한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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pp.57-65
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2000
파형분석과 두 점을 잇는 파선추적은 진원요소 결정의 정확성을 향상시키는 주요한 요인이다. 본 연구에서는 3성분 지진기록의 직선형도(rectilinearity) 함수와 방향성(directionality)함수를 사용하여 파형분석한 결과와 두 점을 잇는 파선추적을 기존의 진원요소결정 프로그램에 적용하여 진원요소 결정의 정확성을 증가시켰다. 지진의 규모가 작을 때 Pn이 보이지 않고 PmP가 초동파로 기록된 것처럼 보인다. 이러한 지진에서는 주어진 진앙거리에서 최소 주행시간이 걸리는 P파와 S파의 초동파만 사용한 기존의 진원요소 결정 방법과 본 연구에서 PmP와 SmS를 사용한 결과는 매우 큰 차이를 보인다.
2002년 12월 10일 발생한 철원지진에 의해 기록된 지진파의 파상(phase)분석을 하고, 진원위치, 발생시간, 지진규모 등의 진원요소를 연구하였다. 이 연구에서는 기상청과 한국지질자원연구원의 지진관측망에 의해 기록된 속도 및 가속도 자료를 사용하였다. 이 지진은 휴전선 이북에서 발생한 관계로 휴전선 이남에서 직접파인 Pg가 기록된 관측소는 5곳에 불과하다. 또 굴절파의 초동파인 Pn은 대부분의 관측소에서 구분하기 어렵다. 이러한 이유로 진원 결정에서 기존의 방법으로는 오차가 클 가능성이 있다. 기록된 각 파의 구분을 위하여 Kim et a1. 개발한 파상 분석법과 주시곡선을 사용하여 P 및 S파의 직접파, 반사파 및 굴절파를 구분하였다. 진원위치 및 발생시간을 결정하기 위하여 기존의 방법에서 사용되는 Pg, Pn, Sg, Sn 파 외에 PmP 및 SmS 파를 추가로 사용하여 정확도를 증가시켰다. 진앙거리 200km 미만의 11개 자료로 결정한 철원지진의 진앙은 북위 38.81도, 동경 127.22도, 그리고 진원 깊이는 12.0km이며, 발생시간은 7시 42분 51.4초(한국시간)이다. Richter의 지진규모 정의에 따라 계산된 각 관측소의 평균적 지진규모는 $M_{L}$ 3.6이다. 이 규모는 기상청과 한국지질자원연구원에서 결정한 규모보다는 각각 0.2와 0.5만큼 작다.
다중프로세서 컴퓨터시스팀의 성능은 시스팀 구성 요소인 하드웨어, 운영체제, 응용 프로그램의 특성에 매우 복잡하게 관련되어 있다. 시스팀 설계 단계에서 시스팀 구성요소에 대한 최적 형상을 결정하기 위하여 여러가지 설계대안에 대한 성능 한계를 구할 필요가 있다. 이를 위한 방법의 하나로 4-point bound 방법이 제시되었다. 본 논문은 pended protocol 로 동작하는 시스팀 버스 기반의 다중프로세서 시스팀의 성능 한계를 4-point bound 방법으로 분석한 것이다. 이를 위해 pended protocol의 동작 특성을 반영하는 작업부하를 정의하고, 캐시 적중률, 버스 동작 특성의 변화에 따른 다중프로세서 시스팀의 성능 한계를 예측 분석 한다.
우리나라 남동부에 위치한 경주와 그 주변지역에서는 과거부터 최근까지 크고 작은 지진이 반복적으로 발생하고 있다. 계기지진자료를 검토하여 경주 주변 약 $20km{\times}30km$ 지역 내에서 지진이 많이 발생하고 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 이 지역에서 2010년 1월부터 2014년 12월 사이에 발생했지만, 그 규모가 너무 작아 미처 보고되지 않은 300개 이상의 미소지진을 식별하고 그 발생위치를 결정하였다. 연구지역 지하의 속도구조와 진원요소 결정에 사용하는 속도모델의 차이로 인한 오차를 줄이기 위하여 JHD 방법을 사용하였다. 연구지역에서는 활성으로 의심되는 제4기 단층들이 여러 장소에서 보고되고 있으므로, 이 단층들과 미소지진발생과의 관련 가능성을 조사하였다. 본 연구에서 새로이 발생사실이 보고되는 미소 지진들은 연일구조선의 남측분절, 석읍단층 그리고 와읍분지 경계단층과 관련이 있는 것으로 나타난다.
