• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.243-248
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• 2022

본 논문에서는 1차원 오일러 보 요소(Euler-Bernoulli Beam Element)를 이용한 회전익기 축계에 대한 중량 최적설계를 수행하였다. 회전 축계의 특성을 고려해 비틀림(Torsion)과 베어링과 같은 축지지 강성 및 플랜지(Flange) 질량을 모두 고려하였고, 동적 안전성 확보를 위해 고유치 해석을 수행하여 임계속도(Critical Speed)와 기어박스로부터 오는 치 변형 가진을 회피할 수 있도록 하였다. 축의 길이는 고정된 상태에서 두께와 반경을 조절하여 중량 최적화를 수행하였으며, 최적화 과정은 2단계로 나누어 진행하였다. 1단계에서는 비틀림 강도를 제약조건으로 하여 중량을 최적화한 후 2단계에서는 축계 안정성 확보 기준(Headquarters, U.S. Army Material Command, 1974)에 따라 축의 비틀림 강도에 대한 제약조건을 만족시키며, 축의 1차 모드가 임계속도를 회피할 수 있도록 축 1차모드와 임계속도의 차이가 최대가 되도록 최적화를 진행하였다. 주어진 1차원 보 요소를 이용하여 최적설계를 한 결과를 3차원 유한요소 모델과 실제 제작된 축게의 시험결과와 비교하여 제안된 방법을 검증하였다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권12호
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• pp.1317-1325
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• 2020

Objective: The aim of this study was to prospectively evaluate whether liver stiffness (LS) assessments, obtained by two-dimensional (2D)-shear wave elastography (SWE) with a propagation map, can evaluate liver fibrosis stage using histopathology as the reference standard. Materials and Methods: We prospectively enrolled 123 patients who had undergone percutaneous liver biopsy from two tertiary referral hospitals. All patients underwent 2D-SWE examination prior to biopsy, and LS values (kilopascal [kPa]) were obtained. On histopathologic examination, fibrosis stage (F0-F4) and necroinflammatory activity grade (A0-A4) were assessed. Multivariate linear regression analysis was performed to determine the significant factors affecting the LS value. The diagnostic performance of the LS value for staging fibrosis was assessed using receiver operating characteristic (ROC) analysis, and the optimal cut-off value was determined by the Youden index. Results: Reliable measurements of LS values were obtained in 114 patients (92.7%, 114/123). LS values obtained from 2D-SWE with the propagation map positively correlated with the progression of liver fibrosis reported from histopathology (p < 0.001). According to the multivariate linear regression analysis, fibrosis stage was the only factor significantly associated with LS (p < 0.001). The area under the ROC curve of LS from 2D-SWE with the propagation map was 0.773, 0.865, 0.946, and 0.950 for detecting F ≥ 1, F ≥ 2, F ≥ 3, and F = 4, respectively. The optimal cut-off LS values were 5.4, 7.8, 9.4, and 12.2 kPa for F ≥ 1, F ≥ 2, F ≥ 3, and F = 4, respectively. The corresponding sensitivity and specificity of the LS value for detecting cirrhosis were 90.9% and 88.4%, respectively. Conclusion: The LS value obtained from 2D-SWE with a propagation map provides excellent diagnostic performance in evaluating liver fibrosis stage, determined by histopathology.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권4호
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• pp.336-359
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• 2021

본 연구는 고층 목조건축에 사용되는 대형 목재 패널인 CLT의 낮은 rolling shear strength를 개선하기 위해 hybrid CLT의 연구 개발 동향을 분석하였다. 이를 통해 CLT의 국산화를 위한 연구개발 방향에 활용 가능한 기초자료를 마련하고자 하였고, 낮은 rolling shear strength를 향상시키기 위한 방안으로 활엽수 층재 사용, 층재 배열 각도 변화, 구조용 목질복합체의 사용이 주를 이루고 있다. 활엽수 층재는 침엽수 보다 rolling shear strength와 shear modulus 모두 2배 이상의 높은 값을 나타내므로 활엽수 층재 사용 및 미이용 수종의 활용이 가능함을 확인하였다. 층재 배열 각도 변화에 따라 rolling shear stength 1.5배, shear modulus 8.3배, bending stiffness 4.1배 향상되어 층재 배열 각도를 감소시킴으로써 CLT 강도 향상을 확인하였다. 구조용 목질재료는 기존에 강도성능이 확보된 재료로 층재로 사용하였을 때 최대 MOR 1.35배, MOE 1.5배, rolling shear strength 2배 향상되었고, 층재 간의 접착강도 또한 집성재 블록전단강도 기준인 7.0 N/mm²을 확보할 수 있었다. 선행연구결과를 통해 MOE 7.0 GPa, MOR 40.0 MPa 이상의 휨 특성을 가진 구조용 목질재료를 사용하였을 때 강도성능이 향상됨을 확인하였다. 이를 통해 구조용 목질재료 층재 강도 기준으로 판단하였다. rolling shear strength 개선하기 위한 최적의 방법은 기존 규격에 의한 강도값을 가진 구조용 목질재료의 적용이 가장 유리할 것으로 판단하나, 구조용 목질재료의 섬유 배열에 따른 CLT 층재 배열 방향, 층재 간 접착 강도 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.93-102
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• 2006

