• 대한기계학회논문집A
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• 제40권5호
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• pp.457-467
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• 2016

본 연구에서는 입자완화 유체동역학기법을 이용하여 고속충돌에 의해 생성된 파편 및 파편운의 분산거동을 고찰하였다. 충격구와 표적판은 모두 알루미늄 소재를 대상으로 하였으며 해석을 통해 예측한 파편운의 장축 및 단축의 길이와 참고문헌의 실험값을 비교하여 기법의 타당성을 검증하였다. 검증된 SPH 기법을 기반으로 1.5~4 km/s의 속도 범위에서 고속충돌 및 파괴 해석을 수행하였으며 이에 따른 파편의 분산 거동을 운동에너지 관점에서 평가하였다. 표적판 뒤에 배치된 관측판상에 분포된 파편의 최대 분산반경은 충돌속도가 증가함에 따라 증가하였다. 충돌시 발생하는 파편의 분산 거동을 바탕으로 손상범위 예측을 위한 경험식을 도출하였고, 파편 운동에너지의 95 %는 최대분산반경의 50 % 이내에 집중됨을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권11호
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• pp.1065-1075
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• 2017

본 연구는 고속충돌에 따른 파괴로 인하여 발생한 파편들의 분산거동을 예측하기 위해 고속충돌 실험과 함께 재료거동 모델링 및 수치해석을 수행하였다. 알루미늄 합금과 강철로 각각 구성된 2종류의 위협체 및 표적판에 대해 충돌실험을 수행하였으며 위협체는 약 1 km/s의 속력으로 표적판과 충돌하고, 이 충돌로 인하여 발생한 파편은 알루미늄 합금 관측판에 손상을 유발시키게 하였다. 사용된 소재의 차이에 의해 파편의 분산거동이 상이하였으며 이에 따라 관측판에 형성된 파편의 분산 반경 또한 다름을 확인하였다. 수치해석은 실험과 동일한 조건하에서 수행되었으며 파편으로 인한 파괴 및 손상을 모사하기 위하여 입자완화 유체동역학(smoothed particle hydrodynamics, SPH)기법과 유한요소(finite element, FE) 연계 기법을 적용하였다. 실험 측정된 결과와 해석값을 비교분석한 바, 표적판의 관통부 지름과 관측판상의 파편 분산반경은 5 % 이내의 오차로 잘 일치하였다. 아울러 강철 위협체와 강철 표적판이 충돌한 경우 가장 큰 분산반경을 보임에 따라 타 경우에 비해 가장 위협적임을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권3호
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• pp.197-204
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• 2021

유도탄의 비행 시험 중 고장 또는 비정상적인 기동이 발생하는 경우 비행을 계속하지 않도록 의도적으로 자폭한다. 이때 파편이 발생하며 안전 지역을 벗어났는지 여부를 실시간으로 추정하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 Fully-Connected Neural Network(FCNN)를 이용하여 실시간으로 파편의 예상 낙하 영역 및 낙하 시간을 추정하는 방법을 제안한다. 많은 양의 학습 데이터 생성을 위해 Unscented Transform(UT)를 적용하였으며 신뢰도 확보를 위해 Monte-Carlo(MC) 시뮬레이션과 비교하여 파라미터를 선정하였다. 또한 제안한 방법의 추정 결과를 MC와 비교하여 성능을 분석하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권6호
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• pp.745-753
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• 2019

Recently, with the development of long-range / high-altitude guided weapon system for defense against ballistic missile, test range and firing altitude for guided weapons are increasing. Due to the increase in the test range and the intercepting altitude, it is expected to increase the range of safety area required for the firing test. Comparing to the foreign countries which have many desert or non-residence, in the domestic circumstances where the population is concentrated and distributed, it is more important to predict the falling area and to set the safety area for safely carry out the long-range / high-altitude intercept test. In this paper, we consider the following three points. The first is the booster fall trajectory modeling, the second is the shroud fall trajectory modeling, and finally, the debris dispersion modeling for the missile intercept. Especially, the AUTODYN model was used to predict debris falling area which produced in the high-speed guided missile intercepting test.

• 한국전산유체공학회지
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• 제22권1호
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• pp.95-102
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• 2017

Debris flow is a composition of solid objects of various sizes, suspension and water, which occurs frequently as the results of landslide following heavy rainfall. This often causes extensive damage in the form of socio-economic losses and casualties as witnessed during the incident around Mt. Umyeon, Seoul in 2011. There have been numerous investigation to mitigate the impacts from debris flow; however, the estimation as preparedness measure has not been successful due to nonlinear and multiphase characteristics of phenomena both in material and process inherent in the debris flow. This study presents a numerical approach to simulate the debris flow using open source code of computational fluid dynamics, OpenFOAM with non-Newtonian viscosity model for three phase material modeling. In order to validate the proposed numerical method, the quantitative evaluations were made by comparisons with experimental results and qualitative analysis for the dispersion characteristics was carried for the case of debris flow in the actual incident from Mt. Umyeon.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1294-1301
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• 2010

