• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.427-434
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• 2016

이 연구의 목적은 인공경량골재 콘크리트의 생산에서 $CO_2$ 배출량을 저감시킬 수 있는 천연모래 치환 기반의 배합설계 절차를 제시하는 것이다. 379개의 경량골재 콘크리트 배합 데이터를 사용하여 $CO_2$ 배출량과 콘크리트의 압축강도에 대한 천연모래의 치환율의 영향을 평가하였다. Yang et al.이 제시한 배합설계절차 및 데이터베이스를 이용한 비선형 회귀 분석에 기반하여 목표 성능(압축강도, 초기 슬럼프, 공기량 및 $CO_2$ 저감률)을 만족하기 위한 천연모래의 치환율 및 콘크리트 배합설계를 결정할 수 있는 간단한 모델식을 제시하였다. 뿐만 아니라, 제안된 모델식은 주어진 경량골재 콘크리트 배합표에서 $CO_2$ 배출량을 직접 계산하는데 효율적으로 이용될 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.361-374
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• 2016

이 연구는 대표적인 면진장치인 납고무베어링(LRB)의 유한요소모델의 신뢰성을 향상시키기 위하여 주재료인 고무의 재료특성에 대하여 연구하였다. 고무는 일반적인 탄성재료와는 달리 대변형, 비선형특성을 가지는 초탄성 재료이다. 본 연구에서는 고무를 초탄성 재료로 가정하고 그의 재료특성을 변형률에너지함수로 표현하여 LRB의 유한요소모델을 개발하였다. 연구를 위하여 여러 변형률에너지함수 중 몇 가지를 선별하고 이를 이용하여 고무의 재료특성을 예측하였다. 변형률에너지함수를 이용하여 결정된 고무의 재료특성과 표준적인 납의 재료특성을 이용하여 LRB의 유한요소모델을 개발하고, 수평방향과 수직방향의 힘-변위 관계를 해석하였다. LRB의 유한요소모델을 통하여 해석으로 예측한 수평과 수직방향 강성을 실험결과와 비교함으로써 개발된 유한요소모델의 적합성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.899-904
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• 2014

자유벌징에 있어서 성형 높이를 최대화하기 위하여 블랭크의 두께 분포를 최적화 하였으며, 등가정하중을 이용한 구조최적화법을 사용하였다. 두께형상은 부드러운 곡선으로 나타내기 위하여 베지어곡선을 사용하였고 제어점의 위치가 설계변수이며, 최대 변형률을 일정 값으로 제한하였다. 사용된 소재는 인코넬 718 이며 최적화된 두께분포로 가공된 블랭크를 이용한 자유벌징 시험을 수행하여 평판형 블랭크를 사용한 결과보다 22% 더 높은 성형 높이를 얻었다. 최적화결과에서 예측된 변형형상, 정점에서의 변형 경향, 두께분포가 실험에서 얻은 결과와 유사하여 최적화 과정의 유효성을 입증하였고, 최적화 결과가 실제 구현될 수 있음을 검증하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권4호
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• pp.495-506
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• 2020

Monitoring of complex processes faces several challenges mainly due to the lack of relevant sensory information or insufficient elaborated decision-making strategies. These challenges motivate researchers to adopt complex data processing and analysis in order to improve the process representation. This paper presents the development and implementation of quality monitoring framework based on a model-driven approach using embedded artificial intelligence strategies. In this work, the strategies are applied to the supervision of a microfabrication process aiming at showing the great performance of the framework in a very complex system in the manufacturing sector. The procedure involves two methods for modelling a representative quality variable, such as surface roughness. Firstly, the hybrid incremental modelling strategy is applied. Secondly, a generalized fuzzy clustering c-means method is developed. Finally, a comparative study of the behavior of the two models for predicting a quality indicator, represented by surface roughness of manufactured components, is presented for specific manufacturing process. The manufactured part used in this study is a critical structural aerospace component. In addition, the validation and testing are performed at laboratory and industrial levels, demonstrating proper real-time operation for non-linear processes with relatively fast dynamics. The results of this study are very promising in terms of computational efficiency and transfer of knowledge to manufacturing industry.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.5-11
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• 2013

본 연구는 홍수 시 교량하부에서 발생되는 세굴에 의한 문제점을 조사하기 위한 연구로서 실제 현장에서 실험에 의하여 규명이 쉽지 않은 세굴과 관련된 교량하부구조 거동에 대한 해석적 연구이다. 본 연구에서 제시된 해석모델의 경우 도로교 시방규정에서 제시한 표준하부구조 단면을 기준으로 세굴에 따른 3축 지반지지력 표현 및 손실이 가능하도록 유한요소 모델링을 수행하였고 상용유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 해석을 수행하였다. 고려된 하중조건으로는 시간에 따른 유량변화를 단계적으로 고려하였으며 다양한 형태의 세굴조건과 지반지지력 변화에 대하여 교량하부구조 거동을 조사하였다. 최종적으로 교량하부구조의 거동은 세굴발생 면적 및 형태에 따라서 다양한 결과들을 보여주었으며, 이들 결과들은 향후 교량하부구조 세굴보호공 설계기준 마련을 위한 기초자료로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권5호
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• pp.855-875
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• 2015

