• 한국전산유체공학회지
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• 제21권3호
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• pp.71-76
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• 2016

In speed skiing, aerodynamic forces play an important role in determining performance of the skier. To predict aerodynamic effects of the posture of the skier on alpine downhill skiing, we constructed equation of motion of the skier and performed the corresponding CFD simulations. Comparing drag and lift of three different skier postures, it has been shown that drag decreases significantly by tucking upper body to lower body and stretching arms forward. Also, aerodynamic lift which worked as downforce in standing posture worked upward in tuck posture, reducing friction force between snow and ski. This indicates that tuck posture have advantages over standing posture in dual mechanism, namely by reducing drag and also increasing lift. By this two-dimensional initial study we could reveal the general tendency of the aerodynamic force over the skier's body. This study not only provides a theoretical foundation for the athletes to understand the aerodynamic effects of skier postures but also shed a light on towards more accurate and rational three-dimensional CFD simulation of skiers in the near future study.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.325-332
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• 2016

적합한 굴삭기 부착 작업 장치들과 엔진크기의 구성은 굴삭계획 전에 결정되어야한다. 기존의 경험에 근거하는 굴삭기 구성선택 관습은 다양한 변수들을(장비 동작데이터, 토사유형과 상태, 버킷 속성들, 작업조건 등) 동시에 그리고 시기적절하게 고려하지 못하기 때문에 과학적으로 타당한 근거가 부족하다. 따라서 본 논문은 이러한 기존의 방법을 보완하기 위해 가장 합리적인 굴삭기 구성을 판별하는 새로운 굴삭기 구성 탐색 방법을 제안한다. MATLAB을 사용하여 구현 된 본 방법은 생산성의 변동을 일으키는 변수들을 고려하여 최적 굴삭기 구성을 규명한다. 본 방법론을 검증하기 위해 사례연구를 수행하였다.

• Wind and Structures
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• 제7권6호
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• pp.421-447
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• 2004

This paper presents a time domain approach for predicting buffeting response of long suspension bridges under skew winds. The buffeting forces on an oblique strip of the bridge deck in the mean wind direction are derived in terms of aerodynamic coefficients measured under skew winds and equivalent fluctuating wind velocities with aerodynamic impulse functions included. The time histories of equivalent fluctuating wind velocities and then buffeting forces along the bridge deck are simulated using the spectral representation method based on the Gaussian distribution assumption. The self-excited forces on an oblique strip of the bridge deck are represented by the convolution integrals involving aerodynamic impulse functions and structural motions. The aerodynamic impulse functions of self-excited forces are derived from experimentally measured flutter derivatives under skew winds using rational function approximations. The governing equation of motion of a long suspension bridge under skew winds is established using the finite element method and solved using the Newmark numerical method. The proposed time domain approach is finally applied to the Tsing Ma suspension bridge in Hong Kong. The computed buffeting responses of the bridge under skew winds during Typhoon Sam are compared with those obtained from the frequency domain approach and the field measurement. The comparisons are found satisfactory for the bridge response in the main span.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제3권1호
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• pp.80-85
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• 2011

For the assessment of statistical characteristics of wave loads in the real sea state, the probability distribution of wave loads are computed based on the sufficient duration of computations in irregular waves. First of all, the estimation of wave impact loads is well modified applying the displacement potential formulation, which was proposed by one of authors, for solving Wagner's flow model. Consequently, the present computation method is also modified. Prior to the computation in irregular waves, preliminary computation to determine the adequate number of realization of irregular waves is examined. The effect of hull girder vibration on the statistical characteristics is examined by means of the computation with/without hull girder vibration. It is found that hull girder vibration has a certain effect on the probability of occurrence of wave loads. Furthermore, computations taking account of the effect of operation, that is the effects of ship speed and course change, is conducted for the rational evaluation of the effects of hull girder vibration. It is clarified that the effect of operation on the statistical characteristics of wave loads is significant. It is verified that the evaluation without the effect of operation may overestimate the effect of hull girder vibration.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.218-227
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• 2001

논문에서는 여러 면진장치 중의 하나인 EDF(Electricite De France)시스템의 거동 특성에 대해서 연구하였다. 우선, 범용 유한요소 프로그램의 요소인 Nllink element를 사용하여 합리적인 EDF 시스템의 모델링 기법을 제시하였다. 그리고, 조화함수를 외력으로 주었을 때 시스템의 운동방정식의 이론해와 유한요소 프로그램을 통한 수치해를 서로 비교하여 모델링의 타당성을 검증하였다. 또, Newmark-${\beta}$법을 이용하여 실제 지진 가속도를 입력하였을 때의 거동을 비교함으로서 모델링의타당성을 검증하였다. 이렇게 검증된 모델링을 실제 교량이나 다자유도 구조물에 적용할 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제45권2호
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• pp.233-257
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• 2013

