• Earthquakes and Structures
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• 제10권5호
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• pp.1067-1087
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• 2016

In this paper, a decoupled proportional-integral-derivative (PID) control approach for seismic control of smart structures is presented. First, the state space equation of a structure is transformed into modal coordinates and parameters of the modal PID control are separately designed in a reduced modal space. Then, the feedback gain matrix of the controller is obtained based on the contribution of modal responses to the structural responses. The performance of the controller is investigated to adjust control force of piezoelectric friction dampers (PFDs) in a benchmark base isolated building. In order to tune the modal feedback gain of the controller, a suitable trade-off among the conflicting objectives, i.e., the reduction of maximum modal base displacement and the maximum modal floor acceleration of the smart base isolated structure, as well as the maximum modal control force, is created using a multi-objective cuckoo search (MOCS) algorithm. In terms of reduction of maximum base displacement and story acceleration, numerical simulations show that the proposed method performs better than other reported controllers in the literature. Moreover, simulation results show that the PFDs are able to efficiently dissipate the input excitation energy and reduce the damage energy of the structure. Overall, the proposed control strategy provides a simple strategy to tune the control forces and reduces the number of sensors of the control system to the number of controlled stories.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.132-138
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• 2002

오늘날 여러 가지 측면에서 전략적으로 고성능의 위성 본체를 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 부분구조합성법의 하나인 구속모드법을 이용한 연성하중해석 기법 및 모달 과도해석법을 사용하여 위성체 구조부재에 대한 최적화를 수행하였다. 제안된 방법은 초기 설계시, 일반적으로 사용되고 있는 준정적 하중을 이용하지 않고, 동종의 발사체에 대해 유사한 위성과의 연성하중해석 자료를 이용함으로써, 각 구조부재에 대해 보다 정확한 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 예제를 통해 제안된 기법이 초기단계의 위성체 구조 부재의 효율적인 최적설계 및 중량 감소를 위해 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.109-117
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• 2002

저수지를 설계 및 계획함에 있어서 저수지의 설계수명 기간동안 예상되는 퇴사량을 위한 퇴사공간을 배분하는 것은 가장 중요한 절차중의 하나이다. 특히 퇴사공간의 배분과 관련된 해석 및 연구는 저수지 운영, 흐름의 수리학적 특성, 유입 유사량과 연관된 매우 다양한 변수들간의 상호작용으로 인하여 매우 복잡하고 쉽지 않은 문제이다. 퇴적물들의 공간적인 분포를 알아보기 위한 접근방법은 경험적인 방법에 의존하고 있으며 이와 같은 경험적인 방법의 적용은 대부분 실제의 퇴적현상을 엄청나게 단순화시켜야만 가능하다 본 연구에서는 소양강댐을 대상으로 하여 경험적면적감소법(Empirical Area Reduction Method)에 의해 저수지 퇴사량을 계산하고 계산된 결과를 실측자료와 비교하여 봄으로써 경험적면적감소법의 적용성을 알아보았으며 그 결과 매우 적용성이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권5호
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• pp.45-52
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• 2020

Recently, design for additive manufacturing (DfAM) technology has become a prominent design methodology for exploiting 3D printing, which leads the Fourth Industrial Revolution. When manufactured by the 3D printing method, it is possible to produce several shapes compared to the conventional casting or cutting process. DfAM-as a newly-proposed design methodology-can be used to specially design products with various shapes to apply functional requirements. Topology optimization verifies load paths to determine the draft design, and a shape-optimized design with objective functions for weight reduction enables efficient lightweight product design. In this study, by using these two DfAM technologies, a lightweight and optimal design is constructed for a node part of a vehicle body with a space frame designed for a lightweight vehicle. DfAM methodologies for concept design and detailed design, and the associated results, are presented. Finally, the product was additively manufactured, a fatigue performance test was performed, and the design reliability was verified.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.161-167
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• 2014

본 연구에서는 교대에 인접하여 시공된 보강토옹벽에서 발생한 구조물 변형에 대한 원인을 분석하였으며, 이를 바탕으로 시공된 보강토옹벽의 단면을 유지함과 동시에 구조물의 안정성을 확보할 수 있도록 마이크로 파일을 이용한 보강방안에 대하여 안정성을 평가하였다. 연구대상 구조물의 지속적인 변형은 구조물의 주변환경 조건에 큰 영향을 받은 것으로 나타났으며, 이는 기초지반의 지지력을 감소시켜 중요구조물로서의 안정성 저해요인으로 작용하였다. 이에 보강토옹벽의 지지력 및 전체사면에 대한 안정성을 확보할 수 있도록 보강방안으로 마이크로 파일을 적용하였으며, 이에 대한 안정성 평가 결과, 구조물의 변형 및 구조물을 포함하는 전체사면에 대한 안정성을 확보할 수 있는 것으로 확인되었다. 즉, 시공여건 및 주변환경 조건에 의해 보강토옹벽의 재시공이 불가능한 경우에는 마이크로 파일을 이용한 보강이 충분히 가능한 것으로 판단되었다.

