• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1813-1818
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• 2014

햅틱 시스템에는 사용자인 인간이 항상 포함되므로, 인간 임피던스에 의한 시스템 안정성 분석이 필요하다. 특히, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 인간 임피던스의 안정성 영향 분석이 미진하다. 본 논문에서는 선형 2차 시스템으로 모델화된 인간의 임피던스 모델을 포함하는, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 안정성을 루드-후르비쯔 (Routh-Hurwitz)안정성 판별법을 이용하여 해석했다. 가상 벽 모델인 가상 스프링 상수 ($K_w$)의 안정성 영역과 인간 임피던스의 질량 ($M_h$), 댐핑 ($B_h$),그리고 스프링 상수 ($K_h$)와의 관계를 루드-후르비쯔 안정성 판별법을 이용하여 분석한 결과, 스프링 상수 ($K_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)과 댐핑 ($B_h$)의 제곱근에 비례했다. 또한 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)또는 댐핑 ($B_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 스프링 상수 ($K_h$)의 0.48배만큼 감소했다. 이를 종합하여 $K_w{\leq}54413{\sqrt{(M_h+M_d)(B_h+B_d)}}-0.486K_h$의 모델을 제안했고, 이론 값들과 제시된 모델로부터 계산된 값을 비교한 결과 평균적인 상대오차가 0.5%로 작게 나타났다. 제시된 모델이 인간 임피던스 모델과 가상 스프링 상수와의 관계를 비교적 잘 표현하고 있다.

• 에너지공학
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• 제22권4호
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• pp.362-369
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• 2013

이상유동은 원자력 발전소 내 노심과 석유 수송 등 여러 산업 분야에서 빈번히 관찰된다. 이상유동영역은 두 상의 성질과 유량의 차이, 그리고 유로의 구조에 따라 결정된다. 유동영역의 판별은 시스템 설계 및 안전 해석에 있어 중요하기 때문에 많은 이론과 실험 연구들이 수행되었다. 본 연구는 파이프 내의 이상유동장에서 각 이상유동영역 및 천이경계에서의 특징 파악을 위한 기초 연구로서, 30 mm의 내경을 갖는 수직관의 수직상향류 공기-물 이상유동영역을 고속카메라와 Wire-mesh sensor(WMS)를 이용하여 판별하였다. 또한 유동양식을 정량적으로 판별하기 위해 액막 두께를 적용하였다. 판별한 실험 데이터를 Taitel 외와 Mishima와 Ishii의 유동양식선도와 비교하였다. 실험을 통해 판별한 유동영역은 기존의 유동양식선도와 전체적으로 잘 일치함을 보였다.

• 한국가스학회지
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• 제21권4호
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• pp.84-91
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• 2017

다양한 산업분야의 첨단제품들의 기능향상이나 디자인 등을 위해 알루미늄이나 마그네슘과 같은 가연성 금속의 사용량이 증가하고 있으며, 이러한 금속의 가공공정의 증가로 인한 금속분진이 발생할 가능성이 증가되며 이는 금속분진으로 인한 폭발사고의 증가로 이어지고 있다. 금속분진에 의한 폭발의 경우 고체 및 열분해에 의해 발생된 증기의 혼합 상태에서의 연소라는 점에서 실험적인 해석이 가스폭발이나 증기운 연소에 비해 매우 복잡하기 때문에 국내 외적으로 분진폭발에 대한 연구가 현재로서는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 가연성 금속분진의 폭발에 대한 리스크 분석을 위한 기반구조를 마련하고, 이러한 기반을 토대로 효율적인 분석방법을 제시하기 위해 분진폭발에 대한 폭발이론과 특성에 대하여 정리 및 제시하였으며, 금속성분진 별 폭발특성을 데이터베이스화 하여 분진폭발에 대한 리스크 분석과 연구에 사용할 수 있는 기반을 마련하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.779-789
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• 2015

케이블교량은 교량길이가 길고 규모가 크기 때문에 온도에 의한 이동량과 형상변화는 일반교량보다 훨씬 크다. 따라서 공용 중 온도영향을 분석, 평가하는 것이 중요하며, 온도영향은 온도변화에 따라 교량 상부구조계가 늘어나거나 줄어드는 온도신축거동을 평가하는 것이 가장 기본이다. 이에 공용 중인 사장교에서 장기간 계측된 온도와 이종 변위 데이터를 활용하여 실제적인 온도신축거동을 평가하고자 하였다. 변위 데이터는 기존 신축변위계와 함께 새롭게 도입된 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기에서 계측된 데이터를 활용하였다. 먼저 외기온도, 개별온도, 평균온도, 유효온도의 다양한 온도 조합에 대한 신축거동의 상관성을 분석하여 부재의 평균온도나 유효온도를 사용하는 것이 합리적임을 확인하였다. 부재 유효온도와 신축량의 선형회귀분석으로부터 단위온도신축량을 산정하고, 추가적으로 신축길이와 계측 단위온도 신축량의 선형회귀분석으로부터 선팽창계수와 중립점의 위치를 산정할 수 있었다. 이를 이론과 해석 결과와 비교함으로써 케이블교량의 실제 온도신축거동의 건전성을 평가할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국재료학회지
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• 제4권1호
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• pp.9-23
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• 1994

