• 대한수학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.655-681
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• 1998

Discontinuous solutions or interfaces are common in nature, for examples, shock waves or material interfaces. However, their numerical computation is difficult by the feature of discontinuities. In this paper, we summarize the numerical approaches for discontinuities and interfaces appearing mostly in the system of hyperbolic conservation laws, and explain various numerical methods for them. We explain two numerical approaches to handle discontinuities in the solution: shock capturing and shock tracking, and illustrate their underlying algorithms and mathematical problems. The front tracking method is explained in details and the level set method is outlined briefly. The several applications of front tracking are illustrated, and the research issues in this field are discussed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제80권5호
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• pp.625-643
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• 2021

In this paper, we present a new method to calculate interface warping functions for the analysis of beams with geometric and material discontinuities in the longitudinal direction. The classical Saint Venant torsion theory is extended to a three-dimensional domain by considering the longitudinal direction. The interface warping is calculated by considering both adjacent cross-sections of a given interface. We also propose a finite element procedure to simultaneously calculate the interface warping function and the corresponding twisting center. The calculated interface warping functions are employed in the continuum-mechanics based beam formulation to analyze arbitrary shape cross-section beams with longitudinal discontinuities. Compared to the previous work by Yoon and Lee (2014a), both geometric and material discontinuities are considered with fewer degrees of freedom and higher accuracy in beam finite element analysis. Through various numerical examples, the effectiveness of the proposed interface warping function is demonstrated.

• 한국지구과학회지
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• 제32권1호
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• pp.12-20
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• 2011

변성암복합체, 옥천층군, 조선누층군 및 화성암류에서 지하 지질분포 및 밀도 불연속면을 파악하기 위해 충주호 주변에 있는 256개 지점에서 중력측정을 실시하였다. 부게 중력이상은 옥천층군에서 높은 값을 가지며 조선누층군으로 갈수록 상대적으로 낮은 값의 분포를 보였다. 지하 밀도 불연속면의 평균심도는 약 2.0 km이며, 전반적으로 문주리층과 황강리층이 서창리층보다 중력기반 심도가 상대적으로 얇으며, 옥천계 동측에 위치한 조선누층군이 옥천층군보다 비교적 두꺼운 기반 심도로 분포된 것으로 파악되었다.

• 터널과지하공간
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• 제25권1호
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• pp.68-75
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• 2015

암반에는 단층 절리 층리 균열 편리 벽개 등 불연속면이 포함되어 있다. 따라서, 불연속면을 포함한 암반의 역학적 거동은 연속체와는 다르게 불연속면의 역학적 거동에 좌우된다. 본 연구에서는 불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석기법을 제안하고, 암반 붕괴재난현장에 적용했다. 암반 불연속면을 고려하여 평사투영법에 의한 안정해석과 개별절리요소를 포함한 유한요소법에 의한 변형해석 프로그램을 개발하여, 실제 암반 붕괴 재난현장 지역에서의 해석결과와 비교 및 검토를 하였다. 암반 현장에 적용하여 결과를 비교 검토함으로써, 암반의 파괴 거동 해석에 있어서 개발한 불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석법의 적용성에 대한 검증을 하였다.

• 산업기술연구
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• 제23권A호
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• pp.69-81
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• 2003

Numerical analysis is important for the design, construction and maintenance of large caverns. The rock mass contains generally discontinuities such as faults, joints and fissures. The mechanical behavior and geometric characteristics of these discontinuities would have a significant impact on the stability of the caverns. In this research the Distinct Element Method(DEM) was used to analyze the structural stability of the large cavern. The Barton-Bandis Joint Model (B-B J.M) was used as a constitutive model for the joint. In addition, two different cases 1) analysis with a support system and 2) analysis with no support system, were analyzed to optimize a support system and to investigate reinforcing effects of a support system. The most significant parameters of in-situ stress, JRC of in-situ natural joints, and spatial distribution characteristics of discontinuities were acquired through field investigation. Displacement (horizontal, joint shear), maximum joint opening, maximum and minimum principal stresses, range of relaxed zone, rockbolt axial forces and shotcrete stresses were calculated at each excavation stage. As a result of analysis the calculated values proved to be under the allowable value Rockbolts also proved to be an efficient support measure to control joint shear displacement which had significant effects on extending the relaxed zone. As a consequence, the structural stability of the cavern was assured with an appropriate support system.

