• 제목/요약/키워드: failure parameters

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스위스 Mont Terri 지하연구시설 단층 내 유체 주입시험 모델링: 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task B(Step 2) (Numerical modelling of Fault Reactivation Experiment at Mont Terri Underground Research Laboratory in Switzerland: DECOVALEX-2019 TASK B (Step 2))

  • 박정욱;;;;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제29권3호
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    • pp.197-213
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    • 2019
  • 본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석기법을 이용하여 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층 내 물 주입시험을 수치적으로 모델링하고, 단층의 재활성과 수리역학적 거동 특성을 살펴보았다. TOUGH2 해석에서는 단층을 Darcy의 법칙과 삼승법칙(Cubic law)을 따르는 연속체 요소로 모델링하였으며, FLAC3D 해석에서는 미끄러짐과 개폐가 허용되는 불연속 인터페이스 요소를 통해 모사하였다. 현장에서 획득한 단층의 균열개방압력(fracture opening pressure), 주입율, 모니터링 압력, 변위 곡선 등을 바탕으로, 단층의 탄성적 변형과 파괴에 의한 수직팽창 특성을 반영할 수 있는 수리간극모델과 수리역학 커플링 관계를 해석모델에 반영하였다. 한편, 현지응력 조건, 단층의 강도 및 변형 특성에 따른 파라미터 해석을 실시하여 각 입력변수가 해석 결과에 미치는 영향을 분석하였으며, 이를 통해 현장시험 결과를 가장 잘 재현할 수 있는 파라미터 조합을 선정하였다. 해석 결과, 균열개방압력에서 단층의 주입율과 모니터링 압력이 크게 증가하는 현상을 합리적으로 재현할 수 있었다. 하지만, 동일한 입력 변수 조건에서 단층의 전단변위와 파괴영역의 범위는 현장시험 결과에 비해 과대평가되는 결과를 보였다. 이는 해석모델에서는 고압의 주입조건에서 단층의 지속적인 전단파괴가 유도되는 반면, 현장에서는 수리간극의 변화가 전단 미끄러짐보다는 인장력에 의한 단층면의 개방(tensile opening)에 크게 의존하는 것으로 추정되기 때문이다.

Analysis of the Risk Factors for Unfavorable Radiologic Outcomes after Fusion Surgery in Thoracolumbar Burst Fracture : What Amount of Postoperative Thoracolumbar Kyphosis Correction is Reasonable?

  • Seo, Dong Kwang;Kim, Chung Hwan;Jung, Sang Ku;Kim, Moon Kyu;Choi, Soo Jung;Park, Jin Hoon
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제62권1호
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    • pp.96-105
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    • 2019
  • Objective : The aims in the management of thoracolumbar spinal fractures are not only to restore vertebral column stability, but also to obtain acceptable alignment of the thoracolumbar junction (T-L junction) to prevent complications. However, insufficient surgical correction of the thoracolumbar spine would be likely to cause late progression of abnormal kyphosis. Therefore, we identified the surgical factors that affected unfavorable radiologic outcomes of the thoracolumbar spine after surgery. Methods : This study was conducted in a single institution from January 2007 to December 2013. A total of 98 patients with unstable thoracolumbar spine fracture were included. In these patients, fixation was done through transpedicular screws with rods by three surgical patterns. We reviewed digital radiographs and analyzed the images preoperatively and postoperatively during follow-up visits to compare the change of the thoracolumbar Cobb angle with radiologic parameters and clinical outcomes. The unfavorable radiologic group was defined as the patients who were measured as having greater than 20 degrees of thoracolumbar Cobb angle on the last follow-up, or who underwent kyphotic progression of thoracolumbar Cobb angle greater than 10 degrees from the immediate postoperative state to final follow-up, or who had overt instrument failure with/without additional surgery. We assessed the risk factors that affected the unfavorable radiologic outcomes. Results : We had 43 patients with unfavorable radiologic outcomes, including 35 abnormal thoracolumbar alignments and 14 instrumental failures with/without additional surgery. The multivariate logistic regression test showed that immediate postoperative T-L junction Cobb angle less than 10.5 degrees was a statistically significant risk factor, as well as the presence of osteoporosis (p=0.017 and 0.049, respectively). Conclusion : Insufficient correction of thoracolumbar kyphosis was considered to be a major factor of an unfavorable radiological outcome. The spinal surgeon should consider that having a T-L junction Cobb angle larger than 10.5 degrees immediately after surgery could result in an unfavorable radiological outcome, which is related to a poor clinical outcome.

