• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.51-56
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• 2008

등방성 매질에서의 파형역산에 대한 연구는 1980년대부터 꾸준히 이루어져 왔으나 이방성 매질에 대한 연구는 그렇지 못하다. 본 연구에서는 이방성 매질에 대한 시간영역 셀기반 유한 차분 모델링 기법을 이용해 2차원 TI 구조에서의 파형역산 알고리듬을 개발하였다. 반복적인 비선형 역산에서 최대 급경사 방향은 역시간 구조보정의 역전파 방법을 이용하여 간접적으로 계산하였고, 이를 정규화 시키기 위해 슈도-헤시안 행렬을 이용하였다. 본 연구에서 제시된 시간영역 파형역산 기법을 이방성 매질을 포함한 2층 구조와 이방성 Marmousi 모형 자료에 적용하고 이를 등방성 매질만을 고려한 기존의 파형역산 결과와 비교하였다. 본 연구의 결과를 통해 이방성 매질을 등방성 매질로 가정하고 파형역산을 수행할 경우 정확한 영상을 얻을 수 없기 때문에, 실제 탐사 자료의 파형역산을 수행할 경우 이방성 매질을 고려해야 좀 더 정확한 지하 구조를 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권3호
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• pp.241-249
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• 2006

한국의 지질 환경은 암석 분포가 매우 다양하고 복잡한 구조 활동의 영향을 받아 지하매질의 이방성 특성이 국부적으로 심하게 변화한다. 기존의 이방성 주시 모델링의 경우 지질 모델을 2차원으로 단순화시킴으로써 이러한 복잡한 지질 환경을 제대로 고려할 수 없었다. 또한 약 이방성 가정을 사용하여 실제로 나타날 수 있는 지하 매질의 심각한 이방성 영향을 주시 모델링에서 고려할 수 없었다. 이에 이 연구에서는 보다 실제적이고 복잡한 3차원 횡등방성 매질(transversely isotropic media)에서 q-P파의 초동 주시 양상을 모사할 수 있는 주시 모델링 알고리듬을 개발하였다. 이 알고리듬에서는 2차원 비선형 주시 내삽(2D nonlinear traveltime interpolation) 기법과 주시의 3차원 격자 채움법(mapping)을 이용한 직접 전파법(direct calculation)을 통해 급격한 물성의 변화에도 주시 계산이 가능하도록 하였다. 또한, 최소 주시 계산과정에서 수치 미분을 통한 최대 경사법(steepest descent method)을 사용하여 약 이방성 가정을 극복하였다. 개발된 알고리듬은 해석해와 비교하여 그 타당성을 검증하였고 3차원 2층구조에 대한 주시 계산을 수행하여 물성이 급격히 변화하는 모델에 대해서도 안정적으로 주시 계산이 이루어짐을 확인하였다. 이 연구에서 개발한 3차원 주시 모델링 알고리듬은 향후 구조보정이나 토모그래피 알고리듬 개발에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 터널과지하공간
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• 제28권5호
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• pp.442-456
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• 2018

본 연구에서는 터널의 축소모형실험을 통해 이방성 암반에 설치되는 록볼트의 보강효과를 검토하였다. 이를 위해 터널규격, 암석강도, 이방성 경사, 측압계수를 달리한 두 가지 터널사례를 실험하였다. 구슬달린 자수용 시침핀을 사용하여 전면접착식 D25 이형봉강 록볼트를 모델링하였고 이들을 모형터널의 천반과 측벽에 체계적으로 설치하였다. 첫 번째 사례에서, 무지보 모형은 터널 천정부에서 초기균열이 발생하였지만 록볼트 설치 모형은 록볼트가 설치되지 않은 영역인 터널 바닥부에서 초기균열이 발생하였다. 또한, 록볼트 설치 모형은 무지보 모형에 비해 균열개시압력과 최대압력이 각각 11%, 7% 더 컸고, 이방성 암반의 불연속면이 터널의 파괴거동에 미치는 영향은 작아져서 록볼트의 보강효과를 실험적으로 검증할 수 있었다. 지보패턴을 달리 적용한 두 번째 사례에서는, 록볼트의 길이와 수량이 큰 모형일수록 균열개시압력이 크고 하중에 따른 터널면적 축소비율은 작게 나타나, 록볼트의 길이와 수량을 증가시킬수록 록볼트의 성능이 향상됨을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제13권6호
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• pp.465-475
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• 2003

