원형단면의 깊은 테이퍼봉과 보의 진동수와 모드형상을 결정하는 3차원 해석방법이 제시되었다. 수학적으로 1차원인 전통적인 봉과 보이론과는 달리, 본 연구에서는 3차원 동탄성방정식을 근간으로 하였다. 반경방향(r), 원주방향(θ), 축방향(z)으로의 변위성분인 u/sup r/, u/sub θ/, u/sub z/를 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, r과 z방향으로는 다수다항식의 형태로 표현하였다. 봉과 보의 위치(변형률)에너지와 운동에너지를 정식화하고, 고유치문제를 해결하기 위해 Ritz법을 사용하였으며, 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해의 상위경계치의 진동수를 구하였다. 이때 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 봉과 보의 하위 5개의 진동수에 대해서 유효숫자 4자리까지의 수렴성 연구가 이루어졌다. 축방향으로 1차 직선적, 2차 및 3차 곡선으로 테이퍼된 9가지 형상의 봉과 보의 수치결과를 3차원 이론을 이용하여 최초로 계산하였다. 또한 선형 테이퍼 보의 예를 통해 3차원 Ritz법과 고전적인 1차원 Euler-Bernoulli 보이론과의 비교가 이루어졌다.
컴퓨터 기술의 발달과 웹 환경의 개선은 e비즈니스의 확대와 웹 사이트의 트랜드에 영향을 주었다. 멀티미디어를 사용한 사이트의 인기가 상승하고 경쟁 사이트보다 높은 인지도를 보여주고 있어 멀티미디어 도입이 활성화되고 있다. 웹 멀티미디어 콘텐츠에 있어서도 평가기준에 합당한 멀티미디어 컨텐츠의 구성요소가 필요하다. 이들 구성요소는 정보디자인, 영상디자인, 인터랙티브 디자인의 요소로 정리할 수 있다. 이 요소들을 사용자에게 대표적인 웹 멀티미디어 사이트를 평가하도록 하였다. 웹 사이트의 선정은 대표적인 웹 사이트의 유형인 HTML기반, 플래시 기반, 혼합기반으로 한정하였다. 사용자가 평가한 데이터를 이용하여 디자인과 멀티미디어의 요소별 연관성과 상관관계를 규명하는 통계분석을 하였다. 서울, 경기, 충청지방에 거주하는 C대학교 재학생 중 디자인 비전공자들 101명을 대상으로 분석하였다. 설문내용은 인터넷을 이용하여 코카콜라, 나이키, 삼성전자 각 기업의 한국어 사이트에 방문하여 평가하도록 하였다. 설문의 평가 방식은 각 항목 당 5점 척도로 평가하도록 하여 이를 점수화했다. 설문 분석을 위한 통계 패키지는 SPSS Ver 10.0을 사용하였다. 기술 분석을 통해 각 유형별 웹 사이트가 정보디자인, 영상디자인, 인터랙티브디자인, 디자인에서 사용자 평가를 분석하였다. 웹 멀티미디어 컨텐츠 유형에 따른 웹 사이트 평가에 같은 웹 멀리미디어 평가 항목을 설문한 결과 eigenvalue의 요인추출개수가 다르게 나왔으며 회귀식 또한 다르게 나왔다. 이는 웹 사이트를 제작할 때 목적에 따라 유형의 방법을 다르게 선택해야하는 것을 알 수 있었다.
3차원 해석법을 이용하여 반경방향으로 비선형적 두께 변분을 가진 두꺼운 원형판과 환형판의 고유진동수를 결정하였다. 수학적으로 2차원적인 전통적 판 이론과는 달리 본 연구에서는 3차원적 등 탄성방정식을 근간으로 하였다. 반경방향, 두께방향, 원주방향으로의 변위 성분인 u/sub s/, u/sub z/, u/sub θ/를 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, s와 z방향으로는 대수 다항식의 형태로 취하였다. 판의 위치(변형률) 에너지와 운동 에너지를 정식화하고, 리츠법을 이용하여 고유치 문제를 해결하였으며, 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해에 대해서 상위경계치의 진동수를 구하였다. 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 판의 최하위 5개의 진동수에 대한 유효숫자 4자리까지의 수렴성 연구가 이루어졌다. 수치결과로 두께가 일정하거나, 선형적 또는 2차 곡선적 변분을 갖는 자유경계의 두꺼운 원형판과 환형판의 무차원 진동수를 제공하였다. 또한 이미 발표된 2차원적인 박판이론에 의한 결과와 본 연구의 3차원 해석에 의한 결과를 서로 비교하였다.
