• 대한토목학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.33-40
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• 1988

흙과 보강재 사이의 거동을 측정하는 수단으로서 hollow cylinder type의 샘플 내에 보강재를 인장방향으로 삽입하여 주위압력을 일정하게 유지한 가운데 축력(軸力)을 감소시키는 소위 삼축인장시험을 실시하였다. 인장특성(引張特性)(extensibility)이 상이(相異)한 3종류의 보강재를 사용한 결과 파괴변형율(failure strain), 최대강도후의 응력강소(loss of post-peak strength), 변형모양(deformation mode) 등이 보강재에 따라 각각 독특하였고, 파괴의 양상은 breakage 또는 pull-out 이 발생하였으며, 보강재단(補强材端)의 고정여부에 따라 보강효과가 영향을 받음이 확인되었다. 따라서 보강토해석 및 설계시 흙 및 보강재 자체의 강도(强度)와 더불어 보강재의 인장특성(引張特性)과 경계조건(境界條件)이 매우 중요한 고려요소임을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제26권5호
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• pp.431-440
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• 2016

본 연구에서는 암반비탈면의 성능기반 평가기법을 제시하기 위해 이전 연구에서 도출된 평가 항목의 항목별 특성과 유사성 등을 검토하여 최종 평가항목을 도출하였다. 또한, 평가항목별로 상대적 중요도를 산출하여 평가항목의 가중치를 도출하였으며 암반비탈면에 대한 성능별 평가표를 제시하였다. 제시된 평가기준은 상관 분석을 이용해 검증을 실시하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 각 성능별로 제시된 평가표를 활용하여 실제 조사 자료를 적용한 상관분석 결과, 모든 평가항목에서 유의 확률이 0.05 이하로 나타나 통계적으로 유의미한 결과가 도출되었고, 전체적으로 높은 상관성을 보였다. 특히, '낙석', '지반변형', '불연속면 특성', '불안정 지질' 등의 항목에서 상대적 상관계수(R)가 가장 높게 나타나 본 논문에 제시된 평가표는 암반비탈면의 특성을 적절히 반영하고 있다고 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권2호
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• pp.267-275
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• 2012

본 논문은 정상풍속과 돌발풍속을 수학적으로 모델링하고 풍향에 따라 전달되는 메인축에서의 전달모멘트를 조사하여 기어박스에 전달되는 풍하중의 특성을 파악하였다. 정상풍속은 지상에서 고도가 높아짐에 따라 속도가 증가하게 설정을 하였다. 풍하중에 의해서 메인축으로 전달되는 모멘트의 평균값과 하모닉값을 풍향 입사각을 $-45^{\circ}{\sim}45^{\circ}$로 변화를 주며 특성을 파악하였다. 또한 기어 트레인의 미스 얼라인먼트를 유발시키는 굽힘 모멘트의 특성을 파악하였다. 정상풍속모델에서는 블레이드의 3배수 주파수(3X)로 하는 토크의 가진이 생기며, 바람의 방향이 $+22.5^{\circ}$일 때 수평방향의 굽힘 모멘트가 주축으로 들어가는 토크의 50%수준으로 발생하는데 이는 수평방향으로의 탄성 축 휘임을 유발하여 치가 모서리에서 물림이 발생하게 하는 원인을 제공함을 알 수 있었다. 돌발풍속의 경우, 3X, 6X, 9X를 가진 주파수로 하는 토크의 가진이 바람의 방향이 +방향으로 커질수록 하모닉항의 상대 비율이 증가하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권5호
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• pp.1143-1179
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• 2016

