• Earthquakes and Structures
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• 제4권5호
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• pp.471-487
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• 2013

Performance of a prototype base isolated building located at Indian Institute of Technology, Guwahati (IITG) has been studied here. Two numbers of three storeyed single bay RCC framed prototype buildings were constructed for experimental purpose at IITG, one supported on conventional isolated footings and the other on a seismic isolation system, consisting of lead plug bearings. Force balance accelerometers and a 12 channel strong motion recorder have been used for recording building response during seismic events. Floor responses from these buildings show amplification for the conventional building while 60 to 70% reduction has been observed for the isolated building. Numerical models of both the buildings have been created in SAP2000 Nonlinear. Infill walls have been modeled as compression struts and have been incorporated into the 3D models using Gap elements. System identification of the recorded data has been carried out using Parametric State Space Modeling (N4SID) and the numerical models have been updated accordingly. The study demonstrates the effectiveness of base isolation systems in controlling seismic response of isolated buildings thereby leading to increased levels of seismic protection. The numerical models calibrated by relatively low level of earthquake shaking provides the starting point for modeling the non-linear response of the building when subjected to strong shaking.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.103-110
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• 2016

가스계소화설비의 수요는 매해 증가하고 있으나, 늘어나는 수요에 대비한 시스템의 안전성 및 신뢰성등 소화성능에 필요한 안전대책이 미흡하여 사회적인 문제가 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가스 소화시스템의 사고발생 원인 중에서 가장 심각한 문제인 소화약제 저장용기에서 발생하는 압력누기는 화재진압의 성패를 좌우하는 중요한 요소로 시급한 대책이 요구되는 문제점로 판단하여 연구를 하였다. 새로 개발한 압력누기감시장치는 화재진압에 중요한 요소인 소화농도와 관련이 있는 저장용기의 약제확보상태와 압력 및 누기, 방출상태 등을 감시하는 장치로 $CO_2$와 HFC-23 시스템에 적용할 수 있도록 개발하였다. 즉, 압력누기감시장치를 가스소화설비에 적용하였을 때 발생할 수 있는 구조적 안전성 분석을 위하여 유체-구조연계해석을 통하여 안전성능을 검증하였다. 해석에 사용한 프로그램으로 전산유체해석은 Mentor Graphics사의 FloEFD 프로그램을 사용하였고, 구조해석 프로그램은 Dassault systems사의 ABAQUS를 사용하였다. 수치해석결과 $CO_2$용의 구조에서는 소성변형이 발생하지 않아 안전성을 확인하였으나 HFC-23용 감시장치에는 소성변형 및 이탈문제가 발생하여 설계수정과 3차례의 수치해석 조건을 수정하여 얻은 데이터를 기본으로 압력누기감시장치의 구조적인 안전성을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.622-627
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• 2010

본 논문은 내외부에 열원이 있는 시스템에 상변화물질(PCM, Phase Change Material)을 적용한 경우를 수치해석으로 분석한 것으로 컨넥터가 없는 경우와 있는 경우에 대하여 분석한 것이다. 각각의 경우에 $T_{max}$ 열원만 있을 경우와 $T_{max}$와 $710W/m^2$ 열원이 동시에 있을 경우가 고려되었다. 연구 결과 벽면에서의 열전달, 시간에 따른 PCM 온도변화 그리고 내부온도의 변화를 정리하였으며 그 결과 시스템의 구성품과 열전달 방향 및 열원의 종류에 따라 PCM의 잠열 시간이 달라진다는 점을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.80-86
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• 2012

