• 한국융합학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.209-213
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• 2020

본 연구에서는 경주용 자동차에서 기존에 사용 중인 형상을 가진 모델 A와 경량화를 한 모델 B를 설계하고 열 변형과 열응력을 동반한 구조해석을 하였다. Model A가 Model B에 비하여 최고온도가 낮음을 보인다. 다른 냉각 조건이 주어지지 않고 디스크의 형상에 따른 냉각성능은 Model A가 더 뛰어남을 알 수 있다. Model A가 Model B에 비하여 거의 2배 이상으로 그 열응력이 낮아져 내구성면에서도 우수함을 알 수 있었다. 응력이 가장 크게 나타나는 부분은 형상에 관계없이 허브와 접합되는 구멍으로 나타났다. 본 연구에서의 해석결과는 실제 자동차 브레이크 디스크의 형상을 설계하는데 있어서 유용하다고 보인다. 본 연구에서 얻은 해석 결과는 실제적으로 경주용 자동차 브레이크 디스크의 강도를 파악하는 데에 적용될 수 있다. 경주용 자동차 브레이크 디스크의 해석 결과를 이용함으로서, 본 연구가 미적인 설계 및 해석이 적용된 융합 연구라고 보여진다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.165-170
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• 2019

본 연구는 스쿠터 시트에 대해 구조해석과 진동해석을 하였다. 스쿠터는 주변에서 쉽게 접할 수 있고 거리에서 손쉽게 볼 수 있다. 이에 따라 본 연구는 스쿠터의 종류 중 비본A, 줄리오 B, 시티에이스 C, 3가지 종류를 비교하여 사람의 무게와 비슷한 힘을 스쿠터 시트에 가하고 구조해석을 통해 어떤 시트가 가장 변형이 많이 오는 가를 변형량을 서로 비교하고 사람에게 편안함을 줄 수 있는지 주행 중 진동을 흡수하여 탑승자에게 불편함을 주지 않을 지를 알아보았다. 구조해석 결과로서 모델 C가 전변형량이 가장 컸다. 그리고 모델 B가 변형이 많이 되면서 앉기 편하도록 변화되는 것을 알 수 있었다. 이 연구를 통해 어느 시트가 가장 편안하고 내구성이 강할지 확인해 볼 수 있었다. 본 연구결과를 토대로 얻은 스쿠터 시트 모델의 내구성 해석 결과 데이터를 활용함으로서 실생활에서의 기계나 구조물에 융합하여 그 미적 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.97-97
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• 2023

최근 재해분야에서 인공신경망(ANN), 기계학습(ML), 딥러닝(DL) 등 AI 기술이 활용성이 점차 증가하고 있으며, 센싱정보와 연계한 시설물 안전관리, 원격탐사와 연계한 재해감시(녹조, 산사태, 산불 등), 수문시계열(수위, 유량 등) 예측, 레이더·위성강수 자료의 보정과 예측, 상하수도 관망누수예측 등 다양한 분야에서 AI 기술이 적용되고 그 활용성이 검증된 바 있다. 본 연구에서는 ML, DL, 물리기반신경망(Pysics-informed Neural Networks, PINNs)을 이용한 다양한 재해분석 사례를 소개하고, 그 활용성과 한계에 대해서 논의하고자 한다. 주요사례로는 (1) SAR영상과 기계학습을 이용한 재해피해지역(울진 산불) 감지, (2) 국가 디지털 정보를 이용한 산사태 위험지역 판별(인제 산사태) (3) 기계학습 및 딥러닝 기법을 이용한 위성강수 자료의 보정·예측 및 유출해석, (4) 수리해석을 위한 수치해석분야에서의 PINNs의 적용성(1차원 Saint-Venant 식 해석) 평가 연구결과를 공유한다. 특히, 자료의 입·출력 자료만으로 학습된 인공신경망 모형 대신 지배방정식(물리방정식)을 만족하도록 강제한 PINNs의 경우, 인공신경망 모형보다 우수한 모의능력을 보여주었으며, 향후 복잡한 수리모델링 등 수치해석분야에서 그 활용가능성이 매우 높을 것으로 판단된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.57-63
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• 2015

