• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.626-633
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• 2020

본 연구에서는 원형 터널을 대상으로 Terzaghi 토압공식과 지반조사 자료결과를 이용한 방법 그리고 Dilatnacy 효과를 고려한 방법을 유한요소해석을 통해 검토하여 각 방법들을 비교하고 지반의 거동을 분석하였다. Terzaghi 토압공식의 경우, 이완하중이 과도하게 산정되어 과다설계를 유발할 수 있으며 지반조사 자료결과를 이용한 방법은 공학적인 토압계수가 적용되지 않을 경우 실제 현장과 상이한 거동을 보여 예상치 못한 문제가 발생할 수 있다. Dilatancy 효과를 고려한 방법의 경우, 팽창각을 통한 강도증진효과와 상대밀도를 모두 고려할 수 있으며 그로 인해 각 방법 중 가장 합리적으로 이완하중이 산정되는 것으로 타났다. 현장지반조사 결과를 이용한 유한 요소해석 결과, 터널 상부지반이 저토피일때 터널 천단부에서 인장응력이 작용하는 것으로 나타나 실제 현장 지반 거동과는 달랐다. 딜리턴시를 고려한 지반 해석방법의 경우, 지반의 이완하중이 합리적으로 나타났다. 그러나, 현장 계측결과와의 비교 등을 통해 추가적인 검증이 필요하다고 판단되며 추가 연구를 통해 정규화시킨다면 터널 설계 시 이완하중을 합리적으로 산정하여 안전하고 경제적인 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 토지주택연구
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• 제2권2호
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• pp.195-204
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• 2011

철근콘크리트 건축물에 중장비를 탑재하여 해체작업을 시행할 때, 중장비와 철거잔재의 중량은 건축물을 설계할 당시에 고려하지 못한 하중으로 작용한다. 그러나 우리나라 해체 현장에서는 건축물의 안전성에 대한 구조전문가의 검토 없이, 현장 관리자나 작업자의 경험에 의하여 중장비 탑재와 해체작업이 이루어지고 있어 작업 중에 건축물이 붕괴하거나 중장비가 추락하는 사례도 발생하고 있다. 따라서 해체공사 시행 과정에서 해체 대상 건축물의 구조안전성을 평가할 수 있는 평가기법과 구조부재가 부담할 수 있는 적정 장비중량에 대한 기준 마련이 시급한 실정이다. 이 논문에서는 기계해체 현장에 대한 방문조사와 작업근로자에 대한 설문조사를 통해 해체 대상 건축물의 안전성 평가에 필요한 철거잔재 하중, 하중계수, 강도감소계수, 작업하중 등을 제안하였다. 해체 현황을 고려한 구조물의 해석과 부재(슬래브, 보)의 적절한 안전성 평가방법을 제시하였으며, RC 슬래브와 RC 보의 제원에 따라 양중 가능한 중장비의 중량을 제시하였다. 이 연구에서 제안한 해체구조물의 안전성 평가기법과 중장비 탑재 등급은 해체대상 구조부재의 성능을 합리적으로 평가하고, 적정한 장비운영을 통한 해체작업의 효율성과 안전성을 향상하는 데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.23-30
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• 2009

충격흡수시설은 주행차로를 벗어난 차량이 도로상의 고정된 구조물과의 직접적인 충돌을 방지하도록 하기 위한 보호시설이다. 이러한 기능은 충돌차량이 안전하게 점진적으로 멈추도록 속도를 감소시킴으로써 이루어진다. 기존의 일반적인 충격흡수시설에는 이러한 기능을 수행하기 위해서 다음의 두 가지 개념 중 하나가 적용된다. 첫 번째 개념은 파괴 또는 소성변형이 가능한 재료에 의해 충돌차량의 운동에너지를 흡수하는 것이고, 두 번째 개념은 충돌차량의 운동량을 차량의 이동경로에 놓인 소모성 재료의 질량체에 전달하는 것이다. 일반적으로 첫 번째 개념을 이용한 충격흡수시설은 압축(비관성) 충격흡수시설로 분류되고, 두 번째 개념을 이용한 충격흡수시설은 관성 충격흡수시설로 분류된다. 본 논문의 목적은 위에서 언급한 두 가지 개념을 동시에 적용한 압축형 충격흡수시설의 개발이다. 실물차량 충돌시험을 최소화 할 수 있도록 관성 에너지와 마찰 에너지 소산을 고려한 예비설계 가이드를 수립하고 충격흡수시설 개발을 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 위하여 도로안전시설물 해석에 가장 많이 사용되는 LS-DYNA를 이용하였다. 개발된 충격흡수시설은 국내지침 CC2급의 다양한 충돌조건에 대한 성능 평가 기준을 만족하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제31권1호
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• pp.1-10
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• 2013