Offshore wind turbines are considered as a fundamental part to develop substantial, alternative energy sources. In this highly flexible structures, monopiles are usually used as support foundations. Since the monopiles are large diameter (3.5 to 7 m) deep foundations, they result in extremely stiff short monopiles where the slenderness (length to diameter) may range between 5 and 10. Consequently, their elastic deformation patterns under lateral loading differ from those of small diameter monopiles usually employed for supporting structures in offshore oil and gas industry. For this reason, design recommendations (API and DNV) are not appropriate for designing foundations for offshore wind turbine structures as they have been established on the basis of full-scale load tests on long, slender and flexible piles. Furthermore, as these facilities are very sensitive to rotations and dynamic changes in the soil-pile system, the accurate prediction of monopile head displacement and rotation constitutes a design criterion of paramount importance. In this paper, the Fourier Series Aided Finite Element Method (FSAFEM) is employed for the determination of static impedance functions of monopiles for OWT subjected to horizontal force and/or to an overturning moment, where a non-homogeneous soil profile has been considered. On the basis of an extensive parametric study, and in order to address the problem of head stiffness of short monopiles, approximate analytical formulae are obtained for lateral stiffness $K_L$, rotational stiffness $K_R$ and cross coupling stiffness $K_{LR}$ for both rough and smooth interfaces. Theses expressions which depend only on the values of the monopile slenderness $L/D_p$ rather than the relative soil/monopile rigidity $E_p/E_s$ usually found in the offshore platforms designing codes (DNV code for example) have been incorporated in the expressions of the OWT natural frequency of four wind farm sites. Excellent agreement has been found between the computed and the measured natural frequencies.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권5호
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• pp.379-399
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• 2013

In practice, analysis of laterally loaded piles is carried out using beams on non-linear Winkler springs model (often known as p-y method) due to its simplicity, low computational cost and the ability to model layered soils. In this approach, soil-pile interaction along the depth is characterized by a set of discrete non-linear springs represented by p-y curves where p is the pressure on the soil that causes a relative deformation of y. p-y curves are usually constructed based on semi-empirical correlations. In order to construct API/DNV proposed p-y curve for clay, one needs two values from the monotonic stress-strain test results i.e., undrained strength ($s_u$) and the strain at 50% yield stress (${\varepsilon}_{50}$). This approach may ignore various features for a particular soil which may lead to un-conservative or over-conservative design as not all the data points in the stress-strain relation are used. However, with the increasing ability to simulate soil-structure interaction problems using highly developed computers, the trend has shifted towards a more theoretically sound basis. In this paper, principles of Mobilized Strength Design (MSD) concept is used to construct a continuous p-y curves from experimentally obtained stress-strain relationship of the soil. In the method, the stress-strain graph is scaled by two coefficient $N_C$ (for stress) and $M_C$ (for strain) to obtain the p-y curves. $M_C$ and $N_C$ are derived based on Semi-Analytical Finite Element approach exploiting the axial symmetry where a pile is modelled as a series of embedded discs. An example is considered to show the application of the methodology.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권4호
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• pp.274-282
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• 2014

Time series of the dynamic response of a slender marine structure was predicted using quadratic Volterra series. The wave-structure interaction system was identified using the NARX(Nonlinear Autoregressive with Exogenous Input) technique, and the network parameters were determined through the supervised training with the prepared datasets. The dataset used for the network training was obtained by carrying out the nonlinear finite element analysis on the freely standing riser under random ocean waves of white noise. The nonlinearities involved in the analysis were both large deformation of the structure under consideration and the quadratic term of relative velocity between the water particle and structure in Morison formula. The linear and quadratic frequency response functions of the given system were extracted using the multi-tone harmonic probing method and the time series of response of the structure was predicted using the quadratic Volterra series. In order to check the applicability of the method, the response of structure under the realistic ocean wave environment with given significant wave height and modal period was predicted and compared with the nonlinear time domain simulation results. It turned out that the predicted time series of the response of structure with quadratic Volterra series successfully captures the slowly varying response with reasonably good accuracy. It is expected that the method can be used in predicting the response of the slender offshore structure exposed to the Morison type load without relying on the computationally expensive time domain analysis, especially for the screening purpose.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권5호
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• pp.30-36
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• 2006

변형된 면적기반영역선별 기법으로 문자영상 속에 내재되어 있던 영역 분할을 회복하는 새로운 기법을 제안한다. 정보영역과 바탕영역으로 양분되어 있는 이진 원영상에 비해 오염 및 훼손으로 관측영상은 얼룩점과 잡음이 전체 영상에 섞여 다수의 크고 작은 영역들이 혼재된 그레이스케일 형태가 된다. 이러한 영상을 종래의 문턱치 처리나 확률적 기법으로 영역 분할하려면 이진영상으로 전환시킴에 의한 영역 형태 변형 문제가 발생한다. 이 문제를 최소화하기 위해 마름모꼴 블록을 채택한 반복조건부양식(iterated conditional mode, ICM) 기법으로 이진 영상을 구현하여 일차적으로 영역들의 집합으로 분류하였다. 그 다음 현재고려중인 화소에서 화소의 영역형성 판별과 영역의 면적을 산출하였다. 이를 전체 화소에 걸쳐 순차적으로 확산하여 해당영역들의 정보영역으로의 귀속 여부를 선택적으로 판정 분할함으로 정보영역 본래 형태를 복원하였다. 이 때 지정 영역들의 산출 면적들은 하나의 집합으로 배속 정렬되며 확률처리로 얻은 판별 파라미터 값에 의해 선별된다. 그레이스케일 탁본영상을 대상으로 종래의 문턱치 영역분할 기법과 ICM 기법도 함께 실험하였다. 그 결과 종래의 기법에 비해 우수한 영역분할 효과를 얻을 수 있었다.

