• 한국지진공학회논문집
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• 제9권2호통권42호
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• pp.7-15
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• 2005

본 연구에서는 하이브리드 면진장치가 설치된 단자유도 구조물의 동적거동을 예측할 수 있는 수치해석모델을 제안한다. 하이브리드 면진장치는 MR 감쇠기와 마찰진자시스템(FPS)으로 구성된다. MR감쇠기의 동적거동을 모형화하기 위하여 뉴로-퍼지 모델을 사용한다. 다양한 변위, 속도, 전압의 조합을 사용하여 MR 감쇠기의 성능실험을 수행한 후 얻어진 데이터를 이용하여 MR 감쇠기 뉴로-퍼지 모델을 ANFIS로 학습시킨다. FPS의 모형화는 본 연구에서 유도한 비선형 모델식에 근거하여 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용하여 이루어진다. 본 연구에서는 MR 감쇠기로 전달되는 제어전압을 조절하기 위하여 퍼지논리제어기를 사용한다. 다양한 지진하중을 사용한 진동대 실험을 통하여 얻은 실험체의 동적응답과와 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용한 수치해석의 결과를 비교한다. 뉴로-퍼지 모델을 사용하여 MR 감쇠기와 FPS를 모형화해서 수치해석을 수행한 결과 하이브리드 면진장치의 동적거동을 매우 정확하게 예측할 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제15권6호
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• pp.951-972
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• 2015

The focus of the present study is to investigate both local and global behaviour of a precast concrete sandwich panel. The selected prototype consists of two reinforced concrete layers coupled by a system of cold-drawn steel profiles and one intermediate layer of insulating material. High-definition nonlinear finite element (FE) models, based on 3D brick and 2D interface elements, are used to assess the capacity of this technology under shear, tension and compression. Geometrical nonlinearities are accounted via large displacement-large strain formulation, whilst material nonlinearities are included, in the series of simulations, by means of Von Mises yielding criterion for steel elements and a classical total strain crack model for concrete; a bond-slip constitutive law is additionally adopted to reproduce steel profile-concrete layer interaction. First, constitutive models are calibrated on the basis of preliminary pull and pull-out tests for steel and concrete, respectively. Geometrically and materially nonlinear FE simulations are performed, in compliance with experimental tests, to validate the proposed modeling approach and characterize shear, compressive and tensile response of this system, in terms of global capacity curves and local stress/strain distributions. Based on these experimental and numerical data, the structural performance is then quantified under various loading conditions, aimed to reproduce the behaviour of this solution during production, transport, construction and service conditions.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권3호
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• pp.215-221
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• 2018

The structural design of offshore installations against explosions has been required to protect vital areas (e.g. control room, worker's area etc.) and minimize the damage from explosion accidents. Because the explosion accident will not only result in significant casualties and economic losses, but also cause serious pollution and damage to surrounding environment and coastal marine ecosystems. Over the past two decades, an incredible efforts was made to develop reliable methods to reduce and manage the explosion risk. Among the methods Quantitative Risk Assessment and Management (QRA&M) is the one of cutting-edge technologies. The explosion risk can be quantitatively assessed by the product of explosion frequency based on probability calculation and consequence analyzed using computer simulations, namely Computational Fluid Dynamics (CFD) and Finite Element Analysis (FEA). However to obtain reliable consequence analysis results by CFD and FEA, uncertainties associate with modeling and simulation are needed to be identified and validated by comparison with experimental data. Therefore, large-scaled explosion test procedure is developed in this study. And developed test procedure can be helpful to obtain precious test data for the validation of consequence analysis using computer simulations, and subsequently allow better assessment and management of explosion risks.

• 한국환경농학회지
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• 제16권3호
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• pp.233-238
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• 1997

하천 수질예측 모형으로서 WASP5 모형을 선정하고, 복하천에 적용한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 년평균 유달율을 적용한 결과, 실측치와 계산치 사이에 큰 차이가 나타내므로 시간을 고려한 동적모의발생을 위해서는 계절에 따른 유달율의 변화를 반영하여야 할 것이다. 2. 월별 유달율을 고려한 부하량을 입력하여 계산한 결과, 실측치와 계산치가 거의 일치하므로 유역으로부터의 부하량을 이용한 하천수질 예측모형으로서 WASP5 모형의 활용이 기대된다. 3. GIS를 이용한 부하량 산정, 유역의 최적관리(BMP's)를 통한 발생량 저감, 처리장의 신${\cdot}$증설 등 경계조건이 변동된 경우, 본 WASP5모형에 시기별 유달율을 고려한 자료가 입력된다면 하천수질농도의 예측이나 수질개선효과의 파악이 용이할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.113-119
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• 2014

