• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.185-190
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• 2016

선박이 고출력화, 초대형화 됨에 따라 대형저속 2행정 엔진을 탑재한 선박에서 축계배치의 잘못에 기인하는 주기관 선미측 베어링과, 선미관 후부 베어링의 손상이 증가하는 경향이 있다. 또한 고출력화에 의한 추진축의 강성은 증가한 반면에 선체는 고장력 후판을 사용하므로 이전의 선체보다 훨씬 더 쉽게 변형하는 실정이다. 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계배치가 요구됨을 의미한다. 본 연구에서는 열팽창 효과, 감도지수를 이용한 중간축 베어링의 최적위치 선정 및 베어링의 강성을 고려하여, 베어링의 하중 분석 및 영향 계수를 분석함으로서 축계 배치가 이론적으로 최적이 되는 것을 검토하였다. 이를 위하여 축계 배치 계산시 대형 엔진 제조사의 엔진 거치기준을 참조하고, 한국선급 및 DnV 선급의 축계 배치 프로그램을 이용하여 검토하고 그 신뢰성을 검증하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.299-310
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• 2014

국가적으로 국토의 효율적 활용과 친환경성 등으로 인해 터널과 같은 지하공간 건설이 필요하다. 친환경적 요소의 중요성을 감안할 때, 산악지에 형성되는 도로건설에 대해 2-아치 및 대단면 터널로 계획되나 경제성, 시공성, 공사기간, 유지관리 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 2차로의 국도터널을 기준으로 현장조건과 지반조건을 고려하여 터널별 이격거리와 토피고를 변화시켜 경험식과 수치해석적으로 필라부의 안전성을 평가하였으며, 해석 프로그램으로 유한요소법을 적용한 Plaxis 2D를 활용하여 터널의 최소 필라폭 선정과 전체적인 터널의 거동특성을 분석하였다. 분석결과, Tie-Bolt에 의한 필라보강은 연직하중을 분산시켜 안전적인 근접병렬터널 계획이 가능하며, 터널 필라의 거동은 현장계측 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났으며, 지반조건에 따라 터널 필라폭을 축소시킨다면 이전의 터널에 비해 효율적인 터널 활용이 가능하다.

• Steel and Composite Structures
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• 제37권3호
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• pp.291-306
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• 2020

The noise from the elevated lines of rail transit has become a growing problem. This paper presents a new method for the rapid prediction of the structure-borne noise from steel or composite bridges, based on the receptance and Statistical Energy Analysis (SEA), which is essential to the study of the generation mechanism and the design of a low-noise bridge. First, the vertical track-bridge coupled vibration equations in the frequency domain are constructed by simplifying the rail and the bridge as an infinite Timoshenko beam and a finite Euler-Bernoulli beam respectively. Second, all wheel/rail forces acting upon the track are computed by taking a moving wheel-rail roughness spectrum as the excitation to the train-track-bridge system. The displacements of rail and bridge are obtained by substituting wheel/rail forces into the track-bridge coupled vibration equations, and all spring forces on the bridge are calculated by multiplying the stiffness by the deformation of each spring. Then, the input power to the bridge in the SEA model is derived from spring forces and the bridge receptance. The vibration response of the bridge is derived from the solution to the power balance equations of the bridge, and then the structure-borne noise from the bridge is obtained. Finally, a tri-span continuous steel-concrete composite bridge is taken as a numerical example, and the theoretical calculations in terms of the vibration and noise induced by a passing train agree well with the field measurements, verifying the method. The influence of various factors on wheel/rail and spring forces is investigated to simplify the train-track-bridge interaction calculation for predicting the vibration and noise from steel or composite bridges.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권11호
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• pp.37-49
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• 2019

본 연구에서는 매립심도가 손상 하수관으로 인해 형성되는 지하 공동 및 지반함몰에 미치는 영향을 확인하기 위하여 서로 다른 심도로 지반을 조성하여 모형시험을 수행하였다. 모형시험 중에 일정 시간 간격으로 디지털 이미지를 촬영하였으며, PIV 기법을 적용하여 내부 변위 및 변형을 측정하였다. 이와 지표면에서 발생하는 지반 침하, 지하 공동의 크기 등에 대한 분석도 함께 진행하여 거동을 분석하였다. 시험 결과, 매립심도가 낮은 경우의 지반에서 매립심도가 높은 경우에 비해 지하 공동 및 지반함몰 형성에 대한 저항성이 작은 것으로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1893-1899
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• 2010