• 전산구조공학
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• 제9권1호
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• pp.33-45
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• 1996

전단변형을 고려한 보강재요소를 p-version 유한요소법을 사용하여 정식화 하였다. 적분형 르장드르 다항식으로부터 유도된 계층적 C/sup 0/-형상함수를 5자유도를 갖는 보강재와 평판요소의 조립강성도 행렬을 정의하는데 사용하였다. 보강재와 평판의 접속부에서 변위의 적합성을 만족시키기 위해 적절한 좌표변환행렬을 사용하여 국부좌표계에서 정의된 보강재의 강성도 행렬을 기준좌표계인 평판의 좌표계로 변환시켰다. 평판의 기준좌표계에 대한 보강재의 방향과 편심효과를 설명할 수 있는 변환행렬이 평판과 보강재의 접속부에서의 국부적인 거동과 합성구조로 된 보강판에서 평판과 보강재가 감당하는 상대적인 강도 분담을 파악하기 위해 사용되었다. p-version 유한요소법에 의한 결과를 기존의 연구결과와 비교하였으며, 특히 h-version유한요소해석 프로그램인 MICROFEAP-II의 결과를 비교하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권8호
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• pp.784-790
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• 2003

본 논문은 세라믹재료가 강화재로써 보강된 복합재료가 횡방향의 단축인장하중을 받는 경우, 복합재료의 변형, 재료내 발생되는 손상의 특징, 및 응력-변형률 특성에 관한 컴퓨터 해석결과이다. 해석은 SiC/Ti 시스템을 대상으로 하였으며, 특성은 강화재의 배열형태, 강화재/기지 계면에서의 결합유무, 강화재의 부피분율변화에 대하여 각기 해석되었다. 계면에서 강한 결합이 있는 복합재와는 달리, 약한 결합의 복합재는 인장하중에 의하여 세라믹/기지 계면에서 분리가 발생되었다. 이 분리는 전체 복합재의 강성을 감소시키며, 세라믹 강화재의 부피분율이 증가할수록 탄성계수 및 횡방향 평균응력의 최종크기를 나타내는 한계응력의 크기감소로 나타났다. 계면결합이 강한 경우는 세라믹 부피분율이 증가할수록 사각형 배열보다는 육각형배열의 복합재에서 다소 큰 증가율로 나타났다. 그러나, 계면결합이 약한 경우는 세라믹 부피분율이 증가할수록 사각형 배열보다는 육각형배열의 복합재에서 상대적으로 큰 감소율로 해석되었다. 본 연구의 해석결과는 알려진 문헌의 결과와 잘 일치하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.615-618
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• 2004

The piezoelectricity and polarization of multilayer ceramic actuators, being designed to stack ceramic layer and electrode layer alternately, were investigated under a consideration of geometry, the thickness ratio of the ceramic layer to electrode layer The actuators were fabricated by tape-casting of $0.42PbTiO_3-0.38PbZrO_3-0.2Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ followed by laminating, burn-out and co-firing process. The actuators of $5\times5mm^2$ in area were formed in a way that $60{\sim}200{\mu}m$ thick ceramics were stacked 10 times alternately with $5{\mu}m$ thick electrode. Increase in polarization and electric field-displacement with increasing thickness ratio of the ceramic/electrode layer and thickness/cross section ratio were attributed to the change of $non-180^{\circ}/180^{\circ}$ domain ratio which was affected by the interlayer internal stress and Poisson ratio of ceramic layer. The piezoelectricity and actuation behaviors were found to be dependent upon the volume ratio (or thickness ratio) of ceramic layer relative to ceramic layer. Concerning with the existence of internal stress, the field-induced polarization and deformation were described in the multilayer actuator.