Given the yield shear of a single-story inelastic structure with simple eccentricity, the problem of strength distribution among the resisting elements is investigated, with respect to minimize its torsional response during a ground motion. Making the hypothesis that the peak accelerations, of both modes of vibration, are determined from the inelastic acceleration spectrum, and assuming further that a peak response quantity is obtained by an appropriate combination rule (square root of sum of squares-SRSS or complete quadratic combination-CQC), the first aim of this study is to present an interaction relationship between the yield shear and the maximum torque that may be developed in such systems. It is shown that this torque may be developed, with equal probability, in both directions (clockwise and anticlockwise), but as it is not concurrent with the yield shear, a rational design should be based on a combination of the yield shear with a fraction of the peak torque. The second aim is to examine the response of such model structures under characteristic ground motions. These models provide a rather small peak rotation and code provisions that are based on such principles (NBCC-1995, UBC-1994, EAK-2000, NZS-1992) are superiors to EC8 (1993) and to systems with a stiffness proportional strength distribution.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권4호
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• pp.475-483
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• 2023

In this paper, a new energy-efficient semi-active hybrid bulk damper is developed that is cost-effective for use in structural applications. In this work, the possibility of active and semi-active component configurations combined with suitable control algorithms, especially vibration control methods, is explored. The equations of motion for a container bridge equipped with an MDOF Mass Tuned Damper (M-TMD) system are established, and the combination of excitation, adhesion, and control effects are performed by a proprietary package and commercial custom submodel software. Systematic methods for the synthesis of structural components and active systems have been used in many applications because of the main interest in designing efficient devices and high-performance structural systems. A rational strategy can be established by properly controlling the master injection frequency parameter. Simulation results show that the multiscale model approach is achieved and meets accuracy with high computational efficiency. The M-TMD system can significantly improve the overall response of constrained structures by modestly reducing the critical stress amplitude of the frame. This design can be believed to build affordable, safe, environmentally friendly, resilient, sustainable infrastructure and transportation.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.158-170
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• 2022

이 연구의 목적은, 아리스토텔레스의 자연관, 즉 정적인 우주관의 특징을 이해하고 교육에의 함의를 찾는 것이다. 플라톤은 세계를 이해하는 최상의 방법은 기하학 및 수학적 규칙성 관점에서 불완전한 관찰보다는 이성적 접근법을 사용해서 자연세계를 해석하고자 하였다. 반면에 아리스토텔레스는 우리 눈에 보이는 것을 관찰함으로서 세계를 이해할 수 있다고 여겼다. 이 세계는 합목적성으로 사물의 목적이 충만한 정적인 세계관이다. 또한, 질서의 세계를 향하는 자연스런 운동인 지상의 물체와 천체의 자연스러운 운동이 본래적인 행동이라는 것이다. 아리스토텔레스는 기회가 주어진다면, 모든 자연적 사물들이 어떤 운동, 즉 그것들의 자연적인 운동을 수행할 것이라고 생각했다. 무엇보다도 플라톤과 아리스토텔레스가 구축한 세계는 정적인 우주인 것이다. 인간과 독립하여 존재하는 객관적인 자연에 인간의 이성과 관찰로 접근하여 세계를 온전히 파악 가능하다는 것이다. 결국 플라톤과 마찬가지로 아리스토텔레스에게는 자연계가 당혹스러울 정도로 지속적으로 변화하는 듯 보이는 복잡성에도 불구하고 규칙적이며 질서정연한 자연법칙의 지배를 받는다는 그들의 믿음은 서양사고의 근간이 되었다. 고대 그리스와 근대철학의 형이상학적 관점인 우주는 이미 완성되었거나 계획된 것, 이상적이고 필연적인 것으로 이해의 이분법적 논리(가지 잘라내기)의 개발에 의존하기 때문에 학습자의 의견이 중시되지 않는 전통적인 교수-학습의 기반이 되는 것으로, 현재 진화론에 따른 구성주의 교수-학습과는 차이가 있다고 할 수 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.17-32
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• 2002

