• Smart Structures and Systems
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• 제23권5호
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• pp.449-466
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• 2019

Cable-stayed bridges are attractive due to their beauty, reducing material consumption, less harm to the environment and so on, in comparison with other kinds of bridges. As a massive structure with long period and low damping (0.3 to 2%) under many dynamic loads, these bridges are susceptible to fatigue, serviceability disorder, damage or even collapse. Tuned Mass Damper (TMD) is a suitable controlling system to reduce the vibrations and prevent the threats in such bridges. In this paper, Multi Tuned Mass Damper (MTMD) system is added to the Ahvaz cable stayed Bridge in Iran, to reduce its seismic vibrations. First, the bridge is modeled in SAP2000 followed with result verification. Dead and live loads and the moving loads have been assigned to the bridge. Then the finite element model is developed in OpenSees, with the goal of running a nonlinear time-history analysis. Three far-field and three near-field earthquake records are imposed to the model after scaling to the PGA of 0.25 g, 0.4 g, 0.55 g and 0.7 g. Two MTMD systems, passive and active, with the number of TMDs from 1 to 8, are placed in specific points of the main span of bridge, adding a total mass ratio of 1 to 10% to the bridge. The parameters of the TMDs are optimized using Genetic Algorithm (GA). Also, the optimum force for active control is achieved by Fuzzy Logic Control (FLC). The results showed that the maximum displacement of the center of the bridge main span reduced 33% and 48% respectively by adding passive and active MTMD systems. The RMS of displacement reduced 37% and 47%, the velocity 36% and 42% and also the base shear in pylons, 27% and 47%, respectively by adding passive and active systems, in the best cases.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.23-39
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• 2019

군 병력 감축, 인명중시 사상의 확산 그리고 4차 산업혁명을 통한 혁신 기술의 국방에서의 활용과 같은 시대적 요구 속에 드론-봇의 적극적인 활용이 요구되고 있다. 특히, 드론을 활용한 감시 및 정찰은 미래 전장에서 큰 역할을 할 것으로 예상된다. 하지만 정찰용 드론의 운용 개념, 특히 적을 찾기 위한 드론의 탐색 경로에 대한 연구는 많이 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 정찰 목적용 드론의 효과적인 운용을 위한 탐색 방법을 시뮬레이션 분석을 통해 제안한다. 시뮬레이션에서 드론과 적은 연속공간에서 선형(First-Order)으로 움직이며, 적은 불확실성을 반영하여 랜덤워크 기법을 적용하였다. 연구는 먼저 기존에 군에서 주요하게 활용하던 탐색 방법(Parallel, Spiral)이 실제로 목표를 탐지하는 확률을 제시하며, 이어서 탐지자의 탐색반경과 속도가 탐지 확률에 미치는 영향을 분석한다. 마지막으로, 적이 랜덤하게 이동하지 않고 특정한 목표를 가지고 이동할 때 적용할 수 있는 새로운 탐지방법인 PS(Probability Search), PCS((Probability Circle Search), HS(Hamiltonian Search), HCS(Hamiltonian Circle Search) 방법을 소개하고 이에 대한 실험결과를 제시한다. 본 연구에서 제시한 탐색방법은 드론의 정찰 작전 시 활용도가 클 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.416-422
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• 2019

본 논문은 절차적함수를 이용하여 실시간으로 3차원 구름을 모델링하고 렌더링하는 알고리즘을 제안한다. 구름 모델링은 절차적 노이즈 함수인 fbm(Fractional Brownian Motion)을 변형하여 사용하며, 이 값을 대기의 수증기 밀도 값으로 이용한다. 이 밀도 값은 파라미터로 주어진 3가지 구름의 형태를 위해 변형되며 렌더링단계의 입력 값으로 들어간다. 레이마칭(ray marching)기법을 이용한 렌더링 단계에서는 이 밀도 값을 이용하여 구름의 색상을 결정하며 이때 밀도에 따른 빛의 감소 및 산란현상은 물리적으로 계산된다. 대기모델로 렌더링 된 하늘 위에 제안한 알고리즘에 의해 구현된 구름들이 블랜딩되며, 이 때 바람의 방향에 따라 구름이 움직이도록 한다. 제안된 구름 생성 및 렌더링은 GLSL언어를 이용해서 GPU상에서 구현되었다.