대형 구조물에 작용하는 큰 외력은 능동 제어 장치의 제어입력에 포화를 종종 유발한다. 그리고 구조물이 대형화될수록 질량, 강성 등의 파라미터들에 대한 정확한 값을 알기가 어려워지므로, 수학적인 모델과 실제 구조물과의 모델링 오차는 파라미터들에 대한 불확실성으로 제어기의 설계 시에 고려되어야 한다. 그러므로 건축 및 토목 구조물에 대한 능동 진동 제어 방법을 다룰 때 제어기의 안정성을 보장하기 위하여 제어입력의 포화와 계의 파라미터 불확실성을 동시에 고려한 강인 포화 제어기의 설계가 필요하다. 여기에서는 건물의 능동 진동 제어에 연구 및 적용되어진 여러 제어기들 중에서 선형 최적 제어기 LQR, 수정된 뱅뱅 제어기, 포화 슬라이딩 모드 제어기, 강인 포화 제어기의 안정성을 살펴본다. 특히 제안된 강인 포화 제어기의 필요성을 보이기 위하여 LQR, 수정된 뱅뱅 제어기, 포화 슬라이딩 모드 제어기들이 제어입력의 포화나 파라미터 불확실성이 존재하는 경우에 불안정해지는 현상들을 보인다. 2자유도 진동계에 대한 수치 예제와 능동 질량 감쇠기(AMD)를 이용한 2층 구조물에 대한 실험을 통하여 강인 포화 제어기의 강인 안정성을 보인다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1335-1343
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• 2012

논문은 위상최적화와 치수최적화 해석기법을 이용한 샌드위치 복합재와 알루미늄 압출재로 구성되는 하이브리드 철도차량 차체 구조물의 경량 모듈화 설계에 관한 연구이다. 위상최적설계는 초기설계단계에 차체 구조물의 최적의 재료적용부위를 선정하기 위해 사용되었으며, 치수최적화설계는 하이브리드 차체 구조물의 최적 설계 변수를 찾기 위해 사용되었다. 이때, 최적화해석은 일계법과 부분문제근사법을 사용하였다. 위상최적설계해석을 통해 차체 구조물의 강성 및 제작성을 향상시키기 위한 언더프레임, 로우 사이드 패널 모듈에 1차 부재인 알루미늄 압출재의 적용이 적절하고, 샌드위치 복합재는 무게를 최소화하기 위한 2차 부재로서 루프 및 미들 사이드 패널 모듈에 적용이 적합하다는 결론을 얻었다. 또한, 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재로 구성되는 하이브리드 차체 구조물의 무게는 샌드위치 복합재로만 만들어진 차체 구조물과 비교하여 최대 17.7%까지의 경량화 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제5권1호
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• pp.151-171
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• 2018

Transmission tower-line systems are commonly slender and generally possess a small stiffness and low structural damping. They are prone to impulsive excitations induced by cable rupture and may experience strong vibration. Excessive deformation and vibration of a transmission tower-line system subjected to cable rupture may induce a local destruction and even failure event. A little work has yet been carried out to evaluate the performance of transmission tower-line systems in mountain areas subjected to cable rupture. In addition, the control for cable rupture induced vibration of a transmission tower-line system has not been systematically conducted. In this regard, the dynamic response analysis of a transmission tower-line system in mountain areas subjected to cable rupture is conducted. Furthermore, the feasibility of using viscous fluid dampers to suppress the cable rupture-induced vibration is also investigated. The three dimensional (3D) finite element (FE) model of a transmission tower-line system is first established and the mathematical model of a mountain is developed to describe the equivalent scale and configuration of a mountain. The model of a tower-line-mountain system is developed by taking a real transmission tower-line system constructed in China as an example. The mechanical model for the dynamic interaction between the ground and transmission lines is proposed and the mechanical model of a viscous fluid damper is also presented. The equations of motion of the transmission tower-line system subjected to cable rupture without/with viscous fluid dampers are established. The field measurement is carried out to verify the analytical FE model and determine the damping ratios of the example transmission tower-line system. The dynamic analysis of the tower-line system is carried out to investigate structural performance under cable rupture and the validity of the proposed control approach based on viscous fluid dampers is examined. The made observations demonstrate that cable rupture may induce strong structural vibration and the implementation of viscous fluid dampers with optimal parameters can effectively suppress structural responses.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.202-208
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• 2017

