• 대한조선학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.65-72
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• 1993

본 논문에서는 비선형 자유표면파 문제에 대한 수치해법을 개발하였다. 궁극적인 물리적 모델은 수조시험에서의 조파저항 실험으로서 이를 모사하는 수치실험을 위한 수치해법을 개발하는데 그 목적이 있다. 수치해법으로서는 선형 문제에서 이미 수치방사조건의 효율성이 입증된 국소유한요소법을 비선형 문제에 응용하였다. 수치 계산과정에서는 교란원인 압력 분포면으로부터 멀리 떨어진 곳에서는 선형해를 이용하고 교란원 근처에서는 엄밀한 비선형 조건을 만족시켰다. 비선형 영역과 선형 영역 사이에는 비선형-선형 천이 완충영역을 수치 계산영역 내에 도입하여 적절히 수치 정합을 하였다. 수치 계산 과정중 각 축차 단계에서의 모드 해석을 이용하여 계산 시간을 월등히 줄일 수 있었다. 수치 계산 모형으로는 수조 실험을 모사한 자유표면 압력 분포면이 균일한 속도로 전진하는 문제를 택하였다. 본 수치계산 방법의 효율성으로 인하여 기존의 수치 계산 방법에 비해 월등이 큰 계산영역을 사용 수치계산을 수행할 수 있었다. 교란원에서 먼 하류에서 채택된 비선형 자유표면파를 선형 계산 결과와 비교하여 그동안 부분적으로 연구된 비선형파의 특성을 규명할 수 있었다. 비선형 효과에 의해 캘빈각이 증가하며, 캘빈각 근처의 파고와 파수가 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.613-622
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• 2009

우리나라 도로화물수송 분담률(영업용, 톤 기준)은 꾸준히 증가 하고 있는 반면, 철도화물수송 분담률(영업용, 톤 기준)은 1990년 17.2%에서 2006년 6.3%로 감소하는 추세를 보이고 있다. 본 연구는 철도화물수송경쟁력 강화 방안을 모색하기 위한 전단계로써 도로화물수송에 대한 철도화물수송의 경쟁력을 평가하였다. 이를 위해 본 연구에서는 SP조사결과 화물 수단선택 시 중요도가 높은 수송시간, 수송비용, 서비스수준을 주요변수로 선정하여 품목별(컨테이너, 양회, 철강) 철도화물수송경쟁력지표를 개발하였다. 또한, 철도차물수송경쟁력지표를 통해 컨테이너, 양회, 철강에 대한 주요변수별 철도화물수송경쟁력을 분석하였다. 분석결과를 살펴보면, 대체로 도로에 대한 철포의 화물수송경쟁력은 화물발생기종점에서 조차 현저하게 낮게 나타났다. 이는 도로중심의 화물수송체계를 반영하는 결과이다. 이와 관련하여 향후 2단계 경부고속철도, 호남고속철도가 개통되고 기존 철도시설을 개량할 경우 도로대비 철도의 화물수송경쟁력이 어떻게 변화할 것인지에 대해 추가적으로 분석하여 철도화물수송경쟁력 제고방안과 연계하여 재분석할 필요가 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.20-28
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• 2016

스킬 소음은 곡선부에서 레일과 차륜 사이에 발생하는 순음의 큰 소음이다. 차륜과 레일 사이의 접촉은 점착-미끄러짐(stick-slip)현상을 보이면서 스킬 소음이 발생한다고 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 스킬 소음의 발생 메커니즘을 규명하기 위해 차륜, 레일의 주파수 관점에서의 접촉력 특성을 파악하고자 했다. 스킬 소음을 실험실 조건에서 발생시키기 위하여 축소 스킬소음 시험장치를 제작하였다. 접촉력을 구하기 위하여 레일 롤러를 지지하는 서브 프레임 진동 데이터와 응답특성을 측정하여, 접촉력을 예측하였다. 계산된 접촉력 결과를 검증하기 위해서, 레일 롤러의 접촉점 변위를 계산된 접촉력을 이용하여 계산하고 레이저 변위센서로 측정한 변위 실험결과와 비교하였다. 또한 시험장치를 유한요소로 모델링하여, 계산된 접촉력에 의한 음향 방사 해석을 수행하였고, 그 음압 결과를 반무향실 조건에서 축소 스킬소음 시험장치 운영시 발생되는 소음의 크기와 비교하였다. 변위와 음압 결과가 실험 결과와 유사한 경향을 나타내었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.175-185
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• 2015