발파해체 공법은 구조물 형상과 주변현황에 따라 다양한 공법을 적용할 수 있으나, 고종횡비를 가지는 비대칭 구조물을 발파해체 하기 위해서는 사전취약화와 발파지점 및 시차와 주변현황에 따른 발파조건을 고려하여 설계하여야 한다. 본 연구에서는 고종횡비 비대칭 구조물을 안전하게 전도시키기 위해 ELS 소프트웨어를 사용하여 사전취약화 위치와 형상에 따른 모멘트 발생지점을 분석하여 킥백(kick back)을 제어할 수 있는 사전취약화 위치 및 형상에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 비대칭 구조물의 붕괴 시 전도방향의 좌우로 발생하는 비틀림 모멘트(torsional moment)를 최소화하기 위해 붕괴방향을 제어 할 수 있는 발파 시차 및 위치를 선정하였다. 또한 시뮬레이션상의 사전 취약 및 발파시차를 실 구조물의 전도 붕괴에 적용하여 붕괴 거동에 대한 모션분석을 하였다. 그 결과 시뮬레이션의 붕괴거동에 대한 신뢰성을 확인하였으며, 발파해체 시 사전취약화의 형상 및 위치에 따라 킥백을 제어할 수 있으며, 발파 위치와 시차에 따라 비틀림 모멘트를 제어 할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.469-477
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• 2017

본 논문에서는 실제 공연장을 예제 건물로 하여 공연장에 발생한 진동을 측정한 결과를 바탕으로 공연장 구조물의 안전성에 대해 해석적으로 평가하였다. 수치해석 프로그램은 MIDAS GEN을 사용하였으며, 바닥판은 합성효과를 고려하여 모델링하였다. 해석결과 진동계측실험을 통해 구한 바닥판 고유진동수와 유사한 결과를 보였다. 또한 군중의 율동에 의한 동적하중을 시간이력해석으로 해석하여 진동계측 실험과 유사한 수준의 바닥판 가속도 응답을 확인하였다. 이 모델을 사용하여 예제 공연장의 최대관람인원인 400명의 집단율동 시 발생하는 상황에 대하여 분석하였다. 그 결과 기둥과 보의 가해지는 외력은 설계 내력을 하회하여 안전성에 문제없음을 확인하였다. 또한 공연 시 발생하는 수평방향 진동수준은 지진하중의 2% 수준으로 수직수평 모두 안전성에 문제가 없는 것을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권5호
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• pp.213-218
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• 2015

최근 정보통신 기술의 발전과 함께 M2M(Machine-to-Machine) 산업분야의 시스템이 다기능 고성능화 되고 있으며 IoT(Internet of Things), IoE(Internet of Everything)기술 등과 함께 많은 발전해가고 있다. 통신상 보안적인 서비스를 제공하기 위해서는 인증, 기밀성, 익명성, 부인방지, 데이터신뢰성, 비연결성, 추적성 등이 충족 되어야 한다. 그러나 통신방식이 무선 전송구간에서는 공격자의 공격에 노출되어 있다. M2M 무선통신 프로토콜에서 보안상 문제가 생기면 시스템오류, 정보유출, 프라이버시문제 등의 심각한 상황이 발생할 수 있다. 따라서 프로토콜 설계는 상호인증과 보안이 필수적인 요소이며, 최근 보안통신프로토콜에 대한 분야가 매우 중요한 부분으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 안전한 통신프로토콜을 위해 해시함수, 난수, 비밀키 및 세션키를 적용하여 설계하였다. 제안 프로토콜이 공격자의 각종공격에 안전함을 증명하기 위해 프로토콜 정형검증도구인 Casper/FDR 도구를 이용하여 실험하였다. 실험결과 제안프로토콜은 안전성을 충족했으며 문제없이 종료됨을 확인하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제8권3호
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• pp.665-679
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• 2015

