• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.738-741
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• 2010

최근 국내에서 해상교량 건설이 증가하면서 교량에 충돌하는 선박의 충돌력에 대한 관심도 증가하지만 선박충돌력에 대한 국내 기준은 AASHTO LRFD에 근거를 두고 있는 실정이다. AASHTO LRFD에 의한 선박충돌력은 Woisin의 평균충돌력 개념에 바탕을 두고 있으며, 충돌속도가 증가함에 따라 AASHTO LRFD에서 제시하는 충돌력의 변화곡선을 따르고 있다. 하지만 AASHTO에서 제시된 충돌력 변화곡선은 선박의 최대충돌력 변화곡선과 같이 선형적 변화를 보이는 반면, 본 선박 충돌해석 결과의 평균충돌력은 최대충돌력의 선형적 변화거동과 일치하지 않는 것으로 나타났다. 따라서 본 논문에서는 선박의 비선형 충돌해석을 통하여 AASHTO LRFD에 의해 산정되는 선박충돌력의 부적절성을 거론하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4D호
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• pp.539-546
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• 2011

자동차의 충돌해석은 다양한 형태로 구성되며, 충돌 중 차량에 작용되는 속도변화는 차량 간의 충돌정도나 차량 내에 탑승한 승객의 안전도를 평가하는 매우 중요한 요소로 활용된다. 이로 인해 충돌해석 시뮬레이션 프로그램을 활용한 속도변화의 결과치를 해석하는 방법들이 필요하게 된다. 그러나 다양한 충돌해석 시뮬레이션이 보급됨으로 인해 각 프로그램에 대한 신뢰성 평가가 요구되고 있다. 본 연구에서는 전혀 다른 물리적 접근방식을 채택하는 충돌해석 프로그램인 EDSMAC과 PC-CRASH프로그램을 활용하여 초기 입력조건 중 차량의 무게, 무게중심, 구름저항, 강성계수, 제동력 등 여러 충돌인자들을 일정한 범위 내에서 값을 변화시키면서 1차원 정면 및 2차원 측면직각충돌 실험을 수행하였다. 그리고 충돌인자들이 출력결과 값인 충돌 중 속도변화에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 본 연구 결과, 두 시뮬레이션 프로그램 모두 차량의 무게, 무게중심, 제동력에 대해 동일한 속도변화의 패턴을 보였다. 차량의 강성계수는 EDSMAC에만 반응하였으며, 구름저항계수는 속도변화에 별다른 영향을 미치지 못하였다. 그러나 속도변화의 값에 대해서는 다소 상대적인 차이를 나타내었는데, 이는 각 시뮬레이션 프로그램에 고정된 물성치 값이 그대로 적용됨으로 인한 반응의 결과로 해석된다. 따라서 시뮬레이션 프로그램의 고정 값을 고려한 속도분석으로 교통사고 충돌해석에 대한 신뢰성을 향상시켜야 할 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권4호
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• pp.202-211
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• 2023

국내 해양사고에서 어선의 충돌사고는 타 선종보다 빈번하고 사고 심각도는 높은 편에 속한다. 과거 큰 피해를 불러온 국내 어선충돌사고의 시사점은 어선이 충돌 직전까지 높은 항행 속력을 유지하고 있었다는 것과 어선이 규모 차이가 큰 선박과 충돌하였다는 점에 있다. 본 논문에서는 어선의 충돌사고 결과로 나타나는 선박피해 심각도를 선박의 속력과 분석하여 상관관계를 확인하는 연구를 하였다. 이를위해 도로교통분야에서 활용되고 있는 유효충돌속도(Effective Impact Speed)라는 개념을 두 선박의 충돌상황에 적용하였고 2016년부터 2022년까지 해양사고 재결서 중 어선과 어선, 어선과 비어선 충돌사고 데이터를 수집하여 총 617척 선박의 유효충돌속도를 산출하였다. 분석된 데이터를 바탕으로 유효충돌속도를 독립변수, 선박피해 심각도를 종속변수로 하는 이항 및 다항 로지스틱 회귀분석을 수행하여 두 변수의 상관성을 살펴보았다. 분석결과 유효충돌속도와 선박피해 심각도가 서로 통계적으로 유의하다는 것과 선박피해심각도는 유효충돌속도와 함께 선박의 질량에도 큰 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한교통학회지
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• 제32권2호
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• pp.106-118
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• 2014