• Computers and Concrete
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• 제23권4호
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• pp.235-243
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• 2019

The discontinuous Galerkin method (DGM) has become widely used as it possesses several qualities, such as a natural ability to dealing with discontinuities. DGM has its major success related to fluid mechanics. Its major importance is the ability to deal with discontinuities and still provide high order of approximation. That is an important advantage when simulating cracking propagation. No remeshing is necessary during the propagation, since the crack path follows the interface of elements. However, DGM comes with the drawback of an increased number of degrees of freedom when compared to the classical continuous finite element method. Thus, it seems a natural approach to combine them in the same simulation obtaining the advantages of both methods. This paper proposes the application of the combined continuous-discontinuous Galerkin method (CDGM) to crack propagation. An important engineering problem is the simulation of crack propagation in concrete structures. The problem is characterized by discontinuities that evolve throughout the domain. Crack propagation is simulated using CDGM. Discontinuous elements are placed in regions with discontinuities and continuous elements elsewhere. The cohesive zone model describes the fracture process zone where softening effects are expressed by cohesive zones in the interface of elements. Two numerical examples demonstrate the capacities of CDGM. In the first example, a plain concrete beam is submitted to a three-point bending test. Numerical results are compared to experimental data from the literature. The second example deals with a full-scale ground slab, comparing the CDGM results to numerical and experimental data from the literature.

• 지질공학
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• 제16권1호
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• pp.23-30
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• 2006

현장 지표지질조사 수행 전에 지질구조를 사전 파악하기 위해 일반적으로 항공사진과 위성영상자료가 이용되는데, 이는 사전 및 시 공 중 현장 조사의 효율을 극대화하기 위한 방안이다. 화성암, 퇴적암 및 변성암이 인접하여 노출되는 안동지역의 항공사진에서 추출한 847개 선구조선의 방향성과 현장 지표지질조사에서 측정한 1,940개 불연속면의 방향성을 분석한 결과, 방위는 어느 정도 상관성을 보이나, 선구조선의 방향성은 암반의 종류와 불연속면의 종류에 따라 다른 양상을 나타낸다. 즉, 지표지질조사에서의 불연속면은 항공사진에서 선구조선으로 판독되지 않는 것들도 존재하기 때문에 암반의 종류와 불연속면의 종류별 선구조선의 방향 분석이 요구된다. 따라서 불연속면의 영향을 크게 받는 터널, 사면 등 지반구조물의 합리적인 건설을 위하여서는 항공사진 분석과 동시에 현장 지표지질조사에서 암반의 종류 및 불연속면의 종류에 따른 불연속면의 방향성 측정이 필요하다.

• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.505-513
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• 2016

장성군 지하수 기초조사 사업의 일환으로 전기비저항탐사를 수행하여 암반대수층의 정성적인 분포를 판별하고 이를 기반으로 관측정을 설치하였다. 온도검층, BIPS 영상자료, 공내 구간별 수압시험 해석을 통하여 지하수가 유동하는 투수성 단열구간의 위치를 파악하고 단열과 절리틈새의 분포특성과 위의 3가지 시험결과값의 상관성을 고찰해 본 결과 수압시험 결과로 나타난 루전값은 단열의 크기에 상관성을 갖고 온도검층 결과, 온도변화는 절리틈새의 크기에 상관성을 갖는 것으로 나타나 투수성 단열 분류시 온도검층이 효율적인 방법임을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1069-1079
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• 2005

공간영역에서는 특징검출을 위한 여러 가지 방법이 제안되어 왔으나 압축되어 있는 동영상에서 특징을 찾기 위해서는 압축을 풀고 특징을 찾아 처리하고 다시 압축해야하는 어려움이 있었다. MPEG이나 JPEG처럼 DCT(Discrete Cosine Transform)를 사용하는 압축 표준에서는 압축을 풀지 않고 직접 처리하는 방법들이 제안되어 왔고, DCT 영역에서 불연속 특징을 검출하는 알고리즘을 제안하였었으나, 압축영역에서의 불연속 검출은 방향 회전과 비표준 불연속 처리에서 문제점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 불연속 특징 검출의 성능을 향상시키기 위한 퍼지 필터링 방법을 제안한다. 이 방법은 불연속의 높이와 방향을 퍼지화하여 필터링하며, 불연속의 연결, 세선화, 평활화 등의 기능을 수행한다. 이 방법은 DCT 영역에서 수행하므로 세밀하지는 못하지만 불연속 특징의 향상을 위하여 기존 방법보다 빠르고 안정되게 처리됨을 실험에 나타내었다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.549-557
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• 2022

터널 막장관찰은 막장 암반의 불연속면과 취약한 암반상태의 조사와 평가를 포함한다. 본 연구에서는 굴착 중에 터널 막장 불연속면의 기학학적 특성을 자동으로 정량화 하기 위한 라이더 스캔 및 사진측량기법의 적용성에 대해 고찰하였다. 이러한 기법들로 구현되는 터널 막장의 3차원 모델은 인력으로 진행되는 터널 막장관찰 작업의 한계를 넘어서 일관성을 유지하며 자동으로 막장관찰상의 불연속면의 정보화를 가능하게 해준다. 본 연구를 통해 두 기법 모두 터널 막장의 불연속면 특성화에 성공적으로 적용될 수 있음을 보였다. 공학적 사용을 위한 허용 정확도 수준을 감안하여, 라이더기법이 정확도 측면에서는 사진측량기법에 비해 다소 뛰어나지만, 신뢰성 및 시간 비용 측면에서는 사진측량기법이 월등히 뛰어남을 알 수 있었다.