• Journal of the Korea Concrete Institute
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• 제26권3호
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• pp.401-409
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• 2014

This research develops tools and strategies for optimizing RC column sections applied in tall buildings. Optimization parameters are concrete strength and section shape, the objective function for which is subject to several predefined constraints drawn from the original structural design. For this purpose, we developed new components for StrAuto, a parametric modeling and optimization tool for building structure. The components receive from external analysis solvers member strengths calculated from the original design model, and output optimized column sections satisfying the minimum cost. Using these components, optimized sections are firstly obtained for each predefined concrete strength applied to the whole floors in the project building. The obtained results for each concrete strength are comparatively examined to determine the fittest sections which will also result in the fittest vertical zoning for concrete strength. The main optimization scenario for this is to search for the vertical levels where the identical optimized sections coincide for the two different concrete strengths in concern, and select those levels for the boundaries where a concrete strength will be changed to another. The optimization process provided in this research is a product of an intensive development designed for a specific member in a specific project. Thus, the algorithm suggested takes on a microscopic and mathematical approach. However, the technique has a lot of potential that it can further be extensively developed and applied for future projects.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• 제19권1호
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• pp.209-220
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• 2003

Modification of general Hoek and Brown criterion is carried out to estimate the shaft resistance of drilled shaft socketed into rock mass. Since the general Hoek-Brown criterion can consider the in-situ state of the rock mass, the proposed method, estimating the unit shaft resistance of drilled shafts based on the Hoek-Brown criterion, has increased flexibility compared to other methods exclusively considering uniaxial compressive strength of intact rocks. The proposed method can form the upper and lower bounds, and most culled data (from 21 pile load tests) from the literature can be found between these two bounds. A comparison between the estimated and observed unit shaft resistances shows quite a good correlation even with crude assumptions for the input parameters. The best-fit line drawn from this analysis shows that at the lower strength of intact rocks (up to 10MPa), Horvath and Kenney's equation shows a good correlation with the measured values, and fur strong rocks Rosenberg and Journeaux's equation provides a close estimation with colleted data. The results of parametric studies for GSI and confining stress show that the normalized unit shaft resistance increases with these two factors. In addition, coefficient of the equational form of the estimation can vary with GSI and confining stresses.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• 제3권3호
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• pp.165-173
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• 2015

This paper presents numerical results of static structural stability analysis in development of a vertical transfer device of a PRT(Personal Rapid Transit) vehicle. The vertical transfer of a fully occupied vehicle operating on a road network is the first attempt, which is expected to contribute to overcome the limitations of conventional 2-dimensional operation mode. In particular, the vertical transfer apparatus designed based on vertical circulating conveyors is capable of continuous transfer without time delay so that it enables to accommodate a high traffic density. This system has been frequently used in a logistics field; however, it is essential to assess a structural integrity because an external force by a vehicle weight is exerted on the conveyors in the form of a concentrated load unlike a conventional logistic transport. In this study, prior to the production process, the structural performance of the pilot design in an early stage is numerically evaluated using the commercial finite element method (FEM) solver (i.e., $Ansys^{(R)}$).

• Korean Journal of Agricultural Science
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• 제23권1호
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• pp.25-38
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• 1996

To investigate the stability problem of irrigation-drainage channel excavation slope on soft ground, analyzed the behavior of the soft ground with excavation slope by the limit equilibrium method and the finite element method, and compared with field tests. The results of this study were summarized as follows; 1. When rapid drawdown the water level, the crack was occurred by the effect of the excess pore water pressure, and the pore water pressure was decreased slowly. 2. As the width of excavation was larger, the crack width was larger. And, excavated depth was deeper, the progressive failure was appeared. 3. When the soft ground excavation was small-scale, the minimum safety factor was more effected by cohesion(1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0) than excavated slope inclination(1:l, 1:1.5, 1:2). 4. As excavation was progressed, the settlement occurred on the top-slope due to plastic domain, and heaving was occurred at the bottom of excavation. 5. The maximum shear stress was appeared greatly as the base part of slope went down. Because of the increase of the maximum shear stress, tension area occurred and local failure possibility was increased. 6. As the excavation depth was increased, the maximum shear strain was appeared greatly at the base of slope and distribution pattern was concentrated beneath the middle of slope.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• 제7권3호
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• pp.174-183
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• 2004

