• 한국항공우주학회지
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• 제31권8호
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• pp.91-98
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• 2003

발사체의 구조해석적인 측면에서 외부하중에 따른 발사체의 반응을 파악하는 것은 중요한 일이다. 기본적으로 발사체는 응력집중이나 내부 모듈간의 변위 간섭 등이 일어나지 않게 설계되어야한다. 이를 위해서는 외부하중에 관한 연구가 선행되어야 한다. 발사체에 작용하는 외부하중 중 연소 및 배기에 의해 발생하는 음향하중은 통계적 방법으로 다루어야 하는 랜덤 하중이다. 본 연구에서는 발사시 작용하는 음향하중에 대하여 하중 함수를 구성하고, 이를 이용하여 발사체의 하중해석을 수행하였다. 음원 할당 방법으로 음향하중을 추정하여 하중함수를 구성하였고, 이를 발사체의 유한요소 모델에 적용하였다. 응력해석을 이용하여 발사체의 구조 강성을 확인할 수 있었으며, 발사체 각 섹션의 경계면에서의 가속도 파워 스펙트럴 밀도함수를 구할 수 있었다. 이러한 결과를 이용하여 각 섹션의 진동 시험에 필요한 스펙을 도출할 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.27-35
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• 2012

이 연구에서는 추계학적 그린함수법에 의한 단층 모델을 이용하여 지진파를 합성하고 단층 파라미터의 변화에 의한 지반 운동의 차이를 평가하였다. 모멘트 규모 6.5의 단층을 예제로 선정하였고 아스페리티 면적의 통계값을 이용하여 슬립의 분포를 모델링하였다. 평가를 위해 고려된 단층 파라미터들은 진원의 위치, 전단파 속도 대비 파열 전파속도 비, 상승시간, 절점주파수 그리고 고주파감쇠 필터 등 이었다. 요소지진원에 적용된 파라미터들은 구조권역별 특성이 다른 지역의 값을 사용하였고 다른 파라미터들은 발생 가능한 임의의 값을 사용하였다. 생성된 지반운동 시간이력으로부터 응답스펙트럼을 작성하였으며, 파라미터의 값을 달리하여 비교하였다. 이로부터 각각의 단층파라미터에 의해 영향을 받는 주파수 구간 및 스펙트럼 가속도의 차이를 평가하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권5호
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• pp.1017-1044
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• 2015

This study aimed to investigate the random vibration characteristic of train-slab track-bridge interaction system subjected to both track irregularities and earthquakes by use of pseudo-excitation method (PEM). Each vehicle subsystem was modeled by multibody dynamics. A three-dimensional rail-slab- girder-pier finite element model was created to simulate slab track and bridge subsystem. The equations of motion for the entire system were established based on the constraint condition of no jump between wheel and rail. The random load vectors of equations of motion were formulated by transforming track irregularities and seismic accelerations into a series of deterministic pseudo-excitations according to their respective power spectral density (PSD) functions by means of PEM. The time-dependent PSDs of random vibration responses of the system were obtained by step-by-step integration method, and the corresponding extreme values were estimated based on the first-passage failure criterion. As a case study, an ICE3 high-speed train passing a fifteen-span simply supported girder bridge simultaneously excited by track irregularities and earthquakes is presented. The evaluated extreme values and the PSD characteristic of the random vibration responses of bridge and train are analyzed, and the influences of train speed and track irregularities (without earthquakes) on the random vibration characteristic of bridge and train are discussed.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권3호
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• pp.26-32
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• 2007

개구면 결합 공진기 급전 마이크로스트립 패치 안테나의 단순하고도 정확한 등가 회로를 추출한다. 이 등가회로는 이상적인 트랜스포머, 어드미턴스 소자, 그리고 전송선으로 구성되고 각 소자 값들은 가역 정리와 스펙트럼 영역 이미턴스 방법에 기반한 복소 전력 개념으로부터 구할 수 있다. 기 게재된 논문의 연구 결과를 이용하여 제안한 등가회로의 타당성을 검증한 후 이중 대역 안테나를 유전 알고리즘과 Holder-Mead 방법을 통한 이종 진화적 최적화 방법으로 설계하였다. 설계 목표치에 적합한 결과를 도출하였고, 이 결과는 이종 진화적 최적화 방법이 설계에 매우 효율직임을 확인해 준다.

