• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.426-426
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• 2006

선박이 천 흘수 및 수로를 운항하는 경우 바닥과 벽면의 영향으로 인해 선체침하 및 비대칭적인 힘이 선체 주위에 발생하여 바닥이나 다른 선박 혹은 수로의 벽에 충돌하는 현상이 발생한다. 특히, 수로가 많은 유럽이나 북미를 운항하는 해운회사와 항해사들은 선박의 충돌을 방지하기 위해서 중요한 문제로 다루고 있다. 따라서, 본 연구에서는 선박의 안전한 항해를 위해 수치해석을 이용하여 선박과 벽면 사이에 발생하는 유체역학적 힘, 즉 Sway force와 Yaw Moment를 정성적으로 추정하고자 하였다. 천 흘수 유동 해석용 프로그램을 작성하였으며, 검증을 위해서 Wigley 선형에 적용하여 h/T별로 계산을 수행하여 시험결과와 비교하였다. 그리고, 벽면효과를 해석 할 수 있는 프로그램을 작성하여 실적선인 원유운반선 2척에 대하여 3가지 파라메터, 즉 선속, 수심 그리고 선박과 벽면 사이 거리의 변화에 따른 다양한 계산을 수행하였다. 계산된 결과는 시험결과 및 기 발표된 수치해석 결과와 비교하였다. 기 발표된 논문에서는 시험결과와 계산결과가 상이한 결론을 보여 주었는데, 그 이유는 수치해석에 있어서 자유표면 문제를 선형화된 자유표면 조건식을 사용한 부분을 가장 큰 이유로 언급하였다. 하지만, 본 연구의 결과는 Sway force와 Yaw Moment가 기 발표된 논문의 시험결과와 정성적으로 일치함을 보여 주었다. 본 연구를 통해 수치해석 방법으로 선박에 작용하는 비대칭 유동에 대한 유체역학적인 힘을 정성적으로 추정할 수 있었고, 제한된 수로에서 선박의 조종성 예측 및 수로 설계시 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이라고 판단되어 진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.3013-3022
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• 2013

SMART Highway 종방향 배리어 상위등급 SB5-B 대형차 충돌조건을 만족하면서 120km/h의 소형차충돌속도를 130km/h로 상향시킬 수 있는 가능성이 조사되었다. 실물 충돌시험의 결과에 Calibrate된 입력 변수를 적용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 120km/h 소형차 충돌속도에 대한 차량의 종방향(longitudinal)과 횡방향(transverse) 속도변화가 THIV 한계를 만족시킬 수 있도록 다양한 배리어 모델이 개선되었고 이 과정을 통해 결정된 배리어 모델이 SB5-B 실물충돌시험을 통과하였다. 통과된 배리어 모델 slip block-out 날개의 각도를 변화시키면서 120km/h 소형차 충돌속도의 상향가능성을 유한요소해석(FEA)을 통하여 조사하고 실물차량 충돌시험을 수행하였다. 소형차충돌속도 130km/h에 대한 표준시험 여건이 갖추어 진다면 소형차 충돌속도 130km/h로 상향시킬 수 있는 가능성이 높은 것으로 조사되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.300-310
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• 2008

본 논문에서는 국내철도차량안전기준의 충돌안전 요구사항을 만족하는 동력 분산형 고속전철의 충돌안전도 개념설계에 대하여 연구하였다. 국내안전기준에는 36km/h 열차 대 열차 충돌, 15ton 변형체 장애물과 110km/h 충돌 등 2가지 중충돌 사고에 대한 충돌안전성능을 요구한다. 한국형 분산형 차세대고속열차는 17ton 축중의 동력집중형 KTX와 달리 13ton 축중을 가지는 2TC-6M로 구성된다. 이론적 수치적 해석을 통하여 주요 압괴구조 및 부품의 평균압괴하중과 변형량을 에너지 흡수 관점에서 충돌안전도 개념설계안으로 도출하였다. 도출된 개념 설계안은 1차원 막대-스프링-댐퍼-질량 동역학 시뮬레이션 결과로부터 국내 충돌안전기준을 잘 만족시킬 수 있음을 보였다.

• 한국결정학회지
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• 제20권1호
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• pp.9-14
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• 2009

직충돌 이온산란 분광법(ICISS: Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy)을 이용한 고체표면 해석의 마지막 개설로서 금속 표면에 대한 연구를 소개하기로 한다. 금속은 도체이기 때문에 전하 축적을 방지하려는 별도의 장치가 필요 없다. 또한 결정구조가 간단하여 금속재료 자체보다는 표면의 흡착구조 및 반응, 박막 구조 등과 같은 분야에서 ISS를 이용하고 있다. 세라믹이나 반도체와 구별되는 응용 분야로서는 첫째 금속의 높은 표면 반응성을 이용하는 촉매와 같은 분야에 있어서 표면에서 일어나는 반응을 추적하기 위한 수단으로 사용된다. 둘째 표면 용융 현상을 표면 원자의 위치 결정을 통하여 연구할 수 있다. 마지막으로 자성재료의 표면 자성 특성을 스핀분극 ISS를 이용하여 접근할 수 있다. 이상과 같은 금속 표면물성 분야에 대하여 ICISS를 적용한 연구 사례를 소개하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1615-1626
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• 1992