• 한국안전학회지
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• 제37권2호
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• pp.1-9
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• 2022

Most factories deal with toxic or flammable chemicals in their industrial processes. These hazardous substances pose a risk of leakage due to accidents, such as fire and explosion. In the event of chemical release, massive casualties and property damage can result; hence, quantitative risk prediction and assessment are necessary. Several methods are available for evaluating chemical dispersion in the atmosphere, and most analyses are considered neutral in dispersion models and under far-field wind condition. The foregoing assumption renders a model valid only after a considerable time has elapsed from the moment chemicals are released or dispersed from a source. Hence, an initial dispersion model is required to assess risk quantitatively and predict the extent of damage because the most dangerous locations are those near a leak source. In this study, the dispersion model for initial consequence analysis was developed with three-dimensional unsteady advective diffusion equation. In this expression, instantaneous leakage is assumed as a puff, and wind velocity is considered as a coordinate transform in the solution. To minimize the buoyant force, ethane is used as leaked fuel, and two different diffusion coefficients are introduced. The calculated concentration field with a molecular diffusion coefficient shows a moving circular iso-line in the horizontal plane. The maximum concentration decreases as time progresses and distance increases. In the case of using a coefficient for turbulent diffusion, the dispersion along the wind velocity direction is enhanced, and an elliptic iso-contour line is found. The result yielded by a widely used commercial program, ALOHA, was compared with the end point of the lower explosion limit. In the future, we plan to build a more accurate and general initial risk assessment model by considering the turbulence diffusion and buoyancy effect on dispersion.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.1-8
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• 2022

To understand physical phenomena of ship maneuvering deeply, a numerical study based on computational fluid dynamics is required. A computational method that can simulate the interaction between the ship hull, propeller, and rudder will provide informative local flows during ship maneuvering tests. The analysis of local flows can be applied to improve a physical model of ship maneuvering that has been widely used in maneuvering simulations. In this study, the numerical program named as WAVIS that has been developed for ship resistance and propulsion problems is extended to simulate ship maneuvering by free-running tests. The six degree-of-freedom of ship motion is implemented based on Euler angles and the overset technique is applied to treat the moving grid of ship hull and rudder. The propulsion force due to a propeller is calculated by a panel method that is based on the lifting-surface theory. The newly extended code is applied to simulate turning and zig-zag tests of KCS and the comparison with the available experimental data has been made.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권7호
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• pp.33-40
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• 2021

Current industrial flow is directed toward reducing the usage of raw materials by reusing parts, which is referred to as a circular economy (CE). Repair is one of the most value-added approaches in CE, which can be efficiently accomplished via additive manufacturing. The repair technology of metallic parts via the directed energy deposition process, which includes the selective removal and redeposition of damaged regions of metallic parts. Residual stress characteristics depend on the shape of the part and the shape of the redeposition region. The objective of this study is to investigate the effects of the radius and corner position of the substrate on the residual stresses for repair by using finite element analysis (FEA). The residual stress distribution of the 45° angle groove at the edge of the circular shape models on the outer and inner radii was analytically investigated. The analysis was accomplished using SYSWELD software by applying a moving heat source with defined material properties and cooling conditions integrated into the FEA model. The results showed a similar pattern of concentrated stress distribution for all models except the 40-mm and 60-mm radii, for which the maximum stress locations were different. The maximum residual stresses are high but lower than the yield strength, suggesting the absence of cracks and fractures due to residual stresses.

• Wind and Structures
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• 제35권4호
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• pp.269-285
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• 2022

The pressure-mitigating effects of a high-speed train passing through a tunnel with a partially reduced cross-section are investigated via the numerical approach. A compressible, three-dimensional RNG k-ε turbulence model and a hybrid mesh strategy are adopted to reproduce that event, which is validated by the moving model test. Three step-like tunnel forms and two additional transitions at the tunnel junction are proposed and their aerodynamic performance is compared and scrutinized with a constant cross-sectional tunnel as the benchmark. The results show that the tunnel step is unrelated to the pressure mitigation effects since the case of a double-step tunnel has no advantage in comparison to a single-step tunnel, but the excavated volume is an essential matter. The pressure peaks are reduced at different levels along with the increase of the excavated earth volume and the peaks are either fitted with power or logarithmic function relationships. In addition, the Arc and Oblique-transitions have very limited gaps, and their pressure curves are identical to each other, whereas the Rec-transition leads to relatively lower pressure peaks in C_Pmax, C_Pmin, and ΔC_P, with 5.2%, 4.0%, and 4.1% relieved compared with Oblique-transition. This study could provide guidance for the design of the novel railway tunnel.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.669-679
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• 2022

리튬이온 배터리는 다양한 전자장치에 사용되어왔다. 리튬이온 배터리의 사용이 대중화됨에 따라, 온도, 진동, 쇼크 및 충전 환경과 같은 다양한 요인들이 배터리의 전기화학적 거동 변화에 미치는 영향을 밝히기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편, 지구온난화가 심화되면서 자동차 회사들은 내연기관을 대체하는 파워시스템으로 리튬 이온 배터리를 사용하기 시작했다. 하지만, 배터리는 정적인 시스템을 기반으로 발전되어왔다. 이러한 관점에서, 구조 진동체의 변수와 배터리의 관계를 밝히기 위한 많은 노력이 이루어지고 있다. 본 종설 다이나믹 시스템과 배터리의 관계에 대한 그간의 연구를 요약하고 이를 바탕으로 앞으로의 연구에 대해 전망하고자 한다. 먼저, 전기차의 진동프로파일을 모델링하는 방법에 논하고, 이들이 배터리에 적용되었을 때의 전기화학적 거동에 대하여 다루었다. 이어서 물리적 충격 및 관통, 초음파 등이 배터리에 대해 미치는 영향을 기술하였다. 마지막 단락에서는 전기차와 배터리의 공존 관점에서, 다이내믹 구조물에 특화된 배터리의 디자인, 배터리에 초점을 맞춘 다이내믹 구조물의 관점에서 전기차 샤시 및 배터리에 대한 견해를 기술하였다.

