력을 비교한 결과 현 설계기준은 하단 보강재 하부에서의 유발인장력을 과대평가하고 있는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 이러한 연구 결과를 토대로 현 설계기준의 타당성을 검토하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제35권2호
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• pp.138-148
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• 2000

EPDM 발포체의 정적/동적 특성을 측정하여 재료 특성과 진동 특성과의 연관성을 알아보고 이로부터 충격음 저감재로서의 적용 가능성을 검토하였다. 정적/동적 특성은 material test system (MTS)를 사용하여 시편의 형상, 두께, 초기하중, 발포도 등에 따라 정적 탄성계수, 동적 탄성계수, 전달율의 변화를 조사하였다. 정적 탄성계수와 동적 탄성계수의 경우, 형상이 단순하고 두께가 얇을수록 큰 값을 나타냈고, 전달율과 동적 탄성계수는 상호 비례 관계에 있음을 확인할 수 있었다. 특징적으로 동적 탄성계수가 증가하면, 전달율의 특성 피크치는 같은 주파수 영역에서의 증가 혹은 고주파수 영역으로의 전이의 형태로 일어나게 되는 것을 알 수 있었다. 실험실적 모사 시험장치를 통해 충격에 따른 주파수별 진동 속도측정과 유한 요소 해석 모델을 사용하여 mode shape에 의한 충격 해석 결과를 알아보았는데, EPDM 발포체를 사용함으로써 2.5-3.5배의 진동 속도 저감이 이루어짐을 알 수 있었고, mode shape의 경우 몰타르와 콘크리트만으로 구성된 구조물에 비해 진동 충격에 대한 변위가 급감함으로써 충격음 저감재로서의 EPDM 발포체의 적용 가능성은 상당히 높은 것을 확인할 수 있었다.