우리 해군은 함정 제품모델(Naval Ship Product Model, NSPM)을 중심으로 하는 협업 제품개발 환경 구축을 통해 설계 데이터의 재사용성과 M&S의 활용도를 높이고 있다. 그 결과 설계결과의 신뢰성이 높아지고 있으며, 이를 활용한 운영, 건조 시뮬레이션을 통해 소요군의 요구사항이 면밀히 반영되도록 하는 연구도 진행 중에 있다. 이에 따라 설계 데이터의 DB 구축 및 그 품질에 대한 중요성이 부각되고 있으나, 그와 관련된 연구는 초기상태에 머물러 있는 실정이다. 본 연구에서는 저자들의 선행연구 결과인 함정 제품모델의 품질검증 방법론에 기초하여 함정 제품모델을 구성하고 있는 형상요소의 구체적인 품질검증 방안과 이를 자동화하기 위한 연구를 수행하였다. 함정 제품모델 데이터 중 상대적으로 중요하며, 검증과정에 많은 시간이 소요되고 있는 선각모델을 사례연구 대상으로 정의하였으며, 자동차산업에서 사용되고 있는 제품데이터품질(Product Data Quality, PDQ)을 형상검증 기준으로 활용하였다. 최종적으로 선각모델의 형상 품질검증을 위한 기준과 알고리즘을 제안하였으며 이에 기반 한 초기 시스템을 개발하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.88-95
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• 2018

정비도는 시스템에 고장이 발생하였을 때 얼마나 쉽게 정상 상태로 복구할 수 있는가를 나타내는 것으로서, 좋은 정비도를 갖도록 개발된 시스템은 정비시간, 정비인력 및 소요자원 등의 절감을 통해 무기체계의 운용유지비용 관점에서 경쟁력을 갖게 된다. 시스템설계 후반기에서의 정비도 반영을 위한 설계변경은 비용 초과와 일정 지연을 초래할 수 있어서 설계 초기단계부터 정비도를 고려할 필요가 있다. 정비도는 평균수리시간, 평균실정비시간 등으로 정량화할 수 있으나, 이는 시제품 제작 이후 또는 이력데이터가 있는 경우에만 추정가능하고 시스템 구성품의 물리적 특성을 나타내지 못하는 제약이 있다. 이점을 해결하기 위해 기존 논문에서는 그래프 이론을 활용하였으나, 일련의 과정이 개별적으로 독립된 환경에서 수행되어 전체과정에 대한 관리의 효율성이 부족하다. 또한 3D 모델 데이터를 활용하여 설계단계에서 정비도 평가방법을 제시하였으나, 새로운 시스템 설계시 또는 설계초기에 적용할 때 제약이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 SysML 기반 모델링 및 시뮬레이션 기법을 활용하여 무기체계의 정비도 지수를 산출하는 방법을 연구하였다. 특히, 시스템 설계 및 정비도 추정을 동시에 고려하기 위해서, 시스템공학 도구 상의 정비속성 및 속성간 관계 값을 SysML 구조 다이어그램에 반영하여 구성품의 정비도를 모델링하였다. 그리고 나서 SysML Parametric 다이어그램을 생성하고 MATLAB과 연계한 시뮬레이션을 통해 정량적인 정비도 지수를 산출하였다. 본 연구결과를 활용하면, 설계초기부터 시스템 모델과 정비도 모델의 통합으로 효율적 관리가 가능하고, 정비도 지수가 낮은 구성품을 조기에 식별하여 설계 후반기에서의 설계변경에 따른 비용 및 일정에 대한 위험을 감소시킬 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.173-181
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• 2018