본 연구는 상변화물질이 고상에서 액상으로 변화되는 동안, 상변화 물질의 온도가 변하지 않는 특성을 이용하여, 고온환경에 한시적으로 사용되는 열차폐 구조물의 구현가능성을 수치해석적인 방법으로 평가하고, 이에 대해 개선사항을 도출하여 열차폐 구조물의 설계에 반영하기 위한 것이다. 이를 위해 시스템에 적용되는 환경조건을 단순화하여 내부에서 발열하는 구성품에 의한 내부발열면과, 외부의 고온환경을 모의하는 외부가열면으로 경계조건을 설정하였고, 해석형상은 해석의 용이성을 위하여 육면체 형상으로 고려하였으며, 상변화물질의 용융특성과 열차폐 구조물내 공기온도 변화를 연결기의 유무에 따라 비교하고 분석하였다. 이 결과, 내부 발열면의 열이 상변화 물질로 원활히 전달되지 않아 내부공간의 온도가 크게 상승하며, 연결기로 유입되는 열이 상당한 것으로 해석되었다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제8권1호
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• pp.1-20
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• 2018

The target area of the proposed study, Mamaia beach, is a narrow stretch of sand barrier island that sits between the Siutghiol Lake and the Black Sea. In the northern part of the bay, is located the Midia Port, where between 1966 and 1971 a long extension of 5 km of the offshore was built. Because of this extension, the natural flow of sediments has been significantly changed. Thus, the southern part of the Mamaia Bay had less sand nourishment which meant that the coast was eroding and to prevent it a protection of six dikes was built. After approximately forty years of coastal erosion, the south of the Mamaia Bay had in 2016 a new protection scheme, which includes first of all the beach nourishment and a new dike structure (groins scheme for protection) to protect it. From this perspective, the objective of the proposed study is to evaluate the effectiveness of the old Master plan against the new one by modeling the outcome of the two scenarios and to perform a comparison with a third one, in which the protection dikes do not exist and only the artificial nourishment has been done. In order to assess the wave processes and the current patterns along the shoreline, a complex computational framework has been applied in the target area. This joins the SWAN spectral phase averaged model with the 1D surf model. Furthermore, new UAV technology was also used to map out, chart and validate the numerical model outputs within the target zone for a better evaluation of the trends expected in the shoreline dynamics.

• 한국가스학회지
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• 제13권6호
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• pp.9-14
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• 2009

본 연구에서는 LNG 저장탱크의 단열재 공간에 설치된 코너프로텍션에 작용하는 응력 및 변형거동 특성을 FEM으로 해석하였다. 제시된 코너프로텍션은 기존의 멤브레인식 LNG 저장탱크의 강도안 전성과 LNG 누출안전성을 증대시킬 수 있다. LNG 저장탱크 시스템에 작용하는 응력과 변위 거동량을 단열재 상자, 멤브레인 내부탱크, PC 외부탱크에 대하여 해석하였다. 유한요소법으로 계산한 해석결과에 의하면, 내부탱크와 외부탱크 사이에 코너프로텍션을 설치한 새로운 LNG 멤브레인 저장탱크의 응력과 변형 거동량은 기존의 LNG 저장탱크에 비하여 현저하게 줄어드는 경향을 보여주고 있다. 이러한 현상은 LNG 저장탱크 시스템의 강도 안전성이 코너프로텍션을 설치함에 따라서 강성도가 증가하기 때문인 것으로 설명될 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제8권2호
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• pp.54-60
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• 2004

본 논문은 완전 밀폐방식의 LNG 저장탱크에서 코너 프로텍션과 2차 바닥판에 걸리는 최대 von Mises 응력과 최대 변위량을 유한요소법으로 해석하였다. LNG 저장탱크의 시운전 과정에서 질소가스로 탱크에 채워져 있는 공기를 퍼징하기 위해 코너 프로텍션에 공급할 수 있는 최대 가스압력은 1,500pa이다. 코너 프로텍션과 2차 바닥판에 공급된 가스압력 1,500pa에 의한 구조물 자체의 안전성은 대단히 높다. 그러나, 내부탱크와 같은 $9\%$ 니켈강재로 제작된 코너 프로텍션과 2차 바닥판에 8,475Pa의 높은 가스압력을 공급하면 2차 바닥판에는 833MPa의 최대 von Mises 응력이 걸리고, 1.9m의 대변형이 2차 바닥판의 중심부에서 발생하여 크게 뒤틀리며, 소성변형 또는 파괴가 일어날 수도 있다는 해석결과를 제시하고 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제32권5호
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• pp.324-332
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• 2018

