• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.518-518
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• 2023

자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권5호
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• pp.569-595
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• 2014

In this paper, a novel semi-energy finite strip method (FSM) is developed based on the concept of first order shear deformation theory (FSDT) in order to attempt the post-buckling solution for thin and relatively thick functionally graded (FG) plates under uniform end-shortening. In order to study the effects of through-the-thickness shear stresses on the post-buckling behavior of FG plates, two previously developed finite strip methods, i.e., semi-energy FSM based on the concept of classical laminated plate theory (CLPT) and a CLPT full-energy FSM, are also implemented. Moreover, the effects of aspect ratio on initial post-buckling stiffness of FG rectangular plates are studied. It has been shown that the variation of the ratio of initial post-buckling stiffness to pre-buckling stiffness ($S^*/S$) with respect to aspects ratios is quite independent of volume fractions of constituents in thin FG plates. It has also been seen that the universal curve representing the variation of ($S^*/S$) with aspect ratio of a FG plate demonstrate a saw shape curve. Moreover, it is revealed that for the thin FG plates in contrast to relatively thick plates, the variations of non-dimensional load versus end-shortening is independent of ceramic-metal volume fraction index. This means that the post-buckling behavior of thin FG plates and the thin pure isotropic plates is similar. The results are discussed in detail and compared with those obtained from finite element method (FEM) of analysis. The study of the results may have a great influence in design of FG plates encountering post-buckling behavior.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권1호
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• pp.11-17
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• 2020

In manufacturing operations, oil plays a crucial role in reducing friction and wear among interacting surfaces at varying velocities, loads, and temperature. Hydrocarbon oil is considered the origin of lubrication oils. However, this base oil has been limited in its use as it is a principal cause of pollution. This research focuses on identifying a biodegradable base oil lubricant that possesses a stable coefficient of friction and viscosity with temperature. Friction analysis is conducted by employing a pin on a disk tribotester with a fixed load of 10 N at varying sliding speeds ranging from 0.06 m/s to 0.34 m/s. Oil viscosity analysis is perfomed at room temperature by using a rotary viscometer. Tests are performed using canola oil and paraffin oil as lubricants. The results indicate that the viscosity of canola oil is more efficient than paraffin oil. The non-dimensional characteristic number according to the Stribeck curve reveals an elastohydrodynamic lubrication regime with canola oil lubrication. A comparison of both lubricants reveals that, the friction efficiency of canola oil and paraffin oil does not differ considerably. However, the friction in canola oil is observed to decrease more than that in paraffin oil at an elevated sliding speed. The tests confirm that canola oil is potent in minimizing the friction coefficient of SCM440 bodies interacting with one another as well as acted upon by load.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권4호
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• pp.57-63
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• 2004

This paper describes a method for digitizing the compound surfaces which are comprised of several unknown feature shapes such as base surface, and draft wall. From the reverse engineering's point of view, the main step is to digitize or gather three-dimensional points on an object rapidly and precisely. As well known, the non-contact digitizing apparatus using a laser or structured light can rapidly obtain a great bulk of digitized points, while the touch or scanning probe gives higher accuracy by directly contacting its stylus onto the part surface. By combining those two methods, unknown features can be digitized efficiently. The paper proposes a digitizing methodology using the approximated surface model obtained from laser-scanned data, followed by the use of a scanning probe. Each surface boundary curve and the confining area is investigated to select the most suitable digitizing path topology, which is similar to generating NC tool-paths. The methodology was tested with a simple physical model whose shape is comprised of a base surface, draft walls and cavity volumes.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권3호
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• pp.319-334
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• 2018

In this paper, an analytical study was carried out to propose an optimum base-isolated system for the design of steel structures equipped with lead rubber bearings (LRB). For this, 5 and 10-storey steel moment resisting frames (MRFs) were designed as Special Moment Frame (SMF). These two-dimensional and three-bay frames equipped with a set of isolation systems within a predefined range that minimizes the response of the base-isolated frames subjected to a series of earthquakes. In the design of LRB, two main parameters, namely, isolation period (T) and the ratio of strength to weight (Q/W) supported by isolators were considered as 2.25, 2.5, 2.75 and 3 s, 0.05, 0.10 and 0.15, respectively. The Force-deformation behavior of the isolators was modelled by the bi-linear behavior which could reflect the nonlinear characteristics of the lead-plug bearings. The base-isolated frames were modelled using a finite element program and those performances were evaluated in the light of the nonlinear time history analyses by six natural accelerograms compatible with seismic hazard levels of 2% probability of exceedance in 50 years. The performance of the isolated frames was assessed in terms of roof displacement, relative displacement, interstorey drift, absolute acceleration, base shear and hysteretic curve.