본 논문은 지하공동이 건설되는 지역을 대상으로 공동내 지하수 유입량을 계산하기 위하여 영국의 AEA Technology에서 개발한 NAPSAC과 NAMMU를 이용하여 수치 모델링을 실시하였다. 이것은 3차원의 파쇄된 매질에서 지하수 유동에 대하여 아주 유효한 유한요소 소프트웨어 패키지이다. 모델링에 사용된 입력자료는 지표조사, 시추조사, 단일공 수리시험 자료 등을 이용하여 산출하였다. 공동내 지하수 유입량을 보다 정확히 산출하기 위하여 이방성 수리전도도를 고려하였으며 이방성 수리전도도값은 연구지역에 분포하는 균열체계의 확률적 분포특성이 반영된 균열망에서 역산되었다. 연속체 개념의 수치모델링을 통하여 평수기, 갈수기와 풍수기시의 지하 공동내 유입량, 유동시간, 유동경로의 변화를 계산하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권3호
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• pp.361-374
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• 2017

In this study, the influences of triaxial magnetic field on the wave propagation behavior of anisotropic nanoplates are studied. In order to include small scale effects, nonlocal strain gradient theory has been implemented. To study the nanoplate as a continuum model, the three-dimensional elasticity theory is adopted in Cartesian coordinate. In our study, all the elastic constants are considered and assumed to be the functions of (x, y, z), so all kind of anisotropic structures such as hexagonal and trigonal materials can be modeled, too. Moreover, all types of functionally graded structures can be investigated. eigenvalue method is employed and analytical solutions for the wave propagation are obtained. To justify our methodology, our results for the wave propagation of isotropic nanoplates are compared with the results available in the literature and great agreement is achieved. Five different types of anisotropic structures are investigated in present paper and then the influences of wave number, material properties, nonlocal and gradient parameter and uniaxial, biaxial and triaxial magnetic field on the wave propagation analysis of anisotropic nanoplates are presented. From the best knowledge of authors, it is the first time that three-dimensional elasticity theory and nonlocal strain gradient theory are used together with no approximation to derive the governing equations. Moreover, up to now, the effects of triaxial magnetic field have not been studied with considering size effects in nanoplates. According to the lack of any common approximations in the displacement field or in elastic constant, present theory has the potential to be used as a bench mark for future works.

• 지구물리
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• 제2권2호
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• pp.123-134
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• 1999

상부맨틀이나 하부지각의 고전도층(HCL)에서 나타나는 고이방성은 MT 탐사에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 고이방성 매질이 MT 반응에 미치는 영향을 고찰하기 위한 모델연구를 수행하였다. 각각의 균질한 암체의 전기적 성질은 대칭적인 전기전도도 텐서로 주어지며 모델링을 위한 기본방정식은 전기장과 자기장 성분이 결합되어진 주파수 영역 분산 방정식으로 주어진다. 이방성 매질에서는 전기장의 왜곡에 의해 항상 4성분의 임피던스가 존재하며, 2차원 구조에서는 대각선 성분, 특히 YY성분의 임피던스가 증가한다. 어떤 경우에는 서로 이방성 주향이 다른 매질의 상호작용에 의해 TM 모드의 위상이 90° 이상으로 증가하고 겉보기비저항이 낮아지는 현상이 발생한다. GB 분리법은 광역적인 반응을 추출하는데 이용될 수 있으나, 심부의 이방성의 영향을 크게 받는다. 이상의 모델연구의 결과를 BC87자료에 적용하여 현장자료에서의 이방성 효과를 고찰하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.332-335
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• 2005