일축 압축력을 받는 콘크리트충전 각형강관 단주의 구조적 거동 (Axial Compression of Stub Columns for Concrete-filled Square Steel Tubes)

  • 유영찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.617-624
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    • 2021
  • 각형강관 기둥에 콘크리트를 충전하여 사용하는 콘크리트충전 강관구조가 구조부재로 사용되면 기둥 부재의 내력과 변형 능력이 증가되어 높은 효율성을 가진 구조물 구현이 가능해 진다. 콘크리트충전 강관구조에 대한 국내의 설계 기준은 대한건축학회에서 2005년에 제정한 후, 2009년과 2016년에 각각 개정되었다. 연구 목적은 콘크리트충전 각형강관 단주를 대상으로 일축 압축실험을 실시하여 압축내력 및 변형능력에 주는 영향을 파악하고, 국내의 건축구조기준의 기준식을 검증하여 차후 수정 및 보완에 필요한 자료를 제공하는데 있다. 실험에서 강관은 냉간가공으로 제작된 각형강관을 사용하였고, 시험체는 강관의 폭두께비를 변수로 총 26개를 제작하여 중심 압축실험을 실시하였다. 실험결과 콘크리트충전 각형강관 단주의 압축내력과 변위관계 및 파괴모드를 얻었고, 실험결과를 분석하여 콘크리트의 충전효과와 폭두께비의 영향을 파악하였다. 충전된 콘크리트의 압축내력은 일축응력 상태보다 9%정도 증가하였는데, 이것은 차후 건축구조기준에 반영할 필요가 있다. 실험결과를 건축구조기준과 비교한 결과, 냉간가공된 각형강관의 경우 건축구조기준의 콤팩트단면 한계폭두께비 2.26은 다소 과대 평가하고 있기 때문에 수정이 필요하며, 보수적으로 보완한 계수 1.35로 제한하여 보다 더 안정적인 설계식을 제안하였다.

Investigating the effects of non-persistent cracks' parameters on the rock fragmentation mechanism underneath the U shape cutters using experimental tests and numerical simulations with PFC2D

  • Fu, Jinwei;Haeri, Hadi;Sarfarazi, Vahab;Abad, Sh. Mohamadi Bolban;Marji, Mohammad Fatehi;Saeedi, Gholamreza;Yu, Yibing
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제83권4호
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    • pp.495-513
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    • 2022
  • This paper aims to study the fracture mechanism of rocks under the 'u'shape cutters considering the effects of crack (pre-existing crack) distances, crack spacing and crack inclination angles. The effects of loading rates on the rock fragmentation underneath these cutters have been also studied. For this purpose, nine experimental samples with dimensions of 5 cm×10 cm×10 cm consisting of the non-persistent cracks were prepared. The first three specimens' sets had one non-persistent crack (pre-existing crack) with a length of 2 cm and angularity of 0°, 45°, and 90°. The spacing between the crack and the "u" shape cutter was 2 cm. The second three specimens" set had one non-persistent crack with a length of 2 cm and angularity of 0°, 45°, and 90° but the spacing between pre-existing crack and the "u" shape cutter was 4 cm. The third three specimens'set has two non-persistent cracks with lengths of 2 cm and angularity of 0°, 45° and 90°. The spacing between the upper crack and the "u" shape cutter was 2 cm and the spacing between the lower crack and the upper crack was 2 cm. The samples were tested under a loading rate of 0.005 mm/s. concurrent with the experimental investigation. The numerical simulations were performed on the modeled samples with non-persistent cracks using PFC2D. These models were tested under three different loading rates of 0.005 mm/s, 0.01 mm/sec and 0.02 mm/sec. These results show that the crack number, crack spacing, crack angularity, and loading rate has important effects on the crack growth mechanism in the rocks underneath the "u" shape cutters. In addition, the failure modes and the fracture patterns in the experimental tests and numerical simulations are similar to one another showing the validity and accuracy of the current study.