본 연구의 목적은 차내 보행자 경고정보 제공유무에 따른 운전자의 반응특성을 분석하고 충돌속도를 이용해 보행자 상해심각도를 산출하여 시스템의 교통안전효과를 평가하는 방법론을 개발하는 것이다. 운전자 반응특성 분석을 위해 드라이빙 시뮬레이터를 이용하여 피험자별 주행특성 자료를 수집하였으며, 시나리오는 보행자-차량 사고유형에 따라 2개의 시나리오로 구성하였다. 분석결과, Mid-block내의 보행자 무단횡단, 길가장자리구역의 보행자 통행 상황에서 경고정보 제공 전 후로 충돌속도는 위험운전자 그룹이 54%, 25% 감소하였고, 일반운전자 그룹은 26%, 33%감소하였다. 경고정보 제공 전 후의 충돌속도를 이용하여 산출한 보행자 사망확률은 보행자 무단횡단과 길가장자리 구역의 보행자 통행 상황에서 경고정보 제공 전 후로 위험운전자 그룹이 95%, 30% 감소하였고, 일반운전자 그룹은 80%, 89% 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 선정한 운전자 반응특성 평가지표 및 충돌속도에 따른 보행자 상해심각도를 산출하여 시스템의 효과를 평가하는 방법론은 향후 보행자-차량 간의 사고예방을 위한 기술 또는 시스템의 교통안전효과를 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.507-513
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• 2021

본 연구는 노면 흔적이 발생하지 않은 충돌 사고 사례를 중심으로 양 차량의 최종 정지 위치 및 자세, 차량 파손 부위, 노면 흔적, 차량의 제원, 충돌 각도. 충돌 속도, 제동 여부, 조향 여부 등의 자료를 토대로 교통 사고 분석을 위해 사용하는 차량 충돌 해석 시뮬레이션 프로그램인 PC-CRASH을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 차대 차 사고에서 충격 자세, 제동 여부, 최종 정지 위치, 충격 지점 및 충돌 속도는 사고 재구성을 위한 중요한 요소이다. 특히, 충돌 속도는 가장 중요한 쟁점이다. SM5와 렉서스의 충돌 속도는 각각 131km/h, 74km/h, SM5와 렉서스의 충돌각은 각각 0.91°, -161.07°으로 분석되었다. 사고 원인은 교차로를 통과하는 SM5가 최고 제한 속도를 61km/h 초과하여 렉서스의 좌회전 차로로 진입하였고, 렉서스는 충돌을 회피하기 위한 과정에서 충돌하였다. 시뮬레이션의 충돌 궤적 오차율은 약 1.4%이다. 사고 조사자의 주관적인 경험에서 벗어나 충돌 역학 및 차량 공학 측면과 시뮬레이션을 적극 활용하여 사실에 근접한 원인 규명을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4A호
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• pp.311-321
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• 2011

RC 슬래브에 배근되는 철근비와 충격체의 충돌속도가 국부손상에 미치는 영향을 평가하기 위하여 일련의 충돌해석을 수행하였다. 해석결과, 철근비는 관입깊이 및 관통두께에 별 다른 영향을 미치지 않았으며, 후면 콘크리트의 탈락면적에는 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 충격체의 충돌속도가 증가할수록 철근콘크리트 슬래브의 국부손상 정도는 증가하는 경향을 보였다. 이상의 해석결과는 격납건물 및 구조물의 내충격설계시 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.224-229
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• 2010

선박에 의한 해상교량의 충돌취약도 해석을 수행하였다. 확률변수를 충돌속도와 충돌각으로 하였으며 18,000DWT와 30,000DWT 설계선박에 대해 충돌해석을 수행하였다. 음함수 형태의 변위를 한계상태함수에 적용하기 위해 응답면 기법을 사용하여 충돌응답면을 구성하고 충돌속도를 2 m/s~7m/s까지 총 6개 CASE에 대해 신뢰성 해석을 수행하였다. 신뢰성 해석으로 계산한 파괴확률을 이용하여 충돌취약도 곡선을 표현하고 충돌속도에 대한 중간값과 대수표준편차를 계산하여 해상교량의 위험도를 나타내었다.

