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고속철도교 기초 내진 및 수평저항성능 보강형 신개념 친환경말뚝 신공법의 실용화 기초연구 (Basic study of new concept environment-friendly pile foundations with earthquake resistant foundation and lateral reinforcement on rapid-transit railway bridge)

  • 사공명;백규호;임해식;조국환;나경
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.880-894
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    • 2010
  • 고속철도교의 기초로 많이 사용되고 있는 매입말뚝에서 천공으로 이완된 지반과 말뚝 사이의 충전재로서 기존 포틀랜드 시멘트계는 쏘일시멘트 강도가 낮고 시멘트 용출로 인한 지하수 오염, 희석 및 일수현상으로 인한 지표부 지반의 이완, 수평 저항성의 감소 및 내구성의 저하, 하중분담효과의 저하 등 안정성 확보 문제와 환경오염 문제를 내포하고 있었다. 특히, 고속철도교의 경우 열차진동, 급정거시 충격수평력 작용, 지진 등 일반 구조물 기초와는 달리 다양한 측면에서 안정성 확보가 필요하며, 기초 시공 분야도 저탄소 녹색성장이라는 친환경 기조의 시대적 요구사항을 고려해야 하는 실정이다. 더불어 경제성 및 공기 단축 등 시공성 확보까지 가능한 새로운 미래형 친환경 기초공법의 개발이 필수적이다. 따라서 기존 공법의 내구성 및 내진성, 내수평성을 개선하고, 환경오염을 최소화 할 수 있도록 새로운 충전재료의 개발과, 시공방법의 개선을 통해 구조적 안전성과 환경적 저해요소를 최소화하기 위한 다양한 시험 및 기초연구를 실시하였다, 이를 위해 수중불분리성과 고유동성, 고점성, 고침투성, 조강성 등을 동시에 가지는 신개념의 고성능 다기능의 충전재를 활용하여 기존의 시멘트계 충전재와의 적용성 비교시험을 실시하였다. 그 결과 기존 매입말뚝 공법 및 마이크로 파일 기초에 적용하였을 경우 연직지지력, 수평저항력 등 많은 측면에서 뛰어난 적용성을 보이고 있어 향후 다양한 추가 연구를 통해 새로운 친환경 기초로의 개발도 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

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진동하는 평판 위의 액적의 형상 진동 및 제거 조건에 대한 연구 (Shape Oscillation and Detachment of Droplet on Vibrating Flat Surface)

  • 신영섭;임희창
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권4호
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    • pp.337-346
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    • 2014
  • 본 연구는 주기적 강제 진동이 가해지는 표면의 액적 모드 특성과 표면에 놓인 액적의 제거에 대한 조건을 실험적으로 이해하는 것을 목적으로 하고 있다. 액적의 거동을 명확하게 관찰하기 위해 아크릴 표면에 Teflon 코팅을 진행하여 접촉각을 높였고, 히스테리시스는 25도 이내로 진행하여 액적의 거동이 보다 쉽게 진행되도록 하였다. 본 실험은 먼지가 적은 청정실에서 실험이 진행되었다. 제작된 소수성 표면에 놓인 액적의 실제 공진 주파수를 예측하기 위해 이론 및 실험적 해석을 통해 두 접근방법의 타당성을 파악하였으며, 두 개의 초고속카메라를 액적의 상면과 측면에 설치하여 2가지 측면에서 액적의 다양한 형상 변형 특성- 모드 형상, 분리, 미소 액적의 발생, 그리고 좌우 비틀림의 특성을 관찰하였다. 이론 값 비교결과 실제 공진 주파수 값들의 차이가 약 18% 이하로 관찰되었으며, 이러한 차이는 접촉선 마찰, 비선형 벽 고착, 실험의 불확실성 등에 가장 큰 영향을 받는 것으로 판단된다. 사용된 스피커에 상대적으로 낮은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 고정된 상태에서 좌우 대칭적인 액적 형상진동이 나타났다. 반면, 높은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 비고정된 상태가 되면서 더 활발한 형상 진동이 나타났다. 가진 주파수가 모드 주파수와 일치할 경우에는 액적의 로브 크기가 주변부 주파수 일 때 보다 비교적으로 컸으며, 같은 전압을 인가 할 경우, 표면에 놓인 액적의 미소 액적 발생 및 완전한 제거는 2차 모드에서만 진행되는 것을 실험을 통해 규명하였다.