Many novel materials exhibit a property of different elastic moduli in tension and compression. One such material is graphene, a wonder material, which has the highest strength yet measured. Investigations on buckling problems for structures with different moduli are scarce. To address this new problem, firstly, the nondimensional expression of the relation between offset of neutral axis and deflection curve is derived based on the phased integration method, and then using the energy method, load-deflection relation of the rod is determined; Secondly, based on the improved constitutive model for different moduli, large deformation finite element formulations are developed and combined with the arc-length method, finite element iterative program for rods with different moduli is established to obtain buckling critical loads; Thirdly, material mechanical properties tests of graphite, which is the raw material of graphene, are performed to measure the tensile and compressive elastic moduli, moreover, buckling tests are also conducted to investigate the buckling behavior of this kind of graphite rod. By comparing the calculation results of the energy method and finite element method with those of laboratory tests, the analytical model and finite element numerical model are demonstrated to be accurate and reliable. The results show that it may lead to unsafe results if the classic theory was still adopted to determine the buckling loads of those rods composed of a material having different moduli. The proposed models could provide a novel approach for further investigation of non-linear mechanical behavior for other structures with different moduli.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권3호
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• pp.257-262
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• 2018

Vibrational problems in the domestic Small Horizontal Axis Wind Turbines (SHAWT) are due to flap wise vibrations caused by varying wind velocities acting perpendicular to its blade surface. It has been reported that monitoring the structural health of the turbine blades requires special attention as they are key elements of a wind power generation, and account for 15-20% of the total turbine cost. If this vibration problem is taken care, the SHAWT can be made as commercial success. In this work, Shape Memory Alloy (SMA) wires made of Nitinol (Ni-Ti) alloys are embedded into the Glass Fibre Reinforced Polymer (GFRP) wind turbine blade in order to reduce the flapwise vibrations. Experimental study of Nitinol (Ni-Ti) wire characteristics has been done and relationship between different parameters like current, displacement, time and temperature has been established. When the wind turbine blades are subjected to varying wind velocity, flapwise vibration occurs which has to be controlled continuously, otherwise the blade will be damaged due to the resonance. Therefore, in order to control these flapwise vibrations actively, a non-linear current controller unit was developed and fabricated, which provides actuation force required for active vibration control in smart blade. Experimental analysis was performed on conventional GFRP and smart blade, depicted a 20% increase in natural frequency and 20% reduction in amplitude of vibration. With addition of active vibration control unit, the smart blade showed 61% reduction in amplitude of vibration.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.127-134
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• 2011

본 연구에서는 고분해능 X선 회절법을 이용해 Ni/Ag 반사막 p형 오믹 전극의 Ag 집괴에 따른 전극의 구조 분석을 수행하였다. 대기 분위기에서 오믹 전극을 고온 열처리할 경우, 열처리 시간이 증가할수록 Ag의 집괴가 진행되어 24시간 열처리 후, 전류-전압 곡선은 쇼트키 특성을 나타내었고, 또한 460 nm 파장에서 21%의 낮은 반사도를 나타내었다. X선 회절 결과로부터 Ag의 집괴가 진행될수록, Ag 박막의 내부 변형율을 감소되는 방향으로 Ag 원자의 확산이 진행되어, Ag (111) 결정면의 면간 거리가 bulk Ag와 거의 동일하게 나타났다. 이러한 반사막 오믹 전극의 구조 분석은 고출력 고효율 수직형 LED에 적합한 열적 안정성이 우수한 오믹 전극의 개발에 매우 중요함을 알 수 있다.

• 한국경제지리학회지
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• 제25권1호
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• pp.183-201
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• 2022

주택가격을 정확히 추정하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 선행연구들은 주택의 고유 특성과 인근 지역 특성을 통제하는 계량경제모형을 활용한 분석이 많았다. 본 연구에서는 인공신경망 모형(ANN)을 활용하여 주택가격을 추정하였다. 딥러닝 기술의 장점은 변수 간의 복잡하고 비선형적인 특성을 모델링하고 데이터의 패턴을 인식할 수 있다는 것이다. 본 연구에서는 부동산 시장에서 공간적 분포도 패턴으로 인식할 수 있다는 가정하에 지리좌표를 설명변수로 ANN에 투입하였다. 선형회귀분석과 ANN 모형 간 비교 결과, 선형 모형 대비 ANN 모형의 설명력이 높았으며, 특히 ANN 모형은 지리좌표를 투입하였을 때 더 높은 정확도를 보여주었다. 또한 ANN 모형의 경우 지리좌표를 통해 모형 잔차의 공간적 자기 상관성이 크게 감소하였다는 점을 확인하였다. 이를 통해 ANN 모형의 패턴인식 능력을 활용하면 공간적 패턴을 학습시킴으로써 주택가격을 정확히 추정할 수 있음을 밝혔다.

• 한국가스학회지
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• 제25권6호
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• pp.14-21
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• 2021

-162℃ 초저온 상태의 LNG를 저장하는 저장탱크의 내조는 균열과 같은 결함에 대한 구조 건전성 평가가 필요하다. 전통적인 파괴역학 관점에서는 응력확대계수 K, J-적분 그리고 CTOD를 이용한 단일 매개변수 평가가 주로 수행되어왔다. 그러나 실제 구조에서 발생되는 균열선단은 구조물의 크기, 시편형상 그리고 인장과 굽힘과 같은 하중의 형태에 따라 구속효과의 차이로 인한 영향이 발생하게 된다. 단일 매개변수 파괴역학을 보완하기 위해 다양한 시도가 있었고, 대표적으로 Q-응력법이 있다. 본 논문에서는 비선형 탄성영역의 균열선단 응력장 평가에 적합한 J적분에 Q응력을 유도하여 2 매개변수 접근법을 사용하고자 한다. SENB 시편의 균열비 0.1~0.7 그리고 광폭시편 균열비 0.2~0.6에 시편 균열선단의 응력을 J-Q 평가법을 이용하여 구속효과를 정량적으로 평가 하였다.