• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1329-1335
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• 2011

본 논문에서는 3 차원 유한요소 한계해석을 기반으로 하여 인장하중, 굽힘 모멘트 및 내압이 작용하는 원주방향 경사관통균열을 갖는 배관의 소성한계 하중값을 제안하였다. 본 연구에서 수행된 유한요소 모델 및 해석 방법은 이상화된 관통균열을 갖는 배관의 소성한계 하중값을 구하기 위한 기존의 이론식과의 비교를 통해 타당성을 입증하였다. 또한, 경사균열이 소성한계 하중값에 미치는 영향을 정량화하기 위하여 대규모의 3 차원 유한요소 해석을 통해 이상화된 관통균열 배관의 소성한계 하중값으로부터 경사관통균열 배관의 소성한계 하중값을 구할 수 있는 새로운 경사균열 보정계수를 제안하고자 한다. 본 논문의 결과인 경사균열 보정계수들은 각 하중조건 및 실제 조건의 형상들에 대해 표 형식으로 나타내었다.

• 대한교통학회지
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• 제19권6호
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• pp.119-129
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• 2001

본 연구는 국내의 화물차(이하 트럭) 특성, 도로 조건과 주행 저항이 고려된 트럭 성능 곡선 산출식의 매개변수를 추정하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 국내 대표트럭을 선정하고 경사지 진입속도를 산출하였다. 국내 대표트럭의 선정은 자동차 등록현황 자료를 토대로 하여 트럭 중량/마력비에 대한 누적 분포를 작성하고 이 중에서 주요 차종(적재 중량 11톤 이상)의 총중량은 과적 검문소 자료로 보정하여 이루어졌다. 경사지 진입속도는 도별 평지부 직선 구간을 한 곳씩 선정하여 4차로도로와 2차로도로에서 수집되는 자료를 분석하여 산출하였다. 트럭 성능 곡선 산출식을 정립하기 위해 오르막 한계속도$(V_x)$ 산출식을 정리한 뒤 총중량(W), 엔진성능(P), 경사도(G)는 독려 변수로 k, $f_{rc}$, $f_{rv}$, $\Phi$는 매개변수로 설정하였다. 현장조사를 통해서 오르막 한계속도에 도달한 트럭의 총중량과 엔진성능, 속도, 경사도 등의 자료를 수집하여 매개변수 산출에 이용하였다. 마지막으로 추정된 매개변수를 이용하여 트럭 성능 곡선을 도출하였다.

• 기계저널
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• 제35권1호
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• pp.46-52
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• 1995

지금에 이르기까지 직기개발을 위한 주안점은 새로운 위입시스템(water-jet, air-jet)의 개발과 지속적인 직기의 생산속도증가에 대한 각 위입요소들의 최적동작을 위한 기계요소의 개발에 주 어져 있었다. 반면에 위입동작과 직접 연관되지 않는 직기의 구성요소들은 증가하는 위입속도에 따라 각 기능의 안정성과 동작의 정확성에 대한 요구가 점차 증가되었으며, 특히 경사장력 및 이에 작용하는 기계요소들에 대한 기술적 요구수준은 과거의 북직기에서의 경우에 비교될 수 없을 정도의 한계적 상황을 만족시켜야 하게 되었다. 경사송출의 경우, 위사 1가닥이 공급될 때 마다 직물권취에대응하여 경사장력을 일정하게 유지하며, 경사의 일정 길이를 정확히 공급하여야 하기 때문에 고속 무북직기에서는 빠른 응답속도와 안정된 동작을 행할 수 있는 경사송출기구 및 장력제어시스템의 성능이 직기성능에 가장 큰 영향을 미치게 되었으며 지금까지 사용되어온 기계적 송출장치로는 한계적 기술요건을 만족시킬 수 없게 되었다. 이에 따라 근자에 이르러 경사장력제어형 장력송출장치의 응용이 크게 대두되고 있다. 이 글에서는 이러한 새로운 형태의 송출장치의 개발상황과 경사장력제어에서 해결되지 못한 문제점에 대하여 다루어 보고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권1B호
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• pp.1-11
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• 2011

