• 한국환경농학회지
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• 제8권1호
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• pp.37-46
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• 1989

본 연구는 호소의 2차원 수질해석을 위해 흐름의 기본 방정식과 확산이송 방정식에 유한요소법을 도입하여 모의한 것으로, 얻은 결론은 다음과 같다. 1.단순화된 1차원 수로에서의 모형검정 결과 수치해와 정확해가 거의 일치하므로 모형의 알고리즘이 잘 구성 되었음이 입증되며, 적용결과 실측치와의 비교에서도 만족할만한 결과가 도출되어 모형의 적용 가능성이 시사되었다. 2. 삽교호의 BOD, COD, T-N, T-P, 및 SS의 농도분포가 2차원적으로 해석되었다. 3. 비점오염원의 비중이 높아 오염부하량 산정이 어려운 T-N, T-P를 사용하지 않고 COD를 모의 하므로서 부영양상태를 예측할 수 있도록 하였다. 본 연구결과는 하구언 및 방조제 등으로 인한 호수와 같이 수심에 비해 폭이 넓은 자연수역의 수질 해석에 적용될 수 있으며 이를 활용하므로서 용수취수지점의 선택, 하천 방류수의 처리기준 선정등, 수자원의 효율적인 이용 관리와 수질 대책 수립에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.31-43
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• 2001

상용관로에서의 마찰 계수는 관의 종류, 관의 크기에 따라 아주 폭넓게 변한다. 지금까지 여러 연구자들에 의하여 개발된 방법으로 정밀하게 여러 가지 마찰 계수를 산정할 수 있지만 일반적으로 간단한 경우의 해를 구하기 위해서는 반복적인 시산이 요구된다. 지수형 산정식은 양해적으로 그 해를 도출할 수 있으므로 직접적으로 해를 구하는 기법의 발전을 위하여 많이 적용되어 지고 있다. Hazen-Williams 방정식은 여러 다양성을 고려치 않았으며 단지 관의 거칠기 또는 관종에 대하여 고려하는 제한성을 보여주고 있다. 그러나 본 연구에서 사용되어지는 지수형 산정식의 매개 변수들은 폭 넓은 범위의 정밀한 해를 구하기 위하여 관의 크기, 레이놀즈수, 관의 종류를 포함한 다양성을 가질 수 있도록 허용하였다. 또한 상용관 설계를 위한 양해법 산정식을 개발하는데 있어 부차손실을 고려하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권3호
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• pp.205-216
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• 2003

회전안정화 로켓 모터를 이용하는 upper stage 위성체의 자세 불안정 현상을 연구하였다. 이 위성체는 대칭형의 본체와 내장된 유동질량으로 구성되며, 유동질량은 구진자로 모델링되었다. 종래의 선형모델이 갖는 단점을 보완하기 위해 정확한 시변 비선형 방정식을 사용하고, 본체 및 구진자 모두 회전 대칭축에 대해 정상상태에 있다고 가정하였다. 본 논문에서는 진자에 대한 준정상해(quasi-stationary solution) 및 공진조건을 파라미터의 함수로 결정하였다. 공진조건의 분석결과 유동질량은 계수자극 및 외부자극을 동시에 받으며, 자극을 받은 유동질량으로부터 에너지가 본체에 유입되면서 위성체는 불안정한 장동운동을 일으키는 것으로 확인되었다. 본 논문에서는 수치시뮬레이션 예시를 통하여 주어진 위성체 모델에 대해 발생가능한 공진조건에서 진자의 운동, 위성체 각 운동량 및 섭동모멘트의 관계 규명과 로켓모터 추진 후에 자세운동이 어떻게 변화하는가를 설명하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.141-151
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• 2012