• Earthquakes and Structures
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• 제18권5호
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• pp.567-580
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• 2020

In this paper, irregularly designed planar reinforced concrete wall structures are investigated computationally. For this purpose, structures consisting of four regular and irregular models of short-order (two-class) and intermediate (five-class) types have been investigated. The probabilistic evaluation of seismic damage of these structures has been performed by using the incremental inelastic dynamic analysis to produce the seismic fragility curve at different levels of damage. The fragility curves are based on two classes of maximum damage indices and the Jeong-Nansha three-dimensional damage index. It was found that there is a significant increase in damage probability in irregular structures compared to regular ones. The rate of increase was higher in moderate and extensive damage levels. Also, the amount of damage calculated using the two damage indices shows that the Jeong-Nensha three-dimensional damage index in these types of structures provides superior results.

• 천문학논총
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• 제30권2호
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• pp.119-120
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• 2015

We report results of the measurement of the trigonometric parallax of an $H_2O$ maser source in IRAS 22555+6213 with the VLBI Exploration of Radio Astrometry (VERA). The annual parallax was determined to be $0.278{\pm}0.019$ mas, corresponding to a distance of $3.66^{+0.30}_{-0.26}kpc$. Our results confirm that IRAS 22555+6213 is located in the Perseus arm. We computed the peculiar motion of IRAS 22555+6213 to be ($U_{src}$, $V_{src}$, $W_{src}$) = ($0{\pm}1$, $-32{\pm}1$, $9{\pm}1$) $km\;s^{-1}$, where $U_{src}$, $V_{src}$, and $W_{src}$ are directed toward the Galactic center, in the direction of Galactic rotation and toward the Galactic north pole, respectively. IRAS 22555+6213, NGC7538 and Cepheus A lie along the same line of sight, and are within $2^{\circ}$ on the sky. Their parallax distances, with which we derived their absolute position in the Milky Way, show that IRAS 22555+6213 and NGC7538 are associated with the Perseus arm, while Cepheus A is located in the Local arm. We compared the kinematic distances of IRAS 22555+6213 derived with flat and non-flat rotation curve with its parallax distance and found the kinematic distance derived from the non-flat rotation assumption ($-32km\;s^{-1}$ lag) to be consistent with the parallax distance.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.73-82
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• 2022

이 논문은 72m 초고강도 콘크리트 섬유보강 콘크리트 프리스트레스트 박스거더의 비선형 거동을 해석하는 3차원 해석방법을 제시하였다. UHPC재료의 비선형 거동을 나타내기 위해 콘크리트 손상소성(CDP)모델을 채택하였다. 제시된 응력-변형률 관계 곡선에 근거한 수치해석 모델은 50m UHPC 프리스트레스트 박스 거더 휨실험결과로 검증하였다. 검증된 해석모델을 사용하여 72m UHPC 프리스트레스트 박스거더의 휨거동을 파악하는데 적용하였다. 각 하중단계에 따른 하중 변위관계, 응력상태 및 연결부분 상세를 해석하였다. 하중-변위관계 곡선과 설계하중 및 극한하중 비교 결과는 UHPC 박스거더 휨거동을 해석하는 적절한 수단으로써 비선형 유한요소법의 적용성을 입증하고 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권4호
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• pp.263-276
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• 2024