DEM을 이용한 수로망의 생성은 수문해석모형의 적용을 위한 전처리 과정으로써 실제 유역시스템의 배수구조를 결정하는 중요한 인자로 활용된다. 본 연구에서는 DEM으로부터 합리적인 수로망 추출과정 수립을 목적으로 보편적으로 사용되고 있는 면적한계기준과 국부경사와 기여면적사이의 특성에 근거한 경사-면적한계기준 기법을 이용하여 수로망을 생성하고 지형법칙에 의거하여 각 기법에 따른 소규모 유역(진안천 유역; $18.28km^2$) 배수구조의 신뢰성을 평가하였다. 그 결과, 면적한계 기준 기법은 수원유역의 크기의 인위적 결정에 의해 지형법칙을 만족시키지 못하고 유역전체의 배수구조를 왜곡되게 묘사한 반면, 경사-면적한계기준 기법의 경우 물리적인 지형법칙을 만족시키는 우수한 결과를 나타냈다. 따라서 경사-면적한계기준 기법은 DEM 기반의 수문모형을 적용 시 효율적이고 객관적인 수로망 생성을 위한 방법론으로서 활용이 가능하리라 판단된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.129-138
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• 2008

차수성이 요구되는 제체나 댐체에 대하여 안정성을 판단하고자 할 경우 파이핑 현상발생 여부를 검토한다. 제체나 댐체는 층 다짐을 수행하면서 축조되므로 투수성은 수평방향 투수계수($k_x$)와 연직방향 투수계수($k_y$)가 서로 다른 이방성이 될 수 있다. 본 연구에서는 여러 가지 투수계수 비(k-ratio=$k_y/k_x$k)에 따른 침투해석을 수행하여 유출동수경사와 침투유속을 파악하고, 이론식에 의한 한계동수경사와 경험식에 의한 한계유속과 각각 비교.검토하여 파이핑에 미치는 영향을 검토하였다. 연구결과 투수계수 비는 한계동수경사 개념으로 파이핑 현상발생에 대한 안정성을 검토할 경우 매우 중요한 요소로 작용하나, 한계유속 개념에 대해서는 상대적으로 중요도가 매우 낮은 것으로 확인되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.55-55
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• 2020

개수로 흐름에서 유체특성을 파악하는 것은 매우 중요하다. 특히 홍수가 발생하거나 유속의 증가에 따라 유체의 거동은 복잡하고 예측하기 어려워진다. 이러한 복잡한 유체거동은 하천시설물 설계, 시공 및 관리에 있어서 구성재료의 보호능력에 따라 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있다. 국내 하천의 경우 한계유속과 한계소류력에 의해 하천설계에 적용되고 있다. 한계 유속의 경우 간단한 수식에 의해 산정될 수 있지만 실제 하천의 보호능력을 대표하기는 힘들기 때문에 한계소류력이 동시에 고려되어야 한다. 한계소류력은 개수로 흐름에서 복잡하게 발생하는 이차류나, 난류 특성에 의해 산정하거나 예측하기는 매우 어렵다. 한계 소류력 뿐만 아니라 하천을 구성하는 재질의 조도계수 역시 균일하지 못하고 매우 예측하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이러한 복잡한 양상을 나타내는 수리학적 요소에 대해 표준화된 실험수로에서 실험을 통해 평가하고, 체계화된 설계지침이 되고자 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 경사를 가지는 경사수로와 경사의 영향에서 자유롭게 평가를 진행하고자 무경사수로에서 실험연구를 통해 제방 재료의 안정성 평가방법을 제시하고, 재체의 안정성 평가를 위한 실험진행은 기 개발된 바닥응력을 직접측정하는 장치와 PIV시스템을 이용하여 수리특성을 측정하였다.(Park J.H. et al. 2016, Flow Measurment and instrumentation.) 하천의 설계나 평가에 적용되는 평균 소류력 개념은 복잡한 난류흐름에서 평가지표로써 대표하기 힘들기 때문에 바닥에서 발생하는 소류력을 직접 측정하고, 측정된 소류력을 검증하고자 난류유속 u', v'을 이용하여 Reynolds stress산정하여 Total shear stress를 추정하는 기법을 사용하여 검증하고자 한다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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• pp.63-70
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• 2003

Berkhoff(1972)는 해저 경사가 완만한 지형에서의 파랑 변형을 계산하는 완경사 방정식을 제안하였다. 이 방정식은 수식이 매우 간단하면서도 비교적 정확하게 파랑을 예측할 수 있어 현재까지도 해안공학 전반에 걸쳐 많이 적용되고 있다. 그러나 Berkhoff(1972)의 완경사 방정식은 계산이 비교적 번거로워 현재는 계산하기 편리한 포물형 완경사 방정식(Radder,1979) 또는 쌍곡선형 완경사 방정식(Copeland,1985) 등의 근사 모델을 사용하고 있다. 하지만, 이러한 근사모델은 지배방정식을 유도할 때 생기는 가정들에 의해 실제현장 적용성과 해의 정확성에는 언제나 일정한 한계가 있다. (중략)