자본시장 IT시스템 효율적 용량계획 모델: 심리지수 활용을 중심으로 (Effective Capacity Planning of Capital Market IT System: Reflecting Sentiment Index)

  • 이국형;김미예;박재영;김범수
    • 지식경영연구
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    • 제23권1호
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    • pp.89-109
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    • 2022
  • 최근 COVID-19, 동학개미운동 등 투자환경의 변화로 시스템 처리 허용 수준을 상회하는 트랜잭션이 발생하고 이로 인해 전산장애가 자본시장에서 빈번하게 나타나고 있다. 자본시장 IT시스템들은 장애 영향도가 매우 큰 시스템들로서, 2020년에 예측하지 못한 큰 규모의 트랜잭션이 상당한 기간 유입되어 전산장애가 급증하였다. 다수의 기업들이 높은 수준의 IT시스템 용량계획 정책을 유지하고 있던 상황임에도 불구하고, 이를 상회하는 트랜잭션이 유입된 것은 용량계획에 대한 새로운 접근 방법이 필요함을 시사하고 있다. 이에 본 연구는 다양한 머신러닝 기법을 활용하여 자본시장 IT시스템 용량계획 모델들을 개발하고 성능을 비교 분석한다. 또한, 동학개미운동과 같이 예측하기 힘든 투자자의 행동을 반영할 수 있는 심리지수를 예측에 활용함으로써 용량계획 모델의 성능을 높인다. COVID-19 기간을 포함한 실증데이터를 이용하여 본 연구에서 개발한 용량계획 모델은 실무에서 활용 가능한 수준의 높은 성능과 안정성을 가질 수 있다. 본 연구는 기업의 비용 효율성과 IT시스템 용량 변경에 수반되는 운영상의 제약을 모두 고려한 최적의 파라미터를 제시하였는데, 이것은 자본시장 도메인에서 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 연구는 투자자의 심리를 반영하는 심리지수가 IT 시스템 용량계획에 중요한 예측요인이 될 수 있는 것을 입증함으로써, 심리지수가 다양한 수요예측에 적극적으로 활용될 수 있음을 보여준다.

Ru 촉매에서의 암모니아 부분산화에 대한 연구 (A Study on Ammonia Partial Oxidation over Ru Catalyst)

  • 이상호;장형준;박철웅;오세철;이선엽;김용래
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.786-794
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    • 2022
  • Green ammonia is a promising renewable energy carrier. Green ammonia can be used in various energy conversion devices (e.g., engine, fuel cell, etc.). Ammonia has to be fed with hydrogen for start-up and failure protection of some energy conversion devices. Ammonia can be converted into hydrogen by decomposition and partial oxidation. Especially, partial oxidation has the advantages of fast start-up, thermally self-sustaining operation and compact size. In this paper, thermodynamics, start-up and operation characteristics of ammonia partial oxidation were investigated. O2/NH3 ratio, ammonia flow rate and catalyst volume were varied as operation parameters. In thermodynamic analysis, ammonia conversion was maximized in the O2/NH3 range from 0.10 to 0.15. Ammonia partial oxidation reactor was successfully started using 12 V glow plug. At 0.13 of O2/HN3 ratio and 10 LPM of ammonia flow rate, ammonia partial oxidation reactor showed 90% of ammonia conversion over commercial Ru catalyst. In addition, Increasing O2/NH3 ratio from 0.10 to 0.13 was more effective for high ammonia conversion than increasing catalyst volume at 0.10 of O2/NH3.

