• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.529-536
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• 2008

구조물의 파괴 거동은 하중의 재하 속도에 따라 달라지는 특성을 보이는데, 이는 재료의 속도 의존성으로부터 비롯된다고 할 수 있다. 이러한 현상은 공학의 여러 분야에서 관심사였지만, 파괴 메커니즘이 명확히 규명되지 않았기 때문에 수치 해석을 통한 연구에는 그 한계점과 어려움이 상존하였다. 본 연구에서는 파괴 거동의 속도 의존성을 이해하고자, 취성재료를 대상으로 입자동역학을 이용한 수치해석을 수행하였다. 직접 인장 시험 시뮬레이션을 위해 노치가 있는 시편을 모델링하고, 취성재료가 갖는 특성을 표현하기 위해 Lennard-Jones 포텐셜을 사용하였다. 6가지의 다른 하중 속도에 따른 균열의 거칠기, 균열의 후퇴와 멈춤, 분기 현상과 같은 동적 파괴 특성을 관찰하였다. 해석 결과를 통해 하중 속도에 따른 파괴 거동의 변화 원인을 에너지 유입-소모율의 개념을 도입하여 설명하고, 재료의 파괴 메커니즘이 갖는 속도 의존성에 대해 이해할 수 있는 단초를 마련하였다. 또한, 기존 실험과의 비교를 통해 실제적인 현상과의 유사성을 밝힘으로써 입자동역학의 공학적 적용 가능성을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제20권2호
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• pp.155-167
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• 2010

사면의 안정성 분석에 결정론적인 방법이 최근까지 많이 사용되어 왔으나, 암반의 불확실성과 가변성을 고려하는 확률론적인 방법이 더욱 효과적인 것으로 알려지면서 확률론적인 방법의 사용이 점차 증가하는 추세이다. 그러나 현재까지의 방법들은 절리의 특성이나 암반의 풍화 특성 등과 같은 암반의 특성이 사면 전체에서 균질한 것으로 가정하고 있으며, 암반 사면의 파괴에 가장 결정적인 변수인 절리의 연장성을 고려하지 않은 상태에서 안전율 혹은 파괴확률을 계산하여 사면의 안정성을 분석하고 있어서 정확한 사면 안정성 분석에 한계를 보이고 있는 실정이다. 이 연구에서는 모델 사면을 설정한 후, 사면이 균질하다고 가정한 경우와 사면을 암반 및 절리의 상태에 따라 구역으로 분할한 경우의 파괴확률을 계산하여 비교하였고, 또한 위의 각각의 경우에 절리의 연장성을 변수로 고려한 파괴확률을 계산하였다. 또한 강원도 홍천군에 위치한 사면을 구역으로 분할한 후 절리의 연장성을 고려한 파괴확률을 계산하여 모델 분석의 적용성을 검증하였다.

• 전산구조공학
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• 제10권3호
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• pp.22-29
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• 1997

본 논문에서는 균열이 존재하는 구조부재에 충격이나 폭발하중이 가해진 경우 동적응력확대계수를 구하는 방법들은 논의하고 특히 코오스틱 실험법 및 수치적으로 코오스틱 곡선을 구하여 동적응력확대계수를 구하는 과정을 자세히 설명하였다. 폭발 및 충격에 의한 구조물의 파괴해석은 이와 같은 하중을 받는 압력용기, 빌딩, 초고속선, 해군 함정 등의 파괴강도설계 및 안전성 평가에 핵심기술로 대두되고 있으며 또한 우주항공산업, 고속전철, 암반역학 등의 여러 분야에서 중요한 의미를 갖는다. 따라서 앞으로도 균열진전 및 정지조건, 탄소성 동적파괴해석 및 재료의 충격거동 등에 대한 연구들이 계속되어져야 할 것으로 사료된다.