Multitarget bias cosputter deposition(MBCD)에 의해 저온($200^{\circ}C$)에서 NaCI(100)상에 정합$CoSi_2$를 성장시켰다. X-선회절과 투과전자현미경에 의해 증착온도와 기판 bias전압에 따른 각각 silicide의 상전이와 결정성을 관찰하였다. Metal induced crystallization(MIC) 과 self bias 효과에 의해 $200^{\circ}C$에서 기판전압을 인가하지 않은 경우에도 결정질 Si이 성장하였다. MIC현상을 이론 및 실험적으로 고찰하였다. 관찰된 상전이는 $Co_2Si \to CoSi \to Cosi_2$로서 유효생성열법칙에 의해 예측된 상전이와 일치하였다. 기판 bias전압 인가시 발생한 이온충돌에 의한 충돌연쇄혼합(collisional cascade mixing), 성장박막 표면의 in situ cleaning, 핵생성처(nucleation site)이 증가로 인하여 상전이, CoSi(111)우선방위, 결정성은 증착온도에 비해 기판bias전압에 더 큰 영향을 받았다. $200^{\circ}C$에서 기판 bias전압을 증가시킴에 따라 이온충돌에 의한 결정입성장이 관찰되었으며, 이를 이온충독파괴(ion bombardment dissociation)모델에 의해 해석하였다. $200^{\circ}C$에서의 기판 bias전압증가에 따른 결정성변화를 정량적으로 고찰하기 위해 Langmuir탐침을 이용하여 $E_{Ar},\; \alpha(V_s)$를 계산하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.63-74
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• 1999

대형구조물의 진동감소를 위한 슬라이딩 모드 퍼지 제어기(Sliding Mode Fuzzy Control SMFC)에 대하여 연구하였다 본 제어기에 사용된 퍼지 추론기의 규칙은 비선형 제어기법의 하나인 슬라이딩 모드 제어기를 기반으로 하여 구성되었다 그결과 제어기의 퍼지성은 제어시스템을 시스템 계수의 불확실성과 구조물에 작용되는 외부하중의 불확실성에 대하여 강인한 성질은 갖게 하였으며 제어 규칙의 비선형성으로 인하여 제어기는 선형제어기에 비하여 보다 효율적인 되었다 복잡한 수학 해석에 기반한 종래의 제어기법에 비하여 퍼지 이론에 기반한 본 제어기법은 제어기의 설계절차가 매우 편리하다는 장점을 갖게 된다. 제안된 제어기법의 검증을 위하여 미국 토목학회 산하 구조제어위원회(ASCE Committee on Structural Control)에서 주도한 벤치마크 문제에 대하여 적용시켜 보았다 본 연구의 제어결과를 다른 연구자들에 의하여 발표된 {{{{ ETA _mixed _2$\infty$ }}, optimal polynomial control neural networks control 슬라이딩 모드 제어의 벤치마크 결과와 비교하였으며 그 결과 제안된 제어기법이 구조물의 진동을 매우 효율적으로 감소시키며 제어기의 설계절차가 쉽고 편리함을 확일 할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.1-7
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• 1983

지금까지 발표되어 있는 여과공정(濾過工程)의 수학적(數學的) 해석(解析)의 결과(結果)는 범용성(汎用性)이 없고 실용적(實用的)으로 이용(利用)될 수 없는 문제점(問題點)이 있었다. 그러나 여과공정(濾過工程)을 수학적(數學的)으로 표현(表現)하는 것은 장치설계상(裝置設計上) 대단히 중요하기 때문에 본논문(本論文)은 급속여과지(急速濾過池)의 여과공정(濾過工程)을 해명(解明)하기 위하여 여층내(濾層內)의 tracer study의 결과(結果)를 정리한 것이다. 따라서 여과공정(濾過工程)을 해명(解明)하기 위해서 최대(最大)의 문제점(問題點)으로 되어 있던 억류물비퇴적량(抑留物比堆積量)을 직접(直接) 파악(把握)하는 것에 의해 Kozeny-Carman 식(式)을 보정(補正)하여 실제에 활용(活用)될 수 있는 미소여층(微小濾層)의 여과지저항식(濾過紙抵抗式)을 유도(誘導)하였다. 또 조지율(阻止率)과 비퇴적량(比堆積量)과의 상관(相關) model을 제안(提案)하고 이것을 이용(利用)해서 여과방정식(濾過方程式)을 풀고 그 값을 유도(誘導)한 여과저항식(濾過抵抗式)에 대입(對入)하여 전여층(全濾層)의 여과저항(濾過抵抗)을 구(求)하고 그 결과(結果)를 도표화(圖表化)함으로서 여과저항식(濾過抵抗式)을 이론(理論)과 실용(實用) 양면(兩面)에 넓게 활용(活用)될 수 있도록 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권5호
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• pp.483-490
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• 2016