최근 복합재료는 향상된 성능, 내구성 및 여러 특정 요구성능에 대한 설계 유연성으로 인해 다양한 분야에서 활발히 활용되고 있다. 컴퓨터 성능이 발달함에 따라, 복합재료의 복잡한 거동에 대한 정확도 높은 모델 역시 함께 연구되고 있으며, 이로 인해 가상시험이 복합재료 거동에 대한 실험을 대체하거나 보충하는데 중요한 역할을 하고 있다. 본 논문에서는 나노수준부터 구조물 단위까지 이르는 다양한 length scale의 homogenization을 통한 멀티스케일 모델링에 대한 문헌을 분석하였다. 또한, 콘크리트 거동 연구에 대한 통합모델의 특징을 다루었으며, 가상 시험기계에 대한 최근 연구동향 및 전망에 대하여 다루었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.660-668
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• 2018

본 연구는 융합현실(MR; Mixed Reality) 장비를 이용하여 가상건설 시뮬레이션을 수행하기 위한 마커 운용방법을 알아보는 것을 목적으로 한다. 부수적으로 BIM 데이터를 이용하여 형상 데이터를 추출하고 이를 MR장비를 통하여 재현하는 프로세스를 검토하도록 한다. 건축물은 규모가 매우 큰 오브젝트이기 때문에, 축척의 오차에 따른 길이의 오차가 매우 크다. 축척은 MR 장비의 카메라가 마커를 인식하는 방법에 영향을 받는다. 따라서 마커를 설치하고 운용하는 방법에 따라 오브젝트의 오차가 달라질 수 있다. 실험결과에 따르면 MR 장비를 이용한 가상 건설 시뮬레이션 운용 시 마커 추적 방식에 따른 가상 오브젝트의 길이의 오차율은 약 0.47% 정도로 나타났으며, 이를 바탕으로 시뮬레이션을 위한 요구 오차한계에 따른 설치 마커 간의 거리를 구할 수 있었다. 또한 MR 장비의 마커 인식거리를 고려하여 마커간의 최소 설치 간격은 5M이상으로 설정할 필요가 있으며 이때 약 23mm의 길이 오차가 발생함을 고려해야한다. 가상 오브젝트를 20mm 이하의 오차에서 정밀하게 재현하고 하고자 할 때는 해당 오브젝트를 기준으로 반경 5M내에 해당 오브젝트를 위한 별도의 마커를 설치할 필요가 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 바탕으로 가상 건설 시뮬레이션의 건설현장 적용에 MR의 활용도가 높아지길 기대한다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권6호
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• pp.95-101
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• 2009

The generator for gas turbine power generation consists of the rotor which generates magnetic field, the winding coil which is the path for the field current and the wedge and retaining ring which prevents the radial movement of the coil. Relatively severe deformation was observed at the coil end section during the inspection of the generator for peaking-load operation, and the thermal-electricity and the centrifugal force were evaluated by the simple modeling of the windings to find the cause. But the simulation stress was not sufficient to induce the coil plastic deformation. The analysis result seems to be applicable to the base-load generators which runs continuously without shut down up to a year, but there had been more deformation than simulated for the generator which is started up and shut down frequently. The cause of the coil deformation was the restriction of the expansion and shrinkage. The restriction occurs when the winding coil shrinks, and the stress overwhelms the yield stress and cause the plastic deformation. The deformation is accumulated during the start-ups and shut-downs and the thermal growth occurs. The factors which induce the coil restriction during the expansion and shrinkage should be reduced to prevent the unallowable deformation. The resolutions are cutting off the field current earlier during the generator shut-down, modifying the coil end section to remove the stress concentration and making the insulation plate inserted between the coil end section and the retaining ring have the constant thickness.

• Steel and Composite Structures
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• 제41권5호
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• pp.697-711
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• 2021

In this work, a simple quasi 3-D parabolic shear deformation theory is developed to examine the bending response of antisymmetric cross-ply laminated composite plates under different types of mechanical loading. The main feature of this theory is that, in addition to including the transverse shear deformation and thickness stretching effects, it has only five-unknown variables in the displacement field modeling like Mindlin's theory (FSDT), yet satisfies the zero shear stress conditions on the top and bottom surfaces of the plate without requiring a shear correction factor. The static version of principle of virtual work was employed to derive the governing equations, while the bending problem for simply supported antisymmetric cross-ply laminated plates was solved by a Navier-type closed-form solution procedure. The adequacy of the proposed model is handled by considering the impact of side-to-thickness ratio on bending response of plate through several illustrative examples. Comparison of the obtained numerical results with the other shear deformation theories leads to the conclusion that the present model is more accurate and efficient in predicting the displacements and stresses of laminated composite plates.