• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.2
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• pp.322-330
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• 1987

Isotropic linear viscoelasticity problems are analyzed numerically in time domain by Boundary Element Method with quadratic isoparametric boundary elements. Viscoelastic fundamental solutions are newly derived by using the elastic-viscoelastic correspondence principle and corresponding boundary integral equations are also presented. Numerical results of two examples are compared with the derived exact solutions to verify the accuracy and validity of the method. A detailed study on the accuracy of displacement and stress in terms of time integration step is given.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.47 no.3
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• pp.291-305
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• 2010

A three-dimensional time-domain calculation method is of crucial importance in prediction of the motions and wave loads of a ship advancing in a severe irregular sea. The exact solution of the free surface wave-ship interaction problem is very complicated because of the essentially nonlinear boundary conditions. In this paper, an approximate body nonlinear approach based on the three-dimensional time-domain forward-speed free-surface Green function has been presented. The Froude-Krylov force and the hydrostatic restoring force are calculated over the instantaneous wetted surface of the ship while the forces due to the radiation and scattering potentials over the mean wetted surface. The time-domain radiation and scattering potentials have been obtained from a time invariant kernel of integral equations for the potentials which are discretized according to the second-order boundary element method (Hong and Hong 2008). The diffraction impulse-response functions of the Wigley seakeeping model advancing in transient head waves at various Froude numbers have been presented. A simulation of coupled heave-pitch motion of a long rectangular barge advancing in regular head waves of large amplitude has been carried out. Comparisons between the linear and the approximate body nonlinear numerical results of motions and wave loads of the barge at a nonzero Froude number have been made.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.158-158
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• 2011

천수방정식과 같은 쌍곡선형 미분방정식의 불연속 해에 대한 Riemann 해법은, 1950년대 말 공기동역학 분야에서 S. K. Godunov의 선구적인 시도 이후, 다양한 영역에서 성공적으로 적용되고 있다. 당초 제안된 해법은 공간에 대해 1차 정도였으나, 2차의 정도를 얻을 수 있는 기법이 1970년대 말 B. van Leer에 의해 제안되었으며, MUSCL로 불린다. 서로 인접한 격자의 보존변수가 고려된 경사가 도입되어 두 격자에 의해 공유되는 변의 좌 우에서 선형으로 보존변수가 재구축되는 MUSCL은 제한자와 함께 이용될 때, 구조 격자 체계에서 비교적 단순하면서도 효과적인 적용성이 입증되었다. 그런데, 이 기법을 2차원의 비구조 격자 체계에 적용하는 경우, 인접한 모든 격자의 보존변수를 고려한 평면의 경사를 결정해야 하는 어려움이 따른다. 특히, 삼각형 비구조 격자에 적용할 경우 최적의 평면을 결정하기 위해 Green-Gauss 적분식이나 최소-자승법 등을 이용하게 된다. 이에 비해, 2010년 T. Buffard와 S. Clain이 제안한 다중경사 기법은 격자의 각 변에서 경사가 각각 결정되는 방법으로 계산량이 많은 Green-Gauss 적분식이나 최소자승법을 피할 수 있는 장점이 있는 것으로 알려져 있다. 정확해가 알려진 두 경우에 대해 몇 가지 제한자를 적용한 결과를 1차 정도의 해와 함께 비교하였으며, superbee 제한자에 의한 결과가 우수하였으나, 희유파와 충격파가 맞닿는 곳에서 수치 분산이 나타났다. minmod 제한자의 결과가 대체로 무난하였으며, 이를 2차원 댐 붕괴 문제에 적용하여 1차 정도의 해와 비교하였다. 마찰이 없고 초기 수심이 댐 상류에서 10 m, 하류에서 5 m로서 물이 차 있는 경우, 1차 정도의 해에서 나타나는 수치 소산이 2차 정도에서는 발생되지 않았다. 댐 하류에서 초기에 수심이 영으로 바닥이 드러난 경우에서 마찰의 영향을 검토하였다. 마찰이 있는 경우, 마찰 경사 항의 Manning 계수를 0.04로 두었으며, 마찰에 의한 영향이 잘 드러났다. 수심이 50 mm 보다 작은 경우에는 마찰을 적용하지 않았다. 이 연구는 환경부 '차세대 핵심환경기술개발 사업'의 지원에 의한 것이다.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 1995.09a
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• pp.211-219
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• 1995

