• 한국전통조경학회지
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• 제35권1호
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• pp.68-82
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• 2017

문화재의 범죄예방환경에서 중요한 요인 중의 하나인 감시강화는 현장평가와 진단에 어려움이 있다. 이로 인해 감시강화는 문화재 형상, 지형, 수목 등을 디지털로 모델링하여 컴퓨팅 기술로 평가하는 접근이 이루어진다. 본 연구는 입체형상으로 감시강화를 정량적으로 평가할 수 있는 3차원 시각노출도 지표(3DVE, 3D Visual Exposure)를 이용하여 문화재 범죄예방환경의 평가기법을 개발하는 것을 목적으로 하였다. 연구를 위해 평가요인을 자연적 감시, 조직적 감시, 기계적 감시 그리고 통합적 감시로 세분하여 분석을 수행하였다. 분석을 위해서 건물, 지형, 담장, 수목 등의 형상을 입체적으로 모델링하였으며, Unity 3D를 이용하여 분석 프로그램을 제작하였다. 사람의 작업영역을 고려하여 머리위치와 허리위치로 구분하여 감시지점을 분석할 수 있도록 하였다. 분석 프로그램으로 3DVE의 활용 가능성을 검증하기 위해 논산에 소재한 돈암서원(사적 제383호)을 디지털로 모델링하여 범죄예방환경을 평가하였다. 연구결과 돈암서원의 자연적 감시, 기계적 감시, 조직적 감시에서 취약지점, 사각지대, 순찰동선의 문제점 등의 발견이 가능하였다. 3DVE 분석결과를 3차원 도면으로 제작함으로써 위치와 대상을 명확하게 표현할 수 있었다. 주간 감시성은 자연적 감시, 기계적 감시, 조직적 감시 순으로 높지만, 야간 감시성은 조직적 감시, 기계적 감시, 자연적 감시 순으로 높게 나타났다. 작업영역의 위치가 낮을수록 차폐되기 용이하므로, 허리위치에 대한 평가가 이루어질 필요가 있는 것으로 파악되었다. CCTV의 제원과 설치 위치, 높이에 따른 감시범위를 산출하게 됨으로써 사각지대의 발견과 표시가 가능하게 되었다. 기계적 감시의 보완효과가 있는 것으로 밝혀진 조직적 감시는 범죄취약 시간대에 분석이 요구된다. 또한 보안등, CCTV, 순찰동선 등의 설정을 검토하는데 통합적 감시도 분석이 효과적일 수 있다. 본 연구는 실제를 시뮬레이션으로 제작하여 범죄예방환경을 진단할 수 있는 성과를 거두었다. 본 연구를 기반으로 범죄예방환경설계의 대안을 평가하고 비교할 수 있는 연구가 수행되어야 한다.

• 한국조경학회지
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• 제52권2호
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• pp.51-63
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• 2024

건설분야의 전면 BIM 도입을 위한 정부정책이 실행 중인 가운데, 조경 BIM 모델의 구축 및 활용은 아직까지 저작도구의 한계, 자연소재 모델링의 어려움, 라이브러리 등 BIM 콘텐츠 부족 등의 문제로 어려움을 겪고 있다. 특히 수목은 조경분야의 전문성을 대표하는 설계요소로서 BIM 모델 제작시 반드시 포함되어야 하지만 모델링 과정에서 종종 생략되거나 필요한 정보가 포함되지 않아 BIM 데이터 품질을 저하시킨다. 이에 본 연구에서는 BIM 표준을 준수하고 조경실무에서 상용화할 수 있는 수목 라이브러리를 개발함으로써 조경 BIM 모델의 구축과 활용에 도움을 주고자 하였다. 이를 위해 Revit을 기반으로 수목의 3D 형상과 속성정보 항목을 선정하여 교목과 관목의 라이브러리를 개발하였다. 형상정보는 수종 고유의 특징을 표현하되 단순화하여 LOD200, LOD300, LOD350 수준으로 작성하였고, 속성정보는 수목의 품명, 규격, 물량산출에 필요한 정보 외에도 생태적 속성정보와 환경성능 정보를 포함하여 총 24개의 항목을 포함시켰다. 파일은 객체명만으로도 조경분야의 객체로서 위계가 드러나고 수목의 구분이 이루어지도록 명칭을 부여하였다. 이렇게 개발한 수목 라이브러리를 활용하여 공동주택단지의 조경 BIM 모델을 작성하고 사용성을 검토하였다. 그 결과, 수목 라이브러리를 사용하여 조경 BIM 모델을 효과적으로 구축할 수 있었으며 도면 작성, 물량 산출, 디자인 검토 등 BIM 모델의 기본적인 활용방안에서 적절히 운용되는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 라이브러리에는 지피초화류가 제외되었으며, 수목의 환경성능 등 다양한 데이터베이스가 아직 구축되지 않아 속성정보에 변수들이 탑재되지 않았다는 한계가 있다. 앞으로 자연소재에 대한 BIM 모델링 도구 및 기술 개발, 다양한 데이터베이스 구축에 대한 노력이 필요하며, 라이브러리의 제작, 관리, 보급 및 유통을 담당할 주체와 시스템을 마련해 나가야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.17-27
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• 2014

