• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권2호
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• pp.181-197
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• 2024

A numerical method is presented in this paper, for buckling analysis of thin arbitrary stiffened composite cylindrical shells under axial compression. The stiffeners can be placed inside and outside of the shell. The shell and stiffeners are operated as discrete elements, and their interactions are taking place through the compatibility conditions along their intersecting lines. The governing equations of motion are obtained based on Koiter's theory and solved by utilizing the principle of the minimum potential energy. Then, the buckling load coefficient and the critical buckling load are computed by solving characteristic equations. In this formulation, the elastic and geometric stiffness matrices of a single curved strip of the shell and stiffeners can be located anywhere within the shell element and in any direction are provided. Moreover, five stiffened composite shell specimens are made and tested under axial compression loading. The reliability of the presented method is validated by comparing its numerical results with those of commercial software, experiments, and other published numerical results. In addition, by using the ANSYS code, a 3-D finite element model that takes the exact geometric arrangement and the properties of the stiffeners and the shell into consideration is built. Finally, the effects of Poisson's ratio, shell length-to-radius ratio, shell thickness, cross-sectional area, angle, eccentricity, torsional stiffness, numbers and geometric configuration of stiffeners on the buckling of stiffened composite shells with various end conditions are computed. The results gained can be used as a meaningful benchmark for researchers to validate their analytical and numerical methods.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.261-268
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• 2004

골다공증은 골 조직의 량이 감소하여 골절의 가능성이 증가하는 상태이다. 뼈의 전기적 특성은 골 밀도와 관련이 있으며, 특히 뼈의 절기 저항은 골 소실이 증가할수록 감소하는 것으로 알려져 있다. 만일 신뢰성 있는 측정이 가능하다면, 뼈의 전기적인 특성은 골다공증 진단을 위한 유용한 변수가 될 수 있음을 의미한다 본 연구에서는 EIT (electrical impedance tomography) 기술을 이용하여 뼈의 전기 전도도 평가를 시도하였다. 뼈와 주위의 연조직 간의 전기적인 특성의 차이가 크기 때문에 (100 정도), 일반적으로, 뼈의 EIT를 얻기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 이상 경계 검출을 위해 개발된 adaptive mesh regeneration 기법을 이용하여, 주어진 경계면의 기하학적 조건하에서, 경계 내부의 전기전도도를 복원할 수 있도 록 하였다. 수치 해석은 균일한 타원형 (장경 17 mm, 단경 15 mm) 뼈와 주위의 연 조직으로 구성된 반경 40 mm인 원통형 팬텀으로 모의한 경골에 대해 수행하였다. 타원형 뼈는 팬텀의 원형 단면 중심에서 15 mm 위쪽에 위치하도록 하였다. 연 조직의 전기 전도도는 4 mS/cm로 고정하였고, 뼈에 대해서는 0.01 - 1 mS/cm에서 변하도록 하였다. 측정 오차에 의한 효과를 분석하기 위해 시뮬레이션은 측정 오차를 포함하도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 만일 측정 오차가 5 % 미만으로 유지될 경우, 재구성된 뼈의 전기전도도는 10 % 이내의 오차를 갖는 것으로 나타났다. 예측할수 있듯이 복원의 정확도는 뼈의 전기 전도도가 증가함에 따라 증가하였다. 이것은 사용된 EIT가 골 소실이 진행된 뼈에 대한 좀더 정확한 정보를 제공할 수 있음을 시사한다. 본 연구는, 뼈의 해부학적인 정보를 알고 있을 때 뼈와 주위의 연조직에 대한 단순한 이상 영상에 한정된 결과를 제공하지만, EIT 기술이 골다공증 골절을 예측하는 새로운 방법으로 활용될 가능성을 시사한다.