등입도 투수성 콘크리트 보강 조립토 다짐말뚝의 거동특성 및 침하량 평가기법 (An Estimation Method of Settlement and the Behaviour Characteristics of Granular Compaction Pile Reinforced with Uniformly Graded Permeable Concrete)

  • 김정호;김승욱;김홍택;황정순
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.73-83
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    • 2006
  • 조립토 다짐말뚝의 거동특성은 주로 말뚝의 횡방향 팽창을 억제하는 연약한 원지반의 횡방향 구속응력에 의해 지배된다. 따라서 조립토 다짐말뚝의 지반 보강 능력은 원지반의 비배수 전단강도가 $15{\sim}50kPa$ 정도인 경우에 가장 효과적인 것으로 알려지고 있으며, 보다 연약한 지반에서는 구속압력이 충분하게 발휘되지 않으므로 적용성이 크게 저하된다. 본 연구에서는 연약지반에 대한 조립토 다짐말뚝의 적용성 확대를 위해 등입도 투수성 콘크리트 보강 조립토 다짐말뚝 공법을 제안하였으며, 등입도 투수성 콘크리트와 쇄석 및 연약 점성토로 구성된 복합 공시체의 대형삼축압축시험을 통해 제안된 공법의 효율성을 입증하였다. 또한 본 연구에서는 제안된 공법의 실무 적용성 확보를 위해 침하량 산정기법을 제안하였으며, 제안된 침하량 산정기법의 검증을 위한 목적으로 3차원 유한요소해석을 실시하여 해석결과로 분석된 말뚝의 침하량과 제안식에 의해 산출된 침하량을 상호 비교 분석하였다. 추가적으로 본 연구에서는 다양한 변수분석을 수행하여 설계변수의 영향정도를 평가하였다.

수치해석을 이용한 강관합성말뚝의 보강효과 분석 (II) - 지반 지지력 - (Analysis of Reinforcement Effect of Steel-Concrete Composite Piles by Numerical Analysis (II) - Bearing Capacity -)

  • 김성렬;이시훈;정문경;이주형
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권6C호
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    • pp.267-275
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    • 2009
  • 강관합성말뚝은 외부 강관의 합성 구속효과에 의해 말뚝강도가 커지고, 연성파괴 거동이 발생한다. 본 연구에서는 해상 지반에 근입된 말뚝에 대하여 말뚝재료의 항복거동 및 지반의 탄소성 거동을 함께 고려할 수 있는 3차원 수치해석을 수행하여 하중-변위 거동 및 강관합성말뚝의 보강효과를 분석하였다. 이를 위하여 강관, 콘크리트, 강관합성말뚝에 대하여 각각 말뚝직경과 재하방향에 따른 변수연구를 수행하였다. 그 결과, 수직방향 극한지지력의 경우 강관합성말뚝은 강관말뚝과 비교하여 평균 1.90배, 콘크리트 말뚝에 대하여는 평균적으로 동일한 지지력을 보여주었다. 허용변위 기준에서의 수평방향 지지력의 경우 강관합성말뚝은 강관말뚝에 비하여 평균 1.46배, 콘크리트 말뚝에 비하여 평균 1.25배 큰 것으로 나타났다. 그리고, 허용변위 기준에서의 강관합성말뚝의 말뚝두부 변위는 평균적으로 강관말뚝의 약 78%, 콘크리트 말뚝의 약 53%로 나타나 강관합성말뚝의 변위억제 효과가 큰 것으로 나타났다. 본 해석조건에서 강관합성말뚝의 수직방향 극한지지력 증가효과는 작았지만 수평방향 재하시의 강관합성말뚝의 변위억제 효과에 의해 현장타설말뚝의 경제적인 설계가 가능할 것으로 판단된다.

