• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.549-558
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• 2012

본 논문에서는 레벨셋 방법을 이용하여, 소음을 차단하기 위한 음향 구조물의 형상 최적설계를 수행하였다. 형상 최적설계의 목적은 특정한 각도와 각속도로 입사되는 입사파에 대해서 음향 투과율(acoustic transmittance)이 최소가 되도록 음향 결정의 형상(inclusion shape)을 결정하는 것이다. 음향 결정 구조에서는 음향이 흩어져 있는 결정 구조에 의해서 굴절되기 때문에 결정 모양을 조정함으로써, 음향 거동을 제어할 수 있다. 본 연구에서는 음향 구조물로 결정이 수평방향으로는 주기적으로 무한히 분포하고 수직방향으로는 유한한 층간 구조를 가지고 있는 소음 방어벽(Noise barrier)을 고려한다. 주기적 구조물을 고려하기 때문에 결정의 좌와 우에 Bloch 이론을 적용해 주기적 경계조건을 부과하였고, 소음 방어벽 위와 아래에는 임피던스 행렬(impedance matrix)를 이용하여, 무한 균질 영역과 소음 방어벽 사이의 음파 투과를 모사하였다. 결정의 위상과 형상변화를 묘사하기 위해서 레벨셋 방법(level set method)을 사용하였다. 레벨셋 방법에서는 초기 영역을 고정시킨 상태에서, 레벨셋으로 표현되는 임시적 경계(implicit moving boundary)를 변화시킴으로써 복잡한 형상을 다룰 수 있다. 몇몇 수치적 예제를 통해, 제시된 방법의 적용성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.377-387
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• 2014

본 연구는 지진에 대한 구조물의 손상을 최소화 하기 위하여 슬립 저항력을 활용한 새로운 형태의 마찰 댐퍼형 가새 시스템의 설계와 개발을 주로 다루고자 한다. 가새 부재 내에서 전단력에 의한 마찰 거동으로 상당량의 에너지를 수동적으로 소산하기 위하여 플레이트 전단 이음부 위에 슬롯 형태의 볼트 구멍을 설치한다. 여기에 전단 마찰 거동으로 인해 발생되는 잔류변형을 줄이고자 상온에서 원형복원이 가능한 초탄성 형상합금 와이어를 꼬아서 만든 연선을 설치하여 댐퍼 시스템 내에 복원성을 증진 시켰다. 기존에 주로 사용된 수동적인 변위 제어 장치와 비교하여 본 연구에서 다루고자 하는 자동복원이 가능한 마찰 댐퍼형 가새 시스템은 중심 가새 프레임 구조물에 손쉽게 설치하여 지진발생 후에 구조물에 발생하는 층간 잔류변위를 최소화하여 유지 보수에 소모되는 비용의 대폭적인 절감을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 자동복원이 가능한 마찰 댐퍼형 가새 시스템의 역학적인 거동 메커니즘을 살펴보고 실험값으로 보정되어 신뢰성을 확보한 스프링 모델을 사용하여 해석을 실시하였다. 시스템에 다양한 설계 변수를 적용하여 복원성과 에너지 소산 능력 측면에서 제안된 댐퍼의 성능 동향을 분석을 하고 최적의 설계 방식을 제안하고자 한다. 마지막으로 자동복원이 가능한 마찰 댐퍼를 중심 가새 프레임 구조물에 설치하여 비선형 동적 해석을 실시하고 기존의 시스템과 비교하여 성능적인 우수성을 입증하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.255-262
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• 2021

본 연구의 대상은 신축이음장치를 설치하지 않고 상부구조와 교대를 일체화하는 무조인트 교량이다. 무조인트 교량은 국내에 2009년 이후 본격적으로 도입되었다. 공용기간이 짧고 설계, 시공 및 유지관리 경험이 부족하여 장기거동에 대한 신뢰도가 아직은 부족하다. 수치해석을 통해 다수의 교량을 분석하는 경우 수치해석 모델은 안정적인 정확성 유지와 모델 구축의 편의성이 확보되어야 한다. 본 연구에서는 다양한 형식을 가진 무조인트 교량의 수치해석 모델을 선정하기 위해 민감도 해석을 수행하였다. 민감도 해석은 상용유한요소 프로그램인 MIDAS Civil과 ABAQUS를 사용하여 수행하였다. solid 요소 기반인 모델을 기준으로 하여 구조모델간 평균 및 최대 상대오차를 분석하였다. 해석결과 beam 요소 기반인 모델은 상대오차가 크게 발생하였고 shell 요소 기반인 모델은 상대오차가 아주 미소하였다. 따라서 무조인트 교량의 최적 수치해석 모델은 상대오차에 의한 변위 형상의 유사성과 정밀도를 유지하면서 실용적인 모델인 shell 요소 기반 모델이 가장 적합한 것으로 판단하였다.