본 연구는 클럽 샤프트의 대표적인 재질인 그라파이트(graphite)의 유연한(flexible) 클럽 샤프트(club shaft)의 특성에 따라 피험자가 운동학적(kinematics) 요인이 되는 관절의 각변위, 각속도, 각가속도, 클럽헤드의 속도와 가속도와 같은 변인들이 어떻게 적응하는지 비교 분석하여 보다 효율적인 드라이버 선택에 도움을 주며 샤프트 특성에 따른 신체관절의 움직임에 대한 자료를 제시하고자 하였다. 고속 카메라 2대의 속도는 500 fps로 하였고 각 regular,stiff, x-stiff, 자신의 클럽을 포함 각 4개의 클럽을 사용하여 각 클럽당 3번씩 촬영하였으며 목표방향에서 20m이상 벗어나는 경우의 촬영은 다시 촬영하였다. 본 연구에서는 디지타이징(digitizing)을 신체 9개 마커는 강체로 가정된 클럽과 신체분절 모델로 정의하였으며 2 대의 카메라(500fps)로부터 얻은 avi화일을 컴퓨터에 저장하고 자료로부터 Butterworth 6th order recursive digital filter를 사용하여 1차 자료를 smoothing 하고 DLT를 이용하여 3차원 좌표를 구성하도록 한다. 좌표값을 얻기 위하여 kwon3d v3.0을 이용하였다. 본 실험은 피험자 스스로 클럽의 특성에 따라 스윙의 속도를 달리 하기 때문에 스윙의 시간이 달라지며 어느 정도 클럽이 강성에 따라 스윙시간이 빨라지는 결과로 나타났다. 이것은 피험자가 샤프트가 강성(stiffness)에 따라 스윙 속도를 빨리 하게 되는 원인이 되는 것으로 생각된다. 어깨의 각변위는 클럽이 regular의 경우 임팩트에서 각속도를 계속 유지하고 있으며 stiff, x-stiff의 경우에는 어깨의 움직임이 임팩트에서 급격하게 감소되는 것을 알 수 있다. 이것은 팔의 동작과 클럽의 힘을 크게 하기 위한 동작으로 생각된다. 어깨 각속도는 클럽이 stiff할수록 각속도가 큰 감속하는 것으로 나타났다. 손목속도는 regular 클럽의 경우 손목의 감속이 늦게 되고 임팩트에서 손목의 감속이 적게 하는 것으로 나타났으며 stiff와 x-stiff의 클럽에서 임팩트 시에 순간적인 감가속으로 인해 클럽의 속도를 증가시키고 있다. 임팩트 시에 손목의 감가속은 클럽헤드의 임팩트 시 속도를 증가시키는 결과를 보였다. 클럽헤드는 regular 클럽이 임팩트전에는 속도 증가가 커지는 결과와 일치된 결과를 보이고 있다.

• 한국운동역학회지
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• 제30권1호
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• pp.17-25
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• 2020

Objective: The purpose of this study is to provide a better understanding of long turn mechanism by describing long turns after kinematic analysis and provide skiers and winter sports instructors with data through which they are able to analyze right postures for turns in skiing in a systematic, rational and scientific manner. Method: For this, a mean difference of kinematic variables (the center of gravity (CG) displacement of distance, trajectory, velocity, angle) was verified against a total of 12 skiers (skilled and unskilled, 6 persons each), regarding motions from the up-start to down-end points for long turns. Results: First, concerning the horizontal displacement of CG during a turn in skiing, skilled skiers were positioned on the right side at the upstart and edge-change points at a long turn. There was no difference in anteroposterior and vertical displacements. Second, in terms of CG-trajectory differences, skilled skiers revealed a significant difference during a long turn. Third, regarding skiing velocity, skilled skiers were fast at the edge-change and maximum inclination points in long turns. Fourth, there was no difference in a hip joint in terms of a lower limb joint angle. In a knee joint, a large angle was found at the up-start point among skilled skiers when they made a long turn. Conclusion: In overall, when skilled and unskilled skiers were compared, to make a good turn, it is required to turn according to the radius of turn by reducing weight, concerning the CG displacement. Regarding the CG-trajectory differences, the edge angle should be adjusted via proper inclination angulation. In addition, a skier should be more leaned toward the inside of a turn when they make a long turn. In terms of skiing velocity, it is needed to reduce friction on snow through the edging and pivoting of the radius or turn according to curvature and controlling ski pressure. Regarding a lower limb joint angle, it is important to make an up move by increasing ankle and knee angles instead of keeping the upper body straight during an up motion.