• Wind and Structures
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• 제10권4호
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• pp.367-382
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• 2007

A nonlinear numerical method was developed to assess the stability of suspension bridge catwalks under a wind load. A section model wind tunnel test was used to obtain a catwalk's aerostatic coefficients, from which the displacement-dependent wind loads were subsequently derived. The stability of a suspension bridge catwalk was analyzed on the basis of the geometric nonlinear behavior of the structure. In addition, a full model test was conducted on the catwalk, which spanned 960 m. A comparison of the displacement values between the test and the numerical simulation shows that a numerical method based on a section model test can be used to effectively and accurately evaluate the stability of a catwalk. A case study features the stability of the catwalk of the Runyang Yangtze suspension bridge, the main span of which is 1490 m. Wind can generally attack the structure from any direction. Whenever the wind comes at a yaw angle, there are six wind load components that act on the catwalk. If the yaw angle is equal to zero, the wind is normal to the catwalk (called normal wind) and the six load components are reduced to three components. Three aerostatic coefficients of the catwalk can be obtained through a section model test with traditional test equipment. However, six aerostatic coefficients of the catwalk must be acquired with the aid of special section model test equipment. A nonlinear numerical method was used study the stability of a catwalk under a yaw wind, while taking into account the six components of the displacement-dependent wind load and the geometric nonlinearity of the catwalk. The results show that when wind attacks with a slight yaw angle, the critical velocity that induces static instability of the catwalk may be lower than the critical velocity of normal wind. However, as the yaw angle of the wind becomes larger, the critical velocity increases. In the atmospheric boundary layer, the wind is turbulent and the velocity history is a random time history. The effects of turbulent wind on the stability of a catwalk are also assessed. The wind velocity fields are regarded as stationary Gaussian stochastic processes, which can be simulated by a spectral representation method. A nonlinear finite-element model set forepart and the Newmark integration method was used to calculate the wind-induced buffeting responses. The results confirm that the turbulent character of wind has little influence on the stability of the catwalk.

• 대기
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• 제25권3호
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• pp.529-541
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• 2015

Korea Institute of Atmospheric Prediction System (KIAPS) has been developing a global numerial prediction model and data assimilation system. We has implemented LETKF (Local Ensemble Transform Kalman Filter, Hunt et al., 2007) data assimilation system to NCAR CAM-SE (National Center for Atmospheric Research Community Atmosphere Model with Spectral Element dynamical core, Dennis et al., 2012) that has cubed-sphere grid, known as the same grid system of KIAPS Integrated Model (KIM) now developing. In this study, we have assimilated Global Positioning System Radio Occultation (GPS-RO) bending angle measurements in addition to conventional data within ensemble-based data assimilation system. Before assimilating bending angle data, we performed a vertical unit conversion. The information of vertical localization for GPS-RO data is given by the unit of meter, but the vertical localization method in the LETKF system is based on pressure unit. Therefore, with a clever conversion of the vertical information, we have conducted experiments to search for the best vertical localization scale on GPS-RO data under the Observing System Simulation Experiments (OSSEs). As a result, we found the optimal setting of vertical localization for the GPS-RO bending angle data assimilation. We plan to apply the selected localization strategy to the LETKF system implemented to KIM which is expected to give better analysis of GPS-RO data assimilation due to much higher model top.

• 한국포장학회지
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• 제27권3호
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• pp.175-180
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• 2021

Although it has recently been regulated for use as an eco-friendly policy in Korea, the use of EPS (Expanded Polystyrene) cooling boxes, which are used as cold chain delivery insulation boxes for fresh agricultural and livestock products, is also increasing rapidly as e-commerce logistics such as delivery have increased rapidly due to COVID-19. Studies were conducted to optimize the EPS cooling container through internal air heat flow of CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis and FEM (Finite Element Method) random vibration analysis using domestic PSD (Power Spectral Density) profile of the EPS cooling box to which the refrigerant is applied in this study. In the analysis of the internal air heat flow by the refrigerant in the EPS cooling box, the application of vertical protrusions inside was excellent in volume heat flow and internal air temperature distribution. In addition, as a result of random vibration analysis, the internal vertical protrusion gives the rigid effect of the cooling box, so that displacement and stress generation due to vibration during transport are smaller than that of a general cooling container without protrusion. By utilizing the resonance point (frequency) of the EPS cooling box derived by the Model analysis of ANSYS Software, it can be applied to the insulation and cushion packaging design of the EPS product line, which is widely used as insulation and cushion materials.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1055-1067
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• 1994