• 한국안전학회지
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• 제23권2호
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• pp.87-97
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• 2008

일선대교는 복부 파형강판 복합교랑 형식으로서 연장파 폭원으로는 세계 최대의 규모이다. 총 14개 경간으로 구성된 일선대교는 압출공법(ILM)에 의하여 12개 경간이 연속구조로 건설되고 나머지 2개 경간은 동바리공법(FSM)에 의하여 건설된다. 본 논문에서는 동일한 구조형식으로는 국내에서 최초로 건설되며 해외에서도 유례가 없는 광폭과 장경간의 복부 파형강판 복합교량인 일선대교를 압출공법에 의하여 시공하면서 수행된 구조 안전성분석과 관련된 주제들을 다루고 있다. 이러한 과정을 통하여 지간-형고비, 복부 파형강판의 전단응력, 그리고 압출추진코의 최적 길이 등이 파형강판 복합구조 교량의 시공중 및 사용중 안전성에 큰 영향을 미칠 수 있는 것으로 분석되었다. 특히, 일선대교와 같은 복부 강재구조를 갖는 복합교량은 박스거더, 추진코, 그리고 연결 격벽의 강성차가 크기 때문에 기존의 방법에 의한 단면력 분석은 적합하지 않은 것으로 확인되었다. 이에 따라 압출 추진코의 길이, 구조물의 강성 등을 변수로 압출중 최대 부모멘트에 대한 검토를 수행하였으며 최종적으로는 상세 구조해석을 통하여 구조물의 시공 중 안전성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.677-686
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• 2016

본 연구 대상인 화력발전소는 국내 최초의 C.F.B.C 화력발전소로 2boiler-1turbine 조합으로 되어 있다. 이 화력발전소의 경우 연돌의 적정고가 156m 정도가 필요하나 해당 화력발전단지의 경우 단지 내에 있는 산을 이용하여 절토 후 종합사무실과 연돌을 해발 70m에 위치시켜 연돌의 높이를 86m로 낮춤으로서 기능도 충족시키면서 공사비도 절감하였다. 또한 두개의 연돌을 인접시키고 그 사이 공간에 사무실과 전망대를 배치시킴으로써 독특한 디자인의 연돌통합형 종합사무동을 탄생시켰다. 이에 본 연구 내용은 종합사무실과 연돌이라는 두 개의 이질적 기능을 조화롭게 연결하여 구조적, 기능적, 미적요소를 충족시킨 설계 개요와 조건과 관련된 설계 특이사항을 살펴보고, 아울러 연돌과 사무동이라는 서로 상충되는 기능적 구조적 요소를 미적 요소로 해결하다보니 일반적으로 쓰이지 않는 시공공법이 적용되었는데, 연돌에는 Slip Form 공법과 Steel Inner Flue공법이 적용되었고, 연돌과 연돌사이의 종합사무동 최상단의 전망대는 6층 지붕바닥에서 조립된 전망대를 유압잭으로 끌어올리는 Lift-up공법이 적용됨으로써 세계 최초로 연돌과 종합사무동이 결합되는 형태의 건축물을 완성할 수 있었던 특수 공법들에 대해 조사 분석하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.289-296
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• 2019

M-ICT(모바일 정보통신기술) 시대에 들어서며 '도시 사용자를 중심으로 한', '사람과 사람, 사람과 사물, 사람과 공간의 상호작용'의 새로운 경험이 가능한 도시 브랜드 이미지 구축이 점차 중요해지고 있다. 도시 브랜드 이미지에 대한 도시 사용자의 경험은 해당 도시의 경쟁력을 평가하는 중요한 요소이다. 이 가운데 사용자의 도시 브랜드 터치포인트에 관한 연구가 특히 중요한다. 본 연구는 사용자의 브랜드 경험을 향상하고 도시의 브랜드 경쟁력을 높이는 데에 그 목적이 있다. 연구방법은 문헌 종합 서술과 조사연구 분석으로 크게 두가지이다. 우선 연구의 배경과 목적을 서술하고 문헌 종합 분석을 통해 사용자가 터치 포인트를 경험하는 특징과 방식을 정의한다. 또한, 도시 브랜드 터치포인트의 다각적 구성 모형을 제시한다. 사용자 조사 연구의 방식으로 디지털 터치포인트와 물리적 터치포인트 가운데 다빈도 터치포인트 구조 특징을 도출한다. 조사를 통해 문제점을 발견하고 실제 사례와 접목하여 터치 포인트의 최적화 설계 전략을 도출하고자 한다. 본 연구의 혁신은 사용자 경험이라는 시각에서 도시 브랜드와 사용자 경험의 터치 포인트의 구성 관계를 연구하고 도시 브랜드 터치포인트의 다각적 구성 모형을 도출하는 데 있다. 미래 연구 전망 과학 기술의 발전에 따라, 5G 및 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 시대가 도래하였다. 도시 브랜드에 대한 사용자의 터치 포인트의 형식이 더 풍부하고 다양해지고 있다. 본 연구에서는 디지털 터치 포인트에 대한 심층적인 탐색 연구를 수행하고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.421-426
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• 2009

