• 전산구조공학
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• 제12권1호
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• pp.27-34
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• 1999

독자적인 자동차 충돌해석용 프로그램 개발 및 응용기술을 목표로 Explicit 수식화, 셀 요소의 정식화, 교체요소의 정식화, 비선형스프링 요소의 개발, 초탄성 고무재료의 개발, Hourglass 제어, 접촉알고리즘 정식화 등의 프로그램의 기본 모듈을 구성하였고, 그래프 출력용 포스트 프로그램을 개발하였다. 비선형스프링, 에어백 모듈, 안전벨트 모듈 등이 개발되었으며, 자체구조물들의 정면·측면 충돌해석을 수행하고 상용충돌해석프로그램들과 그 결과를 비교하여 개발된 프로그램의 신뢰성을 확인하였다. 또한, 측면충돌 모델을 사용하여 설계초기단계에서 빠른 해석을 수행할 수 있도록 하는 Hybrid 모델링 기법을 개발하여 기존의 쉘모델의 결과와 비교·검토하였다. Hybrid 모델링시 조인트 부의 특성을 측면해석 모델에 적용하여 그 타당성을 검증하였다.

• 오토저널
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• 제18권4호
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• pp.36-49
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• 1996

본 고에서는 정면충돌.측면충돌 등과 같은 각종 충돌상황시의 승객보호기준과 모델링 및 해석결과 등을 승객거동해석결과와 차체충돌해석결과를 연계하여 이를 초기설계에 이용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 차체충돌해석 소프트웨어 개발에 관해서는 계속되는 글에서 설명될 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권4호
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• pp.353-360
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• 2011

액적 충돌은 물방울 형성 및 분무 유동 등의 현상을 예측하는데 있어 매우 중요하다. 이러한 액적 충돌은 액적 속도, 충돌 파라미터, 액적 크기비에 영향을 받아, 충돌 후 거동 특성이 결정된다. 충돌 후 액적은 반사, 합일, 스트레칭 분리, 리플렉시브 분리와 같은 거동 특성을 갖는다. 본 연구에서는 레벨셋 방법을 사용하여 충돌 후 액적 거동 특성에 대한 이상유동 해석을 수행하였다. 정면충돌 현상에 대한 2차원 축대칭 해석으로부터 합일 및 리플렉시브 분리 현상을, 비중심충돌 현상에 대한 3차원 해석으로부터 합일, 리플렉시브 분리, 스트레칭 분리 현상을 예측할 수 있었다. 이러한 해석 결과는 기존 실험 및 이론적 연구 결과와 일치하는 결과를 보였다. 또한, 초기 액적의 부피비에 대한 수송 방정식을 사용하여 충돌하는 두 액적의 성분을 추적하였다. 이로부터 크기가 다른 두 액적의 정면충돌에 대한 액적 성분 추적을 통해 액적 거동 및 액적 성분에 대해 분석하였다.

• Composites Research
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• 제21권1호
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• pp.22-29
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• 2008

본 논문은 유리섬유 에폭시 면재에 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 저상버스 차체에 대한 정면충돌과 전복에 대한 특성에 대해 연구하였다. 이때 충돌과 전복 해석은 외연유한요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 차체 구조물에 적용되는 적층 복합재 면재에 대해 기계적 특성시험을 통하여 물성을 획득하였고, 직교이방성 특성을 갖는 하니컴 심재의 물성은 유효등가손상 모델을 적용하였다. 저상버스의 충돌 해석은 60km/h의 속도로 정면충돌 사고를 모사하여 해석을 수행하였고, 전복해석은 유럽 안전법규 ECE-R66의 시험 방법을 고려하여 해석하였다. 저상버스의 정면충돌과 전복에 대해 운전자와 승객의 생존 공간 안전성에 관한 결과를 보여준다. 또한, 수정된 Chang-Chang 파손기준식은 충돌과 전복해석에 대한 복합재 구조물의 파손 모드 예측에 추천된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.614-617
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• 2010

본 논문에서는 충돌하중 하에서 스페이스 프레임을 사용하는 경주용 차량의 프레임에 작용하는 응력을 분석한다. 충돌 시 운전자의 안전을 확보하고 변형을 최소한으로 줄이며, 최적화 설계를 통하여 중량을 감소시키고 취약부분을 파악한다. 탄소강의 물성치를 바탕으로 트러스 구조로 설계된 차량 프레임의 유한요소모델을 만들고, ANSYS 프로그램을 사용하여 정면, 측면, 후면 방향의 충돌로 인하여 프레임에 작용하는 응력을 해석한다. 정면 및 후면충돌에서는 운전석에 가해지는 영향이 적지만, 측면충돌에서는 영향을 많이 받아 가장 취약한 부분이다. 이러한 취약부분의 보강을 통하여 프레임의 안전성 설계를 증진시키고 시뮬레이션 해석의 결과를 실제 프레임 제작에 활용한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.82-83
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• 2022