The knowledge of rock strength is important in assessing wellbore stability problems, effective sanding, and the estimation of in situ stress field. Numerous empirical equations that relate unconfined compressive strength of sedimentary rocks (sandstone, shale, and limestone, and dolomite) to physical properties (such as velocity, elastic modulus, and porosity) are collected and reviewed. These equations can be used to estimate rock strength from parameters measurable with geophysical well logs. Their ability to fit laboratory-measured strength and physical property data that were compiled from the literature is reviewed. While some equations work reasonably well (for example, some strength-porosity relationships for sandstone and shale), rock strength variations with individual physical property measurements scatter considerably, indicating that most of the empirical equations are not sufficiently generic to fit all the data published on rock strength and physical properties. This emphasizes the importance of local calibration before one utilizes any of the empirical relationships presented. Nonetheless, some reasonable correlations can be found between geophysical properties and rock strength that can be useful for applications related to wellhole stability where haying a lower bound estimate of in situ rock strength is especially useful.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• 제26권2호
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• pp.91-103
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• 2014

High performance steel for bridges(HSB 800) with a minimum tensile stress of 800MPa was recently developed. However, the study for local buckling behavior of plate girders considering interactive effects of flanges and webs is still insufficient. In this study, the flange local buckling(FLB) strength of plate girders with HSB 800 was evaluated by nonlinear finite element analysis. The flanges and webs of plate girders having I-section were modeled as 3D shell elements in the nonlinear analysis. Initial imperfection and residual stress were imposed on the plate girder. The high performance steel was modeled as a multi-linear material. Thus, parametric study of compression flanges with a compact, noncompact and slender web was performed. The flange local buckling behavior of plate girders was analyzed, and the nonlinear analysis results were compared with the nominal flexural strength of both AASHTO LRFD(2012) and KHBDC LSD(2012) codes.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• 제33권3호
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• pp.965-974
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• 2013

Multiple debris flows occurred on July 27, 2012 in Mt. Umyeon, which resulted in 16 casualties and severe property demage. Accurate reproducing of the propagation and deposition of debris flow is essential for mitigating these disasters. Through applying FLO-2D model to these debris flows and comparing the results with field observations, we seek to evaluate the performance of the model and to analyse the rheological model parameters. Representative yield stress and dynamic viscosity back-calculated for the debris flows in the northern side of Mt. Umyeon are 1022 Pa and 652 $Pa{\cdot}s$, respectively. Numerical results obtained using these parameters reveal that deposition areas of debris flows in Raemian and Shindong-A regions are well reproduced in 63-85% agreement with the field observations. However, the propagation velocities of the flows are significantly underestimated, which is attributable to the inherent limitations of the model that can't take the entrainment of bed material and surface water into account. The debris flow deposition computed in Hyeongchon region where the entrainment is not significant appears to be in very good agreement with the field observation. The sensitivity study of the numerical results on model parameters shows that both sediment volume concentration and roughness coefficient significantly affect the flow thickness and velocity, which underscores the importance of careful selection of these model parameters in FLO-2D modeling.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• 제18권10호
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• pp.817-822
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• 2017

The braking system is one of the most important components in vehicles and machines. It must exert a reliable braking force when they are brought to a halt. Generally, frictional heat is generated by converting kinetic energy into heat energy through friction. As the kinetic energy is converted into heat energy, high temperature heat is generated which affects the mechanical behavior of the braking system. Frictional heat affects the thermal expansion and friction coefficient of the brake system. If the temperature is not controlled, the brake performance will be decreased. Therefore, it is important to predict and control the heat generation of the brake. Various numerical analysis studies have been carried out to predict the frictional heat, but they assumed the existence of boundary conditions in the numerical analysis to simulate the frictional heat, because the simulation of frictional heat is difficult and time consuming. The results were based on the assumption that the frictional heat is different from the actual temperature distribution in a rotating brake system. Therefore, the reliability of the cooling effect or thermal stress using the results of these studies is insufficient. In order to overcome these limitations and establish a simulation procedure to predict the frictional heat, this study directly simulates the frictional heat generation by using a thermal-structure coupling element. In this study, we analyzed the thermo-mechanical behavior of a brake model, in order to investigate the thermal characteristics of brake systems by using the Finite Element method (FEM). This study suggests the necessity to directly simulate the frictional heating and it is hoped that it can provide the necessary information for simulations.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.113-113
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• 2017