블록-삼각(Block-angular)구조를 갖는 선형 제약식과 분리되지 않는 콘벡스 목적함수의 대규모 비분리 콘벡스 최적화 문제의 해법으로 번들-분해법 (Bundle Based Decomposition)을 이용한 알고리즘 SQA(Separable Quadratic Approximation)은 비분리 콘벡스 프로그램을 분리가능한 2차계획 법(Separable Quadratic Programming) 문제로 근사화시켜 번들-분해법을 축 차적으로 적용한다. 본 연구는 수렴성(local convergence & global convergence) 및 알고리즘 구현 [1]에 이어 이에 대한 수치적용 결과를 중심 으로 소개한다. 수치 적용은 ANSI C로 작성된 SQA 프로그램을 SUN SPARC II에서 실행하였으며 이때 대규모 비분리 최적화 문제의 비분리 목 적함수와 블록-삼각 구조의 선형 제약식들이 계수들은 ANSI C의 랜덤함수 로부터 임의의 값들을 이용하였다. 이와같은 다양한 비분리 콘벡스 최적화 문제에 대한 수렴성, 반복회수 및 처리시간등의 결과와 함께 GAMS/MINOS 의 최적해를 소개한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.7
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• pp.777-787
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• 2012

The transient analysis for the output voltage of a piezoresistive microaccelerometer takes a relatively high computation time because at least two iterations are required to calculate the piezoresistive-structural coupled response at each time step. In this study, the high computational cost for calculating the transient output voltage is considerably reduced by an approach integrating the mode superposition method and the least square method. In the approach, data on static displacement and output voltage calculated by piezoresistive-structural coupled simulation for three acceleration inputs are used to develop a quadratic regression model, relating the output voltage to the displacement at a certain observation point. The transient output voltage is then approximated by a regression model using the displacement response cheaply calculated by the mode superposition method. A high-impact microaccelerometer subject to several types of acceleration inputs such as 100,000 G shock, sine, step, and square pulses are adopted as a numerical example to represent the efficiency and accuracy of the suggested approach.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1121-1124
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• 2008

저수분석(low flow analysis)은 수자원공학에서 중요한 분야 중 하나이며, 특히 저수량 빈도분석(low flow frequency analysis)의 결과는 저수(貯水)용량의 설계, 물 수급계획, 오염원의 배치 및 관개와 생태계의 보존을 위한 수량과 수질의 관리에 중요하게 사용된다. 그러므로 본 연구에서는 저수량 빈도분석을 위한 점빈도분석을 수행하였으며, 특히 빈도분석에 있어서의 불확실성을 탐색하기 위하여 Bayesian 방법을 적용하고 그 결과를 기존에 사용되던 불확실성 탐색방법과 비교하였다. 본 논문의 I편에서는 Bayesian 방법 중 사전분포(prior distribution)와 우도함수(likelihood function)의 복잡성에 상관없이 계산이 가능한 Bayesian MCMC(Bayesian Markov Chain Monte Carlo) 방법과 Metropolis-Hastings 알고리즘을 사용하기 위한 여러과정의 이론적 배경과 Bayesian 방법에서 가장 중요한 요소인 사전분포를 구축하고 이를 비교 및 평가하였다. 고려된 사전분포는 자료에 기반하지 않은 사전분포와 자료에 기반한 사전분포로써 두 사전분포를 이용하여 Metropolis-Hastings 알고리즘을 수행하고 그 결과를 비교하여 저수량 빈도분석에 합리적인 사전분포를 선정하였다. 또한 알고리즘의 수행과정에서 필요한 제안분포(proposal distribution)를 적용하여 그에 따른 알고리즘의 효율성을 채택률(acceptance rate)을 산정하여 검증해 보았다. 사전분포의 분석 결과, 자료에 기반한 사전분포가 자료에 기반하지 않은 사전분포보다 정확성 및 불확실성의 표현에 있어서 우수한 결과를 제시하는 것을 확인할 수 있었고, 채택률을 이용한 알고리즘의 효용성 역시 기존 연구자들이 제시하였던 만족스러운 범위를 가지는 것을 알 수 있었다. 최종적으로 선정된 사전분포는 본 연구의 II편에서 Bayesian MCMC 방법의 사전분포로 이용되었으며, 그 결과를 기존 불확실성의 추정방법의 하나인 2차 근사식을 이용한 최우추정(maximum likelihood estimation)방법의 결과와 비교하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.7
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• pp.4611-4617
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• 2014