유한요소 해석 기술의 발달에 따라 수치해석은 실구조물의 상태파악 및 유지관리에 중요한 요소가 되었다. 이러한 유한요소 해석모델을 이용하여 실 구조물의 상태 파악하고 수치 실험을 행하기 위해서는 계측 응답을 바탕으로 수치해석 모델의 개선이 반드시 이루어져야 한다. 본 연구에서는 새롭게 개발된 단변분 탐색법을 기반으로 반복적 개선을 수행하면서도 미분함수를 작성하지 않아도 되는 새로운 수치해석모델 개선기법을 소개하고, 동적안정성 분석을 통하여 고속철도교량에서의 적용성을 검토하였다. 정확한 동특성 분석을 위하여 무선계측시스템과 계측점 이동법을 이용한 세밀한 계측을 실시하고, 상관성 검토 및 모드분해기법을 활용하여 고유진동수와 모드형상을 추정하였다. 설계자료를 바탕으로 구축된 수치해석 초기 모델을 추정된 동특성과 개발된 수치해석 모델 개선 기법을 이용하여 모델 개선을 수행하였으며, 개선된 모델을 이용한 수치 실험 결과와 실 교량에서의 응답과 비교하여 수치해석 모델 개선 기법의 적용성을 검토하였다. 또한, 개선된 모델의 유용성을 검토하기 위하여 고속철도교량의 동적안정성 분석을 실시하여 성공적으로 수행할 수 있었다. 개발된 수치해석 모델 개선기법의 적용성을 추가적으로 검증된다면, 다양한 구조물 및 교량에서 개발된 수치해석 모델 개선기법을 사용할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.63-71
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• 2018

본 논문에서는 생화 장식용 꽃 받침대를 자동으로 제작하기 위하여 고주파 융착기를 사용하여 생화 장식용 꽃 받침대 자동 제작 시스템을 개발하였다. 수동으로 제작되어지는 생화 꽃 받침은 소비자의 수요를 충족시키지 못하여 자동 제작시스템을 통해 생산성을 높이기 위하여 개발을 진행하였다. 생화 장식용 꽃 받침대는 플라스틱으로 이루어진 꽃 받침대인 캡과 캡을 지지하는 부직포로 이루어진 밑판으로 구성된다. 캡을 고주파 융착기로 이송하기 위해 가이드를 설계하였으며 가이드의 재질 및 형상에 따른 실험을 통해 최적의 가이드를 개발하였다. 전체 시스템을 제작하기 위하여 가이드와 악세서리의 무게를 정하고 그에 적합한 모터와 풀리를 계산을 통하여 도출해 냈다. 자동 제작 시스템의 제어는 PCB 기판을 기반으로 하여 안정성 및 보안성을 높였으며 리모컨을 사용하여 수동모드와 자동모드를 사용할 수 있도록 하였다. 제작 후 시스템의 이송정밀도와 반복 정밀도를 실험해본 결과 이송정밀도는 X축 2.7mm Y축 1mm로 측정 되었고 반복 정밀도는 0mm로 측정되어 생화 장식 꽃 받침대를 제작하는데 문제가 없다는 것을 확인하였다. 생산성을 확인해본 결과 1일 8시간 기준 수동 제작시 35개를 생산하고 자동 생산 시 70개를 생산하여 200%의 생산성을 높인 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.615-622
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• 2020

