• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.410-418
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• 2021

본 연구에서는 원예특작시설 내재해형 규격서에 등록되어 있는 폭이 넓은 단동온실(10-단동-5형)을 대상으로 기초의 경계조건과 서까래 강관의 이음 유무에 대해 실물 크기 실험을 실시하고 그 결과를 수치해석 결과와 비교하여 이음부가 있을 때 구조성능 차이에 대해 알아보았다. 각 측정 위치별 변위를 실험에서 측정한 값과 수치해석으로 예측한 값을 비교한 결과에서는 기초의 조건 및 서까래 강관 이음 유무에 상관없이 모두 상당한 차이를 보였고, 힌지 조건 보다 고정 조건이 상대적으로 차이가 컸다. 그리고 모든 절점을 강접합으로 가정하고 구조해석한 결과를 구조실험과 비교한 결과에서는 힌지조건이 고정조건 보다 잘 일치하였지만 해석값이 실험값 보다 크게 나타났다. 수치해석은 모든 절점을 강접합으로 가정했기 때문에 실제 성능과 달랐다. 따라서 현재 모든 절점을 강접합으로 가정하고 온실을 설계를 하면 과소설계될 우려가 있어 앞으로 신뢰성 높은 온실 설계를 위해서는 서까래와 도리가 교차하는 교차부 성능 특성을 고려한 구조해석 기술 개발이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.83-91
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• 2021

본 연구에서는 기존 철근콘크리트 (R/C) 구조체와 내진보강 부재의 접합부의 성능을 향상시키기 위해서 접합부에 탄성패드를 가지는 새로운 H형강 철골프레임 내부접합형 내진보강공법 (H-section Steel Frame with Elastic Pad, HSFEP)을 제안하였다. HSFEP 시스템은 필요 내진보강량 산정이 간편한 내력향상형 보강공법으로서, 전단파괴가 발생할 가능성이 매우 높은 비내진상세를 가지는 중·저층 R/C 건축물에 적합한 공법이다. 본 연구에서 제안한 HSFEP 내진보강공법의 유용성을 검증하기 위하여 비내진상세를 가지는 국내 R/C 건축물을 바탕으로 실물 2층 골조 실험체를 제작하여 유사동적실험을 수행하여 최대지진응답 하중 및 변위, 지진피해정도를 중심으로 내진보강효과를 검토하였다. 실험결과 본 연구에서 개발한 HSFEP 내부접합형 내진보강법은 접합부성능이 개선되었으며, 효과적으로 수평극한내력을 증진시킴과 동시에 대지진 입력 시에도 지진응답변위를 매우 효과적으로 억제시켰다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.249-257
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• 2022

본 논문은 직접해법 기반 FETI 알고리즘의 개선 방안을 제시하였다. 개선 대상은 FETI-local로, 해당 알고리즘은 국부 Lagrange 승수를 통해 부영역 간 경계 문제를 정의한다. 부영역 경계 강성 및 하중 계산 단계의 경우, 전체 역행렬 계산 등 과도한 비용을 요구했던 기존 알고리즘을 Boolean 행렬 특성을 활용한 선택적 역행렬 성분 계산으로 개선하였다. 전역 경계 행렬식 계산 단계의 경우, 기존 단일 프로세서 연산을 다중 프론탈 기법 기반 병렬 연산으로 대체하였다. 제시된 FETI-local 알고리즘의 성능 개선은 64만 자유도 수치 예제를 통해 검증되었으며, 기존 대비 최대 97.8%의 계산 시간 감소가 달성되었다. 또한, 기존 대비 안정적이고 개선된 확장성이 가속 지표를 통해 확인되었다. 추가로, 432만 자유도의 대용량 계산 성능 비교가 제시된 알고리즘과 상용 프로그램인 ANSYS 간에 수행되었다. 그 결과, 계산 시간 측면에선 ANSYS가 우수하였으나, 프로세서 수에 따른 가속 성능 증가율 측면에선 제시된 알고리즘이 우수한 것이 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.128-138
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• 2022