AHP기법을 활용한 지하주차장 기초보강공법의 적용성 분석 (Applicability Analysis of Foundation Reinforcement Method for Expanding Underground Parking Lot Using AHP Technique)

  • 신명하;이찬식
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.93-101
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    • 2017
  • 1980년대에서 1990년대 중반까지 건설된 노후 공동주택 단지의 주차장 부족 현상은 심각하다. 노후 공동주택의 주차장 확대 사례를 살펴보면 수직으로 지하 주차장을 확장하는 방식이 대부분을 차지하고 있다. 기존 건축물을 증축할 경우 기초의 구조적 안전성 확보는 매우 중요하며, 지하 수직방향 공사의 경우 작업 공간이 협소하기 때문에 안전성, 환경성 및 시공성이 우수한 공법을 적용해야 한다. 도심지 공사는 소음과 진동이 작은 공법과 장비의 사용도 필수적이다. 이 연구는 지하주차장 확대 공사에 필요한 기초보강 공법 선정에 영향을 미치는 요인을 분석하고 영향요인의 가중치를 산정하여 기초보강공법의 적용성을 분석 할 목적으로 수행되었다. 기초보강 공법의 적용성에 영향을 미치는 요인은 전문가 면담조사를 통하여 도출하였고, AHP기법을 통하여 영향요인의 가중치를 산정하였다. 전문가를 대상으로 기초보강 공법의 적용성을 평가 하였다. 2건의 지하주차장 확대 유형에 대한 사례연구를 실시하여 기초보강공법의 적용성을 비교 분석하였다.

해수소통구를 구비한 진동수주형 파력발전구조물 내에서 공기흐름과 구조물 주변에서 파랑특성에 관한 3차원수치해석(규칙파의 경우) (3-Dimensional Numerical Analysis of Air Flow inside OWC Type WEC Equipped with Channel of Seawater Exchange and Wave Characteristics around Its Structure (in Case of Regular Waves))

  • 이광호;이준형;정익한;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.242-252
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    • 2018
  • 진동수주형의 파력발전구조물(OWC-WEC)는 파랑에너지 흡수장치 중에 가장 효율적인 것으로 알려져 있다. 이 장치는 공기실 내부에서 해수면의 상 하운동을 공기흐름으로 변환하고, Wells 터빈으로 대표되는 터빈의 구동력으로부터 전기에너지가 생산된다. 따라서, 높은 전기에너지를 얻기 위해서는 공기실 내부에서의 수면변동에 피스톤모드의 공진을 유발시켜 수면진동을 증폭시킬 필요가 있다. 본 연구에서는 해수소통구를 구비한 신형식의 OWC-WEC를 상정하고, 구조물에 의한 파랑변형, 공기실 내에서 수면변동과 노즐에서 공기유출속도 및 해수소통구에서 해수흐름속도를 수치해석적으로 상세히 평가한다. 수치해석모델은 Navier-Stokes solver의 혼상류해석기법에 기초한 공개 CFD code인 OLAFLOW 모델을 적용하며, 모델의 타당성을 검증하기 위하여 기존의 실험결과 및 수치해석결과와를 비교 논의한다. 본 연구의 범위 내에서 Ursell수가 커질수록 노즐에서 공기흐름속도가 증가하며, 공기실 내부에서 외부로 유출되는 공기속도가 외부에서 공기실 내부로 유입되는 공기속도보다 더 크다 등의 중요한 사실을 알 수 있었다.

운용모드해석에 기반한 사장교의 장단기 동특성 평가 (Evaluation of Short and Long-Term Modal Parameters of a Cable-Stayed Bridge Based on Operational Modal Analysis)

