• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.183-197
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• 2004

최근 3차원 절대 계측 기술의 발달을 통해 터널에서의 3차원 계측 기술의 도입 및 결과의 활용에 대한 연구가 다양하게 시도되고 있다. 이러한 계측분석을 통하여 이방성 암반에서 터널 굴착 시 암반의 구조적 거동 및 영향이 파악될 수 있으며, 그에 따른 적절한 지보도 결정되어 질 수 있다. 터널 축에 대하여 서로 다른 연약대 특성, 두께, 방향성을 가지는 암반에서의 굴착에 영향을 확인하기 위해 3차원 해석이 수행되었으며, 내공변위의 function parameter가 계산되었다. 수치해석 결과는 오스트리아 알프스 산악터널의 비균질한 암반에서의 계측 결과와 비교분석 되었다. 현장의 계측결과와 수치해석 결과의 상관도가 높게 나타났으며, 이를 토대로 function parameter의 변화를 통해 막장 전방의 지반을 예측하는 것이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권1호
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• pp.36-41
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• 2009

임무를 수행하는데 있어 정확한 자세 정보는 필수적이다. 두 개 또는 그 이상의 관측벡터를 이용하는 자세 결정 알고리듬에는 크게 두 가지가 널리 알려져 있다. 하나는 결정적인 방법인 TRIAD 알고리듬이며, 다른 하나는 최적의 해를 찾는 방법인 QUEST 알고리듬이다. 본 논문은 TRIAD 알고리듬의 성능 향상과 서로 다른 정확도를 가진 센서의 조합을 이용한 자세 결정 방법을 제안하였다. 첫째, 보다 정확한 자세 행렬을 구하기 위하여 직교화 방법을 이용하는 대신 방향 여현 행렬을 오일러 각으로 바꾸고, 분산 대신 공분산행렬을 고려하여 편향되지 않은 최소 공분산 기법을 적용하였다. 또한, 세 개 이상의 측정값이 주어졌을 경우 TRIAD 알고리듬을 적용할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 평균 TRIAD 알고리듬의 성능은 서로 다른 센서의 조합을 가정하여 표준편차와 확률적 측면에서의 수치 시뮬레이션을 통해 분석되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권3호
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• pp.481-495
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• 2015

Many hydropower stations in southwest China are located in regions of brittle rock mass with high geo-stresses. Under these conditions deep fractured zones often occur in the sidewalls of the underground caverns of a power station. The theory and methods of fracture and damage mechanics are therefore adopted to study the phenomena. First a flexibility matrix is developed to describe initial geometric imperfections of a jointed rock mass. This model takes into account the area and orientation of the fractured surfaces of multiple joint sets, as well as spacing and density of joints. Using the assumption of the equivalent strain principle, a damage constitutive model is established based on the brittle fracture criterion. In addition the theory of fracture mechanics is applied to analyze the occurrence of secondary cracks during a cavern excavation. The failure criterion, for rock bridge coalescence and the damage evolution equation, has been derived and a new sub-program integrated into the FLAC-3D software. The model has then been applied to the stability analysis of an underground cavern group of a hydropower station in Sichuan province, China. The results of this method are compared with those obtained by using a conventional elasto-plastic model and splitting depth calculated by the splitting failure criterion proposed in a previous study. The results are also compared with the depth of the relaxation and fracture zone in the surrounding rock measured by field monitoring. The distribution of the splitting zone obtained both by the proposed model and by the field monitoring measurements are consistent to the validity of the theory developed herein.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권5호
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• pp.605-628
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• 2008