수치해석을 이용한 강관합성말뚝의 보강효과 분석 (I) - 재료 강도 - (Analysis of Reinforcement Effect of Steel-Concrete Composite Piles by Numerical Analysis (I) - Material Strength -)

  • 김성렬;이주형;박재현;정문경
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권6C호
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    • pp.259-266
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    • 2009
  • 강관합성말뚝의 강관은 내부 콘크리트의 변형을 억제하여 말뚝강도를 증가시키고 연성파괴를 유도하는 보강효과를 발휘한다. 본 연구에서는 강관, 콘크리트, 강관합성 시험체에 대하여 수행된 압축재하 실험의 하중-변위 곡선을 모사할 수 있는 해석모델 및 입력물성값을 분석하였다. 그 결과, 강관은 von-Mises 모델, 그리고 콘크리트는 소성변형률에 따라 점착력과 팽창각을 감소시키는 변형률 연화모델을 적용하여 실험결과를 모사하였다. 또한, 콘크리트 내부의 철근은 항복 모멘트 적용 및 철근의 단면적을 감소시켜 모사하였다. 본 연구에서 적용된 해석기법은 실험결과와 비교하여 강관합성말뚝의 항복거동 및 보강효과를 잘 모사할 수 있는 것으로 나타났다. 실물크기 말뚝에 대한 변수연구를 수행한 결과, 강관 합성말뚝의 재료강도는 강관의 보강효과에 의해 축방향에 대해 약 10%, 횡방향에 대해 약 20~45% 증가하는 것으로 나타났다.

고려상품군을 반영한 준거가격효과의 모형화: Empirical Bayes & Latent Class Approach (Modeling the Effect of Consideration Set-Based Reference Price: Empirical Bayes & Latent Class Approach)

  • 장광필
    • Asia Marketing Journal
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    • 제8권1호
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    • pp.1-17
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    • 2006
  • 다양한 선행연구에서 준거가격효과는 실증적 지지를 받아온 것이 사실이다. 그러나 대부분의 선행연구에서 간과된 부분은 설명되지 않은 소비자 반응의 이질성이 준거가격에 반영되어 실재하지 않는 효과가 마치 유의한 것으로 나타날 수도 있다는 것이다(Chang, Siddarth, and Weinberg 1999; Bell and Lattin 2000). 또 다른 차원의 이질성으로서, 고려상표군의 이질성이 반영되지 않을 경우 모델에 포함된 변수의 모수추정치에 왜곡현상이 나타날 수 있음을 Meyer and Kahn(1991)이 지적한 바 있다. 이러한 선행연구의 문제점을 고려하여 이 연구에서는 반응의 이질성과 고려상표군의 이질성을 모두 반영한 모델을 적용함으로써 보다 정확한 준거가격효과의 추정을 시도하였다. 또한 소비자별 고려상표군의 이질성을 반영한 준거가격 측정치를 새롭게 제안하여 검증하고자 하였다. 실증분석결과, 제안된 준거가격 측정치가 선행연구에서 사용한 측정치에 비해 모델적합도와 예측타당성을 향상시키는 것으로 나타났다. 이 결과는 준거가격 형성과정에도 고려상표군의 이질성이 반영됨을 실증하는 것이다. 고려상표군의 이질성이 반영될 경우, 선행연구의 준거가격 측정치에 비해서, 제안된 준거가격 측정치의 평균이 높게 나타났으며, 표준편차는 감소한 것으로 나타났다. 이 연구에서 제안된 측정치의 실제적인 적용 측면을 본다면, Greenleaf(1995)의 연구에서처럼, 최적의 가격정책이 손실회피(loss aversion)의 크기, 즉, 준거의존(reference-dependent) 모델상의 준거가격에 의존한다면 제안된 측정치가 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 최대화해야 할 이익함수에 포함된 준거가격 측정치의 정확성이 최적가격결정을 좌우하기 때문이다. 따라서, 준거가격모델에 근거하여 최적가격을 추정할 경우, 모델자체에 고려상표군과 반응의 이질성을 반영할 뿐만 아니라, 준거가격 측정치 또한 고려상표군의 이질성을 반영하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

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