• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.305-317
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• 2015

본 연구는 Shield TBM 굴착시 지표침하에 대한 주요 요소를 선정하기 위하여 3차원 지반해석 프로그램을 이용하여 막장압, 뒤채움압, 굴진장, 지반모델 및 요소망에 대한 다양한 조건을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 수치해석에 의한 지표침하 산정결과 뒤채움압과 지반모델조건이 가장 큰 영향을 미치는 요소로 판단되었으며 향후 지반조건 및 장비특성에 따른 사례를 추가하여 연구를 보완하고자 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.41-51
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• 2001

Split-triplet(F-O-O-F)형의 분사기 요소를 장착한 KSR-III 액체 로켓엔진의 성능과 연소장을 고찰하기 위해 수치해석을 수행하였다. 방사형 분사기 배열의 액체 로켓엔진의 수치해석 검증을 위해 2차원 축대칭과 3차원 계산을 수행하여 연소시험 결과와 비교하였다. 2차원 축대칭 계산과 3차원 해석을 통하여 성능 측면에서 오차가 약 3∼5% 정도의 정확도를 유지하며 예측하는 것을 볼 수 있었다. 3차원 해석에서는 연소장을 해석하여 분사기 면의 온도 분포가 연소 시험결과와 정성적으로 일치하는 것을 볼 수 있었다. 또한 충돌각의 감소와 분사기 배열의 직교-방사형으로 변경이 방사형 분사기배열의 국부적인 고온 영역을 감소시키며 성능에도 영향을 미치는 것을 볼 수 있었다. 이러한 해석을 통하여 분사기 배열과 충돌각 선정이 액체 로켓엔진의 성능과 연소장에 영향을 미치는 중요한 요인이 됨을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.17-30
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• 2017

옹벽 중 일반적으로 많이 사용되고 있는 L형 옹벽은 배면에 공간이 많이 필요하고, 중력식 옹벽은 단면이 크다. 이러한 단점을 보완하고 역학적 안정성을 높이기 위해 AER옹벽이 개발되었다. 본 논문에서는 현장모형실험과 3D 수치해석을 통해 AER옹벽의 거동을 분석하였다. 그 결과, 기존 옹벽에 비해서 수평변위가 최대 67.84%가 감소하였고, 토압이 최대 73.19% 감소하여 AER옹벽의 높은 구조적인 안정성을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제30권6호
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• pp.509-518
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• 2020

본 연구에서는 실제 지질구조를 반영한 실규모 수치해석을 효율적으로 수행하고자 탐사 자료를 바탕으로 한 메쉬 생성, 해석수행, 결과분석을 위한 후처리의 일련의 과정을 포함한 해석 플랫폼을 구축하였다. 해석 플랫폼 구축을 위하여 연구자의 필요에 따른 코드 수정 및 다양한 수치해석 프로그램과 호환이 가능할 수 있도록 소스코드가 공개되어 있는오픈소스 프로그램을 활용하였다. 먼저 드론을 활용하여 촬영한 탐사 정보를 바탕으로 3차원 모델을 획득한 후, 오픈소스 3차원 창작 소프트웨어인 Blender를 활용하여 도메인의 메쉬 밀도를 해석 가능한 수준으로 조정하였다. 다음 단계로는 유한요소 메쉬 생성 프로그램인 Gmsh를 활용하여 도메인 내부에 사면체 기반의 메쉬를 생성하여 3차원 모델을 생성하였다. Gmsh를 통해 획득된 메쉬 정보를 수치해석 프로그램에 활용하기 위해서 메쉬 생성 규약에 적합하도록 변환하는 과정이 필요하며, 이는 Python을 통해 코드를 작성하여 수행하였다. 안정성 해석이 완료된 뒤에는 자료의 후처리 작업을 위해 시각화 및 데이터 분석 프로그램인 ParaView를 활용하여 다양한 시각화 자료를 생성하였다. 구성된 플랫폼의 활용성을 확인하기 위해 드론 탐사자료를 바탕으로 생성한 실규모 독도 모델을 대상으로 예비 안정성 분석을 성공적으로 수행하였으며, 예비해석을 통해 구축된 해석플랫폼이 향후 다양한 해석 과정에 활용될 수 있음을 확인하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제38권5호
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• pp.633-649
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• 2011

The paper presents a study aimed at understanding some characteristics of an interior explosion within a room with limited or no venting. The explosion may occur in ammunition storage or result from a terrorist action or from a warhead that had penetrated into this room. The study includes numerical simulations of the problem and analytical derivations. Different types of analysis (1-D, 2-D and 3-D analysis) were performed for a room with rigid walls and the results were analyzed. For the 3D problem the effect of the charge size and its location within the room was investigated and a new insight regarding the pressure distribution on the interior wall as function of these parameters has been gained. The numerical analyses were carried out using the Eulerian multi-material approach. Further, an approximate analytical formula to predict the residual internal pressure was developed. The formula is based on the conservation law of total energy and its implementation yields very good agreement with the results obtained numerically using the complete statement of the problem for a wide range of explosive weights and room sizes that is expressed through a non-dimensional parameter. This new formula is superior to existing literature recommendations and compares considerably better with the above numerical results.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권4호
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• pp.659-683
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• 2014

