• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.303-308
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• 2022

PIC(Piecewise Integrated Composite)는 적층 복합재의 기계적 특성을 향상시키기 위해 다양한 적층 순서를 모자이크 방식으로 할당하여 복합 구조를 설계하는 새로운 개념이다. 또한 머신 러닝은 인공 지능의 하위 범주로, 컴퓨터가 데이터에서 지속적으로 학습하고 데이터를 기반으로 예측하는 능력을 개발한 다음 추가 프로그래밍 없이 조정하는 과정을 의미한다. 본 연구에서는 구조적 강성을 높이기 위해 기계학습을 기반으로 넓고 얇은 LCD 디스플레이를 운반 및 이송하기 위한 테이퍼 박스형 빔형 PIC 로봇 암이 설계되었다. 필수 학습 데이터는 예비 FE 해석 과정에서 유한 요소 모델 중 의도적으로 배치된 참조 요소에서 수집되었다. 또한 인장, 압축 또는 전단과 같은 지배적인 외부 하중 유형을 판단하기 위해 각 유한 요소에 대한 3축 특성 값을 얻었다. 학습 데이터를 이용하여 머신 러닝 모델을 훈련하고 평가되었으며, 정확도 레벨을 만족한 머신 러닝 모델을 이용해 요소의 로딩 유형을 예측하였다. 특정 하중 유형에 대해 우세한 것으로 알려진 세 가지 유형의 적층 각도 순서가 PIC 로봇 암에 모자이크 방식으로 할당되었습니다. 이후 굽힘형 FE 해석을 수행한 결과 PIC 로봇 암이 기존의 단일 적층 각도 순서로 제작된 복합재 로봇 암에 비해 강성이 증가된 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5B호
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• pp.447-457
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• 2006

본 연구에서는 2차원 수심 적분된 흐름을 모의하기 위한 수치모델을 개발하였다. 유한요소법의 일종인 Characteristic Dissipative Galerkin(CDG) 기법을 적용시켜 천수방정식의 수치해를 구한다. 모델 검증을 위해서 1차원 도수문제에 적용하였고, 계산결과와 해석해를 비교할 때 만족스러운 결과를 얻었다. 정상파를 보이는 단면축소 수로에서의 흐름을 모의한 결과, 실험결과와 유사한 수면분포를 얻었다. 이러한 검증 과정을 통해서 본 수치모델을 이용하여 흐름영역이 갑작스럽게 변화하는 경우에도 모의 가능함을 알았다. 또한 $180^{\circ}$ 만곡수로에 적용한 결과, 만곡부 내측의 유속이 외측에 비해서 크며, 만곡부 내측의 수심은 외측에 비해서 작은 만곡부 흐름특성을 잘 나타내고 있다. 그러나 만곡수로에서 이차류에 의한 운동량의 횡방향 이송을 고려하지 않는 지배방정식의 한계점으로 인해서, 만곡부 끝단을 제외한 만곡부 전체에 걸쳐서 단면상의 종방향 유속이 일정한 분포를 보이고 있다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권6호
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• pp.95-106
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• 1997

공내재하시험은 고무 튜브를 보링공에 넣어 압축을 가함으로써 압력과 변형관계 곡선을 얻을 수 있는데 지반교란이 해석 결과에 큰 영향을 미친다. 공내재하시험의 지배방정식은 공동확장이론과 쌍곡선 형태의 흙모델을 기본으로 이론적으로 유도할 수 있으며 이렇게 유도된 식과 곡선 보정기법을 적용시키면 지반교란이 없는 상태의 응력-변형 곡선을 얻을 수 있다. 이러한 해석 방법은 재하단계에 적용할 수 있으며 국내의 화강풍화토의 공내재하시험 결과에 적용하여 초기전 단계수를 구하였다. 이렇게 구한 초기전단계수값을 표준관입시험 결과와 비교 분석하여 초기전 단계수값과 표준관입시험의 상관관계를 구하였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.82-88
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• 2016

산업의 발전을 위해 자원개발이 필수적인 현시대에 육상자원의 고갈로 인해 극한지에 관심이 몰리고 있다. 그러나 극한지 자원개발을 위해서는 극한지의 환경을 이해하고 이에 맞는 건설기술 확보가 우선되어야 한다. 극한지에서 자주 나타나는 외부환경 중 특히 융해침하는 자원을 이송하는데 필수적인 배관에 치명적인 영향을 준다. 따라서 배관이 융해침하에 의해 어떤 영향을 받는지 예측하고 분석하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 융해침하 시 배관의 매설깊이에 따른 영향을 분석하기 위해 3차원 모델을 개발하여 유한요소해석을 진행하였다. 이러한 극한지의 환경과 배관해석을 참고하여 Elasto-plastic이 고려된 배관이 받는 응력 및 변위를 분석하고 경향성을 알아보았다.

• 에너지공학
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• 제20권3호
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• pp.224-230
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• 2011

우수한 성능의 연료전지 시스템을 개발하기 위해서는 연료전지의 주변장치 및 핵심부품을 중점적으로 연구해야 한다. 따라서 본 연구에서는 연료전지 시스템 내에서 배열 회수를 목적으로 사용될 원심펌프에 대해서 연구를 하였다. 본 연구를 위해 임펠러 수가 4개인 원심펌프를 설계, 제작하여 실험을 하였고, 상용모델(IWAKI) 결과와 비교, 분석하였다. 또한 임펠러 수가 4, 6, 8개인 원심펌프를 설계하여 CFD 해석기법을 통해 해석해 보았다. 실험결과와 전산해석은 동일한 조건하에 진행 되었으며 정량적인 차이를 비교 하였을 경우 30[%] 이내의 차이를 보여주었다. 또한 실험을 통해 얻어진 결과는 전산해석을 수행하는데 중요한 자료로 사용될 수 있었고 향후, 실험에 대한 정확성 향상 및 CFD 해석에서 가정한 부분을 줄인다면 더 정확한 결과를 확보할 수 있을 것이다.

