• Geomechanics and Engineering
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• 제31권5호
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• pp.439-452
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• 2022

A forecast of slope behavior during catastrophic events, such as earthquakes is crucial to recognize the risk of slope failure. This paper endeavors to eliminate the significant supposition of predefined slip surfaces in the slope stability analysis, which questions the relevance of simple conventional methods under seismic conditions. To overcome such limitations, a methodology dependent on the slip line hypothesis, which permits an automatic generation of slip surfaces, is embraced to trace the extreme slope face under static and seismic conditions. The effect of earthquakes is considered using the pseudo-static approach. The current outcomes developed from a parametric study endorse a non-linear slope surface as the extreme profile, which is in accordance with the geomorphological aspect of slopes. The proposed methodology is compared with the finite element limit analysis to ensure credibility. Through the design charts obtained from the current investigation, the stability of slopes can be assessed under seismic conditions. It can be observed that the extreme slope profile demands a flat configuration to endure the condition of the limiting equilibrium at a higher level of seismicity. However, a concurrent enhancement in the shear strength of the slope medium suppresses this tendency by offering greater resistance to the seismic inertial forces induced in the medium. Unlike the traditional linear slopes, the extreme slope profiles mostly exhibit a steeper layout over a significant part of the slope height, thus ensuring a more optimized solution to the slope stability problem. Further, the susceptibility of the Longnan slope failure in the Huining-Wudu seismic belt is predicted using the current plasticity approach, which is found to be in close agreement with a case study reported in the literature. Finally, the concept of equivalent single or multi-tiered planar slopes is explored through an example problem, which exhibits the appropriateness of the proposed non-linear slope geometry under actual field conditions.

• 디자인융복합연구
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• 제15권6호
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• pp.229-241
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• 2016

생성적 디자인은 디자인 목적에 맞게 정의된 알고리듬을 통해 컴퓨터가 여러 대안적인 디자인 결과물을 자동적으로 빠르게 생성하는 것이다. 그러므로 디자인 목적을 수행하는 컴퓨터 알고리듬이 중요하다. 본 연구는 이러한 생성적 디자인을 기반으로 사진 또는 그림과 같은 2차원 디지털 이미지로 3차원 형태를 생성하는 생성적 디자인 알고리듬을 제안하는 것을 목적으로 한다. 제안된 알고리듬은 컴퓨터 프로그램으로 구현되어 임의의 명화 이미지를 입력하여 검증하였다. 결과물의 기본 3차원 형태는 원기둥과 구이며, 사용된 이미지에 따라 원기둥이나 구의 표면이 변형되어 생성된다. 본 연구에서 제시된 알고리듬과 결과물은 2차원 이미지에서 3차원 형태를 생성하는 생성적 디자인의 가능성을 보여준다. 감성과 인지적인 측면에서 입력된 이미지와 생성된 3차원 형태의 관계를 파악하는 향후 연구를 통해 생성된 형태의 가치를 검증하고 디자인적 의의를 찾는 것이 필요하다. 이러한 연구를 통해 생성적 디자인의 가능성을 넓힐 것으로 기대된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권4호
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• pp.351-361
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• 2024

Accurate measurement of K_IC values for gas pipeline steels is important for assessing pipe safety using failure assessment diagrams. As direct measurement of K_IC was impossible for the API X70 pipeline steel, multi-specimen fracture tests were conducted to measure J_IC using three-point bend geometry. The J values were calculated from load-displacement (F-δ) plots, and the associated crack extensions were measured from the fracture surface of test specimens. Valid data points were found for the constructed J-Δa plot resulting in J_IC=356kN/m. More data points were added analytically to the J-Δa plot to increase the number of data points without performing additional experiments for different J-Δa zones where test data was unavailable. Consequently, displacement (δ) and crack-growth (Δa) from multi-specimen tests (with small displacements) were used simultaneously, resulting in the variation of Δa-δ (crack growth law) and δ-Δa obtained for this steel. For new Δa values, corresponding δ values were first calculated from δ-Δa. Then, corresponding J values for the obtained δ values were calculated from the area under the F-δ record of a full-fractured specimen (with large displacement). Given Δa and J values for new data points, the developed J-Δa plot with extra data points yielded a satisfactory estimation of J_IC=345kN/m with only a -3.1% error. This is promising and showed that the developed technique could ease the estimation of J_IC significantly and reduce the time and cost of expensive extra fracture toughness tests.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권1호
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• pp.13-18
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• 2009

