• Smart Structures and Systems
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• 제28권6호
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• pp.745-760
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• 2021

Dynamic buckling of structure is one of the failure modes that needs to be considered since it may result in catastrophic failure of the structure in a short period of time. For a thin fiber-reinforced polymer (FRP) plate under compression, buckling is an inherent hazard which will be intensified by the existence of defects like holes, cracks, and delamination. On the other hand, the growth of the delamination is another prime concern for thin FRP plates. In the current paper, reinforcing the plates against buckling is realized by using SMA wires in the form of stitches. A numerical framework is proposed to simulate the dynamic instability emphasizing the effect of the SMA stitches in suppressing delamination growth. The suggested algorithm is more accurate than the other methods when considering the transformation point of the SMA wires and the modeling of the cohesive zone using simple and yet reliable technique. The computational design of the method by producing the line by line orders leads to a simple algorithm for simulating the super-elastic behavior. The Lagoudas constitutive model of the SMA material is implemented in the form of user material subroutines (VUMAT). The normal bilinear spring model is used to reproduce the cohesive zone behavior. The nonlinear finite element formulation is programmed into FORTRAN using the Newmark-beta numerical time-integration approach. The obtained results are compared with the results obtained by the finite element method using ABAQUS/Explicit solver. The obtained results by the proposed algorithm and those by ABAQUS are in good agreement.

• Wind and Structures
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• 제35권1호
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• pp.55-66
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• 2022

Tall buildings are often subjected to steady and unsteady forces due to external wind flows. Measurement and mitigation of these forces becomes critical to structural design in engineering applications. Over the last few decades, many approaches such as modification of the external geometry of structures have been investigated to mitigate wind-induced load. One such proven geometric modification involved the rounding of sharp corners. In this work, we systematically analyze the impact of rounded corner radii on the reducing the flow-induced loading on a square cylinder. We perform 3-Dimensional (3D) simulations for high Reynolds number flows (Re=1 × 105) which are more likely to be encountered in practical applications. An Improved Delayed Detached Eddy Simulation (IDDES) method capable of capturing flow accurately at large Reynolds numbers is employed in this study. The IDDES formulation uses a k-ω Shear Stress Transport (SST) model for near-wall modelling that prevents mesh-induced separation of the boundary layer. The effects of these corner modifications are analyzed in terms of the resulting variations in the mean and fluctuating components of the aerodynamic forces compared to a square cylinder with no geometric changes. Plots of the angular distribution of the mean and fluctuating coefficient of pressure along the square cylinder's surface illustrate the effects of corner modifications on the different parts of the cylinder. The windward corner's separation angle was observed to decrease with an increase in radius, resulting in a narrower and longer recirculation region. Furthermore, with an increase in radius, a reduction in the fluctuating lift, mean drag, and fluctuating drag coefficients has been observed.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.15-29
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• 2010

스폴링 현상은 높은 현지응력하에서 확장균열의 발달로 암반공동 주변에서 발생하는 파괴형태이다. 기존 연구에 의하면 3가지 스폴링 기준은 범위로 제시되어 있어 기준자체의 애매모호함이 상존하고 있다. 본 연구에서는 퍼지확률이론을 적용한 새로운 스폴링 발생 종합 평가모델을 제안하였고 스폴링 발생현장에 평가모델을 적용한 결과 현장관측결과와 일치하는 결과를 보였으며, 정량적으로 스폴링 발생확률을 산정할 수 있었다. 특히, 3가지 스폴링 평가인자별 상대중요도를 고려한 가중치를 적용함으로써 실제 스폴링이 관측된 현장이 스폴링이 발생하지 않는 것으로 평가되는 오류를 해결하였다. 또한, Martin 등(1999)의 손상지수에 형상계수를 도입한 수정손상지수가 포함된 스폴링 평가인자를 스폴링 발생 종합 평가모델에 적용한 결과 합리적인 스폴링 발생확률을 산정할 수 있었다.

• 응용통계연구
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• 제21권1호
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• pp.141-149
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• 2008

다변량 자료분석에서 최근의 추세는 관측개체의 수 n이 커지는 외에 변수의 수 p가 큰사례들이 많아지고 있다는 것이다. n개 개체 각각에서 획득된 p개 변수들 $X_1$, $X_2$, $\ldots$, $X_p$ 가운데는 이름이나 개념적으로는 구분이 가능하지 만 실제로 거의 중복이 되는 변수들이 있을 수 있는데, 이들 변수들이 모두 분석에 포함되면 여러 문제가 유발될 수 있다. 예컨대 주성분 분석이나 인자분석에서는 중복 변수들이 주축(主軸, principal axis) 결정에, 관측개체 군집 화에서는 개체간 거리 산출에 왜곡된 영향을 줄 수 있다. 또한 목적변수가 지정된 지도학습(supervised learning)에서 설명변수들의 중복성은 추정모형의 안정성을 해치는 결과를 초래한다. 실제 자료 분석에서는 한 자료 세트가 여러 기법으로 탐색되고 다수의 모형이 추출되므로 변수세트를 최대한 절약적(parsimonious)으로 구성할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 $X_1$, $X_2$, $\ldots$, $X_p$ 중에서 필요한 변수들은 선적하고 불필요한 변수들은 제거함으로써 주어진 변수세트를 보다 적은 크기의 변수세트로 대치하는 방법을 제시하는 데 있다. 제안 방법을 몇 개의 수치적 사례에 적용해 봄으로써 선적 변수와 제거변수간 관계의 시각화, 회귀모형에서의 유용성, 범주형 자료분석에서의 활용 등에 대해 논의 하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.55-64
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• 2006