  • 박종칠
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.20-29
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    • 2022
  • 상시진동을 이용하여 구조계의 동특성을 추출하는 운용모드해석 기법은 케이블교량 구조건전성모니터링의 한 분야로써 다양한 연구와 실험적 검증이 수행되어왔다. 본 연구에서는 두 번에 걸친 상시진동실험과 함께 3년간의 장기 계측을 통해 수집된 가속도 데이터를 이용하여 공용 중인 사장교의 장단기 동특성을 평가하였다. 교량 준공 이후 6년과 19년이 경과한 시기에 실시한 고해상도 상시진동실험으로부터 0.1 ~ 2.5 Hz 대역에서 27개 수직모드(휨, 비틈)와 1개 수평모드를 추출하였다. 운용모드해석에 기반한 동특성 추출은 PP기법, ERADC기법, FDD기법, TDD기법을 적용하였으며, 적용한 기법들 간에 유의미한 차이가 없는 것을 확인하였다. 장기 계측 고유진동수와 환경 요인(온도, 바람)에 대한 상관성 분석으로부터 온도 변화가 고유진동수 변동에 지배적인 영향인자임을 확인하였다. 대상교량의 고유진동수 감소 경향은 구조성능과 일체성이 변한 것이 아니라 두 번의 상시진동실험 간 온도 차이에 의한 환경영향이 컸음을 밝혔다. 또한 TDD기법 적용 시, 지연이 0에서 자기상관이 1이 되도록 시퀀스를 정규화하는 알고리즘을 추가하여 모드형상 추출의 정확도를 개선하였다.

열차주행안전을 고려한 궤도패드의 최소 수직 스프링계수 결정에 관한 연구 (A Study on Determination of the Minimum Vertical Spring Stiffness of Track Pads Considering Running Safety)

  • 김정일;양신추;김연태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2D호
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    • pp.299-309
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    • 2006
  • 철도의 고속화와 관련하여 궤도와 구조물의 진동 및 열차소음 등에 대한 대처가 중대한 과제가 되고 있다. 이에 대한 대책으로 궤도패드에 대한 저 탄성화를 제안하여 궤도시스템의 저 탄성화를 추구하고 있지만 곡선부 선로에서 열차의 주행안전을 저해하는 횡압에 의한 레일의 회전이 문제가 되고 있다. 따라서 궤도의 저 탄성화를 위해서는 열차의 주행안전성을 만족하는 궤도패드의 최소 수직 스프링계수의 결정이 매우 중요하다. 이러한 경향에 따라서 본 논문에서는 궤도패드의 최소 수직 스프링계수 결정을 위해 기존의 레일 회전에 관한 이론해와 궤도의 3차원 비선형 유한요소모델간의 결과를 비교 검토하여 열차의 주행안전성을 만족할 수 있도록 하였다. 해석 하중은 차량조건과 궤도조건을 고려한 윤중 횡압 추정식을 구성하여 안전측으로 산정한 하중과 일본의 신간선 하중을 비교 검토하여 궤도 모델에 적용하였다. 구조해석 결과 레일의 회전은 횡압/윤중비와 패드의 강성에 따라서 두 가지 구조해석 모델간 차이가 변화함을 확인하였고, 그 결과 중에서 안전측으로 패드의 최소 강성을 결정하였다.

PSC-box 철도교량의 KTX 및 EMU 고속열차에 대한 동적 응답 특성 분석 (Analysis of Dynamic Response Characteristics for KTX and EMU High-Speed Trains on PSC-Box Railway Bridges)

  • 한만석;송민규;신수봉;이종한
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.61-68
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    • 2024
  • 국내 경부선 및 호남선의 고속철도교량은 대부분 PSC-box 형식으로 설계되어 있고, 경간장35~40m인 경우 약 4~5Hz 정도의 1차 휨 고유진동수를 가지고 있다. 이때 KTX 고속열차가 290~310 km/h 속도로 주행할 경우, 열차에 의한 가진 진동수가 교량의 1차 휨 고유진동수에 근접하면서 공진 유사 현상이 발생하게 된다. KTX와 함께 향후 운행예정인 EMU-320 고속열차의 증속에 대해서도 철도교량의 동적 응답을 통한 안전성 분석이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 실제 철도교량에서 계측된 응답을 기반으로 구조해석모델 개선 기법을 통해 대상 철도교량과 거동이 유사한 해석모델을 구현하였다. 개선된 구조해석모델은 고속철도교량에 KTX가 주행할 때 계측된 응답과 비교하여 검증하고, 이를 통해 KTX와 EMU-320 고속열차가 증속할 경우 동적 응답 특성을 분석하였다. 또한, 결과적으로, 교량 중앙부의 최대 수직변위와 가속도의 변화는 철도설계기준과 비교하여 주행 안전성을 평가하였다.