본 연구에서는 C(T) 시편 측면 홈의 유무에 따른 J-R 곡선의 변화가 유한요소 손상해석의 모델변수 결정에 미치는 영향을 알아보았다. 손상해석은 수정 응력 파괴변형률 모델을 이용하였다. C(T) 시편은 SA508 Gr. 1a 배관재에서 채취하였고 일부에 측면 홈이 가공되었다. 시험은 상온과 원전 운전 온도인 $316^{\circ}C$에서 각각 수행되었으며, 시험 결과 얻은 J-R 곡선을 모사하여 손상모델 변수를 얻었다. 그 결과, 측면 홈의 유무에 따른 J-R 곡선의 변화는 손상모델 변수 결정에 영향을 주지 않음을 확인하였다.
항공기 휠브레이크용 축압기에 대하여 기본적인 특성을 조사하였다. 휠브레이크용 축압기는 주기시 제동유압을 유지하고, 비상시 휠브레이크에 유압을 공급한다. 휠브레이크용 축압기의 설계요구조건을 분석하고, 이를 토대로 설계에 필요한 기본 치수를 결정하였으며, 실린더와 브레이크 컨트롤 모듈로 구성된 축압기의 상세 구성요소와 기본 형상을 제시하였다. 또한, 예비 설계를 위하여 정적구조해석을 NASTRAN/PATRAN으로 수행하였다.
본 논문은 유한요소해석을 이용한 고변형률 조건에서의 연성파손 해석기법을 제안한다. 고변형률 하중이 작용하는 구조물에 대한 파괴거동 예측을 위해 본 논문에서는 Johnson/Cook 모델을 고려한 수정응력 파괴변형률 모델을 사용하였다. 제시된 모델은 인장 실험 모사해석결과로부터 얻어지는 삼축응력 및 파괴변형률에 의해 파손이 정의된다. 다양한 실험속도의 인장 실험결과 및 정적 하중조건에서의 파괴인성 실험을 이용하여 수정응력 파괴변형률 모델의 변수를 결정하였다. 결정된 모델을 이용하여 동적하중조건에서 파괴인성시편에 대한 해석을 수행하였으며 해석결과와 실험결과를 비교하여 해석기법을 검증하였다.
본 논문은 이전 연구에서 제시한 여러 가지 Ramberg-Osgood 상수 결정법을 비교하여 파단전 누설평가에 사용되기 가장 적합한 상수 결정법을 선정하였다. 비교에 사용한 재료는 운전온도인 $316^{\circ}C$에서 실험한 SA312 TP316 과 SA508 Gr.1a 이다. 상수 결정법을 선정하기 위해 실제 응력-변형률 데이터를 모두 이용하는 증분 소성 이론과 Ramberg-Osgood 상수를 이용하는 변형 소성이론을 유한요소 해석에 적용하여 계산한 J 적분과 균열 열림 변위를 비교하였다. 비교 결과에서 증분 소성 이론 결과와 가장 잘 일치하는 상수 결정법을 최종적으로 파단전 누설 평가에 적합한 방법으로 선정하였다.
본 논문에서는 이산요소법을 이용하여 성긴 달토양 수치해석모델을 생성하고 그 정확도를 실제 달토양의 물리적 특성과 비교 및 검증한다. 실제 달의 표면은 다수의 분화구와 바위로 구성되어 있고 매우 미세한 건조토양으로 덮여있으므로 달토양 특성은 달착륙선의 착륙안정성을 결정짓는 중요한 인자이다. 따라서 달토양특성을 고려하기 위해 이산요소법을 이용하여 달토양의 수치해석모델을 생성하고 검증한다. 달토양 압입시험 및 직접전단시험을 해석적으로 구현하여 해석용 달토양이 실제 달토양과 유사한 물리적 특성(압입깊이, 점착력, 내부마찰각 등)을 갖는 것을 확인한다. 이렇게 생성한 달토양 모델 위에 single-leg 착륙장치 유한요소모델을 낙하시키는 해석을 통해 착륙장치 스트럿에 가해지는 충격하중을 예측하고 시험결과와 비교하여 제안된 방법의 적절성을 검토한다.
본 논문에서는 솔더 재료 중에서 가장 많이 사용되어 온 Sn37Pb 솔더에 대한 변형거동을 가장 정확히 나타낼 수 있는 재료 모델을 결정하기 위한 방법을 연구하였다. 이를 위해 실제 전자패키지와 유사한 변형 거동을 보이는 시편을 제작하였고 상온에서 $125^{\circ}C$ 까지의 열 사이클 하에서 모아레 간섭계를이용하여 변형을 측정하는 실험을 수행하였다. Sn37Pb 솔더에 대해 세 가지 서로 다른 구성방정식을 적용하여 시편에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 실험 결과 나타난 시편의 굽힘 변형과 해석 결과나타난 굽힘 변형을 비교하였고, 세 가지 재료모델의 계수를 미지수로 놓고 최적설계 기법을 적용하여 유한요소 해석과 실험 결과가 최대한 일치하는 계수 값을 결정하였다. 이를 통해 Anand 에 의해 제안된 구성방정식이 솔더의 거동을 가장 잘 표현한다고 결론을 낼 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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