일반적으로 열차분야에서 분기기 시스템은 안전성과 직접적으로 연관되기 때문에 높은 신뢰성이 요구된다. 특히 자기부상열차의 분기기 시스템은 대차가 궤도를 감싸는 구조적 특징으로, 고가궤도 전체가 움직여야 한다. 이러한 이유로 자기부상열차의 분기기는 강 재질로 설계되었다. 강 거더의 분기기는 콘크리트 거더에 비하여 진동측면뿐만 아니라 거더의 처짐에도 취약하다. 그러므로 자기부상열차가 유연한 분기기 위를 통과 할 때, 부상안정성 예측이 매우 중요하다. 본 논문의 목표는 자기부상열차와 분기기 거더의 연성된 동역학 해석모델을 개발하고, 공진예측 및 차량의 부상안정성 예측에 있다. 이를 위해서 차량의 3차원 다물체 동역학 모델을 개발 하였고, 분기기 거더와 모달중첩법을 이용한 연성모델링을 수행하였다. 개발된 해석모델은 실측 실험과 비교를 통해서 해석모델의 타당성을 검증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.165-172
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• 2017

도심을 지나는 철도 궤도는 급격한 곡선 구간이 존재하며, 철도차량이 곡선부를 주행하며 발생시키는 높은 주파수의 스킬소음은 곡선부 인근에 소음 민원을 야기하고, 해당 구간 궤도의 마모를 과도하게 발생시킨다. 본 논문에서는 대표적 비선형, 과도 특성인 스킬소음의 현상을 정확하게 파악하기 위해서 실차를 대상으로 곡선부 스킬 소음실험을 수행하였다. 특정 대차내 4 차륜을 대상으로 스킬소음의 음압의 크기, 주파수 특성, 주행 속도 변화에 따른 영향, 차륜의 진동응답특성과 스킬소음의 연관관계를 파악하였다. 동시에 차륜과 레일의 접촉 위치의 변화를 촬영한 영상을 분석하여 스킬소음 발생시 차륜의 레일에 대한 상대적 움직임에 대한 현상을 살펴보았다. 철도 차량 곡선 주행시 스킬소음은 내측 전륜에서 가장 크게 발생하며, 이는 차륜의 횡방향 진동 응답 특성과 관련이 있다고 생각된다. 이 발생 스킬소음의 크기는 차량 속도 증가와는 직접적인 관련이 없음을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.517-523
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• 2012

이단적재화물열차는 미국 및 캐나다를 중심으로 활성화되어 있다. 이러한 이단적재열차의 장점으로는 화차의 길이 및 열차의 길이를 늘이지 않고도 대량수송이 가능한 시스템을 구축하는 것이므로 철도물류사업의 경쟁력을 대폭 강화하는 혁신적인 열차라고 할 수 있다. 국내의 경우도 물류수송량이 증가하고 있으며 친환경녹색교통수단인 철도물동량을 증대시키기 위해선 화물열차를 장대화하는 것 외에도 이단적재방식을 추가로 도입하는 것이 대량수송 확보 측면 및 효율성 측면에서 보다 유리할 것이다. 본 연구에서는 경부선에 이단적재방식을 도입하기 위한 시스템 구축비용이 많이 소요됨에 따라 대안으로 기존선 개량사업을 추진 중에 있어 이단적재시스템 구축 비용이 비교적 적게 소요되는 경전선을 대상으로 이단적재열차 도입을 위해 운임탄력성 연구를 수행하였으며, 철도운임과 연동된 추가적인 철도물동량 증대가능성을 조사한 바, 이단적재열차가 경전선에 도입될 경우 대량수송에 의한 단위수송원가 절감으로 인해 철도운송경쟁력이 향상되고, 운송업체에게 직접 운임 인하를 추가로 적용할 수 있을 것으로 예상되어 관련업체를 대상으로 조사한 결과 도로운송비용 대비 3만원(현재 운임의 약 37.7%할인 수준) 저렴하게 수송이 가능하다면 약 63%까지 철도로의 수송전환이 이루어질 것으로 분석되었다.

• 한국광학회지
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• 제16권3호
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• pp.248-253
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• 2005

다중모드간섭 기반의 $1.31/1.55{\mu}m$ 파장분리기의 크기 및 성능개선을 위해 'Improved Quasi-State' 불완전 단일상 개념을 설계에 도입하였다. 코어와 클래딩의 굴절률 차이가 작은 경우의 모드간 위상오차를 역이용 하도록 설계하여 'Quasi-State'의 출력 파워와 소멸비를 월등히 개선하였다. 다중모드간섭기의 폭이 $14.4{\mu}m$, 입력도파로의 수평 이동이 $5.3{\mu}m$가 되도록 설계한 구조를 유효굴절률법과 MPA를 사용하여 분석한 결과 최대 소멸비는 양 파장대역 모두 -25dB 이하로 나타났다. 설계된 파장분리기는 일반적인 다중 모드간섭기의 길이의 1/5정도에 불과한 $2620{\mu}m$의 간섭길이를 가진다. 소프트 리소그래피 공정을 통해 설계된 파장분리기를 제작하였으며, $1.31{\mu}m$와 $1.5{\mu}m$의 성공적인 파장분리를 확인하였다.