• 환경영향평가
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• 제30권2호
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• pp.105-116
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• 2021

건물이 밀집되고 인구밀도가 높은 도시는 열섬현상이 가중되고 열쾌적성에 취약하다. 도심에서 방치되고 있는 공지는 주거환경과 도시미관을 저해하고 지역 전체의 경제적 활력이 낮아지며 도시를 쇠퇴하는 하나의 요인으로 다루어진다. 이에 본 연구에서는 서울 종로구 송현동의 공지를 대상으로 개발 시나리오에 따라 주변 미기후 영향을 비교하고자 하였다. 현 상태 유지, 녹지 중심, 건물 중심, 녹지-건물 절충 시나리오를 설정하고, ENVI-met을 사용하여 개별 시나리오별로 대상지와 대상지 주변 1 km 내 변화되는 풍속, 기온, 평균복사온도를 개발 시나리오별 내·외부 영향을 비교분석하였다. 연구 결과, 대상지 내·외부는 녹지 중심의 시나리오가 현 상태 유지 시나리오와 비교했을 때 계절별 평균 기온은 낮아졌고, 풍속이 빨라진 것으로 도출되었다. 여름철 최대 -0.73 ℃가 낮아지거나 1.5 ℃까지 상승될 것으로 예상되었고, 풍속은 시나리오에 따라 최대 210 m 범위까지 영향이 있었다. 또한, 녹지는 내·외부, 건물 배치 및 크기는 녹지보다 효과는 적으나 인접한 외부 공간에 영향을 주는 것을 확인하였다. 본 연구는 송현동 개발 방향에 대한 의사결정 지원 도구로써 도움을 줄 수 있고, 향후 환경영향평가 제도에 미기후에 대한 부분을 반영하는데 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 천문학회지
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• 제50권3호
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• pp.79-92
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• 2017

We present a BV I optical photometric study of the old open cluster Ruprecht 6 using the data obtained with the SMARTS 1.0 m telescope at the CTIO, Chile. Its color-magnitude diagrams show the clear existence of the main-sequence stars, whose turn-off point is located around $V{\approx}18.45mag$ and $B-V{\approx}0.85mag$. Three red clump (RC) stars are identified at V = 16.00 mag, I = 14.41 mag and B - V = 1.35 mag. From the mean $K_s-band$ magnitude of RC stars ($K_s=12.39{\pm}0.21mag$) in Ruprecht 6 from 2MASS photometry and the known absolute magnitudes of the RC stars ($M_{K_S}=-1.595{\pm}0.025mag$), we obtain the distance modulus to Ruprecht 6 of $(m-M)_0=13.84{\pm}0.21mag$ ($d=5.86{\pm}0.60kpc$). From the ($J-K_s$) and (B - V ) colors of the RC stars, comparison of the (B - V ) and (V - I) colors of the bright stars in Ruprecht 6 with those of the intrinsic colors of dwarf and giant stars, and the PARSEC isochrone fittings, we derive the reddening values of E(B - V ) = 0.42 mag and E(V - I) = 0.60 mag. Using the PARSEC isochrone fittings onto the color-magnitude diagrams, we estimate the age and metallicity to be: $log(t)=9.50{\pm}0.10(t=3.16{\pm}0.82Gyr)$ and $[Fe/H]=-0.42{\pm}0.04dex$. We present the Galactocentric radial metallicity gradient analysis for old (age > 1 Gyr) open clusters of the Dias et al. catalog, which likely follow a single relation of $[Fe/H]=(-0.034{\pm}0.007)R_{GC}+(0.190{\pm}0.080)$ (rms = 0.201) for the whole radial range or a dual relation of $[Fe/H]=(-0.077{\pm}0.017)R_{GC}+(0.609{\pm}0.161)$ (rms = 0.152) and constant ([Fe/H] ~ -0.3 dex) value, inside and outside of RGC ~ 12 kpc, respectively. The metallicity and Galactocentric radius ($13.28{\pm}0.54kpc$) of Ruprecht 6 obtained in this study seem to be consistent with both of the relations.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권7호
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• pp.25-34
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• 2016

