• 제목/요약/키워드: Infinite slope

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지형공간 정보를 활용한 산사태 안정평가의 확률론적 해석 (Probabilistic Analysis for Stability Evaluation of Landslides Using Geo-spatial Information)

  • 박병수
    • 대한공간정보학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.55-62
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    • 2006
  • 본 연구는 산사태의 발생 가능성을 평가하기 위하여 지형공간 정보를 활용하여 지형자료를 구축하고, 힘의 평형으로 유도된 무한사면 안정해석모델을 적용하여 산사태 가능성을 정량적인 안전지표로 평가하였다. 또한, 해석모델에 입력인자의 불확실성을 고려할 수 있는 확률변수 개념을 도입하여 신뢰성 이론에 근거를 둔 산사태의 확률론적 분석법을 연구하였다. 이러한 해석방법의 적용성을 검토하기 위하여 실제 현장자료로부터 지형정보와 토질 조건 등을 획득하고, 넓은 지역에 대한 개략적 평가를 위한 전체해석과 세밀한 결과 도출을 위한 상세해석을 실시하였다. 이를 통하여 전반적인 산사태 발생 가능성 경향, 산사태 가능성이 높은 상세해석 구간 선정 및 상세구간에서의 보다 높은 정도의 산사태발생 가능성을 안전율과 파괴확률의 안정지표로 분석할 수 있었다.

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가상현실 대화용 가상걸음 장치의 지능제어 (Intelligent Control of a Virtual Walking Machine for Virtual Reality Interface)

  • 윤정원;박장우;류제하
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.926-934
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    • 2006
  • This paper proposes intelligent control of a virtual walking machine that can generate infinite floor for various surfaces and can provide proprioceptive feedback of walking to a user. This machine allows users to participate in a life-like walking experience in virtual environments with various terrains. The controller of the machine is implemented hierarchically, at low-level for robust actuator control, at mid-level fur platform control to compensate the external forces by foot contact, and at high-level control for generating walking trajectory. The high level controller is suggested to generate continuous walking on an infinite floor for various terrains. For the high level control, each independent platform follows a man foot during the swing phase, while the other platform moves back during single stance phase. During double limb support, two platforms manipulate neutral positions to compensate the offset errors generated by velocity changes. This control can, therefore, satisfy natural walking conditions in any direction. Transition phase between the swing and the stance phases is detected by using simple switch sensor system, while human foot motions are sensed by careful calibration with a magnetic motion tracker attached to the shoe. Experimental results of walking simulations at level ground, slope, and stairs, show that with the proposed machine, a general person can walk naturally on various terrains with safety and without any considerable disturbances. This interface can be applied to various areas such as VR navigations, rehabilitation, and gait analysis.

극성이 상이한 용질-용매계에서 무한희석 활동도 계수의 가스크로마토그래피에 의한 측정 (Infinite Dilution Activity Coefficients by Gab Chromatography for Variously Polarized Solute-Solvent Systems)

  • 김철우;김희덕;박준옥;남세종
    • 공업화학
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    • 제4권3호
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    • pp.474-481
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    • 1993
  • 무극성, 극성 용매 중 무극성, 극성용질의 무한희석 활동도계수를 가스 크로마토그래피에 의하여 $60^{\circ}C$로부터 $100^{\circ}C$ 범위에서 측정하였다. 무극성용매(n-octadecane)와 극성용매(n-hexadecyl alcohol)에 있어서 무극성용질(alkanes, cyclohexane, benzene, toluene과 $CCl_4$)의 $ln{\gamma}{\infty}$는 1/T 따라 비례하여 증가하였으며, 일정온도에서 동족렬의 $ln{\gamma}{\infty}$는 용질의 탄소수 증가에 따라 비례하여 증가하였다. 극성용질(alcohols, esters and ketones)과 약극성용매(di-2-ethyl adiphate and di-2-ethylhexylsebacate)계에서, 용질의 $ln{\gamma}{\infty}$는 1/T 증가에 따라 변화율이 증가하였으며, 또 일정온도에서 동족렬 용질의 $ln{\gamma}{\infty}$는 탄소수 증가에 따라 반비례하여 감소하였다. 극성용질(alcohols, esters and ketones)은 극성이 큰 용매(triphenyl-phosphate and tricresyl phosphate)계에 있어서, $ln{\gamma}{\infty}$는 1/T 증가에 따라 변화율이 증가하였으며, 일정온도에서 동족렬의 $ln{\gamma}{\infty}$는 용질의 탄소수 증가에 따라 비례하여 증가하였다.