• 암석학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-10
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• 2015

본 연구에서는 경기도 포천시 관인면 중리 늘거리 유적지에서 출토된 일부 석기의 육안 및 현미경 관찰 그리고 모드분석 결과를 근거로 주변 지역에 대한 야외지질조사를 통해 석기의 산지를 추정하였다. 연구에 사용된 늘거리 석기 12점은 화산회 응회암, 화산력 응회암, 화강반암, 안산암, 섬록반암 등의 암석으로 동정되었으며, 석기의 용도와 암석의 종류를 살펴보면 격지는 다양한 암석으로, 돌날과 돌조각은 주로 응회암질 암석으로 제작되었다. 석기의 산지로 화산력 응회암은 철원분지에 분포하는 동막골 응회암, 화강반암은 옥산리 남동쪽, 연천 동쪽에 소규모 암주로 산출되는 백악기 관입암류인 화강반암, 안산암은 유적지 북쪽에 위치한 안산암체가 그 산지로 밝혀졌으며, 섬록반암은 유적지 남쪽에서 위치한 섬록암체가 산지로 추정된다. 산지해석 결과, 연구 대상 석기는 유적지로부터 최대 15 km 이내의 주변에서 산출되는 암석과 같거나 유사하다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.111-117
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• 2017

본 논문에서는 유한요소 자유진동해석을 수행하여 박판 보에서의 국소변형효과를 조사하였다. 자유진동해석은 단일셀 및 다중셀 박스보에 대해 수행하였으며, 풍력발전 블레이드를 가장 단순하게 모사할 수 있는 단일셀 박스보를 먼저 해석하였다. 쉘요소 해석결과를 보요소 해석결과와 비교하여 보았을 때 박스 보의 박판 두께가 정확도에 매우 중요한 역할을 함을 확인하였다. 두께가 얇은 경우에는 쉘의 국소변형(또는 쉘 모드)가 주요하게 나타난 반면에 두꺼울 경우에는 전단변형의 효과가 크게 나타남을 알 수 있었다. 목이 있는 단일셀 박스보에서의 국소변형은 목 주위에 집중되어 나타남을 확인하였다. 마지막으로 실제 블레이드와 유사한 다중셀 테이퍼 보의 주파수 및 모드형상을 분석하였다. 보 요소 해석결과는 쉘 요소 결과와 비교하여 약 5~7% 주파수 차이를 보였으며, 이는 보요소가 국소변형을 제대로 모사하지 못하기 때문이다. 특히 래그모드(lagwise mode)의 경우에는 단면의 분할 정도의 영향보다 국소변형의 효과가 매우 크다는 것을 알 수 있었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.931-941
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• 2011

이 연구의 목적은 논의가 강조된 일반화학실험이 학생들의 글쓰기에서 나타난 다중 표상 및 다중 표상의 내재성에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 탐구적 과학 글쓰기 전략을 바탕으로 일반화학실험 프로그램을 개발하였고, 이 프로그램을 적용한 후, 학생들의 글쓰기에서 나타나는 다중 표상의 양식과 내재성을 비교하였다. 이 연구는 일반화학실험을 수강하는 학생들을 대상으로 화학교육과 1학년 23명을 실험집단으로, 물리교육과 1학년 16명을 비교집단으로 선정하여 총 5개의 주제를 적용하였다. 학생들이 작성한 Summary Writing에서 나타난 다중 표상의 양식과 내재성을 공변량 분석으로 비교한 결과, 양식과 내재성 모두에서 실험집단의 평균이 비교집단에 비해 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 논의가 강조된 일반화학실험은 다중 표상 및 다중 표상의 내재성의 발달에 있어서 전통적인 실험방식에 비해 더 효과적임을 알 수 있었다. 또한 논의와 글쓰기를 지속적으로 수행하는 과정이 학생들의 과학적 개념에 대한 이해에 도움이 될 것이라 보이며, 연구 결과가 대학생을 대상으로도 효과가 있다는 것에서 프로그램의 적용 범위의 확대 측면에서 의미가 있다고 본다.