현재 우리나라에서는 해저케이블 또는 해상구조물 기초부, 흙댐, 도로공사 등의 성토재료로 이용된 다짐풍화토에서 침식(Erosion)으로 인한 사면의 불안정성, 오래된 상 하수관이 누수되거나 파열되어 발생하는 도심지 싱크홀 등의 문제가 발생하고 있다. 이와 같이 건설재료로 많이 이용된 풍화토는 지하수 및 지표수 흐름이 발생할 때 다양한 입자 크기의 점토, 실트 및 세립의 모래들과 함께 침식되거나 세굴 되어 소규모 공동을 형성하며, 일단 침식이나 세굴이 발생되기 시작하면 점차 침식율이 증가하게 되어 급격한 파괴에 도달한다. 본 연구에서는 회전식 수리저항성능 실험기(RCT)를 이용하여 다양한 상대밀도와 선행압밀압력으로 압밀된 다짐화강풍화토의 수리저항성능을 평가하였다. 또한 회전으로 인하여 일정하게 세굴되지 않은 시료의 단면해석을 위해 영상처리기법을 도입하였다. 연구결과 침식으로 인하여 시료의 형상이 일정하지 않는 경우, 계산된 임계전단응력에 큰 오차가 발생되는 것으로 확인되었으며 제안된 영상처리기법으로 보정된 반지름을 이용할 경우보다 정확한 한계 및 임계전단응력 계산이 가능한 것으로 나타났다. 또한 상대밀도와 선행압밀압력이 증가할수록 한계전단응력은 증가하나 임계전단응력은 선행압밀하중 증가에 의한 효과는 크지 않은 것으로 나타났으며, 선행압밀압력에 의한 응력이력보다는 초기 상대밀도의 효과가 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.559-573
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• 2007

강바닥판 교량은 비교적 얇은 강판을 서로 용접에 의해 연결한 구조물로서 많은 양의 용접을 피할 수 없다. 강바닥판의 횡리브 복부판에서는 전단력과 비틀림 모멘트가 작용하는 동시에 종리브의 비틀림으로 인한 면내 면외 변형이 작용하기 때문에 종리브-횡리브 복부판-데크플레이트 교차부 및 횡리브복부판 컷아웃(슬릿)부에서 응력집중 현상이 두드러지게 발생하게 된다. 본 연구에서는 강바닥판 구조형식의 피로성능 향상 효과가 큰 교차부에 스캘럽을 두지 않는 동시에 종리브 내부에 횡리브 복부판면과 일치되게 다이아프램을 설치하면 컷아웃부 및 교차부에서의 응력집중 감소효과가 크며, 특히 다이아프램의 설치가 컷아웃부에서의 응력집중 감소효과에 큰 영향을 미치고 있는 연구결과를 바탕으로 다이아프램 상하부면 곡률반경을 대상으로 매개변수해석을 수행한 결과 피로성능에 영향이 큰 응력집중 감소효과가 큰 최적 다이아프램형상을 도출하였다. 또한 최적 다이아프램 형상을 바탕으로 피로성능 향상에 유리한 다이아프램 최적 설치위치를 도출하였다.

• 한국조경학회지
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• 제37권6호
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• pp.48-56
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• 2010

예로부터 우리나라는 경치가 아름다워 금수강산으로 일컬어 왔으며, 문화재보호법에서는 경치가 아름다운 자연경관뿐만 아니라 역사문화적 가치가 뛰어난 대상을 명승으로 지정하여 보존과 이용을 도모하는 자연문화재로서 운영하고 있다. 하지만 명승은 사적이나 여타 문화재와 같은 행위 제한방식을 중심으로 관리되고 있어 지역발전과 재산권 침해 등 역기능을 줄 뿐만 아니라 문화재로서의 지정 취지를 잘 이해하지 못 하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 1979년 명승으로 지정된 불영사계곡을 대상으로 명승구역 경계의 조정과 현상변경 허용기준을 마련하여 주민들의 재산권을 보호하고자 하였으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 명승구역의 경계조정은 산 능선의 가시권을 기준으로 한 외곽경계의 조정과 경관미를 상실한 훼손지의 지정구역 해제 그리고 기존 취락을 중심으로 내부 해제지에 대해 조정하였으며, 기 지정면적 대비 약 $11,928,932m^2$, 38.6%를 지정구역에서 해제하였다. 둘째, 경관 보존에 중대한 영향을 미치는 현상변경 기준으로 '문화재 외곽경계~500m 반경 이내'에 대한 완충구역을 설정하였다. 셋째, 건축물의 '높이규제' 허용기준은 지붕형태에 따라 평지붕과 박공형태로 나누고, 평지붕은 높이 8m와 2층, 박공의 경우 높이 12m와 2층으로 적용하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.286-291
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• 2014