This paper presents vibration analysis of maskless exposure module in Printed Circuit Board (PCB) manufacturing system. In order to complete exposure process in PCB, masking type module has been widely used in electronics industries. However, masking process confronts some limitations of application due to higher production cost for masking as well as lower printing resolution. Therefore, maskless exposure module is started to be in the spotlight for flexible production system to meet the needs of fabrication in variable patterns at low cost. Since maskless exposure process adopts direct patterning to PCB, vibration problems become more critical compared to conventional masking type process. Moreover, movements of exposure engine as well as stage generate vibration sources in the system. Thus, it is imperative to analyze the vibration characteristics for the maskless exposure module to improve the quality and accuracy of PCB. In this study, vibration analysis using the Finite Element Analysis is conducted to identify the critical structural parts deteriorating vibration performance. Also, Experimental investigations are conducted by single/dual encoder measurement process under the operating module speed. Measurement points of vibration are selected by three places, which are base of stage, exposure engine and top of stage, to check the effect of vibration from the exposure engine. Comparisons between analysis results and experimental measurement are conducted to confirm the accuracy of analysis results including the developed FE model. Finally, this studies show feasibility of optimal design using the developed FE analysis model.

• 한국해양공학회지
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• 제30권2호
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• pp.91-99
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• 2016

The global demand for oil and natural gas has increased, and resource development is moving to the deep sea. Floating and flexible offshore structures such as semi-submersible, spar, and FPSO structures have been widely used. The major equipment of floating structures is always exposed to waves, currents, and other marine environmental factors, which cause structural damage. Moreover, flexible risers are susceptible to an exciting force due to the motion of the floating body. The inline and transverse responses from the three-dimensional behavior of a floating structure occur because of various forces. Typical risers are made of steel pipe and applied in the oil and gas development field, but flexible materials such as polyethylene are suitable for OTEC risers. Consequently, the optimal design of a flexible offshore plant requires a dynamic behavior analysis of slender bodies made of the different materials commonly used for offshore flexible risers. In this study, a three-dimensional motion measurement device was used to analyze the displacements of riser models induced by external force factors, and forced oscillation of a riser was linked to forced oscillation under a steady flow and regular wave condition.

• 전기학회논문지
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• 제60권12호
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• pp.2352-2360
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• 2011

In this paper, we introduce a comprehensive design methodology of Radial Basis Function Neural Networks (RBFNN) that is based on mechanism of clustering and optimization algorithm. We can divide some clusters based on similarity of input dataset by using clustering algorithm. As a result, the number of clusters is equal to the number of nodes in the hidden layer. Moreover, the centers of each cluster are used into the centers of each receptive field in the hidden layer. In this study, we have applied Fuzzy-C Means(FCM) and K-Means(KM) clustering algorithm, respectively and compared between them. The weight connections of model are expanded into the type of polynomial functions such as linear and quadratic. In this reason, the output of model consists of relation between input and output. In order to get the optimal structure and better performance, Particle Swarm Optimization(PSO) is used. We can obtain optimized parameters such as both the number of clusters and the polynomial order of weights connection through structural optimization as well as the widths of receptive fields through parametric optimization. To evaluate the performance of proposed model, NXT equipment offered by National Instrument(NI) is exploited. The situation awareness system-related intelligent model was built up by the experimental dataset of distance information measured between object and diverse sensor such as sound sensor, light sensor, and ultrasonic sensor of NXT equipment.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권2호
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• pp.163-177
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• 2020

Concentrically Braced Frames (CBFs) are commonly used in the construction of steel structures because of their ease of implementation, rigidity, low lateral displacement, and cost-effectiveness. However, the principal disadvantage of this kind of braced frame is the inability to provide deformation capacity (ductility) and buckling of bracing elements before yielding. This paper aims to present a novel Composite Buckling Restrained Fuse (CBRF) to be utilized as a bracing segment in concentrically braced frames that allows higher ductility and removes premature buckling. The proposed CBRF with relatively small dimensions is an enhancement on the Reduced Length Buckling Restrained Braces (RL-BRBs), consists of steel core and additional tensile elements embedded in a concrete encasement. Employing tensile elements in this composite fuse with a new configuration enhances the energy dissipation efficiency and removes the tensile strength limitations that exist in bracing elements that contain RL-BRBs. Here, the optimal length of the CBRF is computed by considering the anticipated strain demand and the low-cyclic fatigue life of the core under standard loading protocol. An experimental program is conducted to explore the seismic behavior of the suggested CBRF compare with an RL-BRB specimen under gradually increased cyclic loading. Moreover, Hysteretic responses of the specimens are evaluated to calculate the design parameters such as energy dissipation potential, strength adjustment factors, and equivalent viscous damping. The findings show that the suggested fuse possess a ductile behavior with high energy absorption and sufficient resistance and a reasonably stable hysteresis response under compression and tension.