본 연구에서는 자동차의 스테빌라이저 링크를 모델로 하여 로워암과 연결되는 곳에 고정을 하고 모멘트를 가한다. Model 1, 2 및 3는 각각 길이 조정형, 일반형 및 일체형들이다. 이 모델들은 CATIA와 ANSYS로 설계 및 강도해석을 통한 융합 기술을 수행함으로서 연구된다. Model 3의 최대 등가응력이 가장 작음으로서 Model 3가 3개의 모델들 중 가장 큰 하중을 견딜 수 있다. 피로 해석으로서는 Model 3가 응력 상태의 빈도수가 일어나는 구간이 가장 작음으로서 세가지 모델 중 가장 안정적이다. 그 다음으로 Model 1, Model 2 순으로 안정적임으로서 응력 상태의 빈도로서 구간 수가 커지고 불안정성이 더 커진다. 그리고 디자인 면에서의 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.155-160
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• 2018

자동차 시트는 주행시 운전자의 편의와 안전을 제공하는 하나의 부품이다. 최근 그 시트는 의자와 같은 용도 외에 외부의 충격이나 진동으로부터 운전자를 보호하고 편의를 주는 역할을 하고 있다. 자동차의 충돌 안전성 및 내구성과 같이 시트 프레임의 구조적인 기능에 대한 설계가 중요하다. 본 연구에서는 시트 프레임의 구조적인 안전성과 내구성을 높이기 위하여 시트 백 프레임 부분에 환봉을 1개씩 증가하여 시트를 설계하였다. 설계 및 해석 프로그램으로는 CATIA와 ANSYS를 사용하여 본 연구를 수행하였다. 구조해석과 진동해석을 통한 본 연구 결과로서는 Model 4가 타 모델 대비 더 뛰어난 내구성을 가지는 것을 알 수 있었다. 이 결과를 이용함으로서 구조적인 안전성과 내구성을 가진 자동차 시트 프레임 설계를 할 때에 유용한 자료가 될 것이라고 사료되며, 자동차 시트 프레임의 디자인을 융합기술에 접목하여 미적 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.139-144
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• 2020

본 연구에서는 드럼자체와 브레이크에 대한 시뮬레이션 해석을 하였으며 열해석 결과와 구조 해석을 통한 내구성을 고찰하여 그 해석 결과를 얻었다. 브레이크 실린더로 인하여 힘을 받는 라이닝,라이닝의 확장으로 인하여 힘을 받는 드럼 내부, 축의 회전으로 인하여 힘을 받는 드럼에 대한 열응력 및 구조 해석을 통하여 어느 부분에 등가응력과 변형량이 큰지를 확인하였다. 본 연구 결과를 종합하여 브레이크 디스크설계에 응용한다면 열변형 방지 및 그 내구성을 증대시키는데 활용성이 클 것으로 사료된다. 본 연구 결과는 실제적으로 드럼 브레이크에서의 열응력에 견딜 수 있는 내구성 있는 설계에 유용하게 적용할 수 있다. 계절별 기차선로 이음새에서의 내구성 해석을 적용함으로서 본 연구 결과가 미적인 설계에 응용되는 융합 연구에 유리하다고 보여진다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.187-192
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• 2019

본 연구에서는 토션빔 후륜 서스펜션의 형상에 따른 구조 및 피로 해석을 하였다. 실제 토션빔 서스펜션의 형상과 비슷한 3종류의 모델들을 해석하여 어떤 것이 강도상에서 가장 좋은 지를 알아본다. 토션빔 서스펜션의 모델들은 CATIA프로그램을 통하여 Model A, B, C 3종류로 설계하였고 ANSYS 프로그램을 이용하여 구조 및 피로 해석의 결과들을 얻었으며, 어떤 Model이 다른 모델에 비해 더 나은 구조적 형상인지 확인한다. 해석 결과에 따르면 변형은 주로 가운데 부분에서 가장 크게 발생하며 Total deformation의 경우 Model B가 model A, C 에 비하여 변형이 가장 적었다. 마찬가지로 Equivalent stress에서도 Model B가 가장 작은 값이 나타난 것으로 보아 Model B가 가장 강도적인 면에서 가장 좋은 것으로 판단되었으며, 후륜 토션빔 서스펜션 설계 시에 디자인 예술과 융합하는 것이 가장 효율적이라고 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.293-293
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• 2018