본 연구에서는 교량과 차량을 3차원으로 모델링하고, 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용력을 고려하여 이동차량이 교량올 통과할 때 교량의 선형 동적해석을 수행할 수 있는 해석방법을 제시하였다. 교량의 노면조도는 평균값이 영인 정상확율분포로 가정한 지수 스팩트럴 밀도(PSD)를 사용하여 생성시켰다. 이 때 지수 스팩트럴 밀도는 양호한 도로에 대하여 C.J. Dodds와 J.D. Robson이 제안한 PSD값을 사용하였다. 차량은 트럭과 트랙터-트레일러를 각각 7-자유도와 12-자유도를 갖는 3차원차량으로 모델링하였고, 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였다. 교량은 주형을 보요소로 이상화시키고 콘크리트 바닥판을 쉘요소로 이상화시켰으며 주형과 콘크리트 바닥판을 Rigid Link로 연결하여 3차원으로 모델링하였다. 차량의 운동방정식은 Newmark ${\beta}$법을 사용하고 교량의 운동방정식은 모우드 중첩법을 사용하여 풀었다. 본 연구에서 제시한 해석방법의 타당성을 검토하기 위하여 "AASHO Road Test"에서 실시한 단순 강합성교의 실험결과와 본 연구에서 제시한 해석적인 방법으로 구한 값을 비교하였다. 해석 결과, 본 연구에서 제시한 해석적인 방법으로 구한 값과 실험값이 매우 잘 일치하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.204-211
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• 2011

고속철 교량의 동적응답을 보다 정밀하게 해석하기 위한 동적해석방법을 개발하였다. 차후 증가될 초고속(450km/h)을 포함하여 고속 주행하는 KTX 동력차에 의한 교량의 동적거동을 면밀한 속도변수분석과 정밀한 해석을 위한 고속철, 교량 그리고 궤도구조물의 상호작용을 포함한 수치모델을 구성하였다. 네 가지 40~25미터 단순지간의 PSC 박스교를 3차원 유한 프레임요소 모델로 개발하였다. 스펙트럼밀도함수로 산출된 궤도불규칙값과 궤도간 상이한 거리차이를 수치모델화 하였다. 고속철차량은 (KTX) 38자유도로 구성하였다. 38자유도 모델은 3방향 변위와 상응하는 회전각을 고려하였다. 동적증폭계수는 다양한 불규칙 궤도, 켐버, 주행속도, 자갈도상과 같은 주행조건에 의해 결정된다. 이와 같은 동적증폭계수를 해석하기위한 Newmark-${\beta}$ 기법과 Runge-Kutta기법을 적용하여 고속철 속도별과 경간별로 면밀하게 비교 분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.305-313
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• 2008

본 연구에서는 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려한 수치해석방법을 사용하여 구한 도로교의 동적하중허용계수(DLA)를 LRFD 형식으로 신뢰도이론의 2차 모멘트법을 적용하여 보정하였다. 대상교량은 건설교통부에서 제정한 "도로교 상부구조 표준도"에 수록되어 있는 단순 PSC빔교와 단순 강판형교, 그리고 LRFD로 설계된 개구제형 단면을 갖는 강박스형교를 사용하고, "보통의 도로"에 대하여 생성시킨 10개의 노면조도를 사용하였다. 차량은 5축 트랙터-트레일러인 표준트럭(DB-24)을 3차원 차량모델로 모델링하고, 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉘요소로 이상화시켰으며 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Rigid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 3가지 형식에 대한 10개의 교량에 각각 10개의 노면조도를 사용하여 해석적 방법으로 구한 100개의 해석결과와 OHBDC에서 사용한 보정 식을 사용하여 PSC빔교, 강판형교, 강박스형교 및 전체 대상교량에 대한 LRFD 형식의 DLA를 통계적으로 추정하였다.