파쇄 탄두는 목표물에 충격시 탄두가 파쇄되어 사격 연습이나 댐, 핵발전소, 문화재 등 중요 시설에서 이루어지는 작전에서 파편의 도비로 인한 2차적인 피해를 줄일 수 있다. 최근에는 납(Lead)이 함유된 탄두로 인하여 사격장에서 발생하는 환경 유해물질을 줄이는 것이 정부와 환경단체에서 중요한 이슈로 부각되고 있다. 본 연구에서는 파쇄 탄두의 국내 개발 확대를 위해 파쇄탄의 효율적인 탄두 형상을 설계하였으며, 안전성과 신뢰성 확인을 위한 시험 진행 및 공정 조건별 실사격을 통한 실제 파편의 크기 확인을 진행하였다. 또한 소결된 파쇄탄자의 미세조직 사진 분석을 통해 공정별 압축강도, 밀도 및 파쇄성 등 물리적인 특성을 비교하였다. 본 실험을 통해 조성 성분 Cu-Sn 에서 조성 비율 - 85:15/소결온도 : 600℃/ 소결시간 : 1시간 조건에서 탄두의 정상적인 발사 및 목표물에 충격 후 최소의 파편으로 분쇄되는 최적의 결과를 나타내는 것을 확인했다. 본 연구를 기반으로 공정 조건 및 실험 방법 등을 더 발전시켜 향후 파쇄탄자의 성능개량 및 환경 개선 등에 기여할 수 있을 것이라 생각한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.211-221
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• 2009

극초고층성, 비정형 형상, 공기단축을 위한 구획 시공 등 최근 초고층 건물의 경향을 고려할 때, 설계 및 시공 계획의 단계에서 시공 중 건물의 구조적 안정성 문제가 핵심 사항으로 부각되고 있다. 시공 중 초고층 건물의 안정성을 확보하기 위해서는 횡력저항시스템이 완전히 형성되기 전 구조체 자중의 불균형 분포에 의해 발생하는 수직부재의 불균등 축소, 골조의 기울어짐 혹은 횡변위, 기초의 부등 침하 등이 시공단계해석에 의하여 검토되어야 하며, 시공단계해석은 구조건전성모니터링, 시공 보정 프로그램, 시공계획 수립 등과 체계적으로 결합되어 진행되어야 한다. 이 논문은 시공 중 초고층 건물의 구조 안정성 검토를 위하여 기존의 범용구조해석프로그램을 활용한 구역 기반 시공단계해석 기법을 제시하고 있으며, 이를 실제 초고층 프로젝트의 3차원 구조해석에 적용하였다. 정밀한 해석을 위하여 시간 의존적 재료 성질 및 실제 시공 일정이 적용되었으며, 시공 일정 변화나 계측 결과와의 비교에 따른 재료 물성 변화 등을 지속적으로 변경하며 해석이 진행되었다. 이러한 실제 프로젝트에 대한 시공단계해석 적용을 통하여, 시공 중 초고층 건물의 안정성 확보를 위한 주요 검토 항목 및 방법을 제시하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.114-124
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• 2011

본 논문에서는 2 GHz 선형 위상 천이 특성을 갖는 위상천이기를 설계 및 제작하여 보였다. 소형의 위상 천이기 구현을 위해 집중소자로 구성된 전통과 회로망(all pass network)을 기반으로 위상천이기를 구성하고, 박막세라믹 공정을 이용하여 제작하였다. 또한, 선형의 위상 천이 특성을 얻기 위해 버랙터(varactor) 다이오드에 직렬 커패시터를 연결하여, 전압에 대한 커패시턴스를 선형화함으로써 비선형성을 개선하였다. 전통과 회로망에 나타나는 인덕터는 스파이럴 인덕터로 구현하고, 이를 다이오드 바이어스 회로에 활용하여 $4\;mm{\times}4\;mm$ 면적을 가지는 소형 위상천이기를 구성할 수 있었다. 또한, 온-웨이퍼(on wafer)로 측정을 위해 입출력은 CPW(Coplanar Waveguide) 형상으로 구현하였으며, 제작된 위상천이기는 버랙터 조정 전압 0~5 V에 대하여, 2 GHz에서 삽입 손실은 약 4.2~4.7 dB, 위상 변화량은 약 $79^{\circ}$였으며, 예상한대로 선형 위상 천이 특성을 보였다.