• 전산구조공학
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• 제9권4호
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• pp.127-134
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• 1996

본 논문은 경계요소법에 의한 콘크리트의 진행성 파괴해석에 관한 연구이다. 콘크리트의 파괴진행해석을 위하여 경계요소법에 의한 변위 및 표면력 경계 적분방정식으로부터 균열을 포함한 연속체의 균열 경계적분 방정식을 정식화하였다. 콘크리트의 균열진행을 해석하기 위하여 균열 선단에서의 파괴진행영역을 Dugdale-Barenblatt형 모델을 사용하여 모델링하였고 균열진행영역의 인장연화상태를 선형으로 가정하여 모델링하였다. 정식화된 경계적분방정식에 의한 콘크리트 보와 여러가지 하중상태에 있는 인장시편에 대한 진행성 파괴해석을 실시하였으며 해석치와 실험치의 비교로부터 경계요소법에 의한 진행성 파괴해석방법은 최대하중 및 최대하중 이후의 거동을 포함한 콘크리트 구조물의 비선형 거동을 잘 예측함을 보여주고 있다 .

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.35-40
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• 2012

컴퓨터 그래픽스 분야에서 변형 및 파괴 시뮬레이션은 매우 중요한 기법으로 영화 및 게임 등에서 그 응용 범위가 매우 넓다. 본 논문에서는 방향성 입자를 이용한 고체 시뮬레이션 기법[1]을 확장하여 과도한 변형에 의한 파괴 현상을 실시간에 안정적으로 근사할 수 있는 실용적인 기법을 제안한다. 제안된 기법은 방향성 입자 집합의 최적 회전을 엄밀히 계산함으로써 순수 신축을 정확히 얻을 수 있으며 이를 이용하여 파괴 현상을 손쉽게 정형화할 수 있다. 본 논문의 실험에서는 대규모 모델의 변형 및 파괴 시뮬레이션도 실시간에 수행되었다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.151-152
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• 2003

물리ㆍ화학적 및 효소적 방법을 이용한 근육의 품질판정 지표로써 수분함량, 지질함량 그리고 콜라겐 함량등을 살펴보았으며, AEC 수치로써 건강도를 측정하고자 하였다. 즉, 이런 지표들을 이용하여 양식산 활어의 품질에 가장 큰 요인으로 작용하는 파괴강도와의 상관관계를 살펴보고자 하였다. 지금까지 조사된 양식산 활어성분 중 파괴강도가 어떠한 독립변수들에 의하여 크게 영향을 받으며, 파괴강도와 독립변수와의 관계식은 무엇인가를 규명하기 위하여 회귀분석을 실시하였다 여기서 독립변수로 사용된 것은 아래와 같다. X$_1$ : 수분함량(moisture content) X$_2$ : 지질함량(lipid content) X$_3$ : 콜라겐 함량(collagen content) 각 성분간의 상관관계를 피어슨 상관계수로 나타낸 것으로, 파괴강도와 수분 함량, 지질함량사이에는 상관성이 있으나(r=0.66, r=-0.69: p<0.05), 콜라겐의 함량과는 상관성을 가지지 못하였다. 또한, 콜라겐과 수분함량(r=0.19), 콜라겐과 지질함량(r=-0.29)로 각 성분간의 상관성이 존재하지 않았다. 그러므로, 파괴 강도값은 지질과 수분함량간의 상관관계가 형성된다. 즉, 수분함량이 크고 지질함량이 작아지면 파괴강도간은 커진다는 결론이다. 이 결과를 이용하여 파괴감도, 수분함량 그리고 지질함량간의 회귀분석을 실시한 결과 다음과 같다. Y = 0.74481 ＋ 0.01323 X$_1$- 0.05821 X$_2$ 이 회귀식을 이용하여, 참돔의 수분함량과 지질함량을 측정함으로써 참돔의 품질을 결정할수 있는 파괴강도값이 계산으로 얻어진다. 또한 효소적방법으로써 품질지표인 AEC수치를 측정함으로써 건강도를 판정할 수 있다. 그러므로, 파괴강도값을 이용하여 품질의 등급을 선정하며, AEC수치를 건강도의 등급을 선정하여야 된다. 파괴강도값에 의한 등급은 1.4kg이상은 상급, 1.2~l.4kg은 중급, 1.2kg이하를 하급으로 선정하며, AEC수치는 1.0~0.9는 상급, 0.9~0.8는 중급, 0.8이하를 하급으로 선정하여 등급화를 분류할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.197-207
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• 2005