In bridge structures, damage may induce an additional deflection which may naturally contain essential information about the damage. However, inverse mapping from the damage-induced deflection to the actual damage location and severity is generally complex, particularly for statically indeterminate systems. In this paper, a new load concept, called the positive-bending-inspection-load (PBIL) is proposed to construct a simple inverse mapping from the damage-induced deflection to the actual damage location. A PBIL for an inspection region is defined as a load or a system of loads which guarantees the bending moment to be positive in the inspection region. From the theoretical investigations, it was proven that the damage-induced chord-wise deflection (DI-CD) has the maximum value with the abrupt change in its slope at the damage location under a PBIL. Hence, a novel damage localization method is proposed based on the DI-CD under a PBIL. The procedure may be summarized as: (1) identification of the modal flexibility matrices from acceleration measurements, (2) design for a PBIL for an inspection region of interest in a structure, (3) calculation of the chord-wise deflections for the PBIL using the modal flexibility matrices, and (4) damage localization by finding the location with the maximum DI-CD with the abrupt change in its slope within the inspection region. Procedures from (2)-(4) can be repeated for several inspection regions to cover the whole structure complementarily. Numerical verification studies were carried out on a simply supported beam and a three-span continuous beam model. Experimental verification study was also carried out on a two-span continuous beam structure with a steel box-girder. It was found that the proposed method can identify the damage existence and damage location for small damage cases with narrow cuts at the bottom flange.

• Ocean and Polar Research
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• 제25권1호
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• pp.63-74
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• 2003

The build-up of the heat field in shallow coastal water due to a point source has been investigated using an analytical solution of a time-integral form derived by extending the solutions by Holley(1969) and also presented in Harleman (1971). The uniform water depth is assumed with non-isotropic turbulent dispersion. The alongshore-flow is assumed to be uni-directional, spatially uniform and oscillatory. Due to the presence of the oscillatory alongshore-flow, the heat build-up occurs in an oscillatory manner, and the excess temperature thereby fluctuates in that course and even in the quasi-steady state. A series of calculations reveal that proper choices of the decay coefficient as well as dispersion coefficients are critical to the reliable prediction of the excess temperature field. The dispersion coefficients determine the absolute values of the excess temperature and characterize the shoreline profile, particularly within the tidal excursion distance, while the decay coefficient determines the absolute value of the excess temperature and the convergence rate to that of the quasi-steady state. Within the e-folding time scale $1/k_d$ (where $k_d$ is the heat decay coefficient), heat build-up occurs more than 90% of the quasi-steady state values in a region within a tidal excursion distance (L), while occurs increasingly less the farther we go to the downstream direction (about 80% at 1.25L, and 70% at 1.5L). Calculations with onshore and offshore discharges indicate that thermal spreading in the direction of the shoreline is reduced as the shoreline constraint which controls the lateral mixing is reduced. The importance of collecting long-term records of in situ meteorological conditions and clarifying the definition of the heat loss coefficient is addressed. Interactive use of analytical and numerical modeling is recommended as a desirable way to obtain a reliable estimate of the far-field excess temperature along with extensive field measurements.

• 한국항행학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.97-107
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• 1999

항공기의 착륙을 추적하기 위해 많이 사용되는 수동 센서인 레이저 거리 측정기(LRF)와 전방관측 적외선 카메라(FLIR)는 배기가스교란(Exhaust Plume Disturbance)으로 인한 고도각 측정 시에 오차를 발생시킨다. 이 경우에 확장형 칼만필터(EKF)를 사용하여 거리 및 고도를 측정하면 배기가스(plume)와 같은 비-가우시안 잡음 때문에 추적 성능이 저하된다. 본 논문에서는 배기가스의 발생 타이밍을 검출기(PD)를 사용하여 확인한 후에 배기가스가 발생하면 적응형 추산법을 사용하고 배기가스의 영향이 없을 때에는 기존의 확장형 칼만필터를 사용하는 복합 방식을 제안하고 이를 위한 적응형 필터를 설계한다. 이 혼합형 필터는 배기가스와 같은 미지의 바이어스를 제거하는데 매우 효과적인 방법이며 시뮬레이션을 통하여 이러한 성능을 예증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.293-305
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• 1994