A model is developed to quantitatively analyze the dilatometry curve of carbon steel for the evaluation of phase fraction during transformation. The effect of anisotropic volume change due to transformation mismatch plasticity as well as carbon enrichment in austenite during the transformation is considered in the developed model. The developed model is applied for the analysis of dilatometry curves of carbon steels. The result shows that considering the anisotropic dilatation is very essential to quantitatively evaluate the phase fraction from the dilatation curve.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권6호
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• pp.679-689
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• 1997

The damage of concrete subjected to multiaxial complex loading involves strong anisotropy due to its highly heterogeneous nature and the geometrically anisotropic characteristic of the microcracks. A comprehensive description of concrete damage is proposed by introducing a fourth-order anisotropic damage tenser. The evolution of damage is assumed to be related to the principal components of the current states of stress and damage. The unilateral effect of damage due to the closure and opening of microcracks is taken into account by introducing projection tensors that are also determined by the current state of stress. The proposed damage model considers the different kinds of damage mechanisms that result in different failure modes and different patterns of microdefects that cause different unilateral effects. This damage model is embedded in a thermomechanically consistent constitutive equation in which hardening and the triaxial compression caused shear-enhanced compaction can also be taken into account. The validity of the proposed model is verified by comparing theoretical and experimental results of plain and steel fiber reinforced concrete subjected to complex triaxial stress histories.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제20권1호
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• pp.35-46
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• 1988

원자로의 설계나 안전성 분석을 위해서는 핵연료 집합체 내의 유동 구조와 열전달에 대한 지식이 매우 중요하다. 따라서 핵연료 집합체 내의 유체 온도 분포를 정확히 계산하기 위해서는 냉각재 유로 내에서의 속도분포를 정확히 알아야 하는데 이것은 복잡한 난류 현상 때문에 예측하기가 매우 어렵다. 본 연구는 비등방성을 고려한 2-방정식 모형을 사용하여 속도분포를 구하고 핵연료 표면에서의 균일열속을 가정하므로써 유로내에서의 속도 분포를 예측하였다. 수치해는 Galerkin유한 요소법에 의해 핵연료봉 표면까지 구하여졌다. 수치 결과는 알려진 실험치 및 계산치와 비교되어 잘 일치하고 있고, 또한 난류 비등방성이 유로 내의 평균속도와 온도분포에 영향을 미치고 있음을 보았다. 그리고 조밀한 삼각 배열 핵연료 집합체(P/D=1.05-1.3) 내에서 나트륨 냉각재를 사용한 경우의 Nu-P/D관계식을 수립하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권1호
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• pp.15-30
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• 2020

The probabilistic bearing capacity of a strip footing placed on the edge of a purely cohesive reinforced soil slope is computed by combining lower bound finite element limit analysis technique with random field method and Monte Carlo simulation technique. To simulate actual field condition, anisotropic random field model of undrained soil shear strength is generated by using the Cholesky-Decomposition method. With the inclusion of a single layer of reinforcement, dimensionless bearing capacity factor, N always increases in both deterministic and probabilistic analysis. As the coefficient of variation of the undrained soil shear strength increases, the mean N value in both unreinforced and reinforced slopes reduces for particular values of correlation length in horizontal and vertical directions. For smaller correlation lengths, the mean N value of unreinforced and reinforced slopes is always lower than the deterministic solutions. However, with the increment in the correlation lengths, this difference reduces and at a higher correlation length, both the deterministic and probabilistic mean values become almost equal. Providing reinforcement under footing subjected to eccentric load is found to be an efficient solution. However, both the deterministic and probabilistic bearing capacity for unreinforced and reinforced slopes reduces with the consideration of loading eccentricity.