• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권5호
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• pp.551-566
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• 2005

Using two different, but related approaches, an exact dynamic stiffness matrix for a two-part beam-mass system is developed from the free vibration theory of a Bernoulli-Euler beam. The first approach is based on matrix transformation while the second one is a direct approach in which the kinematical conditions at the interfaces of the two-part beam-mass system are satisfied. Both procedures allow an exact free vibration analysis of structures such as a plane or a space frame, consisting of one or more two-part beam-mass systems. The two-part beam-mass system described in this paper is essentially a structural member consisting of two different beam segments between which there is a rigid mass element that may have rotatory inertia. Numerical checks to show that the two methods generate identical dynamic stiffness matrices were performed for a wide range of frequency values. Once the dynamic stiffness matrix is obtained using any of the two methods, the Wittrick-Williams algorithm is applied to compute the natural frequencies of some frameworks consisting of two-part beam-mass systems. Numerical results are discussed and the paper concludes with some remarks.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권1호
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• pp.89-97
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• 2001

A microgyroscope, which vibrates in two orthogonal axes on the substrate plane, is designed and fabricated. The shuttle mass of the vibrating gyroscope consists of two parts. The one is outer shuttle mass which vibrates in driving mode guided by four folded springs attached to anchors. And the other is inner shuttle mass which vibrates in driving mode as the outer frame does and also can vibrate in sensing mode guided by four folded springs attached to the outer shuttle mass. Due to the directions of vibrating mode, it is possible to fabricate the gyroscope with simplified process by using polysilicon on insulator structure. Fabrication processes of the microgyroscope are composed of anisotropic silicon etching by RIE, gas-phase etching (GPE) of the buried sacrificial oxide layer, metal electrode formation. An eletromechanical model of the vibrating microgyroscope was modeled and bandwidth characteristics of the gyroscope operates at DC 4V and AC 0.1V in a vacuum chamber of 100mtorr. The detection circuit consists of a discrete sense amplifier and a noise canceling circuit. Using the evaluated electromechanical model, an operating condition for high performance of the gyroscope is obtained.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권6호
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• pp.1121-1137
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• 2015

High powered computers and engineering computer systems allow designers to routinely simulate complex physical phenomena. The presented work deals with the analysis of two finite element method optimization techniques (First Order Method-FOM and Subproblem Approximation Method-SAM) implemented in the individual Design Optimization module in the Ansys software to analyze the behavior of real problems. A design optimization is a difficult mathematical process, intended to find the minimum or maximum of an objective function, which is mostly based on iterative procedure. Using optimization techniques in engineering designs requires detailed knowledge of the analyzed problem but also an ability to select the appropriate optimization method. The methods embedded in advanced computer software are based on different optimization techniques and their efficiency is significantly influenced by the specific character of a problem. The efficiency, robustness and accuracy of the methods are studied through strictly convex two-dimensional optimization problem, which is represented by volume minimization of two bars' plane frame structure subjected to maximal vertical displacement limit. Advantages and disadvantages of the methods are described and some practical tips provided which could be beneficial in any efficient engineering design by using an optimization method.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.289-299
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• 2001

본 논문은 직각펀형 외다이아프램 형식의 각형강관-H형강보 접합부의 반강접 특성을 파악하기 위하여 기존 실험결과를 수집하여 모든 실험체를 기준이 되는 실험방법과 동일하게 모델링하여 유한요소해석을 실시하였다. 이 해석결과를 실험결과와 비교 검증하여 해석결과의 신뢰성을확보, 이를 준용하는 것으로 하여 본 접합부형식의 반강접거동에 영향을 미치는 주요한 변수를 파악하고 차후 골조해석에 적용 가능한 적절한 모멘트-회전각 곡선을 제안, 함수를 구성하는 세가지 파라메타에 대하여 다중선형회귀분석을 실사하였다.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.119-124
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• 2008

대공간 구조물은 3차원적인 힘의 흐름과 면내력에 의해 외부하중에 대한 저항 능력을 극대화 시킨 형태 저항 구조로서, 일반적인 골조와는 달리 부재에 대한 유한 변형을 동반 하므로 정적, 동적 해석에 관계없이 비선형 해석이 요구 된다. 대공간 구조물의 정확한 구조 해석을 수행하기 위해서는 기하학적 비선형 및 재료적 비선형 뿐 아니라 복합적인 비선형 해석이 필요하다. 기하학적 비선형 문제가 구조재료의 특성 및 위치에 따른 비선형을 고려하지 못하고, 구조재료의 비선형 문제가 기하학적 형상에 따른 비선형을 고려하지 못한다는 상호간의 단점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 동일조건하에서 기하학적 비선형과 재료적 비선형을 함께 고려하며, 범용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 하중-변위 곡선을 추적하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.985-988
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• 2008