본 연구에서는 원심성형으로 제작된 100MPa이상의 초고강도 콘크리트 각형보를 피암터널의 상부구조로 적용하기 위해 원심성형 보를 부모멘트 영역인 하부구조와 일체화시킨 우각부 단면에 대한 구조적인 안전성을 검증하는 것을 목적으로 실물크기의 시험체를 제작하고 하중재하시험 및 해석연구를 수행하였다. 피암터널 표준모델에 대해 시방규정에 의한 하중조합으로 설계하였을 때 상부슬래브 단부의 우각부에 최대 모멘트가 발생하는 것과 같은 효과를 기대하기 위하여 수정된 캔틸레버 형식의 구조모형 시험체를 제작하여 우각부 고정연결방법에 대한 성능과 최적연결시공법을 도출하기 위한 연구가 수행되었다. 실험결과, 개발된 고정연결장치는 형상과 연결방식에 상관없이 모두 안정적인 휨 거동을 나타내었다. 또한, 시험체는 파괴시까지 고정연결장치에 의해 연결된 원심성형 PSC 각형보와 상부슬래브가 일체 거동을 하는 것으로 나타나 고정연결장치의 성능이 매우 우수한 것으로 확인되었다. FEM 해석에 따른 우각부 해석모델의 거동은 재하실험과 비교하여 강성이 미소하게 나타났으나 전체적인 거동이 거의 유사하게 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발한 원심성형 각형보와 벽체간의 우각부 연결부를 시공함에 있어 구조적으로 문제가 없을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4D호
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• pp.491-497
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• 2009

본 연구는 포장가속시험을 이용하여 다양한 온도와 하중재하방법에 따라 아스팔트 포장에 발생하는 소성변형의 특성을 분석하고, 주요 시험결과를 유한요소해석으로 예측하는 방법을 제시하고 있다. 가속시험용 포장단면은 한국도로공사 시험도로 대표 단면 중에 하나를 선정하여 동일하게 시공하고 3가지 온도조건(30, 40, $50^{\circ}C$)에서 반복이동하중에 의한 소성변형을 비교 분석하였다. 차량의 원더링 효과를 모사하기 위하여 가속시험기를 횡방향으로 좌우 35cm 범위 내에서 5cm 간격으로 이동하면서 시험을 수행하였다. 아울러 3가지 원더링 조건에 의한 소성변형의 차이도 수치해석을 통해서 검토하였다. 유한요소해석을 위하여 ABAQUS를 사용하였으며 가속시험 포장 단면을 plain strain 요소로 모델링하였다. 포장 층의 탄성계수는 FWD 시험에 의한 역산결과로 추정하였으며, 소성변형에 영향을 미치는 아스팔트 혼합물의 시간 의존성은 크리프 모델(creep model)로 고려하였다. 그리고 본 연구에서는 유한요소해석에 미치는 모델의 경계조건과 노상의 모델 포함 여부에 따른 영향을 두 가지 모델(전체모델과 부분모델)로 구분하여 검토하였다. 해석결과 두 가지 모델이 예측한 소성변형은 그 크기와 영향 범위에서 확연한 차이를 보였으며 계측결과와 비교하여 보면 노상이 모델에 포함하여야 할 것으로 판단되었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.75-83
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• 2023

