• Explosives and Blasting
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• v.26 no.2
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• pp.20-28
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• 2008

In the design stage of a tunnel, the wall convergence is commonly estimated through an elasto-plastic analysis of the tunnel, which has been a topic drawing many researcher's attention so far. Despite its importance, however, the elasto-plastic behavior of a circular tunnel excavated in a generalized Hoek-Brown rockmass is still poorly understood. In this study, a simple munerical method based on Lee & Pietruszczak (2008) for the elasto-plastic analysis of a circular tunnel surrounded by reinforced annulus is proposed. It is assumed that the tunnel is excavated in a strain-softening rockmass obeying the generalized Hoek-Brown failure condition. The commercial code FLAC is used for the verification of the proposed method. The influence of the Hoek-Brown strength parameter a and the thickness of the reinforcement annulus on the elasto-plastic behavior around the tunnel was discussed by conducting some example analyses. The results show that the influence of these two parameters on the distribution of stresses and displacements is substantial.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1601-1610
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• 1991

본 연구에서는 3차원 스트레칭 문제의 2차원화가 가능한 주요 단면에 대해서 박막요소와 적층 셸(degenerated shell) 요소를 혼합하여 사용하는 선택적 M/S 방법을 이용하여 2차원 문제로 해석하였다. M/S변환 조건으로는 변형형상의 기하학적 조건 을 고려하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.112.2-112.2
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• 2012

고투과도, 고전도성을 갖는 탄소나노튜브 기반의 투명 전도성 필름은 분산조건의 최적화에 의해 제조하였다. 탄소나노튜브간의 응집현상은 탄소나노튜브간의 접촉저항의 증가를 야기하여 탄소나노튜브가 갖고 있는 고유의 우수한 전기적 특성을 감소시킨다. 이에 대해 본 연구에서는 분산제 농도, 분산 시간, 기판 표면처리에 따른 특성 변화 및 이에 따른 탄소나노튜브간의 응집이 최소화된 용액을 제조하였다. 또한, 이를 기반으로 연속공정이 가능한 탄소나노튜브 용액을 제조하고 평가하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.173-173
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• 2022

유기 퇴적 오염물은 다양한 형태로 호소 바닥에 축적되어 호소 환경 및 생태계에 악영향을 미치고 있으며 메탄가스와 같은 온실가스의 발생을 유발한다. 또한, 수력 산업, 관개, 이·치수 등 다양한 목적에 의해 수체의 형성이 활발하게 이루어지면서 하천 및 호소에 의한 탄소유출을 전지구적 탄소순환에 적극적으로 포함시켜야 한다는 필요성이 증가하고 있다. 따라서 하천 및 호소에서 발생하는 다양한 생지화학적 반응에 의한 메탄 발생 메커니즘 파악은 유역의 중요한 환경평가 지표를 나타내며 탄소 순환을 이해하는데 매우 중요하다. 수온, 수심, 유기물 조건에 따른 하천 및 호소의 메탄 발생을 분석한 연구들이 선행되었으나 생지화학적 특성을 정리하고 이에 따른메탄 발생을 정량화한 연구들은 거의 없는 상황이다. 본 연구는 호소 내 메탄을 발생시키는 기작을 판별하기 위해 수온과 호소 환경과 유사한 TOC(총유기탄소)와 TP(총인) 조건과 같은 유기물 조건을 설정하여 BMP Test를 수행하였다. 반응수조에서 발생한 가스를 포집한 후 GC(Gas Chromatograpghy) 분석을 통해 메탄 생성량을 산출하였고, 유기물 조건에 따라 이론적인 메탄 생성량 대비 실제 발생한 메탄 생성량을 나타내는 생분해도를 산출하여 호소 환경별 주요 기작에 따른 가스 발생을 정량화 하였다. 실험 결과 수온에 가장 큰 영향을 받았으며, 수온에 따라 TP, TOC 순으로 메탄 발생의 영향성을 확인하였다. 향후에는 호소 환경에서의 유기물 조건을 반영하기 위해 입도비, 점착성/ 비점착성 조건, 수체의 높이 조건을 포함한 추가 실험을 수행하고 메탄수율을 정량화하여 호소 내 유기퇴적물에 대한 생지화학적 및 수환경 영향 평가 기법 개발이 가능할 것으로 기대한다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.20 no.1
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• pp.49-57
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• 2010

For the elasto-plastic analysis of a circular tunnel driven in a strain-softening rock mass subjected to a hydrostatic in-situ stress condition, this study suggests a convenient elasto-plastic analysis scheme which takes the strain-softening of GSI index into account and demonstrates its potential as a numerical tool in designing a circular tunnel. The suggested numerical scheme was developed by modifying the previous elasto-plastic procedure proposed by Lee & Pietruszczak(2008). With the assumption that GSI index of rock mass adjacent to the tunnel surface may be degraded due to the damage caused by the blasting and excavation, the concept of the strain-softening of GSI index was invoked. The concept provides a useful tool considering the strain-softening of the strength parameters appearing in the generalized Hoek-Brown criterion because these parameters can be evaluated empirically by use of GSI. In order to check the validity of the proposed scheme, the elasto-plastic analyses for circular tunnels were performed in various analysis conditions and the results were discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.1129-1137
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• 1990

Based on the formulation which incorporates large deformation and anisotropy, an elastic-plastic finite element code is developed with membrane element to include the contact treatment. For the analysis of the general sheet metal forming process with contact condition, the treatment of contact is considered by employing the successive skew coordinate system. Three kinds of sheet metal forming processes with contact conditions are analyzed; stretching of a square diaphragm with a hemispherical punch, deep drawing of a circular cup and deep drawing of a square cup. Then the computational results are compared with the experiment. The computed loads and the distribution of the thickness strain are in good agreement with the experiment for all cases. However, the computational results of the thickness strain show the effect of bending can not be ignored in the deep drawing process whereas the effect of bending is negligible in stretching.