평평한 바닥 위에서 강아지풀을 수직으로 누르면 강아지풀은 앞으로 이동한다. 이 현상을 통해서 강아지풀의 이동거리는 강아지풀 처짐량에 의존하는 것을 알아내었다. 그러므로 강아지풀을 누르는 힘, 면적, 속도 변화에 따른 강아지풀의 이동거리에 영향을 주는 요인을 실험을 통해 알아보았다. 이 결과를 바탕으로 강아지풀의 섬모를 모사한 나일론 섬모를 제작하여, 나일론 섬모에 작용하는 힘과 처짐량에 따른 이동거리를 이론적, 실험적으로 알아내었다. 또한 로봇과 관의 내벽 사이 간극 차이에 따라 발생하는 로봇 다리의 각도변화에 따른 이동거리에 대해서 연구하였다. 그리고 소화기와 혈관의 치료를 위한 이동로봇의 섬모 제작에 관한 설계 변수를 제공하기 위해, 로봇 다리의 직경과 탄성계수의 관계에 대해서 연구하였다.

• 한국측량학회지
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• 제34권3호
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• pp.299-308
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• 2016

오늘날 우주측지기술은 측위정밀도를 높이고 시간과 비용적 측면에서 효율성을 향상시키는 방향으로 발전되고 있다. 정밀측위를 위하여 지구의 물리적 현상을 보정하는 것은 필수적이며, 그 중 해양조석하중의 보정은 중요한 요소이다. 본 연구에서는 인천과 제주의 조위관측소 GNSS 관측데이터를 이용하여 해양조석하중에 의한 수직지각변위를 산출하고 지각변위를 일으키는 각 분조의 조석성분을 검출하였다. GNSS 측위방법과 자료처리 시간에 따른 해양 조석하중 성분 검출 정확도를 비교하기 위하여 상대측위와 정밀절대측위로 GNSS 데이터를 처리하여 주요 8개 조석성분의 진폭을 산출하고 전지구 해양조석하중 모델의 진폭과 비교하였다. 연구결과 조석분조 진폭 검출에는 2시간 간격의 자료처리와 정밀절대측위 방법이 해양조석하중 분조 검출에 정확한 것으로 나타났다. 추후에는 장기간 자료를 이용하여 장주기 조석성분에 대한 분석도 이루어져야 할 것이다.

• Coupled systems mechanics
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• 제1권4호
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• pp.381-395
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• 2012

Dynamic response of Pile Supported Structures is highly depended on Soil Pile Structure Interaction. In this paper, by comparison of experimental and numerical dynamic responses of a prototype jacket offshore platform for both hinge based and pile supported boundary conditions, effect of soil-pile-structure interaction on dynamic characteristics of this platform is studied. Jacket and deck of a prototype platform is installed on a hinge-based case first and then platform is installed on eight skirt piles embedded on continuum monolayer sand. Dynamic characteristics of platform in term of natural frequencies, mode shapes and modal damping are compared for both cases. Effects of adding and removing vertical bracing members in top bay of jacket on dynamic characteristics of platform for both boundary conditions are also studied. Numerical simulation of responses for the studied platform is also performed for both mentioned cases using capability of ABAQUS and SACS software. The 3D model using ABAQUS software is created using solid elements for soil and beam elements for jacket, deck and pile members. Mohr-Coulomb failure criterion and pile-soil interface element are used for considering nonlinear pile soil structure interaction. Simplified modeling of soil-pile-structure interaction effect is also studied using SACS software. It is observed that dynamic characteristics of the system changes significantly due to soil-pile-structure interaction. Meanwhile, both of complex and simplified (ABAQUS and SACS, respectively) models can predict this effect accurately for such platforms subjected to dynamic loading in small range of deformation.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제52권6호
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• pp.1135-1156
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• 2014