최근 많은 산업의 발전으로 인해 환경오염을 유발시키는 폐수가 다량으로 배출되고 있으며, 이러한 폐수 속에는 유기용매, 고분자 물질 및 각종 염 등의 난분해성 물질들이 다량으로 함유되어 있다. 이런 물질들을 분해시키기 위해 물리적, 생물학적 수처리 방법이 많이 이용되고 있지만 이 방법들은 각각 운전비용과 처리비용이 고가인 단점이 있다. 따라서 비용과 효율 측면에서 효과적인 폐수처리를 위해서 전기화학적 폐수처리 방법이 많이 사용되고 있다. 물리적, 생물학적 처리 방법에 비해 비용이 적게 들고, 처리 후 잔류물이 남지 않으며, 독성을 띄는 산화제의 첨가 없이도 높은 폐수처리 능력을 보이기 때문에 친환경적이므로, 전기화학적 폐수산화 처리에 사용되는 불용성 전극에 대한 연구가 많이 진행되어져 오고 있다. 그 중 BDD(Boron-doped diamond) 전극은 표면에서 강력한 산화제인 수산화 라디칼의 높은 발생량으로 인해 뛰어난 폐수처리 능력을 보이므로 불용성 전극 분야에서 활발한 연구가 진행 중이다. 그러나 기존에 BDD 전극의 기판 모재로 이용되던 Si, W, Pb등은 모두 기계적 강도, 폐수처리 능력 및 독성 문제로 인해 한계가 있었고, 특히 Nb기판 위에 형성시킨 BDD 전극은 뛰어난 폐수처리 능력에도 불구하고 비싼 모재 원가로 인해 상용화가 힘든 실정이다. 이런 문제점을 해결하기 위해 높은 기계적 강도와 전기화학적 안정성을 가진 Ti 기판을 사용한 BDD 전극에 대한 연구가 보고되고 있다. 그러나 BDD와 Ti 간의 lattice mismatch, BDD층 형성을 위한 고온 공정시 탄소의 확산으로 인한 기판 표면에서의 TiC층 형성으로 인해 접착력이 감소하여 박리가 생기는 문제점이 있다. BDD와 Ti의 접착력을 향상시키기 위해 융점이 높고, 전기전도성이 우수한 TiN을 diffusion barrier layer로 삽입하면 탄소 확산에 의한 TiC층의 생성을 억제하여, 내부응력에 기인한 접착력 감소를 방지할 수 있다. 또 하나의 방법으로 Ti 기판의 전처리를 통해 BDD층의 접착력을 향상 시킬 수 있다. Sanding과 etching을 통해 기판 표면의 물리, 화학적인 표면조도를 부여하고, seeding을 통해 diamond 결정 성장에 도움을 주는 seed 입자를 분포시킴으로써, 중간층과 BDD층의 접착력을 향상시키고, BDD 결정핵 성장을 촉진시켜 고품질의 BDD박막 증착이 가능하다. 본 연구에서는 기존 Si, Nb 등의 기판 모재를 Ti로 대체함으로써 제조원가를 절감시키고, TiN 중간층을 삽입하여 접착력을 향상 시킴으로써 기존의 BDD 전극과 동등한 수준의 물성 및 수처리 특성을 가진 BDD전극 제작을 목표로 하였다. $25{\times}25mm$의 Ti 기판위에 TiN 중간층을 DC magnetron sputtering을 이용하여 증착 후, BDD 전극 층을 HFCVD로 증착하였다. 전처리를 진행한 기판과 중간층 및 BDD층의 미세구조를 XRD로 분석하였고, 표면 형상을 SEM으로 확인하였다. BDD전극의 접착력 분석을 통해 TiN 중간층의 최적 조성을 도출하고, 최종적으로 BDD/TiN/Ti 전극의 CV특성과 가폐수의 COD분해능력 및 축산폐수, 선박평형수 등의 실제 폐수 처리 능력을 BDD/Si, BDD/Nb 전극과 비교 검토할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.971-976
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• 2004