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.287-297
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• 2007

DEM을 이용하여 국부경사와 기여면적 사이의 규모에 따른 거동특성을 조사하여 면적한계기준과 경사-면적한계 기준이 상호보완적인 형태의 수로망 추적절차를 제시하였다. 상기방법과 현장자료에 대한 적용을 통하여 유역의 경사는 공간적으로 대규모의 산포경향을 갖는 지형인자임을 확인할 수 있었다. 양자의 규모에 따른 거동특성권역에 따라 지면의 형상은 발산지형과 수렴지형으로 분류될 수 있었다. 본 연구에서 제시한 수로망 동정 절차를 설마천 시험 유역에 대하여 수행한 결과 유역의 동적 거동을 확인할 수 있었다. 또한 이로부터 지형도를 이용한 수작업에 기초한 방법에 비하여 하천두부의 거동과 수로망의 동적특성을 잘 표현하고 있음을 볼 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.138-148
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• 2012

경사제에 불규칙하게 작용하는 임의 크기의 다중하중으로 인해 피복재의 안정성에 대한 성능이 시간에 따라 어떻게 달라지는지를 해석할 수 있는 추계학적 신뢰성 해석 모형이 개발되었다. Hudson의 공식과 Melby 공식을 이용하여 재현기간에 따른 파고의 함수로 경사제 피복재의 초기 저항력 크기와 피해율을 확률적으로 산정할 수 있는 새로운 방법이 제시되었다. 생애기간에 대한 신뢰성 분석을 실시하여 시간에 따른 다중하중의 작용과 사용한계나 극한한계 등 한계상태에 따른 구조물의 성능을 올바로 해석할 수 있었다. 마지막으로 보수보강 목표확률을 시간에 따른 누적파괴확률의 결과와 조합하여 구조물 유지관리에서 가장 중요한 변수인 보수보강 시점을 정량적으로 산정할 수 있는 방법이 제시되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.14-14
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• 2021

개수로에서는 반드시 자유수면이 있으며, 따라서 물과 공기와의 마찰은 관수로에 비해 상대적으로 매우 작고, 개수로의 전단응력 분포는 관수로와 달리 근본적으로 비대칭이다. 따라서 전단응력은 수로 바닥이나 측면에서만 작용하게 된다. 이러한 평균 전단응력 개념은 흐름에 의해 경계면 구성재료가 이동하는 이동상 수리학에서 유사이송 능력을 해석하는 기준이 되며, 경계면의 전단응력은 힘으로 표시하여 통상 소류력이라 한다. 이러한 복잡한 유체거동은 하천시설물 설계, 시공 및 관리에 있어서 구성재료의 보호능력에 따라 예상하지 못한 조건에서 쉽게 파손될 수 있다. 국내 하천의 경우 한계유속과 한계소류력에 의해 하천설계에 적용되고 있다. 한계 유속의 경우 간단한 수식에 의해 산정될 수 있지만 실제 하천의 보호능력을 대표하기는 힘들기 때문에 한계소류력이 동시에 고려되어야 한다. 한계소류력은 개수로 흐름에서 복잡하게 발생하는 이차류나, 난류 특성에 의해 산정하거나 예측하기는 매우 어렵다. 한계 소류력 뿐만 아니라 하천을 구성하는 재질의 조도계수 역시 균일하지 못하고 매우 예측하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이러한 복잡한 양상을 나타내는 수리학적 요소에 대해 표준화된 실험수로에서 실험을 통해 평가하고, 체계화된 설계 지침이 되고자 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 경사를 가지는 경사수로와 경사의 영향에서 자유롭게 평가를 진행하고자 기존 연구를 바탕으로 제작된 소류력 측정장치를 이용하였다. 하천의 설계나 평가에 적용되는 평균 소류력 개념은 복잡한 난류흐름에서 평가지표로써 대표하기 힘들기 때문에 유사 하천환경의 바닥에서 발생하는 소류력을 직접 측정하였다. 본 연구에 사용된 장치는 난류유속 u', v'을 이용하여 Reynolds stress산정하여 Total shear stress를 추정하는 기법을 사용하여 검증하였다.