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식생의 뿌리 점착력과 지표유출의 흐름 조건을 고려한 산사태의 발생 특성 분석: 충청북도 제천지역의 사례를 중심으로 (Analysis of Landslide Occurrence Characteristics Based on the Root Cohesion of Vegetation and Flow Direction of Surface Runoff: A Case Study of Landslides in Jecheon-si, Chungcheongbuk-do, South Korea)

  • 이재욱;조용찬;김석우;김민석;오현주
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권4호
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    • pp.426-441
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    • 2023
  • 본 연구에서는 수확벌채에 따른 수목의 뿌리 점착력의 변화와 토양의 포화를 가정한 지표유출의 세 가지 흐름 기법(SFD; Single flow direction, MFD; Multiple flow direction, IFD; Infinite flow direction)을 무한사면 안전율 공식에 적용하여 산사태 발생 예측 모델링의 정확성을 분석하였다. 이를 위해 2020년 8월 집중호우의 영향으로 자연사면과 벌채사면에서 다수의 산사태가 발생한 제천지역을 연구지역으로 선정하였다. 위성영상과 25cm급 항공사진을 이용한 산사태 인벤토리 맵핑 결과, 연구지역 내에서 총 830개소의 산사태 발생원이 확인되었다. 산사태 모델링 결과, 벌채에 따른 뿌리 점착력의 변화를 고려한 경우(MFD: 0.81, IFD: 0.80, SFD: 0.80)가 벌채의 영향을 고려하지 않은 경우(MFD: 0.79, IFD: 0.79, SFD: 0.78)에 비하여 AUROC(Area Under the Receiver Operating Characteristics) 분석에서 정확성이 1.3~2.6% 향상되는 것으로 나타났다. 또한, MFD 알고리즘을 이용한 경우는 다른 알고리즘과 비교하여 AUROC 분석에서 정확성이 최대 1.3% 향상되었다. 이러한 결과는 식생조건의 변화를 고려한 뿌리 점착력의 차등 적용과 지표유출수 흐름기법의 선정이 산사태 예측 모델링에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 향후 이 연구의 결과는 현지 수문모니터링과 함께 수종별 뿌리 점착력의 특징 및 변화를 고려하여 검증되어야 할 것이다.

유역 내에서의 산사태에 의한 토사발생특성 분석 1. 토사발생모의 및 검증 (Analysis on Characteristics of Sediment Produce by Landslide in a Basin 1. Simulation of Sediment Produce and its Verification)

  • 유철상;김기욱;김성준;이미선
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.133-145
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    • 2010
  • 본 연구에서는 강우에 기인하는 산사태에 의한 토사발생특성을 분석하였다. 이를 위해 1차원 불포화 지하수해석을 수행하여 강우에 따른 토양수분의 거동을 추정하였으며, 무한사면해석법을 이용하여 토양수분상태에 따른 유역단위 사면안정해석을 수행하였다. 사면안정해석에는 산사태의 발생 및 파괴깊이에 영향을 주는 토양심 및 여러 식생인자들을 함께 고려하였다. 파괴사면의 회복기간을 고려하여 연별토사발생량을 계산한 결과, 1963, 1970, 2002년에 유역 내에서 많은 양의 토사가 발생하였음을 알 수 있었다. 위성영상을 이용한 모의결과의 검증결과, 분석에 사용한 매개변수의 불확실성에 기인하여 위성영상과 모형을 이용한 결과에서 나타나는 산사태 발생위치에는 다소 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 하지만, 오봉댐유역을 왕산천과 도마천 유역으로 구분하는 경우, 이 둘 소유역 단위의 결과는 약 20% 전후의 오차를 가지는 것을 알 수 있었고, 전체유역에 대하여 비교하면 약 4%의 오차만을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 위성영상을 이용한 토지피복분류과정상의 오차, 토지피복자료를 이용한 산사태 발생지역 구분과정상의 오차, 아울러 모형의 오차 등을 고려할 때, 이러한 오차는 매우 미미한 수준인 것으로 판단되며, 이를 통해 모형의 적용성을 확인할 수 있었다.

Stability assessment of soil slopes in three dimensions: The effect of the width of failure and of tension crack

  • Pantelidis, Lysandros;Gravanis, Elias;Gkotsis, Konstantinos-Paraskevas
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제22권4호
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    • pp.319-328
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    • 2020
  • This paper investigates the effect of the width of failure and tension crack (TC) on the stability of cohesive-frictional soil slopes in three dimensions. Working analytically, the slip surface and the tension crack are considered to have spheroid and cylindrical shape respectively, although the case of tension crack having planar, vertical surface is also discussed; the latter was found to return higher safety factor values. Because at the initiation of a purely rotational slide along a spheroid surface no shear forces develop inside the failure mass, the rigid body concept is conveniently used; in this respect, the validity of the rigid body concept is discussed, whilst it is supported by comparison examples. Stability tables are given for fully drained and fully saturated slopes without TC, with non-filled TC as well as with fully-filled TC. Among the main findings is that, the width of failure corresponding to the minimum safety factor value is not always infinite, but it is affected by the triggering factor for failure (e.g., water acting as pore pressures and/or as hydrostatic force in the TC). More specifically, it was found that, when a slope is near its limit equilibrium and under the influence of a triggering factor, the minimum safety factor value corresponds to a near spherical failure mechanism, even if the triggering factor (e.g., pore-water pressures) acts uniformly along the third dimension. Moreover, it was found that, the effect of tension crack is much greater when the stability of slopes is studied in three dimensions; indeed, safety factor values comparable to the 2D case are obtained.