일반적으로 교량은 계곡, 하천 등의 구간을 쉽게 통과하기 위한 목적으로 설치되는 시설물이다. 도심지를 통과하여 운행되는 철도교량 등은 지진, 통행차량의 충돌 등의 외부적인 요인으로 인해 손상이 발생하게 되며, 이로 인한 심각한 인명피해와 주변 시설물의 피해 그리고 운행중단으로 인한 도심지의 기능 마비 등 심각한 인적 물적 피해가 발생할 수 있다. 충돌이 발생한 교량에 대해서는 손상 정도에 따라 부분 보수 혹은 전면 교체 등의 보수작업이 진행되고 있다. 충돌로 인한 손상 혹은 변형이 발생하는 경우, 변형의 정도, 변형으로 인한 교량의 내하력에 영향을 미치는 정도 등에 따라 보수 방법을 결정한다. 본 연구에서는 도심지 내에서 설치되어 운행 중인 노후 철도 교량에 대해 차량의 충돌로 인해 발생한 국부 변형에 대한 보수작업에 대한 수치 해석적 검토를 수행하였다. 이를 위해 차량 충돌로 인하여 발생한 국부 변형에 대한 교량의 구조적 안전성 검토를 수행하였다. 본 논문에서는 분석 결과를 바탕으로 사고 교량의 보수 방법을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.66-73
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• 2024

사장교에서 케이블 부재는 하중을 전달하는 가장 중요한 부재 중 하나이다. 따라서 사장교의 구조적 상태 및 안정성을 평가하기 위해서는 케이블의 상태를 파악하기 위해 지속적인 모니터링을 수행하는 것이 중요하다. 이러한 모니터링 시스템은 케이블에 부착된 가속도계를 통해 진동을 측정하고 이를 토대로 케이블 장력과 감쇠비를 추정하고, 이를 토대로 케이블의 상태 평가의 기초자료로 활용한다. 이러한 상시 모니터링 시스템은 지속적으로 진동 데이터를 측정하기 때문에 데이터 수집 시스템을 포함한 하드웨어가 안정적이고 전력 효율성이 높아야 한다. 또한 지속적으로 생성되는 대량의 진동 신호들을 사람의 개입을 최소화하며 안정적으로 분석할 수 있는 자율모니터링 시스템이 요구된다. 본 연구에서는 IoT를 활용한 도메인 지식 기반 자율 모니터링 시스템을 개발하였다. 케이블 자율 모니터링 시스템을 구현하기 위한 가장 중요한 요소는 케이블의 장력과 감쇠비의 추정을 위한 진동 신호의 주파수 영역 내 발생하는 첨두의 자동 추정이다. 본 연구에서는 도메인 지식 기반 첨두 자동 추정 알고리즘을 데이터 수집 및 On-Board Processing이 가능한 IoT 시스템에 내장하여 IoT 센서 단에서 Edge computing이 가능한 효율적인 IoT 자율 모니터링 시스템을 구현하였다. 개발된 자율 모니터링 시스템을 국내 사장교에 설치하여 장기간 현장 운영 성능을 평가하였으며, 그 결과 장기 데이터 수신률, 장력 추정의 정확성, 효율성 측면에서 기존 시스템과 비교하여 작동 성능을 확인하고 검증하였다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제13권1_2호
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• pp.1-12
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• 1979

To evaluate the present status of physical fittness of Korean long distance runners, body fat, pulmonary functions, maximal oxygen intake and oxygen debt were measured in 5 elite marathoners (A group), 6 college student runners (B group) and 3 middle school student runners (C group). After laboratory tests, full course marathon running was performed in 2 elite marathoners during which their heart rates were monitored continuously. The results are summerized as follows: 1) Total body fat in all three groups are in the range of 13-15% of their body weight. 2) In all three groups, average values of various pulmonary functions were within the normal limits, but those of tidal volume were higher and respiratory rate were lower in comparison to normal values. These phenomena may represent respiratory adaptations against training. The average resting oxygen consumptions in A,B and C were $322{\pm}23$, $278{\pm}14$ and $287{\pm}16$m1/min, respectively. 3) In all three groups, resting blood pressures were in the normal range, but the resting heart rate was slightly lower in groups A $(56{\pm}3\;beats/min)$ and B $(64{\pm}2\;beats/min)$ and higher in group C $(82{\pm}9\;beats/min)$ in comparison to normal values. These changes in cardiovascular functions in marathoners may also represent adaptive phenomena. 4) During treadmill running the minute ventilation and oxygen consumption of the runners increased lineally with work load in all three groups. When the oxygen consumption was related to heart rate, it appeared to be a exponential function of the heart rate in all three groups. 5) The average maximal heart rates during maximal work were $196{\pm}3$, $191{\pm}3$ and $196{\pm}5\;beats/min$ for groups A,B and C, respectively. Maximal oxygen intakes were $84.2{\pm}3.3\;ml/min/kg$ in group A, $65.2{\pm}1.1\;ml/min/kg$ in group B and $58.7{\pm}0.4\;ml/min/kg$ in group C. 6) In all three groups, oxygen debts and the rates of recovery of heart rate after treadmill running were lower than those of long ditsance runners reported previously. 7) The 40 km running time in 2 elite marathoners was recorded to be $2^{\circ}42'25'$, and their mean speed was 243 m/min (ranged 218 to 274 m/min). The heart rate appeared to increase lineally with running speed, and the total energy expenditure during 40 km running was approximately 1360.2 Calories. From these it can be speculated that if their heart rates were maintained at 166 beats/min during the full course of marathon running, their records would be arround $2^{\circ}15'$. Based on these results, we may suspect that a successful long distance running is, in part, dependent on the economical utilization of one's aerobic capacity.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제6권2호
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• pp.9-19
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• 1982

