• 대한조선학회논문집
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• 제60권1호
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• pp.38-47
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• 2023

According to the government policy of environmental regulations, interest of ship, which made with High-Density Polyethylene (HDPE) as a low-carbon and eco-friendly material, is growing as a substitute for the existing fishery boat hull materials such as FRP, aluminum, steel etc. However, regulations related to the production of HDPE ship are still quite incomplete. Even there are no regulations related to structural analysis. Therefore, in this study, structural analysis is carried out by applying different design loads for each international classification for 38ft class HDPE power boats, and the results are compared and analyzed. According to this study, although there is a correlation between the based pressure value and the analysis result value of each class regulation, it is not necessarily proportional. Also, This analysis result shows a difference not only depending on the size of design load, but also application range of the load, the pressure adjustment factor and section shape. However, the occurrence point and trend of the maximum stress values were quite consistent. It is hoped that the results of this study will be used when establishing HDPE ship structure analysis procedures and standards in the future.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권1호
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• pp.1-16
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• 2023

The free vibration of temperature-dependent functionally graded plates (FGPs) resting on a viscoelastic foundation is investigated in this paper using a newly developed simple first-order shear deformation theory (FSDT). Unlike other first order shear deformation (FSDT) theories, the proposed model contains only four variables' unknowns in which the transverse shear stress and strain follow a parabolic distribution along the plates' thickness, and they vanish at the top and bottom surfaces of the plate by considering a new shape function. For this reason, the present theory requires no shear correction factor. Linear steady-state thermal loads and power-law material properties are supposed to be graded across the plate's thickness. Uniform, linear, non-linear, and sinusoidal thermal rises are applied at the two surfaces for simply supported FGP. Hamilton's principle and Navier's approach are utilized to develop motion equations and analytical solutions. The developed theory shows progress in predicting the frequencies of temperature-dependent FGP. Numerical research is conducted to explain the effect of the power law index, temperature fields, and damping coefficient on the dynamic behavior of temperature-dependent FGPs. It can be concluded that the equation and transformation of the proposed model are as simple as the FSDT.

• 한국농공학회논문집
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• 제65권2호
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• pp.35-45
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• 2023

The DOR (Drainage outlet raising) in the paddy field has been suggested as one of the most important best management practices for the TMDL (Total maximum daily load) management in the technical guidelines by the NIER (National institute of environmental research). However, this method is underestimated and is not well adopted by local governments for the TMDL. The purpose of this study is to evaluate the unit load reduction equation according to the application of DOR in order to expand this equation. The original equation in the guideline was derived using the HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran) model for 1 year in Changnyeong. We analyzed the reduction effect of the original equation application by collecting additional long-term monitoring data from the Buan, Icheon, Iksan, and Jeonju. When comparing the reduction loads between the original equation and monitoring results, the evaluation results of the original equation were 11% of the monitoring analysis results, which was underestimated. This means that the original equation needs to be improved. For assessing the equation, the HSPF Paddy-RCH model was established according to the NI ER guideline and evaluated for applicability. The performance results of the model showed a reasonable range by the statistical criteria. Modified equations 1 and 2 were proposed based on the monitoring and modeling results. Modified equation 1 was the method of modifying the original equation's main factors, and modified equation 2 was the method of applying the non-point pollution reduction efficiency according to the rainfall class using the long-term modeling results. At the level of 58.6~64.6% of monitoring data, the difference between them could be further reduced compared to the original equation. The suggested approach will be more reasonable and practicable for decision-makers and will contribute to the TMDL management plans.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.13-24
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• 2006

연약지반상에서 교대 뒷채움으로 인하여 측방이동이 발생된 교대에 대하여 현장조사를 수행하였다. 교대측방이동의 원인을 분석한 결과, 설계시 교대기초말뚝을 수동말뚝으로 고려하지 않고, 연약지반에 대한 개량이 충분히 이루어지지 않은 것으로 조사되었다. 교대측방이동에 대한 대책공법으로 파일슬래브 공법이 제안되었다. 이 공법은 교대배면의 성토하중을 말뚝을 통하여 지지층으로 전달함으로써 연약지반의 측방유동을 효과적으로 방지할 수 있다. 연약지반상 파일슬래브공법으로 보강된 교대의 거동을 조사하기 위하여 현장계측을 수행하였다. 현장계측결과 파일슬래브공법은 교대뒷채움으로 인한 측방이동에 대하여 효과적으로 저항하는 것으로 나타났으며, 뒷채움으로 인한 성토하중은 말뚝을 통하여 지지층으로 전달됨을 알 수 있다. 이를 통하여 파일슬래브공법의 교대측방이동에 대한 억지효과를 확인할 수 있으며, 적용된 설계법의 합리성을 검증할 수 있다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제12권1호
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• pp.87-142
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• 2022

An analysis for the computation of Fatigue Damage Index (FDI) under the effects of the various combination of the ocean loads like random waves, current, platform motion and VIV (Vortex Induced Vibration) for a certain design water depth is a critically important part of the analysis and design of the marine riser platform integrated system. Herein, a 'Computer Simulation Model (CSM)' is developed to combine the advantages of the frequency domain and time domain. A case study considering a steel catenary riser operating in 1000 m water depth has been conducted with semi-submersible. The riser is subjected to extreme environmental conditions and static and dynamic response analyses are performed and the Response Amplitude Operators (RAOs) of the offshore platform are computed with the frequency domain solution. Later the frequency domain results are integrated with time domain analysis system for the dynamic analysis in time domain. After that an extensive post processing is done to compute the FDI of the marine riser. In the present paper importance is given to the nature of the current profile and the VIV. At the end we have reported the detail results of the FDI comparison with VIV and without VIV under the linear current velocity and the FDI comparison with linear and power law current velocity with and without VIV. We have also reported the design recommendations for the marine riser in the regions where the higher fatigue damage is observed and the proposed CSM is implemented in industrially used standard soft solution systems (i.e., OrcaFlex^*TM and Ansys AQWA^**TM), Ms-Excel^***TM, and C++ programming language using its object oriented features.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3A호
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• pp.199-207
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• 2009

