• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.62-69
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• 2022

EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)는 기존의 중앙집중식 유압시스템에 비해 높은 에너지 효율을 가진다. 특히 항공기용 EHA는 고장상황에 대비하여 이중화 설계가 일반적이다. 또한 장착공간의 한계로, 구동기 길이를 최적화 하여야 한다. 따라서 양로드형 실린더와 단로드형 실린더의 직렬 구성이 유리하다. 하지만 피스톤 수압부 면적의 비대칭성으로 인해, 일반적인 제어 기법으로 이중화 구동 시 두 실린더 사이에 Force Fighting 현상이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이중화된 EHA의 시뮬레이션을 통해 Force Fighting 현상을 확인하였다. 이를 억제하기 위한 방법으로 Load Compensation 제어기와 힘 제어 기반 위치 제어기를 적용하였고 시뮬레이션을 통해 각각의 성능을 비교 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1C호
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• pp.33-42
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• 2006

우리나라 하천 제방은 유래를 알 수없는 오래 된 것이 많고 당시 공학적 배경 없이 주변에서 손쉽게 얻을 수 있는 재료를 사용하여 제방을 축조하였기 때문에 근본적으로 많은 문제점을 내포하고 있다. 현재에 와서는 제체가 노후화 되고 최근 기상이변으로 인해 제방의 안전이 더욱 크게 위협받으면서 제방단면을 증대시키거나 수리시설을 전폭 재검토하는 등 설계 보완적 측면의 여러 가지 대책방안이 수립되고 있다. 그러나 제방을 신설하거나 기존단면을 보수 또는 단면을 증대함에 있어 재료특성을 제대로 반영하지 못하고 아직도 단편적인 설계기준을 전면 적용하거나 획일적인 다짐 시공관리 기준을 적용하는 정도로 그치는 경우도 있다. 따라서 본 검토에서는 제체의 재료특성에 주안점을 두어 Sherard(1953)가 제안한 균열 및 파이핑 저항등급을 소개, 이를 실제 파이핑이 발생한 국내 하천제방에 적용한 결과를 제시하고 유한요소법에 의한 침투해석을 실시하여 현행 설계기준에 의한 안정검토 결과와 비교해 보았다. 검토결과, 두 방법 모두 파이핑이 발생하는 것으로 평가되었으나 파이핑 저항등급은 다짐의 영향이 고려되어야 하고, 입도기준의 경우 주어진 재료의 입도와 제안된 입도기준과의 일치도를 정량적으로 제시하기 어려운 문제점을 보여 이에 대한 보완이 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권9호
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• pp.661-670
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• 2020

최근 지진재해의 규모가 점차 증대됨에 따라 세계적으로 개별 시설물에 대한 내진성능평가와 관련한 연구가 다수 진행되고 있다. 상수도 시스템은 타 기반 시설에 비해 설치범위가 광범위하고 그 구성요소가 다양해 고려할 것이 많아 지진에 대한 안정성을 정확하고 효과적으로 확보하기 힘든 실정이다. 따라서 지진을 대비한 상수도 시스템의 내진성능 평가 방안을 연구하고 개발할 필요가 있다. 지진에 의한 상수도 시스템의 내진성능을 평가하기 위해 지반운동예측식(Ground Motion Prediction Equation, GMPE)이 활용된다. GMPE는 지진 규모 등과 같은 독립변수 와 PGV (Peak Ground Velocity), PGA (Peak Ground Acceleration)와 같은 지반운동 등을 고려하여 산정하게 된다. 우리나라에서 발생된 높은 강도의 지진 데이터는 현재까지 많이 축적되지 않아 특정 지진에 국한된 데이터를 활용하여 GMPE를 결정하는 등의 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 우리나라에서 계측된 지진 데이터를 활용하여 국내 지진 모의에 적합한 GMPE를 선정하고자 하였으며, 이를 위해 기존 국내 지진을 기반으로 산정된 GMPE식을 분석하고 그 결과를 제시하였다. 본 연구를 통해 결정된 적정 GMPE는 상수도관망의 수리학적 내진성능 평가에 직접적으로 활용 가능하다. 즉, 파손확률 모형과의 연계를 통한 지진시 관로 파손률의 정량화가 가능하며, 파손 및 누수에 의한 단수지역 파악 등과 같은 피해범위 산정시 보다 객관적이며 합리적인 결과 도출이 가능하다. 최종적으로 이와 같은 내진 성능 정량화 결과는 지진재해가 발생하였을 경우 그 피해를 최소화할 수 있는 최적 복구방안 마련과 선제적 관망 내진설계의 기준 자료로 활용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.47-56
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• 2020