본 논문은 할당 문제의 최적해를 찾는 대표적인 Hungarian 보다 간단히 최적해를 구하는 알고리즘을 제안하였다. Hungarian 알고리즘은 행과 열의 최소 비용을 선택하고 각 비용에서 최소 비용을 뺀다. 다음으로 0을 모두 포함하는 최소한의 선이 행의 개수 가 될 때까지 수행한다. 반면에 제안된 알고리즘은 단지 행에 대해 최소 비용을 선택한다. 다음으로 열에 대해 2개 이상 선택된 열을 출발지로, 하나도 선택되지 않은 열을 목적지로하여 출발지의 비용에서 목적지의 최소 비용과의 차이인 기회비용이 가장 큰 비용은 고정시키고 기회비용이 보다 작은 비용들을 다음으로 큰 비용으로 이동시키는 방법을 적용하였다. 제안된 방법을 25개의 균형 할당과 7개의 불균형 할당 문제에 적용하여 Hungarian 알고리즘과 동일한 최적해를 구하는데 성공하였다. 제안된 알고리즘은 Hungarian 알고리즘의 수행 복잡도 $O(n^3)$를 $O(n^2)$로 개선하였으며, 불균형을 균형 할당 문제로 변환시키는 과정도 수행하지 않는 단순한 알고리즘이다. 따라서 할당 문제의 Hungarian 알고리즘을 대체시킬 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.620-626
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• 2016

구조물의 비선형 지진응답을 평가하는 것은 내진공학에 있어서 중요한 요소로 인식되고 있다. 비선형 정적해석은 이를 위한 대표적인 방법론의 하나이며, 특정 해석단계에서의 구조물 강성추정을 위한 다양한 수치해석적 방법론들이 제시, 적용되고 있다. 하지만, 이러한 방법론들은 상당한 해석시간을 요하거나 부정확한 간편법에 그치고 있어 실무적용에 많은 어려움이 존재한다. 이러한 이유로 본 연구에서는 비선형 정적해석 시 정확하고 효과적인 구조물 강성추정 방법론을 제시하고자 한다. 이를 위하여, 기존의 단계해석법에 대한 이론적 연구를 수행하였으며, 이를 바탕으로 이선형 재료모델 특성을 가진 구조물의 강성구성 알고리즘을 제시하였다. 최종적으로, 제시된 알고리즘을 적용한 컴퓨터 프로그램 sNs를 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권7호
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• pp.647-652
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• 2016

유도초음파를 활용한 비파괴검사기법은 장거리 배관 검사에 많이 활용된다. 장시간 사용에 따라 배관에는 표면 부식과 같은 형태의 결함이 주로 발생한다. 표면 부식형 결함의 경우 장거리 유도 초음파 검사 기법을 활용한 신호 해석에 어려움이 있다. 상반 정리는 복잡한 수학적 표현을 간단히 나타내주는 기법으로 잘 알려져 있다. 상반 정리는 평판, 반무한체의 산란 문제를 해결하는데 이미 적용된 바가 있지만 원통형 구조물에서는 적용된 사례가 없다. 이 논문에서는 배관 진단을 위해 상용 장비에서 많이 사용되는 비틀림파의 산란 신호를 상반 정리를 적용하여 해석하였다. 산란 신호는 상반 정리를 활용하여 산란 체의 형태와 위치에 따라 단순한 닫힘 해로 표현하였다. 타원형 결함과 사각 결함의 폭과 깊이 변화에 따라 주파수 별로 발생되는 산란 신호가 계산되었으며, 주파수 증가에 따른 주기적인 결과를 나타내는 것을 확인하였다. 산란 신호 해석을 위한 닫힘 해는 결함의 크기를 정량적으로 해석하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• Computers and Concrete
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• 제25권1호
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• pp.67-73
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• 2020

Traditionally used analytical approach to predict the fatigue failure of reinforced concrete (RC) structure is generally conservative and has certain limitations. The nonlinear finite element method (FEM) offers less expensive solution for fatigue analysis with sufficient accuracy. However, the conventional implicit dynamic analysis is very expensive for high level computation. Whereas, an explicit dynamic analysis approach offers a computationally operative modelling to predict true responses of a structural element under periodic loading and might be perfectly matched to accomplish long life fatigue computations. Hence, this study simulates the fatigue behaviour of RC beams with finite element (FE) assemblage presenting a simplified explicit dynamic numerical solution to show computer aided fatigue behaviour of RC beam. A commercial FEM package, ABAQUS has been chosen for this complex modelling. The concrete has been modelled as a 8-node solid element providing competent compression hardening and tension stiffening. The steel reinforcements are simulated as two-node truss elements comprising elasto-plastic stress-strain behaviour. All the possible nonlinearities are duly incorporated. Time domain analysis has been adopted through an automatic Newmark-β time incremental technique. The program consists of twelve RC beams to visualize the real behaviour during fatigue process and to obtain the reliability of the study. Both the numerical and experimental results indicate a redistribution of stresses along the time and damage accumulation of beam which severely affect the serviceability and ultimate capacity of RC beam. The output of the FEM analysis demonstrates good match with the experimental consequences which affirm the efficacy of the computer aided model. The controlled fatigue damage evolution at service fatigue load limits makes the FE model an efficient tool in predicting high cycle fatigue behaviour of RC structures.