전화 가입자루프가 ISDN U-접속의 디지털 전송매체로 이용되는 방식과 관련하여 전송로에서 일어나는 여러 가지의 전기적 현상을 용이하게 모의 구현할 수 있도록하는 전송로 모델을 구하였다. 가입자 루프의 모형을 CCITT 권고안의 내용을 따르되, 총감쇠량이나 케이블 길이, 심경 등의 각종 변수값들은 우리나라의 전화 가입자망 자료를 기초로 하여 결정하였다. 선로 접속 회로는 실제로 사용되고 있는 예들 중에서 하나를 선정하여 적용하였다. 선로 모형에 선로 접속 회로가 연결된 전체 회로로부터 감쇠경로, 반향경로, 근단누화 잡음경로의 모델을 정의하고 이들에 대한 전달함수를 식으로 유도하였다. 도출된 신호경로의 함수식을 몇가지 선로 모형에 적용하였고 주파수와 시간영역에서 그 결과를 검토하였다. 제시된 전송로 모델이 가입자 루프에서의 현상을 잘 설명하고 있으며, 디지털 전송의 시뮬레이션 분야에 효과적으로 응용될 수 있음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제12권4호
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• pp.237-247
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• 2002

암반의 이방성이 초기응력 측정결과에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 현지암반의 응력 상태를 실험실에서 이축상태로 재현하여 초기응력 측정을 실시하였다. 이축가압장치는 플랫잭(flat jack)을 이용하여 제작하였으며, 등방성과 이방성 암석, 모르타르 및 인공이방성 암석 등 4 종류의 시료에 대하여 총 18회의 초기응력 측정을 실시하였다. 초기응력 측정 결과 이방성을 고려한 경우가 고려하지 않은 경우에 비해 최고 34%의 차이가 발생함으로써 이방성을 고려한 초기응력 측정이 필요함을 확인하였다. 또한 3차원 유한차분해석 프로그램인 FLAC 3D를 이용하여 오버코어링에 따른 응력개방곡선의 적합성에 대한 분석을 실시하여 실험실 모형실험의 결과가 수치해석에 의한 결과와 유사함을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제24권3호
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• pp.212-223
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• 2014

본 연구에서는 고심도 금속광산갱도에 대한 안정성 해석을 수행하였다. 이를 위해 수압파쇄법으로 암반의 초기지압을 측정하였고, 현장에서 채취한 암석코어로 수많은 실내물성시험을 실시하여 무결암의 물성 값을 산출하였으며, 현장조사를 통해 GSI, RMR 분류법으로 암반을 분류하였다. 암반분류 결과에 대한 시나리오 분석과 확률론적 평가를 통해 광산 갱도를 최상조건, 평균조건, 최하조건으로 구분하였으며, 각 조건별 탄소성해석을 통해 갱도의 안정성을 평가하였다. 또한, 갱도의 형상과 발파손상대의 영향을 고려한 해석을 통해 갱도의 적절한 규격과 지보패턴을 조사하였는데, 본 광산 갱도의 안정성 제고를 위해서는 갱도의 천반 곡률반경을 감소시키거나 천정부 보강이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국자기학회지
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• 제20권3호
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• pp.100-105
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• 2010

본 논문에서는 강자성 선체에 존재하는 영구자화 분포에 기인한 자기장 신호를 예측하고자 연속체역학에 기반을 둔 매질민감도법과 등가 자기 모델을 결합한 역문제 해석 기법을 제시한다. 이를 위하여 3차원 자기전하 모델과 2차원의 등가 자기쌍극자 모델을 구축하였고 각각의 등가모델에 맞는 매질민감도 공식을 유도하였다. 매질민감도법은 자기전하나 자기쌍극자 변화에 대한 목적함수의 1차 미분정보를 제공하고 설계변수의 개수에 영향을 받지 않기 때문에 최적해를 빠른 시간에 도출할 수 있다. 제안된 해석 기법의 타당성을 검증하기 위해서 실험을 통해 측정된 자기장 신호와 각각 등가모델에 의한 역문제 해석을 통해 얻어진 예측치를 비교하였다.