• 대한교통학회지
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• 제20권3호
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• pp.105-113
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• 2002

기존 보행자 충돌사고 분석모형식은 모형식에 따라 분석결과에 대한 오차가 크게 발생하여 실용성에 많은 문제점을 내포하고 있다. 본 연구는 충돌 후 보행자의 최종정지위치를 이용하여 차량충돌속도 및 보행자 충돌위치를 최적화방법으로 분석하는 기법을 개발하였다. 충돌 후 보행자의 동역학적 선회특성에 대한 분석은 승객거동 해석 프로그램인 MADYMO을 이용하여 모의충돌실험을 통해 분석하였다. 모의충돌실험을 통해 분석된 보행자 가슴 및 머리부위의 최종정지위치와 실제사고에서 보행자 머리 및 가슴부위의 최종정지위치와의 차를 목적함수로, 차량충돌속도와 보행자 충돌위치를 설계변수로 정의하여 이를 최소로 수렴하는 최적화 모형식을 정식화한 후 최적설계 전문 소프트웨어인 VisuaIDOC2 프로그램을 이용하여 반응표면 근사최적화기법으로 목적함수를 최소로 수렴하는 차량충돌속도 및 보행자 충돌위치를 분석기법을 개발하였다. 최적화기법을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션 분석기법을 이용하여 차량충돌속도 및 보행자 충돌위치를 분석한 결과. 기존 분석모형식에 비해 분석 오차율이 매우 낮아 보다 정확하고 과학적인 분석기법인 것으로 연구결과 도출되었다. 따라서, 추후 보행자 충돌사고를 분석함에 있어 기존 분석모형식이 아닌 보행자 선회특성을 고려한 최적화기법을 이용하여 보다 신속하고 정확한 분석을 수행함으로써 사고당사간의 의견대립으로 인한 시간적, 경제적 비용의 최소화는 물론 사고관련자의 권익을 보호할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한교통학회지
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• 제18권4호
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• pp.107-115
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• 2000

본 논문에서는 자동차 충돌사고 재구성에 직접 적용이 가능하도록, 주어지는 두 차량의 충돌후 속도, 차량에 관한 간단한 물성치와 기하학적 상대 위치들에 근거하여 충돌 직전 속도 성분들을 계산하는 소위 충돌 거동에 대한 역해석 방법을 제시한다. 또한, 제시하는 역해석 방법이 실용적 의미를 가지게 하기 위해서, 충돌 후 조건들로부터 반발계수와 역적비에 대한 적절한 추정 방법과 더불어 충돌 변형으로부터 유추할 수 있는 충돌 과정동안의 에너지 손실에 근거한 역해석 방안도 포함한다. 실차충돌 실험자료의 분석 결과에 따르면, 역적-운동량이론에만 근거한 역해석 결과뿐만 아니라 에너지 손실에 근거한 역해석 결과도 실험 결과와 좋은 일치를 보여주고 있다 강체역학의 범주내에서 역해석을 수행할 수 없는 공통속도 조건과 같은 경우나 반발계수에 관한 추정결과가 적절하지 않게 되는 등 단지 역적-운동량이론만을 이용한 해석 결과가 미흡한 경우에는 에너지 손실에 근거한 역해석 방법을 보완적으로 활용할 수 있을 것이다. 본 논문에서 제시한 충돌 과정 역해석 결과는 자동차충돌 해석 결과 및 충돌 전·후 거동에 대한 역미끄럼 해석 결과와 유기적으로 결합하여 자동차 충돌 사고 전 과정에 대한 직접적인 역해석을 수행할 수 있는 사고 재구성 패키지의 개발을 기대할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권10호
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• pp.857-864
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• 2016

항공산업의 발달로 하늘에는 많은 비행기, UAV, 드론이 비행하고 있다. 비행기와 UAV는 빠른 속도로 비행하며 드론의 프로펠러는 빠른 속도로 회전하고 있다. 이렇게 빠른 속도의 비행체간의 충돌은 비행기 운항과 승객의 안전성을 위협하고, 지상에 있는 인명과 재산에 피해를 줄 수 있다. 비행체의 운항속도는 음속(340m/s) 내외이며, 프로펠러의 회전 속도는 그 보다 작은 속도 영역이다. 현재까지의 충돌 실험은 공기의 힘을 이용한 방식으로 충돌 속도를 얻었고, 공기 팽창에 따른 넓은 공간을 필요로 한다. 하지만 전자기력 발사장치는 그보다 작은 공간에서 충분한 속도를 얻을 수 있다.(~500m/s) 본 논문에서는 전자기력 발사장치의 설계와 이에 따른 제작에 관한 방법을 제시하고자 한다.