• 제목/요약/키워드: 형태구조

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위상최적화와 Cellular Automata 모델을 이용한 대공간 트러스 구조물의 최적형태 설계 (Optimal Shape Design of Space Truss Structure using Topology Optimization and Cellular Automata Model)

  • 김호수;이민호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.73-80
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    • 2012
  • 대공간 구조물은 형태에 따라 구조물의 설계와 시공에 미치는 영향이 크기 때문에 초기 단계에서의 최적형태 설계가 중요하다. 그러나 기존의 대공간 구조물의 최적형태 설계는 구조엔지니어의 직관이나 경험을 바탕으로 수행되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 대공간 트러스 구조물의 체계적인 최적형태 설계를 위해 위상최적화 기법과 Cellular Automata 모델을 이용한 통합프로세서를 제안하고자 한다. 먼저 위상최적화 기법을 이용하여 구조물의 초기 최적형상을 찾고, 다음 단계로 Cellular Automata 규칙에 의해 생성된 구조패턴을 적용하여 대공간 트러스 구조형태를 생성한다. 최종적으로 구조해석을 실시하고 크기최적화를 적용함으로써 설계조건을 만족하는 최적형태를 제안하고자 한다.

힘의 흐름을 따르는 현수교의 초기 구조형태계획 (Preliminary Structural Form Planning for Suspension Bridge According to Force Flow)

  • 김남희;고현무
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1315-1326
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    • 2013
  • 하중에 민감한 케이블을 사용하는 현수교의 기하학적 형상은 하중을 저항할뿐만 아니라 시지각적 실루엣이 된다. 이 연구에서는 정력학적 도해법이 지니는 두 가지 가능성을 이용해서 힘의 흐름을 따르는 현수교의 초기 구조형태계획법을 제시한다. 첫째, 힘다각형을 이용해서 동일한 힘에 대해서 다양한 하중경로를 모색할 수 있다. 둘째, 구조형태와 힘다각형 사이에 존재하는 상반원리를 이용해서 새로 형성된 하중경로에 대응하는 구조형태를 생성할 수 있다. 먼저 현수교의 구조적 및 미학적 측면에 영향을 미치는 주요 구조형태변수를 선정한다. 이러한 변수에 대해서 구조형태와 힘다각형의 상호관계를 분석한다. 이를 토대로 현수교의 초기 구조형태계획에 대한 일련의 설계과정절차들을 개발한다. 이 연구에서 제시하는 구조형태계획법은 유사 형태저항 구조시스템의 설계대안을 생성하는데 수월하게 확장해서 사용할 수 있다. 또한 구조형태와 힘의 흐름과의 상호관계를 설명하는 교육용 도구로도 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

기울어진 6H-SiC(0001) 표면에서 성장된 그라핀 나노구조의 가장자리 구조에 대한 연구

  • 김일유;황찬용;김원동
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.344-344
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    • 2010
  • 그라핀 나노리본은 독특한 전기적 특성으로 인하여 차세대 나노 소자용 신소재로 주목을 받고 있으며 리본의 폭과 가장자리 구조에 따라 여러 가지 다른 특성을 나타낸다고 알려져 있다. 우리는 Scanning Tunneling Microscopy(STM) 실험을 통하여 기울어진 6H-SiC(0001) 면 위에서 그라핀 나노리본의 성장 가능성을 조사하고 성장된 그라핀 나노구조의 가장자리에서 나타나는 구조에 대하여 연구하였다. 그라핀 성장의 초기 단계에서는 리본 형태의 그라핀 나노 구조를 볼 수 있었으나 그라핀 성장 과정을 거치면서 SiC 기판의 잘 정렬된 계단 구조가 망가져서 그라핀 나노리본 배열의 형성에는 한계가 있음을 확인할 수 있었다. 원자 수준의 STM 이미지를 통해서 그라핀 나노 구조의 가장자리에서 큰 육각형 형태의 양자 간섭 무늬를 관찰하였는데 이러한 형태는 흑연 위의 그라핀 나노 조각에 대한 연구에서 관찰된 것과 동일한 것으로 Armchair 형태의 가장자리 구조의 경우에 형성된다고 알려져 있다.[1] 이로부터 SiC(0001) 표면위에 형성된 그라핀 나노 구조의 경우에도 Armchair 형태의 가장자리 구조가 더 안정적임을 알 수 있었다. 이러한 구조의 국소 전자 구조에 대하여 알아보기 위하여 Scanning Tunneling Spectroscopy 측정도 함께 수행하였다.