• 대한조선학회지
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• 제27권1호
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• pp.24-34
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• 1990

본 연구에서는 축력과 굽힘모멘트의 조합하중(組合荷重)을 받는 손상원통부재의 최종강도(最終强度)를 해석하기위하여 간이유한요소해석이론을 정식화한다. 여기서, 굽힘 및 국부손상이 존재하는 원통부재(圓筒部材)를 보요소로 모델링하며, 각요소의 접선탄성강성행렬(接線彈性剛性行列)은 기하학적 비선형 효과를 고려하여 updated Lagrangian 기법에 의하여 도출한다. 이때, 국부손상부위의 강성이 외력에 대한 저항에 기여하는 정도는 비교적 작다고 생각되므로 요소의 강성평가시에 국부손상부위의 강성은 무시한다. 요소의 소성화는 국부손상부위의 영향을 고려한 전단면(全斷面) 소성강도(塑性强度) 상관관계식을 적용하여 요소의 각절점에서 판정하며, 접선(接線) 탄소성(彈塑性) 강성행렬(剛性行列)은 소성절점법(塑性節點法)에 의하여 계산한다. 마지막으로 본 연구에서 정식화한 해석법을 바탕으로 컴퓨터프로그램을 작성하고 실험 등에 의하여 얻어진 기존의 결과에 대해 재해석하여 본해석법의 정도와 유용성을 확인한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권5호
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• pp.77-87
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• 2000

지금까지 제시된 채널 라우팅 알고리즘의 복잡도는 공정기술의 발전에 따라 많은 어려운 부분이 해결되었지만 아직도 기존의 라우팅 알고리즘 수준에 머물러 있었다. 본 논문에서는 이러한 추세에 따라 개선된 3-레이어 OTC(Over-The-Cell) 채널 라우팅 알고리즘을 제시한다. 제안한 알고리즘은 채널 라우팅 문제를 일반적인 문제로 단순화시켜, 최적에 가까운 해에 수렴하기 위해서 시뮬레이티드 어닐링 기법을 이용한다. 그리고, 채널 라우팅에서 있어서 가장 어려운 요소로 알려진 cyclic vortical constraint를 제거하기 위한 방안을 제시하고, 알고리즘의 수행중 지역 해에 빠졌음을 감지하여 탈출을 보장하는 방안을 제시한다. 또한, 유전자 알고리즘을 이용하여 구현된 채널 라우터와 비교한다. 제안한 채널 라우팅 알고리즘은 리눅스 시스템에서 C++과 모티프를 이용하여 구현되었으며, 예제 회로에 적용하여 성능을 비교함으로써 제시한 알고리즘의 효율성을 찾을 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제36권2호
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• pp.101-107
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• 2022

Dean (1965) proposed the use of the root mean square error (RMSE) in the dynamic free surface boundary condition (DFSBC) and kinematic free-surface boundary condition (KFSBC) as an error evaluation criterion for wave theories. There are well known wave theories with RMSE more than 1%, such as Airy theory, Stokes theory, Dean's stream function theory, Fenton's theory, and trochodial theory for deep-water waves. However, none of them can be applied for deep-water breaking waves. The purpose of this study is to provide a closed-form solution for deep-water waves with RMSE less than 1% even for breaking waves. This study is based on a previous study (Shin, 2016), and all flow fields were simplified for deep-water waves. For a closed-form solution, all Fourier series coefficients and all related parameters are presented with Newton's polynomials, which were determined by curve fitting data (Shin, 2016). For verification, a wave in Miche's limit was calculated, and, the profiles, velocities, and the accelerations were compared with those of 5^th-order Stokes theory. The results give greater velocities and acceleration than 5^th-order Stokes theory, and the wavelength depends on the wave height. The results satisfy the Laplace equation, bottom boundary condition (BBC), and KFSBC, while Stokes theory satisfies only the Laplace equation and BBC. RMSE in DFSBC less than 7.25×10^-2% was obtained. The series order of the proposed method is three, but the series order of 5^th-order Stokes theory is five. Nevertheless, this study provides less RMSE than 5^th-order Stokes theory. As a result, the method is suitable for offshore structural design.