• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권2호
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• pp.167-180
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• 2022

A strategic structure when exposed to direct hit of conventional bomb/projectile are severely damaged because of large amounts of energy released by the impact and penetration of bomb. When massive concrete slabs suffer a direct hit, the energy released during impact and penetration process are able to easily break up large mass of concrete. When over stressed under such impact of bombs, the concrete structure fails showing brittle behavioural nature. This paper is intended to study and suggest the protective measures for structures used for strategic application by adopting a means to dissipate the large quantum of energy released. To quantitatively evaluate the force, displacement and energy in such scenario, a fine numerical model of the proposed layered structure of different combinations was built in ANSYS programme in which tri-nitrotoluene (TNT) explosive was detonated at penetration depth calculated for GP1000 Lbs bomb. The distinct blast mitigation effect of the proposed structure was demonstrated by adopting various layers/barriers created as protective measures for the strategic structure. The calculated result shows that the blast effect on the structure is potentially reduced due to provision of buster slab with sand cushioning provided as protective measure to the main structure. This concept of layered protective measures may be adopted for safeguarding strategic structures such as Domes, Tunnels and Underground Structures.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1083-1091
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• 2013

미사일 설계에서는 매우 효율적이며 치명적인 극히 작은 탄두를 필요로 한다. 탄두에서 각 관통자의 관통성능과 관통자의 총 개수는 탄두 파괴성능에 영향을 미치는 주요 요인이다. 관통자 L/D 의 설계는 탄두의 공간과 중량에 직접적인 관련되어 있다. L 과 D 는 발사체의 길이와 직경이다. AUTODYN-3D code 가 관통자 관통의 영향을 연구하기 위해 사용되었다. 수치해석의 목적은 초기속도, 경사각도, 관통자의 L/D 와 같은 다양한 초기 조건 아래 초고속 충격에 의해 생성되는 관통자의 관통특성을 확인하는 것이다. $L/D{\leq}4$ 에서의 초기 충격속도 증가는 잔류질량과 잔류속도를 감소시킨다.

• Computers and Concrete
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• 제5권6호
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• pp.509-524
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• 2008

Containment structures not only are leak-tight barriers, but also may be subjected to impacts caused by tornado-generated projectiles, aircraft crashes or the fragments of missile warhead. This paper presents the results of an experimental study of the impact resistance of steel fiber-reinforced concrete against 45 g projectiles at velocity around 2500 m/s. An explosively formed projectile (EFP) was designed to generate an equivalent missile fragment. The formation and velocity of EFP are measured by flash x-ray. A switch made of double-layered thin copper sheets controlled the exposure time of each flash x-ray. The influence of the fiber volume fraction on the crater diameter of concrete slab and the residual velocity of the projectile were studied. The residual velocity of the projectile decreased as the fiber volume fractions increased. In this work, the residual velocity of the projectile was to 44% that of plain concrete when the fiber volume fraction exceeded 1.5%. Based on the present finding, steel fiber reinforced concrete with the fiber volume fraction exceeding 1.5% appear to be more efficient in protection against high velocity fragment impact.

• 한국추진공학회지
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• 제25권5호
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• pp.27-35
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• 2021

소련/러시아의 초음속 대함유도탄에 대하여 살펴보았다. 초음속 대함유도탄은 항공모함 전단에 대한 비대칭전력의 하나이다. 유도탄의 초음속 비행은 긴급표적의 타격에 매우 유용하며, 유도탄이 표적의 방공망을 돌파하여 표적을 타격할 수 있는 능력 개선에도 유용하다. 초음속 대함유도탄의 운용개념 개선으로 생존성도 향상되었다. 초음속 대함유도탄의 발전은 추진기관 기술의 발전에 힘입은바 크다. 초기의 초음속 유도탄들은 고체추진기관 또는 터보제트엔진을 사용하였다. 통합 로켓-램제트 엔진의 사용으로 유도탄 크기는 줄어들 수 있었으며, 소형화된 유도탄은 다양한 플랫폼에서의 운용을 가능하게 되었다. 최근에는 수출용 초음속 유도탄 개발도 활발하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권5호
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• pp.440-448
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• 2015

운동에너지 막대 탄두 시스템은 기존 시스템의 장점을 결합한 새로운 형태의 요격탄두 시스템으로서 직격 파괴방식에 비해 표적 유도 정밀도에 대한 의존도가 낮을뿐더러, 고폭 파편 탄두 방식보다 더 높은 관통력을 제공해 준다는 장점이 있다. 본 논문에서는 다양한 운동에너지 탄두의 사출 방식 중 등방성운동에너지 탄두의 기폭, 전개모델을 소개하고, TATE 관통방정식을 이용하여 사출된 관통자의 관통 효과를 계산하였다. 또한 교전 성능 분석을 위한 방법을 제시하였으며, 다양한 교전 상황에 대한 몬테-칼로 시뮬레이션을 통해 최적의 교전 기하 및 기폭 시점을 도출하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4A호
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• pp.311-321
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• 2011