It is known that damages to the subsea cables used for electric power transmission between islands and countries, including renewable energy from offshore wind power, current, tides, etc., cost much to restore, which causes social and economic losses. Various types of fishing rigs and anchors have been reported to be the greatest hazards to subsea cables. It is possible to design and construct a suitable protection facility for a subsea cable by precisely estimating the underwater behavior of such hazardous apparatuses. In this study, numerical simulations of the underwater behaviors of various hazardous apparatuses were carried out using fluid-structure interaction (FSI) analysis as a basic study to simulate the actual behavior phenomena of hazardous apparatuses in relation to a subsea cable. In addition, the underwater drop characteristics according to the types of hazardous apparatuses were compared. In order to verify the accuracy of the FSI analysis method used in this study, we compared the test results for underwater drops of a steel ball bearing. Stock anchors, stockless anchors, and rocket piles, which were actually reported to be the cases of damage to subsea cables along the southwest coast of Korea, were considered as the hazardous apparatuses for the numerical simulations. Each hazardous apparatus was generated by a Lagrangian model and coupled with the fluid domain idealized by the Eulerian equation to construct the three-dimensional FSI analysis model. The accuracy of the numerical simulation results was verified by comparing them with the analytical solutions, and the underwater drop characteristics according to the types of hazard apparatuses were compared.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.573-582
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• 2021

본 연구에서는 고폭탄과 같은 고위험 탄약에 대한 신뢰성 시험을 수행하는 기관에서 갖추어야 할 방호벽에 대해 유효 방호력을 평가하였다. 고폭탄이 인원에게 줄 수 있는 영향은 폭발압력에 의한 고막, 폐의 손상 등과 폭발과 동시에 발생한 파편에 의해 받을 수 있는 관통상이 있다. 따라서 COMP B가 충전되어있는 고폭탄을 기준으로, 피해 정도를 산정하기 위한 폭발방호 이론과 수치적 계산과 시뮬레이션을 통한 방호력 검증을 수행하였다. 수치적 계산 결과 시나리오로 설정된 방호벽과 폭발원점의 거리(7 m)에서 고폭탄 폭발 시 방호벽에 미치는 최대 폭발압력은 77.74 kPa이었으며, 50 mm 두께의 방호벽에 대한 파편의 관통력은 41.34 mm로 계산되었다. AUTODYN을 활용한 시뮬레이션 검증에서는 방호벽과 인원에게 영향을 주는 최대 폭발압력은 각각 58.68 kPa과 18.175 kPa이었으며, 파편의 관통력은 35.56 mm였다. 이 수치는 인간의 피해 한계보다 낮은 수치로 방호벽의 방호력은 유효할 것으로 판단되었다.

• Computers and Concrete
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• 제12권5호
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• pp.717-737
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• 2013

In this study, experiment and numerical analysis were conducted to identify the heat transfer characteristics and behavior of high-strength concrete upon a fire. The numerical analysis was employed to forecast the characteristics and properties of the high-strength concrete upon a fire, which can not be accomplished through a fire test due to the specific conditions and restrictions associated with the test. The result of the numerical analysis was compared with that of the test to verify the reliability of the analysis. In the numerical analysis of the heat transfer characteristics and behavior of 80 and 100 MPa high-strength concrete upon a fire, the commercial software of ABAQUS(V.6.8) was used. It was observed from the experiment that the contraction of the concrete with fiber-cocktail was mitigated by 25~55 % compared with that without fiber-cocktail because the fiber controlled the heat transfer of the concrete and thus improved the fire-resistance performance of the column.