기상대에서 측정한 '일적산수평면일사량'을 토대로 임의 경사면 상의 '일적산경사면일사량'을 비교적 정확하고 간편하게 알아낼 수 있는 지형보정계수를 고안하였다. 주어진 시간대의 수평면 청천일사량에 대한 경사면 청천일사량의 비율을 '매시일사보정계수'라 정의하고, 청천일사량을 기준으로 수평면의 시간대별 상대 일사강도와 수평면에 대한 경사면의 일사수광비율의 곱으로 표현하였다. 매시일사보정계수를 하루 단위로 적산한 것이 해당 날짜의 지형보정계수이다. 제주도 내 기생화산 '높은오름'의 등고도면 8 방위에서 사면일사수광량을 1년간 관측하는 한편, 이들 지점의 일사량을 지형보정계수에 의해 추정하여 서로 비교하였다. 지형보정계수에 의한 일사추정값의 편차평방근오차는 연평균 $1.61MJ\;m^{-2}$ 이었으나, 4월부터 10월 사이 영농기간에는 절반 이하로 줄어들었다. 경사향에 무관하게 10월에 가장 오차가 작은 반면, 11월에는 경사향에 따른 오차의 변동폭이 가장 컸다. RMSE 값의 연중변동폭은 남향과 북향사면에서 가장 컸고, 남서-남동-북서사면 순으로 줄어들었다. 어떤 경사면이든 365일 동안의 지형보정계수를 한번만 계산해 두면 인근 기상대에서 관측한 임의 날짜의 전천일사량에 이 계수를 적용함으로써 그 날의 적산일사량을 실용적인 오차범위 내에서 추정할 수 있어 복잡지형의 일사수광량 분포를 용이하게 파악할 수 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제41권2호
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• pp.182-206
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• 2003

Statement of problem : Successful osseointegration of endosseous threaded implants is dependent on many factors. These may include the surface characteristics and gross geometry of implants, the quality and quantity of bone where implants are placed, and the magnitude and direction of stress in functional occlusion. Therefore clinical quantitative measurement of primary stability at placement and functional state of implant may play a role in prediction of possible clinical symptoms and the renovation of implant geometry, types and surface characteristic according to each patients conditions. Ultimately, it may increase success rate of implants. Purpose : Many available non-invasive techniques used for the clinical measurement of implant stability and osseointegration include percussion, radiography, the $Periotest^{(R)}$, Dental Fine $Tester^{(R)}$ and so on. There is, however, relatively little research undertaken to standardize quantitative measurement of stability of implant and osseointegration due to the various clinical applications performed by each individual operator. Therefore, in order to develop non-invasive experimental method to measure stability of implant quantitatively, the resonance frequency analyzer to measure the natural frequency of specific substance was developed in the procedure of this study. Material & method : To test the stability of the resonance frequency analyzer developed in this study, following methods and materials were used : 1) In-vitro study: the implant was placed in both epoxy resin of which physical properties are similar to the bone stiffness of human and fresh cow rib bone specimen. Then the resonance frequency values of them were measured and analyzed. In an attempt to test the reliability of the data gathered with the resonance frequency analyzer, comparative analysis with the data from the Periotest was conducted. 2) In-vivo study: the implants were inserted into the tibiae of 10 New Zealand rabbits and the resonance frequency value of them with connected abutments at healing time are measured immediately after insertion and gauged every 4 weeks for 16 weeks. Results : Results from these studies were such as follows : The same length implants placed in Hot Melt showed the repetitive resonance frequency values. As the length of abutment increased, the resonance frequency value changed significantly (p<0.01). As the thickness of transducer increased in order of 0.5, 1.0 and 2.0 mm, the resonance frequency value significantly increased (p<0.05). The implants placed in PL-2 and epoxy resin with different exposure degree resulted in the increase of resonance frequency value as the exposure degree of implants and the length of abutment decreased. In comparative experiment based on physical properties, as the thickness of transducer increased, the resonance frequency value increased significantly(p<0.01). As the stiffness of substances where implants were placed increased, and the effective length of implants decreased, the resonance frequencies value increased significantly (p<0.05). In the experiment with cow rib bone specimen, the increase of the length of abutment resulted in significant difference between the results from resonance frequency analyzer and the $Periotest^{(R)}$. There was no difference with significant meaning in the comparison based on the direction of measurement between the resonance frequency value and the $Periotest^{(R)}$ value (p<0.05). In-vivo experiment resulted in repetitive patternes of resonance frequency. As the time elapsed, the resonance frequency value increased significantly with the exception of 4th and 8th week (p<0.05). Conclusion : The development of resonance frequency analyzer is an attempt to standardize the quantitative measurement of stability of implant and osseointegration and compensate for the reliability of data from other non-invasive measuring devices It is considered that further research is needed to improve the efficiency of clinical application of resonance frequency analyzer. In addition, further investigation is warranted on the standardized quantitative analysis of the stability of implant.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.399-409
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• 2010