• Tunnel and Underground Space
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• v.14 no.4
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• pp.295-303
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• 2004

For the deep underground excavation site with the geological complexity of soft seam and hard rock, the numerical analysis and in-situ measurement on the behaviors of roadway and surrounding rock according to stepwise excavation of the steep soft seam are carried out. The strata behavior is modeled using elasto-plastic FEM considering the empirical failure criteria of Hoek ＆ Brown and the strain-softening model. Hydraulic pressure capsule, MPBX and tape extensometer are installed around the roadway for the in-situ measurement of rock stress and deformation. Despite the complexity of geology and excavation procedure, the elasto-plastic analysis considering the empirical failure criteria of Hoek ＆ Brown and the strain-softening model shows good agreement with the in-situ measurement. Comparison of numerical modeling with in-situ measurement enables to predict the behaviors of the roadway and to obtain design parameters for the excavation and support at depth.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.95-95
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• 2000

탄소나노튜브는 그 고유한 전자적, 기계적 특성 때문에 미래의 여러 전자부품 소재로서의 무한한 가능성을 지니고 잇는 것으로 알려져 있으며, 최근에는 디스플레이의 전자방출소자로서 관심이 집중되고 있다. 특히, 큰 aspect ratio를 갖는 나노튜브의 특성 때문에 높은 전계향상효과를 얻을 수 있으므로, 전계방출디스플레이의 음극소재로서 유망하다. 하지만 탄소나노튜브가 전계방출디스플레이의 음극소재로서 적용되기 위해서는 수직배향, 전자방출의 ebs일성 및 장시간 안정성, 그리고 낮은 온도에서의 성장 등의 문제점들이 해결되어야만 한다. 탄소나노튜브의 여러 제조방법들 중에서 위에서 제시된 문제점들을 해결할 수 있는 것으로써 CVD 법이 제일 유망하며, 이는 CVD 공정이 여러 제조 방법들 중에서 가장 낮은 온도조건에서 나노튜브의 합성이 가능하고, 저가격, 특히 응용 디바이스에 기존의 공정과 호환하여 사용될 수 있는 장점이 있기 때문이다. 본 연구에서는 열 CVD 공정에 의해서 탄소나노튜브를 제조한후, 그 물성 및 전계 방출 특성을 평가하였다. 특히 CVD 공정을 이용한 탄소나노튜브의 제조시 필수적으로 요구되는 촉매의 형태 및 물성을 바꾸어 줌으로써, 성장하는 나노튜브의 수직 배향성, 밀도 등의 물성을 변화시켰으며, 촉매가 나노튜브의 성장에 미치는 영향을 고찰하였다. 이러한 다양한 물성 및 형태를 갖는 나노튜브를 제조한 후, 형광체를 이용한 발광형상을 통해 전계방출 현상을 관찰함으로써, 전계방출소재로서의 우수한 특성을 나타낼 수 있는 탄소나노튜브의 제조조건을 확립하고자 하였다. 또한 고밀도의 탄소나노튜브에서 나타날 수 있는 방출면적의 감소 및 불균일성을 해결하고자 탄소나노튜브를 기판에 선택적으로 성장시킴으로써 해결하고자 하였다. 또한 위에서 언급된 열 CVD 공정을 이용한 탄소나노튜브의 제조 및 평가 이외에 보다 더 낮은 온도에서의 탄소나노튜브 합성을 위하여 본 연구에서는 열 CVD 공정에 플라즈마를 첨가하여 저온합성을 유도하였다. 일반적인 열CVD 공정은 80$0^{\circ}C$에서 진행되었으나 플라즈마를 도입한 공정에서는 그 제조온도를 $600^{\circ}C$정도로 낮출 수 있었으며, 이에 따른 물성 및 전계 방출 특성을 위와 비교, 평가하였다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.13 no.2 s.32
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• pp.1-10
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• 1999

This study is concerned with the application of new criterion for membrane/shell mixed element in the rigid-plastic finite element analysis and elastic-plastic finite element analysis. The membrane/shell mixed element can be selctively adapted to the pure stretching condition by using membrane or a shell element in the bending effect areas. Thus, membrane/shell mixed element requires a efficient criterion for a distinction between membrane and shell element. In the present study introduce the criterion using the angle of between two element and confirm a generality of criterion from appling the theory to a rigid-plastic and elastic-plastic problems.

• Computational Structural Engineering
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• v.4 no.1
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• pp.73-82
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• 1991

Recently, the finite element method has been sucessfully extended to treat the rather complex phenomena such as nonlinear buckling problems which are of considerable practical interest. In this study, a finite element program to evaluate the elasto-plastic buckling stress is developed. The Stowell's deformation theory for the plastic buckling of flat plates, which is in good agreement with experimental results, is used to evaluate bending stiffness matrix. A bifurcation analysis is performed to compute the elasto-plastic buckling stress. The subspace iteration method is employed to find the eigenvalues. The results are compared with corresponding exact solutions to the governing equations presented by Stowell and also with experimental data due to Pride. The developed program is applied to obtain elastic and elasto-plastic buckling stresses for various loading cases. The effect of different plate aspect ratio is also investigated.