• 상하수도학회지
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• 제37권6호
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• pp.335-345
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• 2023

In Korea, as part of the Green New Deal project toward a carbon-neutral society, it is necessary to build a climate-resilient urban environment to green the city, space, and living infrastructure. To this end, SWMM-ING was improved and the model was modified to analyze the carbon reduction effect. In addition, I plan to select target watersheds where urbanization is rapidly progressing and evaluate runoff, non-point pollution, and carbon reduction effects to conduct cost estimation and optimal design review for domestic rainwater circulation green infrastructure. In this study, green infrastructure facilities were selected using SWMM-ING. Various scenarios were presented considering the surface area and annual cost of each green infrastructure facility, and The results show that the scenario derived through the APL2 method was selected as the optimal scenario. In this optimal scenario, a total facility area of 190,517.5 m² was applied to 7 out of 30 subwatersheds to achieve the target reduction. The target reduction amount was calculated a 23.50 % reduction in runoff and a 26.99 % reduction in pollutant load. Additionally, the annual carbon absorption was analyzed and found to be 385,521 kg/year. I aim to achieve additional carbon reduction effects by achieving the goal of reducing runoff and non-point pollution sources and analyzing annual carbon absorption. Moreover, considering the scale-up of these interventions across the basin, it is believed that an objective assessment of economic viability can be conducted.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.50-56
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• 2010

이제까지 수행된 우주 탐사 임무에서 임무 궤도의 설계는 행성 혹은 위성과 인공위성의 2체 문제 (two-body problem)에 기초한 Hohmann transfer를 기반으로 하는 Patched Conic Approximation 방식이 주로 사용되어져 왔다. Hohmann transfer는 원 궤도에서 다른 원 궤도로 천이할 수 있는 타원 천이 궤도의 설계 방식으로서, Patched Conic Approximation은 태양계를 여러 개의 2체 문제로 분해하고 각기 분해된 2체 시스템 사이의 Hohmann 천이 궤도를 설계하여 조합함으로써 행성 간의 임무 궤도를 설계하는 방식이다. 이 방식은 하나의 행성만을 고려했을 때, 즉 행성과 인공위성의 2체 문제일 때, 가장 효율적인 천이 방식으로 알려져 있고 현재까지의 우주 탐사 임무 설계에 주로 이용되고 있다. 하지만, 우주 탐사 임무가 점차 다양화되고 소형 위성을 이용한 임무 수행의 필요성이 증가함에 따라 기존의 Patched Conic Approximation은 요구되는 연료의 양이 크다는 점과 원뿔꼴(conic) 특성을 가지는 궤도만을 표현할 수 있다는 점에서 한계점을 보이기 시작하고 있다. 이에 반해 3체 동역학의 기하학적 특성은 기존의 태양계의 패러다임을 획기적으로 변화시킨다. 개념적으로는 요구되는 에너지가 매우 적은 에너지로 태양계를 모두 연결하는 궤도를 구성할 수 있기 때문이다. 본 논문에서는2체문제 기반의 임무 궤도 설계 기술의 한계성에서 벗어나 유연하고 효율적인 탐사 임무를 설계한다.

• International Journal of Railway
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• 제4권4호
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• pp.109-115
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• 2011

An analysis and design method for reducing aerodynamic noise in high-speed trains based on biomimetics of noiseless flight of owl is proposed. Five factors related to the morphology of the flight feather have been selected, and the candidate optimal shape of the flight feather is determined. The turbulent flow field analysis demonstrates that the optimal shape leads to diminished vortex formation by causing separation of the flow as well as allowing the fluid to climb up along the surface of the flight feather. To determine the effect of scaling of the owl's flight feather on the noise reduction, a two-fold and a four-fold scaled up model of the feather are constructed, and the numerical simulations are carried out to obtain the aerodynamic noise levels for each scale. Original model is found to reduce the noise level by 10 dBA, while two-fold increase in length dimensions reduces the noise by 12 dBA. Validation of numerical solution using wind tunnel experimental measurements is presented as well.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.301-307
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• 2018

This paper deals with the development of the high frequency thawing machine. The fishery products caught over the world are kept frozen to maintain freshness. These fishery products require thawing before they are sold to customers as food. However, the thawing process can cause freshness reduction, drip coming out, quality deterioration, discharging polluted water, as well as a lot of space and time. The high frequency thawing machine developed to solve this problem has a narrow space, a short thawing time and a small drip. The developed high frequency thawing machine can be used in many fields such as fish processing plant, livestock processing plant. This paper describes the design of the high frequency thawing machine by developing the high frequency generator, development of the controller, and the design of mechanism, and shows the superiority of the high frequency thawing machine by the performance evaluation.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.561-564
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• 2002

For the reduction of fuel consumption of high speed, the aerodynamic drag must be reduced. In early vehicle design process, it is very important to have information about aerodynamic characteristics of design models. In this phase CFD methods are usually used to predict the aerodynamic forces. But commercial programs using turbulence models cannot give a good agreement with experimental result and have also problems with convergence. PowerFLOW employs a new technology called DIGITAL PHYSICS, which provides a different approach to simulating fluids. DIGITAL PHYSICS uses a lattice-based approach (extended from lattice-gas and lattice-Boltzmann methods) where time, space and velocity are discrete. This discrete system represents the Wavier-Stokes continuum behavior without the numerical instability Issues of traditional CFD solvers, such as convergence. In this paper, aerodynamic performance of vehicles are simulated using PowerFLOW by Exa and results are compared with experimental wind tunnel data.