강구조물은 부식에 의한 단면감소와 이로 인한 내하성능의 저하가 우려된다. 그러나 부식손상이 강부재의 내하성능에 미치는 영향과 잔존 내하성능 평가법은 명확하게 정립되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 부식 손상된 지하철 가시설 주형보의 웨브와 플랜지에서 절취한 부식시편의 인장실험을 실시하여, 부식손상이 인장 내하성능에 미치는 영향과 인장 잔존 내하성능 평가법에 대하여 검토하였다. 부식 가시설 주형보로부터 절취한 총 21개의 부식시편은 먼저 화학적 방법에 의해 부식생성물을 제거하고 1mm간격으로 표면형상을 측정한 후 인장실험을 실시하였다. 이러한 인장실험 결과는 주형보의 플랜지에서 절취하여 두께 13mm로 기계 가공한 무부식 기준시편의 인장실험 결과와 비교하여, 잔존두께와 표면형상이 부식강재의 항복하중, 인장하중 및 연신율에 미치는 영향을 정량화하였다. 그리고 부식의 유무에 상관없이 일정한 강재의 극한강도를 이용하여 무부식 등단면 강재와 동일하게 인장응력을 평가할 수 있는 불규칙 변단면 부식강재의 유효두께를 표면형상 측정결과로 산출한 평균잔존두께와 표준편차로 정식화하였다. 또한 이러한 결과를 실무에도 적용할 수 있도록 부식강재의 합리적인 잔존두께 측정간격도 제시하였다.

• 지질공학
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• 제19권1호
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• pp.15-23
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• 2009

지진 시 지반 운동의 증폭과 관련되는 부지 효과는 지하 토사 조건 및 지질 구조에 따라 매우 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 국내 홍성 지역을 대상으로 시추 조사와 현장 탄성파 시험을 포함한 현장 조사 및 지표 부근 지질 정보를 획득하기 위한 부지 답사를 통해 부지 효과를 확인하였다. 홍성 지역은 1978년 계기 지진이 발생한 지역으로서 기반암 상부에 최대 45 m 두께의 풍화 지층이 분포한다. GIS 기법 기반의 지반 정보 시스템을 연구 대상 지역의 공간 지층 구조를 효율적으로 확인하기 위하여 구축하였으며, 이로부터 홍성 지역이 얕고 넓은 분지 형상임을 확인하였다. 홍성 지역의 부지 지진 응답을 평가하기 위하여 대표 단면에 대한 이차원 유한 요소 해석을 수행하였다. 도출된 지진 응답 결과로부터 지반 운동이 기반암 상부 토사층을 톰해 전단파가 전파되면서 증폭되고 분지 형상에 따른 전단파의 상호 작용으로 생성된 표면파로 인해 분지 경계 부근 진동 지속 시간이 증가됨을 확인하였다. 뿐만 아니라, 분지 내의 선정된 토사 부지들에 대해서 추가적인 일차원 유한 요소 지진 응답 해석을 수행하였으며, 본 연구 대상 분지가 매우 얕고 넓음에 따라 분지 경계 부근을 제외하고는 분지 내 대부분의 위치에서 이차원 지진 응답과 유사한 결과를 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.157-167
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• 2011

본 연구에서는 복단면개수로및 불규칙한 하상을보이는 횡단면 상에서의 수위-유량곡선 및단위유량횡분포예측을 위한 유한요소모형을 개발하였다. 지배방정식은 정상류와 종방향 등류를 가정한 운동량방정식을 이용하며, 수면은 횡단면에 걸쳐 일정하다고 가정한다. 홍수터 식생의 영향을 반영하기 위해 식생항력이 지배방정식에 포함되었으며, 수치해를 구하기 위해 유한요소법을 적용하였다. 단면형상과 Manning의 조도계수, 식생정보, 종방향 하상경사를 입력자료로 수위-유량 곡선을 예측 가능하며, 주어진 수위에서의 흐름방향 단위유량의 횡방향 분포를 예측할 수 있다. 개발된 모형의 검증을 위해 실측자료 및 Darby and Thorne (1996)의 모형 결과, 그리고 비선형 k-$\epsilon$ 모형의 결과와도 비교하였다. 검증된 모형의 알고리즘을 2차원 모형의 상류단 경계조건 설정에 활용하여, 유입유량을 절점별 단위유량으로 분배시켰을 때와 그렇지 않았을 때의 결과를 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.147-154
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• 2018