• 접착 및 계면
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• 제21권3호
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• pp.93-100
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• 2020

적층제조법 기반의 3D 프린팅 기술은 사용자가 원하는 상품을 출력하여 제공하지만 고온의 사용 환경 및 용융된 필라멘트 수지의 냉각 과정에서 변동적 수축현상이 발생하여 상품의 출력편차를 야기한다. 본 연구에서는 출력물의 들뜸과 뒤틀림을 방지하고 정밀한 형상의 고품질 출력물을 제작하기 위하여 3D 프린터 빌드시트용 아크릴 점착제를 연구하였다. 고온에서 점착특성이 유지되고 점착제로부터 출력물의 안착과 원활한 탈거를 위해 부착성과 강인성이 우수하고 높은 유리전이온도를 갖는 4-acryloylmorpholine (ACMO)를 첨가하여 무용제 타입의 점착제 조성물을 설계하였다. 단량체의 후첨가방식을 사용하여 두 단계를 통해 아크릴 조성물을 합성하였고, 합성된 조성물로 코팅한 점착제 필름을 다각도에서 분석하였다. 그 결과 제조된 점착제는 높은 유리전이온도를 보이고 열처리 전/후에 따른 박리강도 차이가 보이지 않았으며, 유변학적 물성 분석을 통해 점착제의 우수한 접착력 뿐만 아니라 변형 없이 탈착이 가능한 물성을 갖음을 확인하였다. 본 연구에서 제조된 점착제를 3D 프린터의 빌드시트로 활용하였을 때 안착성 및 작업성이 양호하고 출력편차가 적은 출력물을 얻었다. 기존 판매중인 빌드시트와 비교하였을 때 본 연구에서 제조한 점착제 위에서는 출력물이 원활하게 탈거가 가능하기 때문에 FDM 방식 3D프린터의 사용자들에게 작업 편의성을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.74-79
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• 2017

본 하이브리드 노즐은 국부 지점에 집중적으로 분사하기 위해 소화 약제 주위로 워터미스트를 분사하여 커튼과 같이 약제를 가두어 목표 지점에 살포함으로써 소화 성능이 제고 된다. 본 연구에서는 수치해석 연구를 통해 노즐 기단 각 및 워터미스트 노즐 분사 압력이 하이브리드 노즐 성능에 미치는 영향을 워터미스트 및 소화 약제 액적의 평균 분포 반경을 기반으로 정량적으로 비교 분석 하였다. 워터미스트 노즐 실험 결과를 이용하여 수치해서 기법의 타당성을 검증하였으며, 유동장 내 액적 간 충돌, 병합 및 깨짐 등의 거동을 고려하기 위해 정상상태 2-way interaction Discrete Particle Modeling (DPM) 해석을 수행하였다. 분사 압력이 30 bar에서 60 bar로 증가함에 따라 워터미스트 액적의 평균 분포 반경은 약 40 % 감소하는 반면에 소화 약제의 평균 액적 분포 반경은 약 21 % 감소하였다. 또한 기단 각이 $30^{\circ}$에서 $60^{\circ}$로 2배 증가하였을 때 소화 약제의 평균 분포 반경은 약 24 % 증가하였다. 결과적으로 하이브리드 노즐은 워터미스트를 분사를 통해 내부에 분사된 소화 약제를 국부지점 집중적으로 분사하는 데 목적이 있으므로 소화 약제 액적의 평균 분포 반경을 고려하여 워터미스트 분사 압력과 기단 각의 설계가 중요할 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권2호통권42호
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• pp.37-46
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• 2005

현재까지 많은 스마트 면진시스템이 제안되었고 연구되어 왔다. 본 연구에서는 스마트 면진시스템의 면진장치와 보조감쇠 장치로서 새로운 형태의 마찰진자시스템(FPS)과 MR 감쇠기를 각각 사용한다. 퍼지로직제어기(FLC)가 고유의 견실성과 비선형 및 불확실성을 쉽게 다룰 수 있는 능력이 있기 때문에 MR 감쇠기의 감쇠력을 조절하는데 FLC를 사용한다. 또한 FLC의 성능을 최적화 하기 위해서는 유전자알고리즘(GA)을 사용한다. GA를 사용함으로써 소속함수의 형상을 조절하는 것뿐만 아니라 적절한 퍼지제어규칙을 결정할 수 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 부분개선 유전자알고리즘을 사용하였다. 이 방법은 유전자의 특정부분을 향상시키는데 효율적이다. FPS와 MR 감쇠기의 동적거동을 표현하기 위해서는 뉴로?퍼지 모델을 사용한다. FLC의 최적설계를 위하여 본 연구에서 제안된 방법의 효율성은 여러 가지 역사지진을 사용하여 계산된 동적응답을 기초로 하여 평가한다. 예제해석결과 제안된 방법은 적절한 퍼지규칙을 찾을 수 있고 GA로 최적화된 FLC는 수동제어기 뿐만 아니라 전문가의 지식에 기반한 FLC와 전통적인 준능동제어기보다 더 좋은 성능을 발휘한다.