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지역적/전역적 형태기술자 최적화를 통한 단백질 구조 동등성 평가 (Optimization of Shape Descriptor for Comparability Assessment of Protein Structure)

  • 서정근;전성환;최유주
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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    • pp.631-634
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    • 2019
  • 단백질의 구조적 동등성을 평가를 위한 형태 기반의 기술자에 대한 연구는 제한적으로 이루어지고 있으며 대부분 지역적 특성 값으로 표현된 지역적 접근 방법이 다수를 이루고 있다. 지역적 특성과 전역적 특성을 포함하는 형태기술자의 경우 각 특성들이 동등한 중요도로 결합되어 있다. 본 연구에서는 선형 회귀분석을 적용하여 각 특성에 대한 중요도를 최적화하여 형태기술자를 재정의 하였다. 최적화된 형태기술자를 단백질의약품인 인슐린 모델에 적용하여 구조적 동등성을 평가할 수 있는 방법론을 제시하였다. 최적화된 형태기술자는 동일한 그룹에 속한 인간 인슐린 단백질 모델과 지역적으로 다른 구조를 가지는 인슐린 아날로그 그룹을 명확히 구분할 수 있음을 확인하였고 이러한 성능은 이전 연구의 형태기술자와 3D 저니크 기술자보다 더 좋은 성능을 보였다. 또한 제안한 방법은 고해상도 단백질 3차 구조 정보를 활용하여 유사성을 판별한 RMSD 방법과 유사하게 서로 다른 표면 구조를 가지는 단백질을 구별할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제시하는 형태기술자 및 최적화된 동등성 평가 함수는 SAXS 분석과 같이 저해상도 단백질 표면 모델을 확보할 수 있는 분석에 적용하여 단백질의 구조적 동등성을 판별할 수 있는 기반을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

건축구조 디자인 요소로서 다면체의 형태구성에 관한 연구 (A Study on the Morphogenesis of Polyhedra as Design Sources of Architectural Structures)

  • 최선영;박선우;박찬수;최취경
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.107-114
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 건축물의 구조와 형상에 대한 접근방식을 다변화하는 매개로서 다면체를 탐구하고, 건축구조 디자인 요소로서 그 형태구성을 고찰하는 것이다. 따라서 자연계와 건축물에서 드러나는 다면체 형태를 살펴보고, 순수 래티스 다면체로 고찰 대상을 한정하여 그 형태학적 특성을 파악한다. 이를 토대로 건축구조 디자인 요소로서 다면체를 공간적 형태구성에 활용하는 방식을 제시한다.

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기하학적 접근법에 의한 교량구조의 형태생성 (Form Generation of Structural Bridges based on Geometric Approach)

  • 김남희;고현무;홍성걸
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.379-386
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    • 2010
  • 개념적 설계단계에서 교량형태를 자유롭게 생성하는 것이 매우 중요하다. 그러나 공학적 설계자의 입장에서는 다양한 형태를 상상하기 보다는 힘의 전달방식에 따른 구조시스템의 종류를 우선적으로 생각하게 된다. 이 연구에서는 교량형태를 기하학적 측면에서 새롭게 살펴봄으로써 기존의 공학적 접근법에서 막혔던 상상력의 한계를 확장시키고자 한다. 우선적으로 기존교량의 형태를 기하학적으로 분석하고, 기하학적 특징이 뚜렷한 교량형태에 대해서는 이 연구에서 제시하는 기하학적 접근법을 이용해서 생성해본다. 이 연구의 초점은 새로운 구조물 형태생성의 기하학적 원리를 개발하는 것이 아니라, 기존의 정립된 기하학적 원리를 이용하여 다양한 설계대안을 생성하는 접근법을 제시하고자 한다.

변위제약을 받는 평면트러스 구조물의 형태해석기법에 관한 연구 (A Study on the Shape Analysis Method of Plane Truss Structures under the Prescribed Displacement)

  • 문창훈;한상을
    • 전산구조공학
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    • 제11권1호
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    • pp.217-226
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    • 1998
  • 본 논문은 변위제약모드를 갖는 트러스구조물의 형태해석을 목적으로 하였으며, 이를 위하여 해의 존재조건과 무어-펜로즈(Moore-Penrose) 일반역행렬을 이용하였다. 또한, 수치해석과정에서의 변위제약모드로는 호몰로지변형(homologous deformation)을 고려하여 해석하였고, 다음으로 다양한 변위제약모드와 절점에 작용하는 하중비를 만족하는 구조물의 형태를 구하였다. 본 논문에서의 형태해석문제는 지정된 변위를 만족하는 구조물의 형태를 찾는 일종의 역문제(inverse problem)로서 일반적인 구조해석과정과는 반대되는 입장에서 접근하였다. 또한, 본 논문에서는 수치해석과정에서 근사해의 정도를 향상시키기 위하여 뉴튼-랩슨법을 사용하였고, 수치해석예제로서 부재의 배열형태에 따라 3가지모델을 선택하였으며, 이들 모델을 통하여 적용한 해석기법의 정확성과 효율성을 검증하였다.