지하공간의 설계는 막장파괴와 관련한 안정성에 대한 평가를 필요로 한다. 막장파괴모드는 전통적인 안정성 평가법에서 중요하게 다루어져 왔다. 본 연구에서는 점착력이 없는 토사지반에 대한 모형실험을 실시하여 토피고와 지반경사의 변화에 따른 터널막장의 종방향 파괴모드를 파악하고자 하였다. 모형실험은, 대형지하공간의 폭원이 충분히 크다는 가정 하에 평면변형조건의 터널 축방향 굴착면 모델에 대하여 실시되었다. 실험결과 토피고와 지반경사는 파괴모드에 중요한 영형을 미치는 것으로 나타났다. 토피고가 증가할수록 지반의 파괴영역이 감소하여 국부 전단 파괴의 형태를 보였다. 또, 지반경사가 증가할수록 굴착면과 사면방향으로 확대되는 유형의 파괴모드를 확인할 수 있었다. 실험모델을 수치해석 모델로 재현하는 해석을 실시하였고, 이로부터 수치해석법을 통해서도 굴착면의 파괴모드의 추정이 가능함을 보였다.

• 터널과지하공간
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• 제22권1호
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• pp.12-21
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• 2012

암석의 파괴조건식으로 널리 이용되고 있는 Mohr-Coulomb식과 Hoek-Brown식은 중간주응력을 고려하지 못한다. 그러나 암석의 진삼축압축시험 결과에 의하면 암석의 강도는 중간주응력의 크기에 상당한 영향을 받는 것으로 알려지고 있다. 따라서 암반구조물의 정밀한 안정성 평가를 위해서는 중간주응력의 영향을 고려할 수 있는 파괴조건식이 필요하다. 이 연구에서는 Jiang & Pietruszczak(1988)이 제안한 팔면체면 단면 형상함수를 이용하여 Hoek-Brown 파괴조건식에 근사하는 새로운 3차원 비선형 암석파괴조건식을 제안하였다. 대응되는 선형파괴조건식의 강도예측 결과와 비교검토를 통해 제안한 파괴조건식의 강도예측 성능을 평가하였다. 제안한 파괴조건식을 문헌에 보고된 6개 암종의 진삼축압축시험 결과에 적합시킨 결과 매우 우수한 적합성을 얻었다. 특히, 구속압이 낮은 영역의 진삼축압축강도를 포함한 자료에 대해서는 선형 파괴조건식에 비해 뛰어난 적합성을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.34-34
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• 2000

재료에 따라 기계적 특성들은 하중속도에 의존하는 경우가 많다. 이런 기계적 특성들 중 파괴인성은 기계구조물을 파괴 역학적으로 안전하게 설계하는 경우뿐만 아니라, 운전되고 있는 기계 건전성의 측면에서 매우 중요한 파라미터이다. 또한 파괴인성은 작용하는 하중의 속도에 따라 정적파괴인성($K_{IC}$)과 동적파괴인성($K_{ID}$)으로 구분하고 이들의 측정 방법과 인성의 크기 또한 매우 상이하다. 동적파괴인성의 평가방법으로는 광탄성법, 모아레법 및 스트레인게이법을 이용한 충격실험방법들이 이용되고 있다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1998년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.51-56
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• 1998

기계설비 및 구조물의 파괴는 대부분 예고 없이 일어나서, 인명이나 물적 재산에 많은 손해를 준다. 이러한 구조물의 파괴에 관여하는 재료파괴는 겉으로 보기에는 아주 간단하게 보이나 파괴가 일어나기까지 많은 원인과 과정이 있다. 한편, 각종 재해원인을 해석하고 그 구체적인 방지 대책을 수립하는 안전공학의 대상인 대부분의 기계 구조물 사고에는 그 원인, 과정 및 결과에서 파괴현상이 깊이 관여된다. 따라서 파괴 현상을 정량적으로 분석하는 것은 구조물의 안정성을 평가하는 데 매우 중요하다. (중략)