RC 슬래브에 배근되는 철근비와 충격체의 충돌속도가 국부손상에 미치는 영향을 평가하기 위하여 일련의 충돌해석을 수행하였다. 해석결과, 철근비는 관입깊이 및 관통두께에 별 다른 영향을 미치지 않았으며, 후면 콘크리트의 탈락면적에는 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 충격체의 충돌속도가 증가할수록 철근콘크리트 슬래브의 국부손상 정도는 증가하는 경향을 보였다. 이상의 해석결과는 격납건물 및 구조물의 내충격설계시 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권2호
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• pp.417-428
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• 2020

Investigations of the commercial aircraft impact effect on nuclear island infrastructures have been drawing extensive attention, and this paper aims to perform the safety assessment of Generation III nuclear power plant (NPP) buildings subjected to typical commercial aircrafts crash. At present Part III, the local damage of the rigid components of aircraft, e.g., engine and landing gear, impacting the steel concrete (SC) structures of NPP containment is mainly discussed. Two typical SC target panels with the thicknesses of 40 mm and 100 mm, as well as the steel cylindrical projectile with a mass of 2.15 kg and a diameter of 80 mm are fabricated. By using a large-caliber air gas gun, both the projectile penetration and perforation test are conducted, in which the striking velocities were ranged from 96 m/s to 157 m/s. The bulging velocity and the maximal deflection of rear steel plate, as well as penetration depth of projectile are derived, and the local deformation and failure modes of SC panels are assessed experimentally. Then, the commercial finite element program LS-DYNA is utilized to perform the numerical simulations, by comparisons with the experimental and simulated projectile impact process and SC panel damage, the numerical algorithm, constitutive models and the corresponding parameters are verified. The present work can provide helpful references for the evaluation of the local impact resistance of NPP buildings against the aircraft engine.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권2호
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• pp.285-293
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• 2024

This paper describes the interception using fine fragments and particles to hypersonic vehicles which have a vulnerability in thermal and pressure during glide-phase flight. This interception concept is based on the fast relative velocity and the flight vulnerability of hypersonic vehicles. For the density calculation of fragmentation and particle in interception, error analysis of end-phase was performed including radar, intercept missile and target maneuvering errors. In relation to the vulnerability and error analysis, the penetration characteristics of fine fragments in high temperature were analyzed. Presented the interception in glide-phase could be applied to the concept of horizontal multi-layer defense to hypersonic vehicles.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6A호
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• pp.543-560
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• 2010

원자력발전소의 안전 관련 콘크리트 구조물은 비행체의 충격에 대해 안전하게 설계하는데, 충격하중에 의한 스캐빙과 관통을 방지하기 위한 벽체 두께는 경험적 공식에 의해서 결정한다. 이 연구는 관입 및 스캐빙 깊이와 관통두께를 결정하는 기존에 제안된 국부손상 효과 산정식을 기존 실험결과와 비교 검증하는데 목적이 있다. 충격체의 충돌속도가 95~215m/s인 범위에서 충돌실험을 수행한 Kojima의 충돌실험체에 대한 충돌해석을 수행한 후, 실험 및 해석결과의 비교를 통해서 해석모델 및 해석방법의 적정성을 확인하였다. 국부손상 산정식 비교분석에서 실험결과와 잘 맞는 Degen식을 통해 산정된 관통두께가 반영된 RC 슬래브에 대한 충돌해석을 수행한 후, 국부손상 산정식과 해석결과를 비교분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.761-768
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• 2013

새로운 탄두 기술은 탄도 미사일 적재로부터 높은 파괴성능을 얻기 위해 설계 및 개발 되어왔다. 주로 발사체 또는 관통자를 포함하는 중앙 탄두 코어의 설계와 관련된 많은 연구가 있다. 분명히, 소형 폭탄 또는 자탄 적재 유형 구성은 많은 충격을 요구하기 때문에 하나의 발사체로부터 살상에 매우 취약하다. 이러한 요구사항을 바탕으로 최적의 직격요격체 구성은 모든 자탄을 직격할 수 있는 최소 질량과 상대 속도를 가져야 한다. 관통자 형상과 크기의 설계는 직접적으로 탄두의 공간과 중량에 관련되어 있다. 관통자의 형상, 크기, L/D, 재료 그리고 폭발팩의 구간 내부에 삽입되는 방식은 성공적인 관통자 설계 완성에 중요하다. AUTODYN-3D code 가 관통자의 관통특성을 연구하기 위해 사용되었다. 수치해석의 목적은 초기속도, 관통자의 L/D 및 형상과 같은 다양한 초기 조건 아래 초고속 충격에 의해 생성되는 관통자의 관통특성을 확인하는 것이다.