소형(小型) 디젤엔진의 예연소실(豫燃燒室) 형상(形狀)이 저온시(低溫時)의 시동성(始動性)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하기 위해 8종(種)의 예연소실(豫燃燒室)과 2종(種)의 실린더헤드를 제작(製作)하여 $2^7$ 요인실험법(要因實驗法)에 의해 1회(回) 조작시(操作時) 최저(最低) 시동가능(始動可能) 온도(溫度), 최대출력(最大出力), 전부하(全負荷)(4/4) 및 과부하(過負荷)(11/10)시(時)의 연료소비율(燃料消費率)을 측정(測定)하여 분석(分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하연 다음과 같다. 가. 피스톤 상면(上面)에 대한 주분사구(主噴射口)의 상대각도(相對角度)가 $20^{\circ}$에서 $18^{\circ}$로 감소(減少)하면 최저(最低) 시동가능(始動可能) 온도(溫度)가 약(約) $2.4^{\circ}C$ 낮아졌으며 최대출력(最大出力)은 약(約) 0.3ps 증가(增加)되었다. 나. 실린더헤드 홈 각도(角度)가 $20^{\circ}$에서 $18^{\circ}$로 작아짐에 따라 최저(最低) 시동가능(始動可能) 온도(溫度)가 약(約) $3.3^{\circ}C$ 낮아졌으며, 최대출력(最大出力)은 약(約) 0.3ps 감소(減少)되었다. 다. 예연소실(豫燃燒室) 길이가 17.5mm에서 15.5mm로 짧아지면 최저(最低) 시동가능(始動可能) 온도(溫度)가 $2^{\circ}C$ 낮아졌으며 최대출력(最大出力)은 0.2ps정도(程度) 감소(減少)되었다. 라. 주분사구(主噴射口) 직경(直俓)이 4.8mm에서 4.5mm로 작아지면 최대출력(最大出力)은 0.2ps정도(程度) 증가(增加)했으나, 주분사구(主噴射口) 직경(直俓)만이 변화(變化)에 따른 시동성(始動性)의 차이(差異)는 인정(認定)되지 않았다. 마. 주분사구(主噴射口) 각도(角度)가 $47^{\circ}$이고 실린더헤드 홈 각도(角度)가 $18^{\circ}$일 경우(境遇) 시동가능(始動可能) 온도(溫度)가 가장 낮았으며, 주분사구(主噴射口) 직경(直俓)이 4.5mm이고 예연소실(豫燃燒室) 길이가 17.5mm일 경우(境遇) 최대출력(最大出力)도 가장 높았고, 전부하(全負荷) 및 과부하시(過負荷時)의 연료소비율(燃料消費率)도 가장 낮았다. 바. 실린더 헤드홈 각도(角度)와 주분사구(主噴射口)의 각도(角度)가 각각(各各) 시동성(始動性) 향상(向上)에 가장 큰 영향(影響)을 미쳤으며, 또한 주분사구(主噴射口) 직경(直俓)과 예연소실(豫燃燒室) 길이와의 교호작용(交互作用)이 최대출력(最大出力)에 가장 큰 영향(影響)을 미쳤으므로 이들 요인(要因)에 대한 처리수(處理數)를 늘려 시험(試驗)해 볼 필요성(必要性)이 있는 것으로 사료(思料)된다. 사. 본(本) 실험(實驗)에서 최적조건(最適條件)으로 나타난 시작(試作) 예연소실(豫燃燒室)은 기존(旣存) 예연소실(豫燃燒室)보다 약(約) $-6^{\circ}C$의 시동성(始動性) 향상(向上)을 나타냈다.