This paper proposes an approximate method to estimate member forces of columns in a rigid frame. One of the conventional methods, Cantilever Method assumes the midpoint of a column as a hinge and linear distribution of axial stresses regarding the centroid of the column areas. As a result, it shows erroneous results compared to those of matrix analysis of two frames. In this study, a new method is proposed to estimate the member forces in columns and location of hinges in columns, which can be adopted easily by a practicing engineer, and numerical examples showed improved results compared to conventional methods.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.12 no.1
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• pp.99-104
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• 2009

We propose a waveform inversion method for SH-wave data obtained in a shallow seismic refraction survey, to determine a 2D inhomogeneous S-wave profile of shallow soils. In this method, a 2.5D equation is used to simulate SH-wave propagation in 2D media. The equation is solved with the staggered grid finite-difference approximation to the 4th-order in space and 2nd-order in time, to compute a synthetic wave. The misfit, defined using differences between calculated and observed waveforms, is minimised with a hybrid heuristic search method. We parameterise a 2D subsurface structural model with blocks with different depth boundaries, and S-wave velocities in each block. Numerical experiments were conducted using synthetic SH-wave data with white noise for a model having a blind layer and irregular interfaces. We could reconstruct a structure including a blind layer with reasonable computation time from surface seismic refraction data.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.319-329
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• 1999

본 연구에서는 골조의 안정과 구조적인 거동에 영향을 미치는 2차 효과에 의한 기하학적 비선형 문제, 세장비가 작은 부재 단면의 소성, 보-기둥 접합부의 상태, 그리고 부재 내부에 발생되어 있는 기하학적 초기결함을 고려한 복합적인 비선형 해석프로그램을 개발하여, 철골조 구조물의 거동을 근사적으로 예측하고자 한다. 그리고, 각 비선형 해석의 신뢰성을 검증하고, 상호관계를 파악되기 위해서 각 해석에 따른 좌굴하중과 거동을 비교 검토한다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.2
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• pp.166-175
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• 2001

핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 슬릿핀과 같은 핀 형상의 개선으로 인한 높은 압력손실을 감소시키기 위하여 타원관형 열교환기를 고려하였으며 이를 자체 개발한 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 이용하여 공기측 성능을 해석하였다. 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법을 사용한다. 핀 형상이 평판핀인 타원관에 대하여 세장비가 0.3, 0.5, 0.75인 경우와 핀 형상이 슬릿핀이고 세장비가 0.5인 타원관에 대하여 공기측 유동을 해석하였으며 이를 원관의 성능과 비교하였다. 평판핀의 경우, 압력강하량은 원관과 비교하여 세장비가 작아질수록 감소하는 것을 볼 수 있었으며, 열전달 계수는 고려한 유입속도 범위에서 원관을 기준으로 약 5%이하의 변화로 거의 동일하게 유지되는 것을 볼 수 있었다. 슬릿핀의 경우 역시 문제되는 높은 압력강하량은 타원관을 도입함으로써 효과적으로 낮출 수 있음을 볼 수 있었다.