본 논문은 흔히 핫스탬핑 공법으로 알려진 냉각수로가 있는 핫폼 금형의 설계 데이터를 신속히 생성하는 지원 시스템 개발에 초점을 둔다. 현장에서의 핫폼 금형의 설계조건과 설계 프로세스 분석을 통해 설계지원 시스템의 핵심기능들을 도출하고, 이를 기반한 새로운 핫폼 금형의 설계 프로세스를 제안 한다. 개발한 설계 지원 시스템은 핫폼 금형의 3차원 형상 모델과 2차원 도면을 생성하는 두 개의 모듈로 구성된다. 핫폼 금형의 3D 모델링 자동화 모듈은 CATAI V5 Knowledgeware를 기반한 CATAI 템플릿 모델 형태로 구현하였다. 이 모듈은 성형 곡면형상, STEEL(금형 Product를 구성하는 파트) 개수와 냉각수로의 개수에 대응하여 냉각수로를 포함한 핫폼금형의 3D 모델을 자동으로 생성한다. 또한 냉각수로의 위치와 자세를 편집하는 기능과 성형곡면과 냉각수로 사이의 거리에 대한 구속조건 만족여부를 판별하는 기능을 제공한다. 두 번째 모듈인 2D 가공도면을 자동 생성하는 모듈은 CAA(CATIA SDK)와 Visual C++를 활용하여 CATIA CAD시스템에 이식 가능한 플러그인 형태로 개발 하였다. 제안하는 방법의 성능을 평가하기 위해 사용자 정의 시나리오 기반 소프트웨어 테스트를 수행하였다. 실험결과 제안하는 방법은 수작업 기반의 전통적인 방법에 비해 설계 오류 없이 약 29배 빠르게 핫폼 금형 3D모델과 홀테이블을 포함하는 가공도면을 생성하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권2호
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• pp.41-54
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• 1993

본 연구는 이질토층의 c-o흙사면에 대한 2차원 및 3차원 안정해석을 제시한다. 가능파괴면은 층의 경계에서 파괴면이 내부마찰각에 따라 굴절되는 대수나선곡선을 사용하였다. 3 차원 해석에서는 회전활동토괴는, 중앙부는 Cylindroid이고 양쪽 끝단은 평면으로 사용하였 다. 지진력은 수평 및 수직진도를 고려하였다. 개발한 프로그램을 PCSTABLS와 비교하였고, 2차원 최소안전율에 대한 3차원의 최소안전율의 비를 조사하였고, 사면높이에 대한 Cylindroid길이의 비에 따른 안전율의 변화를 검토하였다. 그리고 절편의 수에 따른 안전율의 변 화도 조사하였다. 이러한 것을 기초로 다음의 결과가 얻어졌다 : (1)본 연구에서 개발된 프로그램의 2차원 안전율이 PCSTABLS보다는 더 크게 나타났다. (2)본 연구의 2차원 안전율은 흙의 내부 마 찰각이 증가함에 따라 PCSTABLS보다 더 큰차이를 나타냈다. (3) 3차원 안전율은 2차원 안전율보다 더 크게 나타났다. 따라서 3차원효과는 안전율을 증가시키는 경향이 있다. (4) 사면의 높이에 대한 3차원 파괴토괴의 폭의 비, bye가 증가함에 따라 2차원 안전율에 대한 폭, b를 가진 3차원 안전율의 비, Fb/F거 값은 감소하였고, bye가 약 14이상이면 1.0에 근접 했다. (4) 2차원 안전율에 대한 폭, b를 가진 3차원 안전율의 비, Fb/F거 값은 전단강도정수, 지하수위 그리고 수평진도의 값에 매우 민감한 것으로 나타났다. (5) 본 연구에서 개발된 프로그램을 사용하여 안전율을 계산할때,절편의 수는 30~40개 정도면 적당하였다.