수평곡선 I형교에서는 곡선주형의 초기곡률로 인하여 휨과 비틀림이 서로 연성 되어 복잡한 거동을 하며. 교량전체 거동에 가로보가 미치는 영향이 상당히 크다. 수평곡선 I형교의 거동특성을 파악하기 위해서는 곡선주형과 함께 가로보를 고려하여야 한다. 본 연구에서는 수평곡선 I형교에 대한 자유진동해석을 위하여 곡선주형을 유한요소 모델링하기 위한 곡선보요소와 가로보를 모델링하기위한 직선보요소를 구성하고, 이들 보요소를 사용한 유한요소 해석 프로그램을 개발한다. 곡선보 요소는 초기곡률과 됨을 고려하기 위하여 박판곡선보 이론에 근거하여 2축 대칭단면을 갖는 I형 곡선보에 대한 유한요소 정식화를 통하여 구성되며, 이때 형상함수는 박판곡선보의 선형 정적 평형방정식의 제차해를 사용한다. 직선보 요소는 됨자유도를 포함하여 절점당 7자유도를 갖는다. 개발한 프로그램에서는 직교좌표계를 사용하여 전체 강성행렬과 전체 질량행렬을 구성하며, 고유치를 구하기 위하여 Gupta의 방법을 사용한다. 기존의 연구결과를 이용하여 구성된 곡선보 요소를 비교검증하고, 수치해석 예제를 통하여 개발한 프로그램의 결과와 쉘요소를 사용하여 범용유한요소해석프로그램으로 수행한 결과를 비교한다.
후박나무의 유전자원보존을 위하여 10개 천연집단을 대상으로 9가지 엽의 형태적 특성에 대한 집단간 및 집단내 개체간 변이를 조사하고 다변량분석을 실시하였다. 엽의 평균 생장은 엽신장 9.8cm, 최대엽폭 4.0cm, 엽병길이 1.8cm, 엽맥수 8.4개, 엽저각 $67.9^{\circ}$, 엽두각 $78.0^{\circ}$로 나타났다. 각 형질특성에 대한 변이계수 값은 대체적으로 20% 내외의 비교적 유사한 특성을 나타냈다. Nested 분산분석 결과 모든 특성에서 집단간 및 개체간에 고도의 유의적인 차이가 인정되었으며, 전체 분산 가운데 집단간보다 집단내 개체간 차지하는 비율이 모든 특성들에서 높게 나타났다. 집단간 유연관계는 Euclidean distance 1.2 수준에서 크게 4개의 그룹으로 나뉘었으나 지리적 분포에 따른 특별한 경향은 나타나지 않았다. 유집군의 유형에 대한 주성분분석 결과 제3주성분까지가 누적변이 값이 92.8%로 나타났다. 제1주성분의 기여율은 40.3%로 대체적으로 최대엽폭, 제2주성분의 기여율은 28.7%로 엽신장, 제3주성분의 기여율은 23.8%로 엽병길이 특성의 기여도가 높게 나타나 후박나무 집단간 유연관계에 중요한 정보를 주는 요인으로 나타났다.
가정 변형률 9절점 쉘 요소를 이용하여 스티프너로 보강된 적층 복합 보강판의 진동 특성을 연구하였다. 기존의 연구결과들과 비교하기 위하여 대칭으로 적층된 carbon-epoxy 복합재료 적층 판을 사용하였다. 또한 본 연구에서 스티프너를 쉘로 모델링 한 결과들은 보 요소로 모델링 된 결과들과 비교하였다. 비틀림에 약한 스티프너의 경우에 국부 좌굴이 스티프너에서 발생할 수 있다. 이 경우에 스티프너는 쉘로 모델링 하여야 한다. 본 연구는 면내 압축 및 전단하중을 받는 적층 복합 보강 판과 보강되지 않은 적층 복합 판의 연구에 집중되어 있다. 면내 압축 및 전단하중은 적층복합 판의 고유진동수와 진동 모우드를 변화시키고 압축 하중의 증가는 압축 하중이 임계 좌굴하중에 도달하여 진동수가 0 이 될 때 까지 진동수를 감소시킨다. 면내 전단하중의 작용은 그렇지 않은 경우에 비하여 진동수를 증가시켰다. 또한 진동수와 면내 하중 관계 곡선의 교차는 적층 복합 보강판의 진동 모우드를 교체 시킨다. 본 연구에서 제시한 쉘 요소로 적층 복합 보강판을 해석한 결과 참고문헌과 비교하여 매우 정확한 결과를 나타내었다. 그러므로 보강된 적층 복합 판의 면내 전단 및 압축하중의 종류와 크기는 특정한 진동수와 모우드 형상의 조절을 위해 적절하게 선택되어야 한다. 고유치 문제를 풀기 위하여 Lanzcos 방법을 사용하였다.