• 한국환경과학회지
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• 제6권4호
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• pp.323-333
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• 1997

본 연구는 해양에서 비규칙적으로 관측된 유속자료를 이용 속도유선함수를 객관적해석을 통하여 산출하였다. 이를 위하여 헬름흘쯔(Helmholtz)정리를 응용 2차원 유속장의 비발산 부분만 나타내는 유선함수와 와도와의 관계를 규정하는 포이송(Poisson)방정식을 도출하고, 혼합경계조건과 관측치로부터 산출된 와도장을 이용 유선함수를 구하였다. 위의 방법을 실현하기 위하여 텍사스-루이지아나 대륙붕 순환 및 수송 연구(LATEX측 일환으로 텍사스-루이지아나 대륙붕의 31개 정점에서 32개월(1992년 4월 SIM 1994년 11월)간 관측된 해류계자료를 이용하였다. 본 방법으로 산출된 텍사스-루이지아나 대륙붕의 속도유선함수는 관측치와 잘 일치하였다. 본 연구에서 산출된 유선함수는 특정 해역의 저주파 운동의 이해뿐만 아니라 기름유출, 영양염 및 플랑크톤 수송과 관련한 환경유동모델의 초기화 및 검증에 응용될 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.61-73
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• 2004

일반 자연 점토지반의 투수계수는 다양한 응력수준에 따라 비선형적인 특성을 보이며, 이러한 지반 투수계수의 비선형성은 상재하중 재하시 지반의 압밀시간 및 지반 변형 특성에 영향을 주게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지반의 비선형 투수계수의 영향성을 고찰하기 위해 수정 Cam-clay 모델과 Biot의 압밀이론을 접목한 연립이론(Coupled theory)을 이용하여 FEM 수치해석을 실시하였다. 검토 결과 비선형 투수성은 비선형 특성을 나타내는 투수계수 변화비와 전체 간극비에 대한 평균 투수계수의 크기에 따라 지반 변형과 지중 과잉간극수압에 미치는 영향성이 상이하게 나타났다. 따라서, 보다 현장에 근접한 해석을 실시하기 위해서는 지반 투수계수의 변화비와 평균 투수계수의 크기에 따라 투수계수의 비선형 특성을 고려해야할 것인지를 판단해야 할 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권7호
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• pp.629-636
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• 2013

공압 부상은 베르누이 원리에 기초한다. 그러나 공압 부상 방법은 제품의 원가 상승의 요인이 되는 대량의 유량을 소모하는 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 베르누이 부상 유동의 통찰력을 얻기 위해 수치 해석 연구를 수행하였다. 3차원 압축성 Navier-Stokes 방정식과 SST k-${\omega}$ 난류모델에 유한 체적법을 적용하여 계산하였다. 기체 유량, 공정 제품의 직경 그리고 원형실린더와 공정 제품사이의 간극을 다양하게 변화하여 공정 제품 주위의 유동 특성을 조사하였다. 그 결과 부상력을 위한 최적의 간극과 공급 기체 유량이 증가하면 큰 부상력이 발생한다는 것을 알았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.739-745
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• 2013

본 연구에서는 급수 순환 시스템 중 동작 유체의 이송을 위해 사용하는 배관을 대상으로 관로 크기 및 고온 급수 환경에 따른 침식-부식 거동과 그 영향을 규명하고자 하였다. 이를 위해 일반적인 관로 소재인 철과 핵심 부식 인자인 산소의 화학반응식을 기반으로 Hayduk 과 Minhas 가 제안한 모델을 이용하여 침식-부식 해석을 실시하였다. 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS 를 사용하여 해석을 수행하였으며 배관의 직경 및 급수 온도를 변화시킴에 따른 침식-부식률을 평가할 수 있었다. 결과를 통해 급수 온도가 침식-부식률에 가장 큰 영향을 미치는 요인이 됨을 알 수 있었으며, 특히 $290^{\circ}C$ 급수에 노출된 스테인리스 316 강은 연간 $2.59{\mu}m$의 두께 손실이 발생할 것으로 예상되었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제22권4호
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• pp.251-261
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• 1997

방사성 동위원소 등의 고준위 방사성물질을 운반하기 위한 운반용기는 국내외의 관련법규에 따라 정상수송은 물론 가상사고조건에서도 방사성물질의 누설이 발생되지 않도록 방사선차폐, 열 및 구조적 건전성이 유지되어야 한다. 운반용기의 건전성 평가는 시험모델을 이용한 시험적 방법과 전산해석 코드를 이용한 해석적 방법에 의하여 이루어지고 있다. 본 논문에서는 원자력연구소의 하나로에서 생산되는 동위원소를 동위원소 생산시설까지 이송하기 위한 HTS (Hydraulic Transfer System) 방사성 동위원소 운반용기의 안전성을 평가하였다. 방사선차폐해석, 열해석 및 구조해석을 수행한 결과 동위원소 운반용기는 정상수송조건 뿐만 아니라 가상사고조건에서도 건전성이 유지되는 것으로 나타났다.