터널과 같은 지하 공동 굴착을 위한 발파로 주변에 손상이 발생하였을 경우, 암반의 역학적 및 수리적 불안정성을 유발하기 때문에 암반의 최종손상영역의 예측은 매우 중요하다 그러나 복잡한 발파거동으로 인해 손상영역을 적절히 예측하는 데에는 상당한 어려움이 따르고 있다. 이러한 어려움을 효과적으로 해결하기 위해 발파하중을 응력파와 가스압으로 분리한 많은 연구가 진행되었다. 응력파는 발파공 주위에 분쇄환(crushing annulus)과 파쇄균열대(fracture zone)를 형성시키며, 상당시간 지속되는 준정적인 가스는 파쇄균열대의 닫힌 균열내부에 침투하여 균열을 다시 진행시키는 역할을 하게 된다. 즉, 가스압은 최종적으로 암반에 손상을 가하는데 기여를 한다. 따라서 본 논문은 이러한 가스압에 의해 생성되는 균열의 최종 진행 길이를 예측함으로써 발파로 인한 최종 손상영역을 간단하게 예측할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해 균질한 무한 탄성평면에서 발파공 주위에 대칭으로 형성되는 방사균열을 모델로 사용하였다. 이 모델에서 균열이 진행할 수 있는 조건과 가스의 질량이 일정하다는 두 가지 조건을 사용하였다. 그 결과 응력확대계수는 균열이 진행할수록 감소하여 최종균열의 길이를 산정하였으며, 또한 발파공에 작용하는 압력도 감소하는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5A호
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• pp.861-872
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• 2006

본 연구에서는 이차원 연속체에 존재하는 점성균열을 무요소법에서 국부 단위분할 원리에 근거하여 정식화하였다. 균열이 한 절점의 영향영역(domain of influence)을 완전히 통과하는 경우 그 절점의 형상함수는 계단함수로 확장되고, 균열 끝이 영향영역 내에 위치하는 경우 특이성이 제거된 가지함수(branch function)로 확장된다. 이러한 해의 영역의 확장은 국부 단위분할 원리를 만족하는 변위계에서만 이루어지므로, 약형 정식화는 표준 Galerkin방법에 의해서 얻어진다. 균열과 상호작용하는 영향영역만 확장되기 때문에, 성긴 형태의 시스템의 행렬을 유지하게 된다. 그러므로 확장에 의해 발생하는 계산비용의 증가는 최소화된다. 동적인 문제에서 균열성장에 관한 조건은 재료안정론으로부터 얻어졌다. 즉, 재료 한 점에서 어느 방향으로든 변형열화가 집중하게 되면, 그 방향에 점성균열을 삽입하여 연속체가 비연속체로 되도록 하였다. 균열의 성장속도도 같은 조건으로부터 자연스럽게 얻어졌다. 전통적인 무요소법보다 더 나은 정확도와 빠른 수렴성을 보이는 것이 확인되었으며, 이 기법의 적용성을 보이기 위해 잘 알려진, 정적 및 동적문제에 적용하였다.

• KDI Journal of Economic Policy
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• 제12권4호
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• pp.21-46
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• 1990

본 논문은 유승민(劉承旻) 이인찬(李仁燦)(1990)이 추정한 우리나라 제조업(製造業)의 기술적(技術的) 효율성(效率性)을 토대로 기술적(技術的) 효율성(效率性)의 산업적(産業的) 격차(隔差)를 설명하는 경험적 증거를 구하고 효율성 추정치의 동태적(動態的) 안정성(安定性)을 분석하였다. 분석결과 산업(産業)의 생산규모(生産規模)가 클수록, 생산특화도(生産特化度)가 높을수록, 자본(資本)-노동비율(勞動比率)의 이질성(異質性)이 낮을수록 높은 기술적(技術的) 효율성(效率性)을 나타내었다. 이러한 결과는 미국(美國) 일본(日本)의 경우에 대한 연구결과와 공통되는 것으로서 기술적(技術的) 효율성(效率性)과 산업조직특성간(産業組織特性間)의 관계가 경제규모나 발전단계의 차이에도 불구하고 가설(假說)의 일반성(一般性)을 지지한다는 점에서 중요한 의미를 지닌다. 기업집중률(企業集中率) 또한 기술적 효율성에 대하여 선형(線型)보다는 이차형(二次型)의 관계를 가지고 있으나 우리나라의 경우 기술적 효율성이 극대화되는 집중률(集中率)은 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 본 논문은 효율성(效率性) 척도간(尺度間)의 선택문제에 대한 경험적 기준을 제시하였는데 부가가치액기준(附加價値額基準)보다는 생산액기준(生産額基準)으로 추정된 기술적(技術的) 효율성(效率性)이 제가설(諸假說)들과 잘 부합되는 결과를 나타내었다. 효율성의 동태적(動態的) 안정성(安定性)에 관한 시론적(試論的) 분석(分析)에 의하면 시간변화에 따른 효율성 추청치의 안정성은 효율성 척도간에 다소의 차이는 있으나 기대한 만큼 높지 않았다. 따라서 기술적 효율성의 동태적(動態的) 불안전요인(不安全要因)에 관한 설명은 연구과제로 남는다.