This study is an experimental research for the dispersion behavior and impact characteristics of debris flow according to change of slope. Large scale experimental setup for the debris flow was established to simulate the artificial rainfall and control the ground slope. Parameters such as materials of debris flow, slope, and length of slope were used for the experiments. After the experiments, it was found that the speed of ground material components was increased about 28~47%. It was found that speed can be increased by increasing the particle size. Furthermore, maximum/final loads for ground material components were increased 89% for the coarse aggregate and 68% for the fine aggregate comparing with sand.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권6호
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• pp.743-751
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• 2017

To evaluate the structural integrity of the helicopter radome, we performed bird strike analysis using SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) technique. Since the SPH method is a meshfree method, there is no phenomenon such as mesh tangling and it is suitable to predict the dispersion behavior of debris and debris cloud generated by high-speed impact. In order to observe the scattering direction of fractured bolts, the analysis were performed under the condition that the fracture occurs at the proof load. As a result of bird strike analysis, there is no secondary damage as well as the damage due to, the dispersion behavior of the bird model, and the scattering of the fractured bolts and radome. From the additional analysis that were performed to determine the actual bolt fracture, only plastic deformation is predicted since the maximum stress of the bolt does not exceed the ultimate stress.

• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.177-184
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• 2014

우주발사체의 비행안전분석은 정상 및 비정상 비행으로 인해 발생되는 파편의 낙하점 및 낙하분산영역을 예측하여 인명, 선박 그리고 항공기에 미치는 영향을 분석하게 된다. 낙하점 및 낙하분산영역 예측은 우주발사체의 비행안전분석에 필수 요소이다. 특히, 낙하분산영역은 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 예측될 수 있다. 이럴 경우, 수백회 이상의 반복 계산이 요구되는 몬테카를로 방법은 낙하분산영역을 산출하는데 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 대체할 수 있는 방안으로 JU 변환과 다구치 방법을 적용해보고, 세가지 방안의 결과를 비교하여 낙하분산영역 계산을 위해 적합한 방법을 제시한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.67-73
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• 2014

토석류를 포함하는 산사태 재해는 우리나라에서 그 발생빈도가 상대적으로 큰 자연재해 중 하나이며 이로 인한 인명 및 재산피해는 매년 증가하고 있다. 이에 정부에서는 사면재해 대응 및 예방을 위한 다양한 방지대책을 추진하고 있으나, 대부분 재해발생 이후 발생지역을 중심으로 복구대책을 수립하는 것이 대부분이라 실질적인 국민의 생명과 재산을 보호하는 예방대책이라고 보기는 어렵다. 이에 본 연구는 산사태 재해 예방을 목적으로 실제 지형의 특성을 파악, 이를 위험도 평가에 활용하는 방안에 대해 알아보고자 하였다. 지형특성 분석을 위해 SINMAP(Stability INdex MAPping)과 통계적 기법인 벡터 분산을 활용하였으며 이를 실제 산사태 발생현장에 적용, 지형특성과 산사태와의 관계를 규명하고자 하였다. 분석결과는 제안한 두 가지 기법이 동일하게 위험도가 높다고 평가한 지역에서는 산사태 위험도가 상대적으로 높게 산정되었다. 이는 본 연구에서 제시한 방법이 지형특성과 산사태 위험도와의 관계성 규명에 있어 합리적임을 보여준다고 할 수 있다. 또한 실제 현장조사 결과와 비교한 산사태 위험도는 SINMAP 기법이 토석류와 같은 연속성 산사태에 있어 보다 정확하게 판단되었으나 특정요소의 위험성을 구체적으로 고려할 수 있는 기법을 추가적으로 고려한다면 보다 정확한 산사태 위험을 평가할 수 있을 것으로 사료된다.

• 천문학회지
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• 제40권4호
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• pp.171-177
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• 2007

In external galaxies, the velocity dispersion of the atomic hydrogen gas shows a remarkably flat distribution with the galactocentric radius. This has been a long-standing puzzle because if the gas velocity dispersion is due to turbulence caused by supernova explosions, it should decline with radius. After a discussion on the role of spiral arms and ram pressure in driving interstellar turbulence in the outer parts of galactic disks, we argue that the constant bombardment by tiny high-velocity halo clouds can be a significant source of random motions in the outer disk gas. Recent observations of the flaring of H I in the Galaxy are difficult to explain if the dark halo is nearly spherical as the survival of the streams of tidal debris of Sagittarius dwarf spheroidal galaxy suggests. The radial enhancement of the gas velocity dispersion (at R > 25 kpc) due to accretion of cloudy gas might naturally explain the observed flaring in the Milky Way. Other motivations and implications of this scenario have been highlighted.