콘크리트 구조물의 주요 열화 현상 중 하나인 염해는 내부 보강재의 부식을 야기하여 최종적으로 구조적 문제를 야기한다. 본 연구에서는 3가지 수준의 물-결합재 비 (0.37, 0.42, 0.47) 및 GGBFS 치환률 (0 %, 30 %, 50 %)을 고려한 콘크리트를 대상으로 재령 1,095일에 촉진염화물 확산 시험을 수행하였다. Tang's method와 ASTM C 1202에 준하여 각 배합의 촉진 염화물 확산계수 및 통과 전하량을 평가하였으며 선행 연구의 이전재령일 시험결과와의 고찰을 통해 재령의 증가에 따라 변화하는 내구성능 거동을 고찰하였다. 재령일이 증가함에 따라 통과 전하량과 확산계수는 크게 감소하였으며, 특히 GGBFS를 혼입한 배합에서는 잠재 수경성에 의해 OPC 배합 대비 큰 폭의 감소가 나타났다. 또한 OPC 배합의 통과 전하량 평가 결과의 경우, 재령 1,095일에서도 "Moderate" 등급에 포함되는 배합이 존재하기 때문에 OPC를 단독으로 사용하는 경우 염해에 취약한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 촉진 염화물 확산계수 평가 결과를 기반으로 시간의존성지수를 도출하고 설계변수를 확률함수로 가정하여 결정론 및 확률론적 내구수명 해석을 수행하였다. 확률론적 내구수명 해석 시에는 MCS (Monte carlo Simulation)을 이용하여 내구성 파괴확률을 계산하여 내구수명을 도출하였다. 확률론적 내구수명은 결정론적 내구수명 대비 낮은 값을 나타내었는데 이는 목표 파괴 확률을 10 %로 매우 낮게 설정하였기 때문이다. 구조물의 용도에 적합한 목표 파괴확률을 설정하고 설계변수별로 적절한 변동성을 고려할 수 있다면 더욱 경제적인 설계가 가능해지리라 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.156-163
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• 2009

연구목적: 4종 구치용도재관(Full-porcelain-occlusal-surfaced PFG, Half-porcelain-occlusal-surfaced PFG, Empress 2, Ice Zirkon)과 선별된 한국음식의 fracture load와 dynamic cyclic load를 측정하여 구치용 도재관에 파절을 일으킬 가능성이 있는 한국음식을 선별하는데 있다. 연구재료 및 방법: 4종의 각 porcelain 보철물 system 당 15개의 축대칭을 이루는 crown을 제작했다. 이때 occlusal reduction은 1.5-2.0 mm로 했다(중심부 1.5 mm, 교두부 2.0 mm). 각 15개의 시편의 교합면 중앙부에 직경 5 mm의 stainless steel ball을 위치시킨 후 Instron 4465 universal testing machine(Instron, Norwood, MA USA)을 이용하여 5 mm/min의 crosshead speed로 수직 부하를 주어 파절을 일으키는 최대 부하(N)를 기록했다. 이후, 한국음식 중 삶은 게, 닭(뼈포함), 소갈비(뼈포함), 마른 오징어, 건멸치, 사탕, 호두껍질을 표본으로 설정하고 이들을 파절시키는 최대 부하(N)를 universal testing machine(Instron 4465) 에서 측정하여 기록했다. 각 항목당 15번을 측정했다. 음식물을 파절시킬 때 필요한 최대부하와 각 보철물의 파절저항을 비교하여 한국의 식습관과 도재를 이용한 보철물 파절의 상관관계를 조사하였다. fracture loads는 analysis of variance 와 Post Hoc tests를 이용해서 분석하였다($\alpha$=0.05). 차후에 위에서 얻은 결과를 바탕으로 Hydraulic Dynamic Fatigue Testing Machine(858 Bionix II, MTS systems, Eden Prairie, MN USA)를 이용하여 4종의 각 porcelain 보철물 system당 5개의 crown에 14Hz Cyclic Load를 가하여 crown에 파절을 일으키는 masticatory cycle수를 알아 보았다. Load 수치는 41.0 N(건멸치 파절강도), 169.0 N(마른오징어 파절강도), 382.9 N(닭뼈 파절강도), 2224.8 N(사탕 파절강도)로 설정하였다. 결과: 95% confidence intervals for mean fracture load는 2599.3-2809.1 N(완전도재교합면 PFG), 3689.4-3819.9 N(반도재교합면 PFG), 1501.2-1867.9 N(Ice Zirkon), 803.2-1188.5 N(Empress 2)로 나왔고 95% confidence intervals for dynamic cyclic load on fracture는 instron 상에서 도재보철물에 파절을 일으키지 않은 load인 2224.8 N(사탕 파절강도)와 382.9 N(닭뼈 파절강도)로 실험했을 때, 2224.8 N에서 4796.8-9321.2 cycles(완전도재교합면 PFG), 2224.8 N에서 881705.1-1143565.7 cycles(반도재교합면 PFG), 382.9 N에서 979993.0-1145773.4 cycles(Ice Zirkon), 382.9 N에서 564.1-954.7 cycles(Empress 2)로 나왔다. 결론: 통계학적으로 유의할 만한 차이가 그룹들 간 fracture load에서 나타났다. 한국음식물 중 소갈비(뼈포함)와 사탕(자두맛캔디)은 구치용 도재보철물을 파절시킬 가능성이 있는 음식물로 밝혀졌다. 단일수직부하에서는 파절이 생기지 않는 경우라 할지라도 dynamic cyclic load를 줄 경우 일정 주기 후에 파절이 생기는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제19권4호
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• pp.280-292
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• 2017