• 여성건강간호학회지
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• 제29권2호
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• pp.104-114
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• 2023

Purpose: The purpose of this study was to comprehensively understand and describe the meaning of physical activity for managing menopausal symptoms in middle-aged women. Methods: This study targeted middle-aged women with menopausal symptoms who participated in regular exercise at least three times a week for more than 12 weeks. Nine participants were individually interviewed via in-depth face-to-face interviews, and participatory observation was also employed. Colaizzi's phenomenological qualitative research method was applied for analysis. Results: Participants were asked, "What does it means to participate in physical activity at this time of your life?" Fourteen codes, six themes, and three theme clusters were derived for the meaning of physical activity for managing menopausal symptoms these middle-aged women. The six themes were "reviving the exhausted body and mind," "being free from the yoke of pain," "being settled in life," "finding oneself and becoming altruistic," "striving while anticipating change," and "equipping the body and mind." The three theme clusters were "overcoming my past pain," "taking the initiative for today's life," and "moving towards new change." Conclusion: The narratives revealed that physical activity allowed women to overcome menopausal symptoms, the burden of relationships, and stress, thereby enabling them to make positive changes in their lives and have expectations for the future. Thus, physical activity was a positive force in a healthy menopausal transition for women with menopausal symptoms. The findings of this study can be used to encourage physical activity in peri-menopausal women and to develop physical activity programs for managing menopausal symptoms.

• 시큐리티연구
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• 제58호
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• pp.9-34
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• 2019

경찰은 헌법상 권리인 집회의 자유를 보장해야 하며, 동시에 이러한 권리행사에 있어서 야기될 수 있는 과도한 무질서와 불편 역시 예방하고 억제해야 하는 이중적인 책무를 부여받고 있다. 경찰은 집회 참가자에 대한 안전관리 목적 차원에서 집회시위 참가인원을 추산하고 있으며, 그 추산방식은 기본적으로 단위면적당 인구밀도 값을 통하여 "특정시점 최대 인원"을 집계하는 방식이다. 이와 대조적으로, 집회시위 주최자는 집회시위 참가인원의 숫자(규모) 자체가 집회의 성공여부로 연결되는 만큼 전체 집회에 잠깐이라도 참여한 사람까지 모두 포함하는, 다시 말해서 누적인원을 계산하는 이른바 "연인원 집계방식"을 사용하고 있다. 집계방식의 목적과 세부 방법론의 차이로 인한 추산결과의 격차는 당연한 결과임에도 불구하고, 경찰은 고의적으로 추산인원을 축소하다는 비판에 직면하자 현재는 추산결과 자체를 공개하지 않고 있다. 집회시위 추산방식에 대한 상당한 논쟁과 이슈에도 불구하고, 관련 국내 선행연구는 극소수에 불과한 것으로 확인되었다. 이마저도 경찰의 특정시점 최대인원 집계방식과 집회시위 주최자의 연인원 집계방식의 장단점을 도출하고 비교하는 정도에 그치고 있었고, 아쉽게 국외의 학술논문이나 연구에 대한 분석 부분은 전혀 찾아볼 수 없었다. 이에 본 학술논문은 "외국에서는 집회시위 인원 추산방식에 대한 어떠한 연구가 존재할까? 특정시점 최대인원방식과 연인원 누적 집계방식 외에 다른 세부 방법론은 존재하지 않는 것일까? 만약 존재한다고 한다면, 어떠한 세부 방법론이 제시되어 있을까?"라는 연구문제를 도출하였고, 이에 대한 해답을 찾기 위하여 참가인원 추산방법에 대한 해외 학술논문 및 연구결과를 분석해보았다. 이러한 분석을 바탕으로, 본 연구에서는 해외에서 연구된 참가인원 추산방식을 크게 ① 단위면적당 인구밀도 활용모델, ② 행진인원 추산모델, ③ 전자기술기반 이미지 비활용 추산모델 등, 세 가지 모델로 분류해보았고, 나아가 각각의 모델에 속하는 세부 연구결과도 요약·제시해보았다. 이를 통하여 마지막으로, 우리의 집회시위 참가인원 추산방식에 대한 개괄적인 정책 시사점 내지 향후 추진되어야 할 연구 방향성도 도출하고자 하였다.