플랜트의 유황 저장 탱크는 강재로 구성되며, 탱크 저면은 앵커볼트에 의해 Ring Wall 형상의 콘크리트 기초와 연결된다. 탱크 내 유황이 내부 열원에 의해 고온상태를 유지하기 때문에, 유황 저장 탱크는 상온의 유체를 저장하는 다른 탱크에 비해 큰 체적팽창을 겪게 된다. 일반적으로 탱크 기초의 구조설계는 기초의 내외부의 온도차를 하중으로 적용한 구조해석이 수행되는데, 이 방법은 탱크의 열팽창 특성이 앵커볼트에 의해 집중하중 형태로 콘크리트 기초에 전달되는 현상을 고려할 수 없다. 이는 온도하중의 영향을 과소평가하게 되며, 앵커볼트에 인접한 콘크리트의 균열을 야기한다. 본 연구는 앵커볼트에 의한 온도 하중전달 메커니즘을 고려한 하중 평가식을 제안함으로써, 콘크리트 기초에 작용하는 하중을 보다 합리적으로 결정하고자 한다. 이를 위해 탱크 바닥판과 앵커볼트가 포함된 유한요소모델을 이용해 앵커볼트 개수 증감에 따른 온도하중의 변화를 분석하였으며, 분석결과를 이론해와 결합해 앵커볼트에 의해 전달되는 하중을 평가할 수 있는 명시적인 형태로 해를 제시하였다. 제안된 식의 유효성을 확인하기 위해 실제 플랜트 현장의 유황 저장 탱크 설계에 적용하였으며, 실무적으로 사용 가능함을 보였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.69-77
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• 2003

본 연구는 8개의 RBS(reduced beam section) 내진 철골모멘트접합부의 실물대 실험결과를 요약한 것이다. 실험의 주요변수는 보 웨브 접합법 및 패널존 강도를 택하였다. 균형 패널존 시험체는 접합부의 내진성능을 감소시키지 않으면서, 보와 패널존이 함께 균형적으로 지진에너지를 소산시키도록 설계하여 값비싼 패널존 보강판(doubler plates)의 수요를 줄이고자 시도한 것이다. 보 웨브를 용접한 시험제는 모두 특별 연성모멘트골조에서 요구되는 접합부 회전능력을 충분히 발휘하였다. 반면 보 웨브를 볼트 접합한 시험체는 조기에 스캘럽을 가로지르는 취성파단이 발생하는 열등한 성능을 보였다. 보 그루브 용접부 자체의 취성파괴가 본 연구에서와 같이 양질의 용접에 의해 방지되면, 스켈럽 부근의 취성파단이 다음에 해결해야 할 문제로 대두되는 경향을 보인다. 보 웨브를 볼팅한 경우에 접합부 취성파단의 빈도가 월등히 높은 이유를 실험 및 해석결과를 토대로 제시하였다. 측정된 변형도 데이터에 의할 때, 접합부의 전단력 전달메카니즘은 흔히 가정하는 고전 휨이론에 의한 예측과 전혀 다르다. 이는 전통적 보 웨브 설계법을 재검토할 필요가 있음을 시사하는 것이다. 아울러, 접합부에서 요구되는 바람직한 거동기준을 제시하고 이를 근거로 균형 패널존의 강도범위에 대한 예비적 추정치를 제시하였다.

• 물과 미래
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• 제10권1호
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• pp.39-51
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• 1977

본 연구는 기왕의 국내 전강우량 자료를 대상으로 관측기간, 관측지점 및 결측치의 보완등을 조회하여 최근 수문학 이론에 입각한 분석방법으로 한국확률강우량도를 작도한 연구내용이다. 기왕의 자료를 조회하여 이동평균법에 의한 편차의 백분율이 5% 이하에서 통계년수가 설정되는 연우량 및 최대이우량에 대하여 자료보유지점수가 103개 지점 및 100개 지점에 이르렀으며, 확률강우량도의 작도가 가능하였다. 그러나 장단시간(18시간미만) 우량자료보유지점수는 12개 지점에 불과하므로 작도상 무리하리라고 판단된 바 향후 10여년이 경과되어야 가능할 것으로 생각한다. 본 연구를 통하여 얻은 성과는 아래와 같다. 1) 이동평균법을 적용하여 산정한 통계년수로서는 모평균치에 대한 이동평균치의 극치편차의 백분율이 5% 정도라면 20년, 2%∼3%이면 30년으로 밝혀졌다. 2) 연우량 및 최대일우량 자료집단에 대하여는 통계년수 30년으로 확률강우량도 작성이 가능하였으며 18시간 미만의 우량자료집단은 1990년대에 이르러서 가능할 것으로 사료된다. 3) 확룰강우량 산정방법으로서는 필자의 Y∼k법을 적용함이 국내우량자료집단 해석이 간편하고 계산량이 훨씬 감 소되므로 적당할 것으로 생각된다. 4) 확률강우량도의 실질적인 활용도를 높이기 위하여는 확대도면의 작성과 보다 세분된 등우량선이 기입되어야 할 것이고 하루 속히 단시간 확률강우량도가 완성되어야 하리라고 생각한다.