우박은 흔하지 않은 기상현상이며 산림의 피해에 대한 보고는 더욱 드물다. 우리나라도 2014년 충북 음성군에서 14.1ha의 피해 이외에는 공식적 보고가 거의 없었다. 그러나 유럽과 미국의 자료에 의하면 2000년대 들어 우박의 발생빈도가 증가하고 있으며, 미국과 호주, 우리나라 충북의 경우 산림에서 우박에 의해 가장 심하게 피해를 받는 수종은 소나무류이었고, 우박에 의한 물리적 피해 이후 2차적으로 병이나 가뭄이 겹치면 그 피해가 커지는 것으로 알려지고 있다. 2017년 5월 31일 전남 일대에서 0.5~5.0cm(최대 10.0cm), 6월 1일 경북 봉화에서 1.5~3.0cm(최대 5.0cm) 크기의 우박이 내려 농작물은 물론 숲에 많은 피해를 입혔다. 이에 본 연구에서는 우박으로 인한 산림 피해지에 대해 드론 및 항공사진 자료를 활용하여 피해 등급별로 도면화하여 피해 수종과 피해 규모를 파악하고 지형적 특성, 기상요인 등과의 연관성 등을 분석하였다. 전체 산림 피해면적은 4,105.2ha이었고, 전남은 화순, 담양, 곡성 등 3개 군에서 1,163.1ha, 경북은 봉화에서 2,942.3ha이었다. 그러나 피해강도로 보았을 때 피해 "심" 지역 전체 326.7ha의 91%가 전남에 분포하였고 이 중 57%인 185.2ha가 화순에 집중되었다. 피해가 가장 심한 수종은 소나무이었고 다음으로는 리기다소나무이었으며, 활엽수는 백합나무의 피해율이 높았으나 고사여부에 대한 모니터링이 필요하고 졸참나무, 서어나무 등의 활엽수들은 대부분 회복되었다. 피해지의 지형 특성을 살펴보면 전남은 주로 남사면과 서사면에, 경북은 주로 북-북서면에 피해가 컸는데 이는 우박이 내릴 당시의 풍향과 관계된다. 우박피해 이후 소나무류의 고사 원인은 우박에 의한 물리적 피해와 우박이 내린 시기 전후 지속된 고온과 가뭄이 함께 작용한 것으로 판단된다. 나무 고사에 영향을 미쳤을 것으로 판단되는 병이나 해충은 발견되지 않았다. 우박과 가뭄에 의해 피해를 입은 소나무가 고사한 메커니즘을 제시하였다.