The strain rate of reinforced concrete (RC) structures stimulated by earthquake action has been generally recognized as in the range from $10^{-4}/s$ to $10^{-1}/s$. Because both concrete and steel reinforcement are rate-sensitive materials, the RC beam-column joints are bound to behave differently under different strain rates. This paper describes an investigation of seismic behavior of RC beam-column joints which are subjected to large cyclic displacements on the beam ends with three loading velocities, i.e., 0.4 mm/s, 4 mm/s and 40 mm/s respectively. The levels of strain rate on the joint core region are correspondingly estimated to be $10^{-5}/s$, $10^{-4}/s$, and $10^{-2}/s$. It is aimed to better understand the effect of strain rates on seismic behavior of beam-column joints, such as the carrying capacity and failure modes as well as the energy dissipation. From the experiments, it is observed that with the increase of loading velocity or strain rate, damage in the joint core region decreases but damage in the plastic hinge regions of adjacent beams increases. The energy absorbed in the hysteresis loops under higher loading velocity is larger than that under quasi-static loading. It is also found that the yielding load of the joint is almost independent of the loading velocity, and there is a marginal increase of the ultimate carrying capacity when the loading velocity is increased for the ranges studied in this work. However, under higher loading velocity the residual carrying capacity after peak load drops more rapidly. Additionally, the axial compression ratio has little effect on the shear carrying capacity of the beam-column joints, but with the increase of loading velocity, the crack width of concrete in the joint zone becomes narrower. The shear carrying capacity of the joint at higher loading velocity is higher than that calculated with the quasi-static method proposed by the design code. When the dynamic strengths of materials, i.e., concrete and reinforcement, are directly substituted into the design model of current code, it tends to be insufficiently safe.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권1호
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• pp.67-74
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• 2006

선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것은 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀 더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작용할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀 더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 작은 수압이 작용하게 된다. 본 연구에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태 설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 2차좌굴 거동의 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)으로 분석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.262-269
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• 2016

지하철 정거장면적의 규모를 세분화하여 분석한 결과 이용승객 실적을 기반으로 B수준으로 면적을 산정하면, 현재 건설된 면적대비 16.3%만으로도 고객의 이용 편익을 충족시킬 수 있다. 그리고 정거정별 위치와 지명도, 상징성, 하루 승 하차인원 등 역별 특성에 맞게 가중치를 부여하면, 현재면적의 18.6%만으로도 수요를 충족할 수 있는 것으로 추정되었다. 호선별로 보면 8호선의 과다면적이 가장 크고, 환승유 무별에서는 환승역이 비환승(일반)역보다 과다면적이 크게 추정되었다. 그리고 지하 심도별로는 21~30m인 역의 면적이 가장 과다하고, 승차인원별 추정에서는 1일 피크실적 1,000명 이하의 역들이 가장 과다면적이 큰 것으로 추정되었다. 정거장의 규모(면적) 산정방식을 단순화하고 규모를 슬림화(축소)하는 것이 시민들의 이동편리(동선, 이동시간)와 지하공간이동 안전에 유리하고, 초기투자비 절감 및 운영시 유지관리비용 절약에서도 효과적일 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.433-438
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• 2006

새로운 항만을 개발하는 과정에서 가장 중요시 되는 것은 항로 및 접근수로에서 선박의 안전한 통항을 위한 최저 수심이다. 국제적으로 선박의 대형화 추세에 맞추어 기존에 건설되고 있는 항만들도 설계변경을 통한 최저수심을 증가하게 되었다. 설계시 고려한 준설토이상의 토사가 빈번해졌고 이 또한 처리할 내륙측 부지가 부족하게 되어 결국 외해 투기지역에 배출하게 된다. 본 연구에서는 보산신항만 항로중심에 따른 준설토의 해양투기와 관련하여 대상해역에서의 투기가 이루어지는 시점 전후로 현장관측을 통하여 유동 및 수질을 분석하고 해양 투기지역에서 배출된 준설토가 대상해역에서 어떻게 거동하는지를 수치실험에서 검증자료로 활용하였다. 확산에 관한 실험은 고형물질에 대해서 수행하였으며, 대상해역의 특성상 초기희석 및 침강이 빠른 순간에 진행되어 인접해역에서 유의할 만한 해양환경에 영향은 미치지 않는 것으로 파악되었다.