In this study, novel ultrasonic rotary motor of hexadecagon shape stator was proposed. Stator of the hexadecagon ultrasonic motor was composed of an elastic ring and ceramics. The elastic ring had sixteen sides and sixteen angular points. Eight ceramics were attached on the outer surface of the eight sides of the ring. When rotor of cylindrical shaft was inserted inside of the ring stator, central lines of the sixteen sides of the stator hold the shaft by the slight pressures(frictions). This slight pressure was a preload of the motor and it could be controlled by radius and thickness of the ring. When two sinusoidal voltages which have 90 degree phase difference were applied to each four ceramics, elliptical displacements of inner surface of the ring were obtained. These elliptical displacements of the inner surface rotated the shaft rotor through the frictions. The proposed hexadecagon ultrasonic motor was designed and analyzed by using the finite element method (FEM), depending on materials of the elastic ring. Based on the FEM results, one model of motor which showed maximum displacement at contact points was chosen and fabricated. And characteristics of the motor were compared with simulated results. When the motor was fabricated with these results, EL20ET0.5CT0.5CW2 model showed 115[rpm] speed about input voltage of 60[Vrms] at 65.6[kHz]. And the maximum torque of 6[gfcm] was obtained. From these results, the hexadecagon shaped ultrasonic motor can be used to actuator for optical device which needs detailed position control. Also it can be used to medical and portable device by reducing size and weight.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.38-45
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• 2020

아진공 튜브 안을 부상한 상태로 주행하는 캡슐트레인은 공기저항력 및 마찰력을 획기적으로 줄임으로써 초고속 주행이 가능하다. 캡슐트레인에서 부상방식으로 사용되는 초전도 유도 반발식 부상은 부상 공극이 커서 인프라 건설비용이 저렴하고 별도의 부상제어가 필요 없는 장점이 있지만, 부상·안내 공극의 변화가 크고 부상 및 안내력에 댐핑 특성이 작아 주행 안정성 및 승차감을 악화시킬 수 있다. 본 연구에서는 초전도 유도 반발식 부상방식에 기반한 캡슐트레인의 동특성 해석 모델을 구축하고 이를 활용하여 캡슐트레인의 주행 특성을 분석하였다. 먼저 초전도 유도 반발식 부상에 있어서 동특성에 중요한 영향을 미치고 속도 및 공극 변화에 따라 비선형적인 특성을 보이는 부상 및 안내 강성을 도출하였고, 이러한 강성이 반영된 캡슐트레인의 3D 동특성 해석 모델을 구축하였다. 구축된 모델을 이용하여 캡슐트레인의 속도별 주행 특성이 승차감에 미치는 영향과 곡선 주행, 튜브 처짐 및 튜브 연결부 단차 등과 같은 주행 환경이 차량의 동특성 및 주행 안정성에 미치는 영향을 검토하였다.

• 환경영향평가
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• 제24권5호
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• pp.499-515
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• 2015

본 연구는 백로류 집단번식지를 구성하는 식물사회의 특성과 변화를 이해하고 기초 생태정보를 제공하고자 수행되었다. 현장조사는 100개 이상의 둥지가 있는 전국 25개 지역을 대상으로 하였다. 백로류 집단번식지의 식물군락은 8개 유형으로 구분되었으며, 17종의 귀화식물을 포함하여 총 60과 129속 167종이 확인되었다. 진단종으로서 호광성이면서 부영양화 또는 산성화된 입지에 내성을 가지는 미국자리공, 쇠무릎, 닭의장풀 등의 기여도가 높았으며, 일년생식물의 구성비율이 높게 나타났다. 입지적으로는 서식지의 0.5km 이내에 선호하는 취식공간 (논, 하천 등의 습지)이 분포하고, 주로 동향인 산지사면에 위치하였다. 집단서식지의 식물사회는 유형별 입지 환경에 대한 식물사회학적 특성은 나타나지 않았으며, 전반적으로 토양 오염 지역, 수관이 개방된 지역 또는 교란이 빈번한 지역 등과 유사한 식물상을 가진다.