철근콘크리트 구조물의 비탄성 내진설계를 위하여 할선강성을 사용한 선형해석법을 연구하였다. 제안된 방법에서는 기존의 탄성해석과 동일한 보-기둥 요소 및 면요소를 사용하여 구조물을 모델링하며, 비탄성거동의 영향을 반영하기 위하여, 비탄성변형이 예상되는 부재에 탄성강성 대신 할선강성을 사용한다. 할선강성을 사용하는 부재의 분포와 할선강성의 크기는 설계자가 의도하는 구조물의 소성메커니즘과 설계목표연성도에 의하여 결정된다. 이 구조해석모델에 대한 선형해석을 통하여 부재의 비탄성 설계강도를 직접 결정하고, 할선강성해석으로부터 구한 절점변위를 이용하여 할선강성보의 변형을 소성힌지에 발생된회전변형으로 변환한 후 소성변형에 대한 안전성을 평가한다. 제안된 방법을 이용하여 2차원 모멘트골조및 이중골조에 대한 내진설계를 수행하였으며, 3차원 골조에도 적용하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제27권6호
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• pp.713-739
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• 2007

Nowadays computers can perform symbolic computations in addition to mere number crunching operations for which they were originally designed. Symbolic computation opens up exciting possibilities in Structural Mechanics and engineering. Classical areas have been increasingly neglected due to the advent of computers as well as general purpose finite element software. But now, classical analysis has reemerged as an attractive computer option due to the capabilities of symbolic computation. The repetitive cycles of simultaneous - equation sets required by the finite element technique can be eliminated by solving a single set in symbolic form, thus generating a truly closed-form solution. This consequently saves in data preparation, storage and execution time. The power of Symbolic computation is demonstrated by six examples by applying symbolic computation 1) to solve coupled shear wall 2) to generate beam element matrices 3) to find the natural frequency of a shear frame using transfer matrix method 4) to find the stresses of a plate subjected to in-plane loading using Levy's approach 5) to draw the influence surface for deflection of an isotropic plate simply supported on all sides 6) to get dynamic equilibrium equations from Lagrange equation. This paper also presents yet another computationally efficient and accurate numerical method which is based on the concept of derivative of a function expressed as a weighted linear sum of the function values at all the mesh points. Again this method is applied to solve the problems of 1) coupled shear wall 2) lateral buckling of thin-walled beams due to moment gradient 3) buckling of a column and 4) static and buckling analysis of circular plates of uniform or non-uniform thickness. The numerical results obtained are compared with those available in existing literature in order to verify their accuracy.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권3호
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• pp.283-293
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• 2002