The static analysis of structures with arbitrary cross-section geometry and material lamination via a refined one-dimensional (1D) approach is presented in this paper. Higher-order 1D models with a variable order of expansion for the displacement field are developed on the basis of Carrera Unified Formulation (CUF). Classical Euler-Bernoulli and Timoshenko beam theories are obtained as particular cases of the first-order model. Numerical results of displacement, strain and stress are provided by using the finite element method (FEM) along the longitudinal direction for different configurations in excellent agreement with three-dimensional (3D) finite element solutions. In particular, a layered thin-walled cylinder is considered as first assessment with a laminated conventional cross-section. An atherosclerotic plaque is introduced as a typical structure with arbitrary cross-section geometry and studied for both the homogeneous and nonhomogeneous material cases through the 1D variable kinematic models. The analyses highlight limitations of classical beam theories and the importance of higher-order terms in accurately detecting in-plane cross-section deformation without introducing additional numerical problems. Comparisons with 3D finite element solutions prove that 1D CUF provides remarkable three-dimensional accuracy in the analysis of even short and nonhomogeneous structures with arbitrary geometry through a significant reduction in computational cost.

• 한국농공학회논문집
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• 제49권5호
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• pp.3-9
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• 2007

In this study, the effect of the purification materials is analyzed and tested by Flow 3D and Hydraulic model test. Three dimension numerical analysis led from the research that sees abnormal form and the size back of the water purification material conferred the flowing water conduct inside the test channel against the test condition. Comparison it analyzed the flux distribution, a water depth of the channel which establishes the water purification materials the cross section, an interval of the water purification material, a conference with general channel, it change executed. As a result, the cross section ratio of the purification materials against and a flux change from the test which it sees. The interval of the purification materials in order to prevent three dimension that follows in decrease of increase and flux must decide an interval.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.515-518
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• 2010

Horizontal forces may form a major part of the loading system for structures supported on pile groups. It is known that during a strong earthquake, the dynamic behavior of a group-pile foundation is related not only to the inertial force coming from the superstructures but also to the deformation of the surrounding ground. Therefore, it is necessary to understand the behaviors of the group-pile foundations and superstructures during major earthquakes. In this paper, numerical simulation of real-scale group-pile foundation subjected to horizontal cyclic loading is conducted by using a program named as DBLEAVES. In the analysis, nonlinear behaviors of ground and piles are described by cyclic mobility model and axial force dependent model (AFD model). The purpose of this paper is to prove availability of the analysis method by comparing numerical results and test results.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.189-198
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• 2005

본 연구에서는 조력발전소 배수갑문의 형상과 배치에 따른 방류능력을 해석하는데 3차원 수치모의가 효과적으로 이용될 수 있음을 보였다. 3차원 수치모형은 RANS를 지배방정식으로 하는 FLOW-3D 모형을 이용하였다. 본 연구결과 배수갑문의 방류능력은 물받이길이와 도류벽의 접근각도에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 이의 개선 여부에 따라 $10\%$ 이상의 방류량 차이가 발생하였다. 또한 방류량은 배수문과 수차구조물을 연결하는 구조물의 형상과 물받이 끝 사면경사의 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 배수갑문의 설계시 방류능력 개선을 위해서는 수리학적 검토가 필요하며, 수치모형실험이 수리모형실험과 더불어 유용한 해석도구로 이용될 수 있음을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.274-278
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• 2003

터널의 3차원 해석을 통한 발파진동 평가시에 최대진동속도를 산정하기 위해 구조물 하부에서의 진동응답이 감소하는 터널직경의 3D위치까지의 경계를 설정하여 수치해석을 수행하였다. 구조물하부에서 터널발파시 진동성분이 장약으로부터 구형형상으로 전파되어나갈 때 구조물에서 발파막장의 거리가 터널직경의 약 1-2배일 때 최대진동속도를 나타내었으며, 수치해석시에는 속도성분영역을 확인하여 정확한 구형의 발파진동속도영역의 산정이 중요한 것으로 나타났다. 또한, 속도성분과 기존의 발파진동전파식을 비교한 결과 터널심도 15m, 25m일 경우에는 유사하게 나타났으나, 터널심도 35m일 경우에는 기존 발파진동전파식과는 상당한 차이를 보이므로 터널심도가 터널직경의 5배 이상일 경우에는 기존발파진동전파식에 의한 속도성분이 수치해석에 비해 과다하게 산정됨을 알 수 있었다.