하천유지를 위한 하천내 최소유량의 충족은 사실상 환경문제에 제공되는 것으로서 기본적으로 하천변 수생식물의 생태계 서식처를 유지하거나 복원하기 위해 제공된다. 또한 하천유지유량은 하천의 고유종 동${\cdot}$식물을 보전하고, 아름다운 하천에 대한 심미적 질을 유지하며 여가활동 및 상업적 어획고를 최대로 늘릴 수 있거나 과학적 또는 문화적 관심사의 특성을 보호하는 기능을 위한 목적으로도 제공된다. 그러므로 생태학적인 하천유지유량 차원에서 무엇보다 중요한 것은 충분한 물을 확보하고 쾌적한 하천을 유지할 수 있는 맑은 물을 하천에 흐르도록 하는 것이다. 이와 더불어 하천의 생태학적인 측면에서는 서식지 보호를 고려한 계획이 뒷받침되어야 할 것이다. 기존의 개발은 하천정비, 골재채취, 수중 보와 하구 둑 등 하천시설물 건설, 그리고 댐 및 교량건설 등 인위적인 요인에 의하여 하천환경이 심각하게 변화는 경우가 많다. 특히 댐 건설로 인해 하류지역에 수리학적 변화와 하상 변동 등이 발생하고, 이로 인하여 생태계의 변화를 초래하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 금강 최상류에 건설된 용담다목적댐에 의해 인위적으로 하천유입량이 감소하고 이로 인해 발생할 수 있는 수리학적 변화를 모의하여 댐 건설이 금강 상류에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 이를 위해 2차원 유한요소모형을 이용하였으며, 댐 건설전 자연유출량 및 댐 건설후 하천유지유량에 의한 하천의 건조면적, 습지면적을 산정하였다. 또한 하천의 한계소류력과 하도를 형성하는 재료에 따라 바닥면 전단응력을 산정하여 그 차(差)를 활용하여 유량에 따른 유사이송현황을 모의하였다. 모의된 결과를 visual하게 표현하고자 GIS 기법을 이용하여 주요구간에 대한 유사이송현황을 도시하였다.유역의 고도차를 이용한 흐름특성 분석을 위해 수치고도자료를 이용하여 유역흐름특성을 분석할 수 있는 TOPAZ(Topographic PArameteri-Zation) 프로그램을 이용하였다. TOPAZ 프로그램을 통해 분석된 각 격자별 분포형 수문 매개변수는 적합한 관계식을 통해 분포형 유출량을 모의하는데 적용된다.다 정확한 유입량 예측이 가능할 것으로 사료된다.이 작은 오차를 발생하였으며, 전체적으로 퍼프 모형이 입자모형보다는 훨씬 적은 수의 계산을 통해서도 작은 오차를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다. 그러나 Gaussian 분포를 갖는 퍼프모형은 전단흐름에서의 긴 유선형 농도분포를 모의할 수 없었고, 이에 관한 오차는 전단계수가 증가함에 따라 비선형적으로 증가하였다. 향후, 보다 다양한 흐름영역에서 장${\cdot}$단점 분석 및 오차해석을 수행한 후에 각각의 Lagrangian 모형의 장점만을 갖는 모형결합 방법을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.mm/$m^{2}$로 감소한 소견을 보였다. 승모판 성형술은 전 승모판엽 탈출증이 있는 두 환아에서 동시에 시행하였다. 수술 후 1년 내 시행한 심초음파에서 모든 환아에서 단지 경등도 이하의 승모판 폐쇄 부전 소견을 보였다. 수술 후 조기 사망은 없었으며, 합병증으로는 유미흉이 한 명에서 있었다. 술 후 10개월째 허혈성 확장성 심근증이 호전되지 않아 Dor 술식을 시행한 후 사망한 예를 제외한 나머지 6명은 특이 증상 없이 정상 생활 중이다 결론: 좌관상동맥 페동맥이상 기시증은 드물기는 하나, 영유아기에 심근경색 및 허혈성 심근증 또는 선천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술