본 논문에서는 신뢰도기반 도로교설계기준을 위한 새로운 활하중모형을 개발하였다. 합리적 하중모형과 함께 하중의 통계적 특성의 구축은 신뢰도기반 설계기준의 개발에 매우 중요하다. 이전 논문에서는 WIM 또는 BWIM시스템을 이용하여 수집된 국내 8개 지역의 자료를 분석하여 교량수명기간동안의 예상최대중량을 구하였다. 차종별 총중량의 확률분포는 상위 20%의 자료를 이용하여 극한분포(Gumbel분포)로 가정되었으며 이 확률분포를 사용하여 교량수명기간동안의 최대중량을 예측하였다. 이 논문에서는 교량상에 두 대 이상의 차량이 동시에 재하되는 경우를 분석하였다. 여러 자료를 이용하여 동시재하의 확률을 구하였으며 이에 따른 동시재하차량의 총중량을 이전 논문과 같은 확률분포를 이용하여 구하였다. 10-200 m까지의 지간별로 예측된 하중효과를 모사할 수 있는 공칭하중모형이 제안되었다. 제안된 하중모형은 기존의 하중모형 뿐만 아니라 국외의 여러 기준들과 비교분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.477-486
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• 2009

이 논문은 정다각형 중실 변단면을 갖는 정적 최강아치에 관한 연구이다. 아치의 지간길이와 체적은 정다각형 단면깊이의 형상함수에 상관없이 항상 일정하다. 아치에 정적 연직 집중하중과 수평 집중하중이 작용하는 경우에 단면에 발생하는 최대 수직응력을 산정하였다. 산정된 최대 수직응력이 최소가 되는 정적 최강아치의 변단면 형상, 즉 일정체적 변단면 아치의 단면비를 산정하였다. 부정정 아치의 부정정력을 구하기 위하여 최소일의 원리를 이용하였다. 일련의 수치해석 예를 통하여 정적 최강아치의 단면비를 표 및 그림에 나타내었다. 이 연구의 결과는 아치구조의 최소중량 설계에 매우 유용한 자료를 제공 할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2A호
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• pp.113-120
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• 2010

콘크리트 충전강관을 이용한 교량은 새로운 형식의 교량 형태이다. 강관을 이용한 교량을 적용하는데 있어서 가장 중요한 것은 이음부의 설계이다. 이 논문에서는 축하중을 받는 충전강관 N형 이음부에서 현재는 충전강관으로 브레이스는 강관으로 구성된 이음부의 특성을 범용 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 충전강관 이음부의 핫스폿 응력을 결정하는 기하학적 인자 중, 용접 각장길이, 현재의 직경, 브레이스의 두께에 따른 핫스폿 응력의 차이점을 비교하였다. 또한 충전강관 N형 이음부에서 사재의 각도와 수직재와 사재사이의 거리를 변수로 하여 유한요소해석을 수행하였으며, 현재에 충전된 콘크리트의 강도의 변화에 따른 이음부의 핫스폿 응력 특성을 살펴보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2A호
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• pp.155-162
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• 2009

이 논문은 정다각형 중실단면을 갖는 최강보에 관한 연구이다. 이 연구에서 보의 체적은 항상 일정하다. 이러한 보에 집중하중과 만재 사다리꼴 분포하중이 작용하는 경우에 탄성곡선의 미분방정식을 유도하고 이를 수치해석하여 정적 거동을 산정하였다. 미분방정식은 Runge-Kutta법을 이용하여 수치적분을 하였고 미지수인 보의 초기치는 shooting method를 이용하여 산정하였다. 수치해석 예에서는 단순보를 채택하였고, 단면깊이의 형상함수로는 선형, 포물선형 및 정현형의 함수를 채택하였다. 이 연구에서 얻은 수치해석의 결과로부터 보의 정적 최대거동값이 최소가 되는 단면형상 즉 최강단면비를 산정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2A호
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• pp.145-153
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• 2009

본 연구에서는 포물선 아치의 횡-비틂 좌굴 강도에 관한 연구를 수행하였다. 포물선 아치는 아치의 중립축을 따라 곡률이 변하므로 일정한 곡률을 갖는 원형 아치의 경우보다 횡-비틂 좌굴 강도식을 유도하는 것이 복잡하며, 이에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 ?의 효과를 고려하여 변곡률을 갖는 아치의 횡-비틂 좌굴식을 유도하고 포물선 아치의 좌굴강도를 계산하기 위하여 유한차분법을 이용한 수치해법을 제안하였다. 이러한 수치해법은 기존 연구자 및 유한요소해석 결과와 비교하였으며, 그 타당성을 검증하였다. 마지막으로, 변수해석을 수행하여 라이즈비의 영향에 따른 원형과 포물선 아치의 횡-비틂 좌굴 강도를 비교 분석하였다.