관망내 흐름의 수치 모델링은 도시 침수 분석, 하수도 관의 손상 탐지 또는 하수도 시스템 설계와 같은 넓은 분야에 적용되는 매우 중요한 문제 중 하나이다. 관망내 흐름상태는 자유수표면이 존재하는 개수로 흐름과 자유수표면이 관내에 존재하지 않는 관수로 흐름, 그리고 개수로 흐름과 관수로 흐름의 경계지점에 혼합흐름상태가 존재한다. 개수로 흐름과 관수로 흐름의 해석을 위해서는 일반적으로 다른 지배방정식의 적용이 필요하며 이는 관망내 흐름해석을 어렵게 만드는 원인 중 하나가 된다. 이러한 어려움을 극복하기 위해서 관망의 흐름해석에는 일반적으로 Preissmann slot 모델이 널리 사용되고 있다. 그러나 그럼에도 불구하고, Preissmann slot 모델의 수치해석 시 수치진동으로 인한 수치적 불안정이 발생하기 쉬우며, 특히 개수로 흐름에서 관수로 흐름으로 넘어가는 혼합흐름상태에서 이러한 수치진동이 쉽게 발생하는 것으로 알려져 있다. 이러한 수치진동은 수치적 불안정성을 유발할 뿐만 아니라, 해의 정확성을 크게 저하시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 Preissmann slot 모델의 새로운 수치기법을 제안하였다. Approximate Reimann flux solver와 Centred flux solver를 결합하여 하이브리드 해석기법을 개발하였다. 수지진동 발생하기 쉬운 실험들의 모의를 통하여 수치기법의 성능을 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.64-65
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• 2022

내항성능 해석 기반의 선박 해양활동지수에 관한 연구는 연근해에서 활동하는 30톤이하 선박에 대해 해양기상신호표지 정보 및 내항성능 해석 정보를 이용해서 선박의 안전한 해양활동 대책을 연구하는 것이다. 해양사고는 매년 증가 추세에 있으며 특히, 연근해 활동 소형선박의 사고가 해양사고의 많은 부분을 차지하고 있고 이러한 선박은 복원성 승인 및 유지 제외 선박(길이 24m 미만)으로 대부분으로 건조 시부터 폐선 시까지 해양활동에 대한 안전대책이 부족하여 사고로 인한 사망, 실종 등 인명손실이 많이 발생하고 있다. 선박의 해양활동에 가장 큰 영향을 미치는 해양기상정보는 여러 기관별 목적에 맞게 수집되고 있으나 활용도가 떨어지고 실제 기상과 다를 수 있으며 지역 및 지형에 따라서도 기상여건이 상이하므로 현지 실시간 기상정보를 활용한 선박에 대한 적극적인 안전한 해양활동 정보 지원이 필요하다. 이 연구에서는 파고와 풍속 및 선박의 내항성능 해석 정보를 이용하여 30톤이하 선박에 대한 안전한 해양활동 대책을 강화하고자 함이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.75-79
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• 2014

본 연구에서는 자동차 냉각팬에 대해서 유동해석을 수행하였다. 냉각팬의 형상에 대하여 유동 조건은 같게 하여 Canival, Teracan 및 basic 3가지의 모델을 CATIA프로그램으로 설계하여 본 해석을 실시하였다. 날개의 모양에 따라 유체의 속도의 등고선이 변화하는 것을 볼 수 있으며, 날개의 모양 또는 넓이에 따라 각기 다른 압력분포를 볼 수 있었다. 세 가지 모델 중, Teracan 모델인 냉각팬이 공기의 유동이 많아 라디에이터의 열을 식히는데 가장 효율적이 된다고 사료된다. 그리고 디자인 면에서의 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각을 나타낼 수 있다.