국제해상충돌예방규칙(COLREGs)에 관한 협약은 해상에서 발생하는 충돌사고를 방지하기 위한 규칙으로 구성되어 있으며, Seaman(선원)의 Qualitative Rule(질적 규칙)과 Ordinary practice(통상적인 관행)에 기초하고 있다. MASS의 출현으로 인하여 질적 규칙과 관행으로 인하여 COLREG를 기반으로 한 항법 해석의 기준의 다름이 발생하였고, 기준의 차이로 인해 충돌 상황에 대한 항법 해석의 모호성문제가 발생하고 있다. 따라서 본 연구는 COLREG의 항법 해석의 모호성을 규명하여 유인과 무인 사이의 충돌회피 상황을 명확히 하는 것을 목적으로 한다. COLREG를 기반으로 한 충돌 상황의 모호성을 식별하기 위해 실제 항해사를 대상으로 충돌 회피 상황에 대한 인식을 조사하고, 정면 및 횡단, 횡단 및 추월 상황을 기반으로 조사 결과를 분석하였다. 분석 결과, 응답자들은 008°에서 마주치는 선박에 대해서 정면 또는 횡단 상황 항법 규칙을 적용해야 하는지, 160°에서 다가오는 선박에 대해서 추월 또는 횡단 상황을 적용해야 하는지에 대해 확신하지 못하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 이러한 모호성의 증가와 함께 충돌회피상황의 수동적 행동보다 능동적인 행동을 취함으로써 선원에 의한 충돌위험을 회피하려는 경향이 더 강해짐을 나타낸다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.2341-2348
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• 2010

본 논문에서는 충돌하중 하에서 스페이스 프레임을 사용하는 경주용 차량의 프레임 변형 및 응력을 분석한다. 충돌 시 변형을 최소한으로 줄이고, 취약부분을 파악하여 운전자의 안전을 확보한다. 탄소강의 물성치를 바탕으로 트러스 구조로 설계된 차량 프레임의 유한요소모델을 만들고, ANSYS 프로그램을 이용하여 정면충돌 시 속도 변화에 따른 충격량 증가가 프레임에 미치는 영향을 분석한다. 또한 정면, 측면, 후면 방향에 충돌하중을 적용하여 프레임의\ 변형을 해석한다. 정면 및 후면충돌에서는 운전석에 가해지는 영향이 적지만, 측면충돌 시 충격에 의한 변형이 운전석까지 진행된다. 이러한 변형에 대한 취약부분의 보강을 통하여 프레임의 안전성 설계를 증진시키고 시뮬레이션 해석의 결과를 실제 프레임 제작에 활용한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.433-436
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• 2010

본 논문에서는 파일형 선박충돌 방호공에 선박이 충돌하였을 때 방호공의 거동을 해석하였다. 방호공의 구조는 상부슬래브, RCP 말뚝 및 이를 지지하는 지반은 비선형 지반스프링으로 모델링 하였다. 상부슬래브 8절점요소로 모델링 하였으며 철근과 콘크리트로 구성되어있다. RCP 말뚝은 철근망과 충진콘크리트로 구성되어있으며 충돌 시 파괴거동을 표현할 수 있는 Damaged Plasticity로 모델을 사용하였고 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박충돌 시 선박의 강성에 따른 거동 특성을 파악하기 위해 선박을 강체모델과 실제모델에 대한 해석을 수행하였다. 선박과 교량의 충돌은 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 3.3m/sec로 가정하였다. 선박과 방호공과의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박 충돌 시 방호공의 에너지 거동을 분석하였다. 해석결과 선박의 강성이 커질수록 슬래브의 변형 및 소산 에너지량이 커지는 것을 확인할 수 있었다.

• 오토저널
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• 제18권4호
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• pp.67-87
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• 1996

본 연구에서는 차체의 충돌해석 및 모델링을 위하여 판/쉘 요소의 자동생성 모듈을 개발하고 재료의 변형특성 모델링 모듈 및 접촉처리 모듈을 개발하였다. 충돌해석용 전처리기능으로는 평면, 실린더 곡면, B-스플라인 곡면 및 블렌딩 (blending) 곡면상에서의 사각형 요소망 자동생성 기법과 프로그램을 개발하였다. 또한 차체를 구성하고 있는 여러가지 재료들의 변형거동을 모델링하여 개발중인 충돌해석전용프로그램인 Autocrash의 모듈로서 완성하였다. 이들은 변형률속도의 영향이 고려된 탄소성 재료, 강체 재료, 포옴 재료 및 이방성 재료등으로 정면충돌 해석 및 측면충돌 해석에 필요하다. 한편 접촉처리 모듈에서 접촉탐색법으로는 주종탐색법과 HITA 알고리즘을 병행하여 사용할 수 있도록 프로그래밍하였으며, 불침투 조건의 처리는 벌칙함 수법을 이용하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.610-613
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• 2011

본 논문에서는 해상풍력발전기와 선박의 충돌시 타워와 기초보강재의 거동에 대하여 연구하였다. 풍력발전기는 5MW급 풍력발전기를 나셀, 타워, 보강재, 바닥판, 기초로 나누어서 모델링 하였다. 나셀은 집중질량으로 타워의 상부에 위치하였고 타워, 보강재, 바닥판은 탄소성거동을 한다고 가정하여 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박은 풍력발전기와 마찬가지로 탄소성거동을 한다고 가정하였고 실제모델에 대해 풍력발전기와의 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 2.0m/sec로 가정하였다. 선박과 풍력발전기의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박충돌시 타워와 보강재의 거동을 분석하였다. 해석결과 타워에서 대부분의 에너지를 소산하는 것으로 나타났다.