본 연구에서는 배플이 없는 사각단면을 가진 양단자유의 탄성보에 강구가 횡 방향으로 충돌할 때 발생되는 음압을 M.Sakata와 M.Horii의 방법을 적용하여 구하였으 며, 보의 가속도는 모우드 해석기법을 적용하여 구하였다. 그리고 충돌시 발생되는 충격격과 접촉시간은 허즈(Hertz)접촉이론을 이용하였다.그리고 실험을 통하여 이 론으로 구한보의 가속도, 접촉시간, 방사음압의 결과와 비교하였다. 기존의 연구내 용을 기반으로한 본 논문의 기여부분은 hertz 접촉이론을 본 연구의 시스템에 적용하 여 접촉시간을 실험적으로 검증하였으며 모우드 해석기법을 이용하여 구한 보의 진동 을 실험과 비교하였고, 시스템을 탄성보로하여 M.Sakata의 방법을 적용하여 발생되는 음압을 실험으로 검증한 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.567-578
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• 2002

본 논문은 8절점 고체요소를 이용하여 항공기 충돌에 의한 원전 격납건물의 동적 거동을 분석하고 그 결과를 기술하였다. 콘크리트의 재료적 특성을 표현하기 위하여 Drucker-Prager항복기준을 바탕으로 항복면과 파괴면을 형성하였다. 이때 항복면과 파괴면은 콘크리트의 소성변형이 누적되면 가변하는 것으로 가정하였다. 철근의 재료특성은 변형도에 의존적인 탄성/점소성모델을 이용하여 표현하였다. 표준고체요소의 성능저하를 방지하기 위하여 Hughes가 제시한 B bar법을 바탕으로 변형도-변위관계 행렬을 형성하였다. 동적 시간이력해석을 수행하기 위하여 안정적인 수렴성을 가지는 암시적인 Newmark법을 도입하였다. 마지막으로 시간이력해석을 통하여 콘크리트 균열변형도의 수준과 충돌하는 항공기의 종류에 따른 격납건물의 동적거동변화를 조사하고 이를 정량적으로 기술하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.297-302
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• 2020

대한민국은 산악지형이 많으며 사면붕괴로 인한 도로구조물 및 인명피해가 종종 발생한다. 이러한 사면붕괴로 인한 피해를 줄이기 위해서 낙석방지시설이 필요하다. 국내의 낙석방지울타리는 50kJ의 낙석 충돌 에너지에 저항할 수 있도록 설계되었다. 하지만, 낙석에너지의 크기는 사면의 형태 및 조건에 따라 편차가 크며 약 100kJ에 이르기도 한다. 따라서 효율적인 낙석방지울타리의 설계 및 설치를 위해서 여러 종류의 낙석에너지에 맞는 표준화된 낙석방지울타리가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 다양한 낙석에너지에 따른 낙석방지울타리의 표준 단면을 유한요소해석을 통하여 제안하였다. 최종적으로 기존 50kJ 낙석방호울타리 외에 30kJ 및 100kJ급 낙석방지울타리를 제안하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.113-116
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• 2008

국내 건설교통부 규정에서는 방호울타리(방호벽 및 중앙분리대)의 등급을 SB1${\sim}$SB7로 나누고 각 등급이 수용해야 할 충돌차량의 중량, 속도 및 각도를 명시하고 있다. 한편, 국내의 콘크리트 방호울타리에는 제원에 따라 형식-1, 형식-2 등의 한국도로공사 표준도들이 널리 사용되고 있다. 각 방호울타리 형식에 대응되는 등급을 규명하기 위한 해석 및 실험적 연구가 수행되어져 왔으나, 아직까지 명확한 기준이 확립되었다고 보기는 어렵다. 이 연구에서는 대표적으로 방호벽 형식-2에 해당하는 등급을 정적 실험을 통하여 규명해 보고자 하였다. 정적 실험시의 재하 형태와 등급 판정기준이 되는 충돌하중은 국내의 각 등급과 유사하게 대응되는 AASHTO LRFD의 시험 등급을 참조하였다. 실험 결과에 의하면 형식-2는 SB5 등급을 만족하고 있는 반면 SB6 등급에 대한 만족여부는 다소 명확치 않은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 기존의 해석적인 연구와 차이가 있으므로 추가적인 연구를 요하는 사항이다. 방호벽의 성능 및 해당등급을 평가하기 위한 기존의 차량충돌실험 및 해석에 부가하여, 비교적 정밀한 거동 계측이 가능하고 극한 상태까지 재하 할 수 있는 정적 실험을 통한 평가를 위해서는 국내 기준의 각 등급별로 충돌하중 및 재하방법을 구체적으로 명시하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.59-67
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• 2023

항공우주산업에서 경량화를 위해 사용되는 CFRP 복합재료로 구성된 차체의 충격에 따른 파손은 탑승자의 안전과 직결된다. 따라서 충돌 상황에서 육안으로 확인하기 힘든 재료의 손상거동을 파악하는 것이 중요하며, 이를 구현할 수 있는 유한요소모델을 통한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 일방향 적층 복합재료의 충돌 해석에 대해 파손 거동 예측에 적합한 유한요소모델을 구축하였다. 인공신경망 모델을 통해 LS-DYNA에서 제공하는 MAT_54 Enhanced Composite Damage 재료 모델의 교정 파라미터를 역추정하여 획득하였다. 획득한 파라미터에 대한 인공신경망 모델의 결과를 실험결과와 비교하여 신뢰성을 검증하였다. 그 결과, 교정 파라미터의 최적화를 통해 실험에 대한 정확도를 향상시킨 유한요소모델을 구축할 수 있음을 확인하였다.

• 자동차안전학회지
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• 제4권2호
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• pp.27-31
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• 2012

In Korea, side impact type accidents are one of the main cause of fatality. MLTM and KATRI established sie impact regulation as well as NCAP type assessments to protect occupants. Recently, WP29 formed a informal group to study a possible harmonization of pole side impact test methods with WorldSID as a GTR. In this paper, two different dummies, ES-2 and WorldSID were evaluated with three different types of pole side impact test methods.