The ratcheting effect greatly challenges the design of piping components. With the assistance of the quasi-three point bending apparatus, ratcheting and the ratcheting boundary of pressurized straight Z2CND18.12N stainless steel pipe under bending loading and vertical displacement control were studied experimentally. The characteristics of progressive inelastic deformation in axial and hoop directions of the Z2CND18.12N stainless steel pipes were investigated. The experiment results show that the ratcheting strain occurs mainly in the hoop direction while there is less ratcheting strain in the axial direction. The characteristics of the bending ratcheting behavior of the pressure pipes were derived and compared under load control and displacement control, respectively. The results show that the cyclic bending loading and the internal pressure affect the ratcheting behavior of the pressurized straight pipe significantly under load control. In the meantime, the ratcheting characteristics are also highly associated with the cyclic displacement and the internal pressure under displacement control. All these factors affect not only the saturation of the ratcheting strain but the ratcheting strain rate. A series of multi-step bending ratcheting experiments were conducted under both control modes. It was found that the hardening effect of Z2CND18.12N stainless steel pipe under previous cyclic loadings no matter with high or low displacement amplitudes is significant, and the prior loading histories greatly retard the ratcheting strain and its rate under subsequent loadings. Finally, the ratcheting boundaries of the pressurized straight Z2CND18.12N stainless steel pipe were determined and compared based on KTA/ASME, RCC-MR and the experimental results.

• 한국생활과학회지
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• 제24권4호
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• pp.555-569
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• 2015

During a design process of a protective equipment for sports activities, minimizing movement restrictions is important for enhancing its functions particularly for protection. This study presents a three-dimensional(3D) modeling methodology for designing baseball catcher's leg guards that will allow maximum possible performance, while providing necessary protection. 3D scanning is performed on three positions frequently used by a catcher during the course of a game by putting markings on the subject's legs at 3cm intervals : a standing, a half squat with knees bent to 90 degrees and 120 degrees of knee flexion. Using data obtained from the 3D scan, we analyzed the changes in skin length, radii of curvatures, and cross-sectional shapes, depending on the degree of knee flexion. The results of the analysis were used to decide an on the ideal segmentation of the leg guards by modeling posture. Knee flexions to 90 degrees and to $120^{\circ}$ induced lengthwise extensions than a standing. In particular, the vertical length from the center of the leg increases to a substantially higher degree when compared to those increased from the inner and the outer side of the leg. The degree of extension is varied by positions. Therefore, the leg guards are segmented at points where the rate of increase changed. It resulted in a three-part segmentation of the leg guards at the thigh, the knee, and the shin. Since the 120 degree knee-flexion posture can accommodate other positions as well, the related 3D data are used for modeling Leg Guard (A) with the loft method. At the same time, Leg Guard (B) was modeled with two-part segmentation without separating the knee and the shin as in existing products. A biomechanical analysis of the new design is performed by simulating a 3D dynamic analysis. The analysis revealed that the three-part type (A) leg guards required less energy from the human body than the two-part type (B).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.5-10
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• 2008

본 연구에서는 표면거칠기와 근입비, 직경에 따른 파이프형 앵커의 인발거동을 평가하기 위하여 실내모형실험이 시행되었다. 수직방향의 지반 변형에서 매입된 파이프형 앵커의 설계는 파이프에 부과된 힘의 크기에 의해 지배받는다. 본 논문에서는 모형실험의 분석을 통하여 파이프 직경과 표면 거칠기, 근입비와 지반상태로 야기된 파이프형 앵커의 변위 특성과 극한 저항력을 비교하고 평가하였다. 실험결과는 상대밀도의 증가에 따라 극한 인발력이 20%가량 증가하고 있음을 보여주고 있다. 지반의 상대밀도와 파이프의 지름, 표면거칠기의 변화에 따른 파이프형 앵커의 파괴시 변위는 근입비가 2에서 8로 증가함에 따라 약 5배 정도의 증가 경향을 보였다. 또한 앵커이론에 근거한 이론식들은 인발계수를 과대평가하는 것으로 나타났다.