목적 : 고선량률의 Ir-192 선원을 이용한 근접조사의 모의촬영 영상을 개인컴퓨터(PC)에 입력하여 해부학적 영상에 선량분포를 구현하고 히스토그램, 선량-용적히스토그램 및 3차원 선량분포를 전산화하였다. 대상 및 방법 : 선량전산화에 이용된 선원은 원격근접조사장치(Buchler 3K, 독일)의 Co-60 대체선원으로 한국원자력 연구소와 공동으로 개발한 Ir-192이다. 선원 모양에 의존하는 선량분포의 비등방성은 선원을 미소 분할하여 구한 선량과 선원 중심에서 측방 기준점의 공중선량을 기준으로 규격화한 값을 이용하였다. 선원 주위의 조직선량은 선원 중심에서 측방으로 실측된 조직감쇠와 산란에 의한 보정계수와 에너지에 따른 공기 저지능에 대한 조직의 저지능 비로 공중-조직선량 변환계수를 적용하고 기준점에 대해 규격화한 선량률표를 검색하여 얻도록 하였다. 선량계획 전산화 과정에 모의촬영 영상입력, 선원입력과 선원의 축면 결정과 해부학적 영상을 이용한 선량분포와 점선량, 히스토그램 및 선량-용적 히스토그램을 구현하였다. 결과 : 저자들이 개발한 근접조사 선량계획시스템에는 선원모의촬영 영상을 스켄하여 비트맵 파일로 저장하고, 좌표원점과 확대율을 정해, 선원위치를 결정하고 선량분포와 선량분석 프로그램을 포함한 선량전산화를 구현하였다. 실험에 이용된 Ir-192 선원의 조직내 선량은 공중선량율과 조직에 의한 감쇠 및 산란에 의한 실험식을 이용하였다. 선원 중심에서 축상의 거리와 축에서 떨어진 거리에 따른 선량률표에서 행렬 검색하여 얻도록 하였다. 근접조사선량계획은 선원좌표 입력과 선원의 축면(principal plane)을 결정하여 선원이 포함된 평면상의 선량을 구현하였으며, 시뮬레이션 영상인 관상면과 시상면에 선량분포를 구현하였다. 선량-히스토그램에 의한 선량분포 분석은 임의의 해부학적 영상면 위에 커서가 놓인 위치의 선량 스켓치로 얻었다. 임상에 필요한 선량분석은 선원의 축에서 면의깊이를 이동하여 선량분포를 구할 수 있게 하였으며, 선량-용적 히스토그램과 3차원 선량분포를 구현하였다. 결론 : 고선량률 Ir-192를 이용하여 근접조사선량계획을 전산화하였으며, 선량분포의 분석에는 해부학적 영상의 선량분포와 선량-히스토그램, 선량-용적히스토그램을 구현하였으며, 선량분포의 면을 임의 선택할 수 있고 3차원 선량분포를 포함한 선량계획시스템을 준비하였다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권14호
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• pp.83-99
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• 2008

일반적으로 필름에서의 화면 전환은 컷이나 디졸브 등, 화면 전체의 일괄적 전환으로 대표된다. 애니메이션 필름에서는 프레임의 이미지를 하나하나 생성하는 제작 기법의 특수성으로 인해 화면의 다양한 요소들에 전달하고자 하는 감성이나 내러티브적 요소를 부여할 수 있으며 다른 기호적 차원의 표현으로도 전환하는 것이 가능하다. 현대에 이르러 몰핑이나 메타모포시스 등 이미지 조작 기술이 다양화 되고 정교해짐에 따라 연속적 화면 구성은 2D애니메이션만의 고유한 특수성으로 보기 힘들어졌다. 그러나 캐릭터와 배경 즉, 사물과 공간을 너머 관객의 시선을 서로 다른 시각적 차원으로 지속적으로 강렬하게 몰입시키는 것은 2D 수작업 애니메이션의 강한 매력으로 볼 수 있다. 결국 이 같은 특성은 화면 전체의 구성 요소들을 통한 섬세한 은유와 개체들 각각의 함축적 의미 체계의 전달을 가능케 하는 문학적 기능을 가능케 한다. 장면에 관한 해석은 기호적 원근법의 세계와 평면적 조형 세계의 경계를 허물며 보다 다분화 되고 복잡하게 되었다. 이에 애니메이션 필름 화면상 조형 요소의 구성 기준, 그리고 그 활용 효과를 분석하는 것은 현시대의 새로운 몰입 수단을 가진 첨단 영상 화면에 있어서의 분석과 적용에 도움이 되리라고 본다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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• pp.89-93
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• 2002

선박에서 주요소중에 하나인 판요소는 해양구조물과 골조구조물에 비해 고차의 부정정 구조물로서 구성부재가 국부적으로 좌굴 붕괴하더라도 구조전체적인 붕괴에까지 곧바로 연결될 가능성은 일반적으로 많지 않다고 알려져 왔다. 그러나, 일단 구성부재가 좌굴붕괴하고 나면 국부적으로 구조강성이 저하하고, 그 결과 주변의 타 구조부재가 밟는 하중분담이 증가함으로써 연쇄적으로 구성부재가 소성붕괴하여 결국에는 구조전체적으로 붕괴할 위험성이 있다. 그래서, 이러한 현상을 정확하게 해석하기 위해서는 좌굴 및 좌굴후 거동에 대한 연구가 필요하며 본 논문에서는 면내하중을 받는 직사각형판에 대해서 판 주변 지지조건을 달리한 시리즈 해석을 범용유한요소 프로그램인 ANSYS를 사용하였다. 본 논문에서는 면내하중이 작용하는 판의 경계조건에 따른 시리즈 해석을 통하여 선체판의 탄소성 거동을 규명하였다.