최근 개발된 선박용 주기관은 추진효율 향상과 연료소비율 저감기술이 요구됨에 따라 과거에 비해 높은 비틀림진동 기진력 특성을 갖고 있다. 따라서 이를 제어하기 위해 기본적으로 엔진 선단에 점성 댐퍼나 점성-스프링댐퍼를 장착한다. 점성댐퍼의 경우 댐퍼 내부에 채워진 실리콘 오일이 탄성적인 연결이 없다고 가정하고 댐퍼설계를 하여 왔으나 고점도 실리콘 오일은 높은 점도에 따른 비틀림 강성이 존재할 뿐만 아니라 작동온도와 주파수에 따라 비선형적인 동특성을 갖는다. 본 논문에서는 고점도 실리콘 오일이 적용된 점성댐퍼의 동특성을 확인하고 해당 댐퍼가 장착된 축계의 비틀림진동 특성을 검토하였다. 이를 위해 점성댐퍼의 최적 동특성을 이론적으로 해석하는 방법을 검토하였고, 고점도 실리콘 오일로 채워진 점성댐퍼로 해당축계의 비틀림진동 제어를 하는 경우 댐퍼 작동온도 및 경년변화를 고려한 추진축계 최적 설계 방안에 대해서 검토하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.217-223
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• 2018

본 연구는 유방종괴에서 횡탄성 초음파검사(SWE)의 진단 수행도를 알아보고, 조직검사 결과와 SWE에서 얻어지는 강성도와 비교하고자 하였다. 진단적 유방 초음파와 SWE를 2017년 6월부터 2017년 9월까지 유방 초음파 검사 상 종괴가 발견된 환자 157명을 대상으로 하였다. 157명의 병리학적 결과는 양성 92명(나이, $44.54{\pm}11.84$), 악성 65명(나이, $51.55{\pm}10.54$)으로 나타났다. 진단적 유방 초음파의 유방영상보고데이터체계(BI-RADS)에 따른 최종 평가, 조직검사 결과, 정량적 SWE 결과를 구하고 서로 비교하였다. 정량적 SWE 수치와 병리학적 결과에서 진단 특이도는 평균탄성값(Emean)에서 83.70%로 가장 높게 나왔으며, 민감도는 최소탄성값(Emin)에서 89.23%로 가장 높게 나타났다. 정량적 SWE값과 조직검사결과와는 통계학적으로 유의한 차이를 나타내었다.(p=0.000) 악성병변에서 최적의 절사값(cut-off value)은 민감도, 특이도가 높은 최대탄성값(Emax), 평균탄성값(Emean)에서 66.3 kPa, 63.7 kPa로 나타났으며 이는 다른 SWE 측정 수치들과 비교했을 때 가장 높은 진단 곡선 하 면적(area under the curve; AUC)값을 보였다.(p=0.000) 유방종괴에서 기존의 초음파에서 SWE를 추가적으로 시행하는 것은 진단 특이도를 높이고 불필요한 조직검사를 줄일 수 있다. 따라서 상기 분석법 및 기기를 이용하여 유방종괴를 분석하는 데에 도움을 받을 수 있게 될 것으로 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.167-175
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• 2018

본 연구에서는 튜브 구조시스템의 역학적 특징과 거동에 대한 이론과 모델 연구 등을 고찰하고, 단위 모듈 시스템의 적정성, 최적 위치. 최적 형태를 파악하고, 각 부재의 강성증감에 따른 부재 변수를 고려한 복합 튜브 구조시스템을 통계학적인 개념을 도입한 민감도 방법에 의한 해석을 수행하였다. 구체적인 방법에서 복합 튜브 구조시스템의 전단지연 현상과 횡적 거동에 대한 특성을 비교 고찰하였고, 또한 그 결과 치를 이용하여 향후 있을 초고층 복합 구조시스템의 설계와 실무에 대한 기초 자료를 제시하는데 연구의 목표를 두었다. 연구 결과로는 골조튜브 구조시스템만으로는 초고층 건물의 횡적 거동에는 효과적으로 대치하지 못하므로, 복합 튜브 구조시스템을 구성하여 횡하중 저항요소로 구성부재를 다양하게 변화시켜 검토한 결과, 각 부재 물량대비 가새 부재가 가장 큰 횡적 거동에 대한 영향 요소로 파악되었다. 골조 튜브구조는 물량대비 보가 기둥보다 횡변위 영향에 미치는 민감도의 정도가 크게 나타났고, 가새 튜브구조시스템의 경우는 가새가 물량대비 기둥 및 보와 비교하면 가장 민감한 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권4호
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• pp.513-521
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• 2019

본 연구는 전국 난대상록활엽수종의 조림지에 대한 생육환경 및 입지환경 특성과 활착률간의 관계특성으로부터 조림적지 의사결정 기초자료를 제공하고자 하였다. 1997년부터 후박나무(Machilus thunbergii), 구실잣밤나무(Castanopsis sieboldii) 등 난대상록활엽수 10종의 신규 조림지 180ha의 148개 조사구에 대한 활착률을 모니터링 한 결과 평균 활착률은 67.0±26.9%이었다. 활착률 편차가 크게 나타난 원인은 조림 적지에 관한 실증적 현지 검증이 부족한 상황에서 다양한 입지를 대상으로 시험 조림이 이루어진 결과로 판단된다. 각 조사구별 11개 생육환경 및 입지환경 특성, 조림전후 강수 등의 정성적 설명요인과 활착률의 정량적 요인 간의 관계특성으로부터 수량화 이론 I에 따른 활착률에 대한 기여도를 분석한 결과, 조림지 상층임분 울폐도, 풍노출도, 조림 전 누적 강수량, 경사도 등의 순으로 높게 나타났다.