지형구조가 복잡한 자연하천에서의 오염물질의 혼합과 이송 현상을 해석하기 위해 개발된 1차원 저장대 모형은 1970년대에 처음으로 제시된 이후 하천 내 오염물질의 정체 현상의 정확한 분석을 목적으로 다양한 형태로 개선되어 왔으며, 지난 수년간 지표수 및 지하수 분야에서 오염물질의 거동 및 체류시간을 예측하는 도구로써 활발히 활용되어 왔다. 그럼에도 불구하고 1차원 저장대 모형은 복잡한 자연하천의 혼합 기작을 제한된 매개변수를 통해 단순화하기 때문에 아직 해결되지 않은 숙제가 남아 있다. 본 리뷰 논문에서는 현재까지 개발된 저장대 모형의 장·단점을 설명하고, 모형의 구조적, 비구조적 불확실성에 대한 문제를 제기하고, 이를 극복하기 위해 필요한 연구의 방향성을 제시하였다. 본 연구 결과, 지속적인 정체시간분포 모델링에 대한 개선, 동수역학 해석 모형과 저장대 모형과의 결합, 그리고 추적자 실험 자료 수집 과정에서 불확도 개선을 통해 저장대 모형의 정확도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 모형의 복잡성을 증가시켜 정확도를 강화하는 방안은 지양하여야 하며, 모형 매개변수를 통한 하천의 정체특성 해석에는 수리·지형학적 근거와 추적자 실험 자료와 매개변수 추정 방식의 신뢰성이 함께 제시되어야 한다. 본 연구의 분석 결과와 제언은 저장대 모형을 통한 정밀한 하천 혼합 해석의 향후 연구에 토대가 될 것으로 기대한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제14권2호
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• pp.149-158
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• 1996

목적 : 선형가속기의 광자선을 이용한 두개내 소병변의 방사선수술에서 다중회전조사와 횡다중회전조사를 병용한 방사선 수술방법을 개발하고, 컴퓨터단층영상을 재구성한 방사선수술계획을 통해 선량분포를 비교하여 병변이외 정상조직의 선량을 줄이기 위한 선량변수를 구하였다. 대상 및 방법 : 선형가속기 6 MV 광자선을 이용하여 치료대 각과 선원지지체 회전 및 환자체위변위를 이용한 입체적 다중 및 횡다중회전조사를 조사하여 선량분포를 비교하였다. 입체적 선량분포와 횡단면, 시상면 및 관상면 치료대 영상재구성의 선량분포는 본 대학에서 개발한 방사선수술기구 및 소프트웨어 (Photon Knife)를 통해 이루어졌다. 입체적 다중회전조사에 의해 얻은 선량은 치료대 각이 20, 50, 120, 160 도, 각각의 선원지지체 회전각은 20-160도이며, 다중회전조사의 치료대각 30, 150도와 횡다중회전조사의 치료대각 30, 150도에 선원 회전각 20-160도를 입체조사하여 비교하였다. 결과 : 선형가속기를 이용한 방사선수술선량분포는 동일 콜리메이터에서도 치료대와 선원지지체 각에 따라 크게 변하였다. 입체횡다중회전조사를 시행한 경우 표적을 중심으로 전후방향의 선량분포는 다중회전조사만을 사용한 경우보다 선량기울기가 증가하여 정상뇌조직의 손상을 더 감소시킬 수 있음을 알 수 있었으며, 병변주위의 치명장기 위치에 따라 방사선 회전 방향을 적절히 정할 수 있다. 방사선수술의 입체선량과 주위 장기 및 표적의 On-Target 입체화는 방사선수술의 정확성, 복수개의 표적중심결정과 주위정상장기의 선량포함범위를 비교적 정확하게 보여줌을 알 수 있다. 결론 : 방사선수술선량계획의 입체화는 선량과 표적 및 주위장기의 선량범위를 입체적으로 정할 뿐만 아니라, 표적의 모양이 불규칙형일 때는 복수개의 표적중심결정에 필수적임을 알 수 있었다. 다중회전조사와 횡다중회전조사를 병합한 방사선수술은 표적주위의 치명정상장기의 손상을 줄이기 위해 총회전각의 변화없이 치명장기에 도달될 선량을 줄일 수 있으며, 25 mm 직경의 콜리메이터를 사용한 선량분포는 $80-50\%$의 간격이 $1.1\~3.0 mm$, $90\~50\%$는 $2.0\~3.0mm$를 나타내었다.