• Strategy21
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• 통권30호
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• pp.99-142
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• 2012

Withe increased North Korea's security threats, the South Korean navy has been faced with deteriorating security environment. While North Korea has increased asymmetric forces in the maritime and underwater with the development of nuclear weapons, and China and Japan have made a large investment in the buildup of naval forces, the power of the Pacific fleet of the US, a key ally is expected to be weakened. The biggest threat comes from China's intervention in case of full-scale war with North Korea, but low-density conflict issues are also serious problems. North Korea has violated the Armistice Agreement 2,660 times since the end of Korean War, among which the number of marine provocations reaches 1,430 times, and the tension over the NLL issue has been intensifying. With tension mounting between Korea and Japan over the Dokdo issue and conflict escalating with China over Ieo do Islet, the US Navy has confronted situation where it cannot fully concentrate on the security of the Korean peninsula, which leads to need for strengthening of South Korea's naval forces. Let's look at naval forces of neighboring countries. North Korea is threatening South Korean navy with its increased asymmetric forces, including submarines. China has achieved the remarkable development of naval forces since the promotion of 3-step plan to strengthen naval power from 1989, and it now retains highly modernized naval forces. Japan makes an investment in the construction of stat of the art warship every year. Since Japan's warship boasts of its advanced performance, Japan's Maritime Self Defense Force is evaluated the second most powerful behind the US Navy on the assumption that submarine power is not included in the naval forces. In this situation, naval power construction of South Korean navy should be done in phases, focusing on the followings; First, military strength to repel the energy warship quickly without any damage in case of battle with North Korea needs to be secured. Second, it is necessary to develop abilities to discourage the use of nuclear weapons of North Korea and attack its nuclear facilities in case of emergency. Third, construction of military power to suppress armed provocations from China and Japan is required. Based on the above naval power construction methods, the direction of power construction is suggested as follows. The sea fleet needs to build up its war potential to defeat the naval forces of North Korea quickly and participate in anti-submarine operations in response to North Korea's provocations. The task fleet should be composed of 3 task flotilla and retain the power to support the sea fleet and suppress the occurrence of maritime disputes with neighboring countries. In addition, it is necessary to expand submarine power, a high value power asset in preparation for establishment of submarine headquarters in 2015, develop anti-submarine helicopter and load SLAM-ER missile onto P-3C patrol aircraft. In case of maine corps, division class military force should be able to conduct landing operations. It takes more than 10 years to construct a new warship. Accordingly, it is necessary to establish plans for naval power construction carefully in consideration of reality and future. For the naval forces to safeguard maritime sovereignty and contribute to national security, the acquisition of a huge budget and buildup of military power is required. In this regard, enhancement of naval power can be achieved only through national, political and military understanding and agreement. It is necessary to let the nation know that modern naval forces with improved weapon system can serve as comprehensive armed forces to secure the command of the sea, perform defense of territory and territorial sky and attack the enemy's strategic facilities and budget inputted in the naval forces is the essential source for early end of the war and minimization of damage to the people. If the naval power construction is not realized, we can be faced with a national disgrace of usurpation of national sovereignty of 100 years ago. Accordingly, the strengthening of naval forces must be realized.