압축을 받는 복합적층판의 보강을 위해 폐단면리브를 적용하는 것이 효과적이나, 적정 크기나 최적 두께에 대한 충분한 연구자료가 제시되지 못하고 있다. 이에 따라 폐단면리브 단면 제원에 따른 복합적층판의 압축좌굴 거동에 대한 영향이 우선 검토되어야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 직교이방성 $[(0^{\circ})_4]_s$와 Cross-ply $[(0^{\circ}/90^{\circ})_2]_s$ 적층단면을 각각 고려하여 U리브 단면강성에 따른 복합적층 보강판의 탄성좌굴강도 및 좌굴모드의 변화를 수치해석적으로 검토하였다. 구조부재로써 적용성을 고려하여 U리브 단면 모델을 선정하였고 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 U리브 적층두께에 따른 고유치 해석을 실시하였다. U리브와 같은 폐단면 보강재를 적용한 복합적층판에서는 단순지지 조건의 판좌굴 강도에 비해 상승효과가 있음이 본 연구의 수치해석 결과로부터 입증되었으며 본 해석연구 대상 모델에 대해 U리브 최적 적층두께를 분석하였다. 본 논문의 연구 결과는 향후 U리브의 최적 단면 선정방안을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 국내 분포하는 가침박달 집단의 열매, 종자 및 발아 특성에 대한 변이를 조사하였다. 5개 자연집단의 96개 개체목에서 열매를 채취하여 5가지 열매특성, 7가지 종자특성 및 3가지 발아특성을 분석하였다. 평균발아 일수를 제외한 14가지 특성들에서 집단간 및 집단내 개체간에 유의적인 차이가 인정되었다. 열매와 종자 특성은 대체적으로 전체 분산 가운데 집단이 차지하는 비율이 높은 것으로 나타났다. 변이계수 값을 보면 열매특성은 열매무게 27.0%, 종자특성은 종자길이/두께 28.1%, 발아특성은 발아속도 52.5%로 가장 높은 값을 나타냈다. 가침박달 집단의 평균 발아특성은 발아율 62.9%, 평균발아일수 64.0일, 발아속도 0.40개/일로 나타났다. 상관분석결과 평균발아일수는 종자두께와 발아속도는 모수의 수고 및 위도와 각각 정의 상관관계를 나타냈다. 또한 위도가 높을수록 열매가 무겁게 나타나는 정의 상관관계를 나타냈다. 군집분석결과 집단의 분포에 따른 지리적인 경향은 나타나지 않았다. 주성분분석 결과 제1주성분의 기여도가 전체변이의 63%를 설명하였으며, 고유값(Eigenvalue)이 1 이상인 제3주성분까지의 기여도는 97%로 가침박달 열매, 종자 및 발아특성 분류에 중요한 정보를 주는 요인으로 나타났다.
지하수 오염에 대한 광역적인 취약성 평가를 위한 DRASTIC 시스템은 미국 EPA에서 개발된 것으로서 지하수위, 충진률, 대수층매체, 토양매체, 지형경사, 비포화대매체, 수리전도도등 수리지질학적 요소들을 이용하여 지하수 오염 취약성을 상대적으로 평가하기 위한 표준화된 시스템으로 현재 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 GIS 기법을 활용하여 기본 DRASTIC 모델에 구조선 밀도, 토지이용, 터널굴착으로 인한 지하수위 저하의 영향을 추가한 변형된 DRASTIC 모델을 개발하고 ${\bigcirc}{\bigcirc}$지역의 터널굴착으로 인한 지하수 오염가능성을 평가하고자 하였다. 통계적인 분석을 위하여 각각의 인자별 벡터 레이어를 격자레이어로 전환하고 각 인자별 상관계수, 3방향의 주성분분석에 의한 공분산, 고유치, 고유벡터 등을 구하여 인자들의 상관관계를 비교 분석하였다. 또한, 일반적인 DRASTIC 레이어와 구조선 밀도 레이어, 토지이용 레이어, 터널굴착영향 레이어간의 상관계수를 각각 구하고, 이를 각각의 가중치로 적용하여 최종적인 변형된 DRASTIC 모델을 구축하고자 하였다. 변형된 DRASTIC 모델을 사용한 결과 일반적인 DRASTIC 모델에 비해 오염 가능지역이 많이 세분화되었고, 그 결과를 활용하여 오염가능성이 높은 취약지역을 구체적으로 구분할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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