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대학도서관의 조직구조가 조직유효성에 미치는 영향요인에 관한 연구 (A Study on the Effective Factors of the Organizational Structure upon the Organizational Effectiveness of University Libraries)

  • 김명옥
    • 한국정보관리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보관리학회 1998년도 제5회 학술대회 논문집
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    • pp.133-136
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    • 1998
  • 본 연구는 대학도서관의 효율적인 조직구조의 형성방안을 위하여 대학 도서관 조직구조의 상황변수, 기본변수, 구조형태 및 조직유효성 간에 상호영향을 미치는 요인을 규명하고자 한 것으로서 이론적인 배경을 토대로 연구모형을 설계한 후에 실증적인 검증을 시도하였다. 이 검증을 위하여 상황변수는 환경, 기술, 규모, 전략유형, 권력유형을 채택하고, 기본변수는 복잡화, 공식화, 집권화를 채택하였으며, 구조형태는 단순조직, 기능별조직, 분관조직, 주제별조직(I)(II)로 구분하였고, 조직유효성 변수는 능률성, 유연성, 정보자료관리 및 만족성을 채택하였으며, 만족성은 조직몰입과 직무만족으로 세분하였다. 연구결과 조직구조의 상황변수, 기본변수 및 구조형태는 상호간에 영향을 주며, 궁극적으로 조직유효성에 영향을 주지만 그 내용은 극히 미약한 것으로 나타났다. 그리고 모든 측면에서 조직유효성이 높은 조직은 없고, 조직유효성에 영향을 미치는 구조형태는 극히 미약한 것으로 분석되었다.

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폴딩을 이용한 구조와 형태 (Structure and Form Derived from Folding; from Pleated Shape to Deployable Structure)

  • 박선우;최선영;최취경
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.45-52
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    • 2007
  • 폴딩은 면에 기하학적 형태를 부여하는 동시에 역학적 효율을 증대시킬 수 있다. 본 연구의 목적은 건축의 조형성에 영향을 미칠 수 있는 폴딩을 구조와 형태의 매개로서 탐구하고, 그 역할과 가능성을 고찰하는 것이다. 따라서 먼저 폴딩의 특성과 패턴형성의 요소 및 이를 이용한 공간의 구성양식을 살펴본다. 또한 절판구조와 막구조에서 보이는 폴딩의 변형과 응용 방법을 파악함으로써 조형요소로서 역할과 가능성을 확인하고, 전개성을 응용한 형태로서 전개구조의 가능성을 확인한다.

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계면활성제 첨가에 따른 가스하이드레이트 생성 결정과 $^{13}C$ NMR 구조 분석 고찰 (Investigation of Gas Hydrate Crystallization and Structure Analysis by $^{13}C$ NMR with Surfactant)

  • 조병학;이영철;신명욱;이성한
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.395-398
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    • 2006
  • 동일한 조건에서 순수한 물과 계면활성제인 DBS(dodecyl bezebe sulfonic acid) 25ppm을 첨가한 물에 대해 천연가스 하이드레이트를 제조시 가스의 함유량은 각각 80배와 160배로 2배의 차이가 발생한다. 이에 대해 본 연구에서는 결정 생성 형태의 관찰 및 $^{13}C$ NMR을 사용한 분광학적 구조 분석으로부터 이의 원인을 찾고자 하였다. 순수한 물과 DBS를 미량 함유한 물을 사용하여 whiskery 결정을 생성시킨 결과, 순수한 물을 사용한 경우보다 섬유 다발 형태가 매우 활발한 형태의 결정 형태로 가스하이드 레이트가 생성됨을 알 수 있었다. 또한 400MHz의 NMR을 사용한 분광학적 구조 분석으로부터 천연가스하이드레이트는 구조-I과 구조-II가 혼재된 결정 구조를 이루고 있음을 알 수 있었다. 또한 DBS를 함유한 물에 의해 제조된 천연가스하이드레이트는 arge cage를 많이 생성시키는 역할을 하는 분석 결과를 보였고 이것이 가스 함유량을 증대시키는 원인 중의 하나임을 알 수 있었다.

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