부유식 방파제의 반사-투과 경계조건을 적용한 항만 정온도의 해석 (Harbor Tranquility Analysis with the Reflection-Transmission Boundary Condition of Floating Breakwaters)

  • 전인식;최민호;심재설;오병철
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.76-85
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    • 2002
  • 부유식 방파제는 고정식 방파제에 비하여 항 내·외 해수교환성은 우수한 반면, 항내 정은도가 다소 저하되는 특징이 있다. 따라서, 설계초기단계에서 부유식 방파제의 여러 평면배치 대안에 대하여 항내 정온도를 적절히 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 기존의 시간의존완경사 방정식을 부유식 방파제 설치안에 대해서도 적용할 수 있도록 하기 위하여 부유식 방파제의 반사와 투과를 동시에 반영할 수 있는 일종의 반사-투과 경계조건을 정식화하였다. 본 경계조건의 성능을 검토하기 위하여 이차원 및 삼차원 해석을 수행한 결과, 수치해석에 입력된 반사 및 투과율이 수치적으로 잘 구현됨을 확인하였다. 마지막으로 본 반사-투과 경계조건을 부유식 방파제가 설치되어 있는 가상적 항만에 적용하였으며, 본 수치해석이 부유식 방파제의 실해역 설치를 위한 실무에서도 충분히 효과적으로 이용될 수 있음을 예시하였다.

도시철도 차륜의 접촉피로 초기수명 평가 (Estimation of Contact Fatigue Initiation Lifetime of an Urban Railway Wheel)

  • 안종곤;유인동;권석진;김호경
    • Tribology and Lubricants
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    • 제28권1호
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    • pp.19-26
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    • 2012
  • Rolling contact fatigue of an urban railway wheel was analysed during its rolling. A FEM analysis was performed using a 3D modelling of rail and wheel, considering the slope of the rail and nonlinear isotropic and kinematic hardening behavior of the rail and the wheel. The maximum von-Mises stress and contact pressure between the rail and wheel were 656.9 MPa and 1111.4 MPa, respectively, under axial load of 85 kN with friction coefficient of 0. The fatigue initiation life prediction relationships by strain-lifetime (${\varepsilon}$-N) and Smith-Watson-Topper method were drawn for the wheel steel as follows: $N_i=7.35{\times}10^6{\times}SWT^{-3.56}$ and $N_i=5.41{\times}10^{-9}{\times}(\frac{{\Delta}{\varepsilon}}{2})^{-5.77}$. The fatigue lifetimes of the wheel due to rolling contact were determined to be infinite by ${\varepsilon}$-N and SWT methods.

한국 사찰 산신각(山神閣)의 건축적 특성과 성격 연구 (A Study on Sansinkak of Korean Temple)

  • 양상현;김예정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.3982-3987
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    • 2010
  • 산신은 우리나라의 전통적 토착 신앙이 불교 내부에 수용된 것으로 사찰 안에 산신각이 건립된 것은 17세기 이후에 시작된 것으로 본다. 불교 고유의 신격이 아닌 까닭에 산신각의 입지는 불전의 배후에 떨어져 산과 가까운 기슭에 위치하고 있는 것이 대부분이다. 대다수의 사찰에서 산신각에 중요한 의미를 부여하고 있음에도 그 크기가 작은 까닭은 산신 신앙의 개인성에서 비롯한 것이며 또한 이러한 간결한 형태를 통하여 산천 정기가 집약, 응축된 장소임을 강하게 표현하려는 상징적 의도가 나타난 것이라고 할 수 있다. 산신각은 산천의 정기가 사찰 안으로 흘러 모여드는 통로이자 불교의 고유한 신앙체계가 무한한 자연의 영역으로 확장되는 출구이기도 하다.

고무의 힘-변위 관계를 나타내는 모델링에의 볼테라 급수의 응용 (Application of Volterra Series to Modeling an Elastomer Force-Displacement Relation)

  • 성단근
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.71-78
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    • 1989
  • 비선형 시스템의 입출력 관계는 볼테라 급수로 나타낼 수 있으며 그것은 볼테라 커널에 의해 규명될 수 있다. 본 연구는 소수의 볼테라 급수항을 사용하여 계단 입력에 의한 고무의 힘-변위 관계를 모델링하는데 관한 것이다. 무한의 기울기를 가진 계단 입력을 가하여 얻어진 실험결과에서 일정한 압축시의 계단입력에 대한 결과를 예측한다. 비스코일레스틱 재료를 나타내는 현저한 특징중의 하나인 힘-변위 관계를 모델링하기 위해 2차와 3차 볼테라 급수 모델을 사용한다. 3차 볼테라 급수 모델이 2차 볼테라 급수 모델의 결과에 비해 더 좋은 결과가 얻어지고 있다.

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