웹툰 연출의 애니메이션 기법활용과 문제점 분석 (Analyzing animation techniques used in webtoons and their potential issues)

  • 김유미
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권46호
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    • pp.85-106
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    • 2017
  • 2000년을 전후 디지털 미디어 시대의 전환과 함께 출판만화는 인터넷 망을 활용한 유통구조를 확립하는 등 새로운 매체로의 전환을 시도하였다. 그러나 인터넷 만화는 여전히 전통적인 병렬적 페이지 읽기구조를 벗어나진 못하였다. 반면 웹툰의 경우 인터넷브라우저의 세로 스크롤 읽기방식에 따라 칸을 분리 배분하여 연출하고, 애니메이션의 움직임과 음향효과나 배경음악과 같은 사운드를 도입하는 등 다른 매체들을 재매개하며 변화를 보여주고 있다. 이러한 변화는 현대 독자의 수용방식에도 부합한다. 현대 사회는 영상 미디어의 발달과 함께 복잡한 사회구조를 갖고 있다. 따라서 대중은 일상적으로 다양한 자극에 노출되어 분산된 지각의 특성을 보여준다. 즉, 전통적인 만화는 여타의 인쇄매체가 그러하듯 침잠과 몰입의 감상을 필요로 한다. 그러나 웹툰은 특정 컷에서 캐릭터가 움직이거나 타이틀 텍스트가 불투명도를 높이며 서서히 등장하는 것과 같은 애니메이션과 음향효과를 적용하고 있다. 이러한 애니메이션 움직임의 시간성과 사운드의 청각적 자극이 웹툰의 특성으로 출판만화와 구분된다. 먼저 웹툰의 움직임은 극적 긴장감이나 액션의 효과적인 연출을 위해 부분적으로 적용되고 있다. 기술적으로 동작 이미지를 여러 레어어로 분리하여 움직임을 주는 핸드 드로운 애니메이션의 기법을 차용하고 있다. 그리고 사운드의 사용이 있다. 각 에피소드와 관련된 가사나 멜로디의 배경음악이나 엠비언스 사운드, 또는 어떠한 움직임과 관련된 음향효과 등이다. 뿐만 아니라 스마트폰의 진동을 이용한 촉각적 자극 등으로 독자에게 새로운 유희를 제공하고 있다. 그러나 한편으로는 새로운 기법을 도입한 웹툰의 연출이 아직은 완숙기에 도달하지 못했음을 볼 수 있다. 웹툰 효과연출 소프트웨어의 조작적 정교함을 차치하고 볼 때, 애니메이션과 사운드 적용에 대한 매체적 이해가 부족한 과도기적 현상으로 볼 수 있다. 만약 사운드가 적용된 특정 프레임이 위로 스크롤되어 브라우저에 노출되는 지점부터 재생되는 경우를 보면, 독자에게 기대되는 속도보다 빠르거나 느리게 스크롤 되는 경우 전체 이미지를 보기도 전에 사운드가 끝이 나거나 또는 다음컷으로 이동하였음에도 사운드는 계속적으로 유지되는 경우다. 움직임 또한 각 컷의 움직임은 스크롤의 위치에 대비하여 시작되도록 한다. 따라서 독자의 스크롤 속도는 움직임의 속도가 되기도 한다. 따라서 타이밍이 어긋나고 부자연스러운 움직임이나 갑작스럽게 플레이되고 끊기는 등 사운드의 연출은 독자들의 몰입을 방해하는 요인이 되기도 한다. 결론적으로 이러한 문제점들에 관하여 본 연구는 연속성의 부재로, 자연스럽게 전환되는 연속적 사운드나, 예를 들어 캐릭터가 움직일 때 관절의 간단한 회전 등 개연성이 필요하고 본다.

선박진동소음이 해중환경소음에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of the Vessel Vibration Noise to the Underwater Ambient Noise)

  • 박중희
    • 수산해양기술연구
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    • 제23권4호
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    • pp.163-168
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    • 1987
  • 1984, 85, 87년에 걸쳐 7~8월에 부산402호(380GT, 850PS)를 이용하여 한국동해안 주요항구 입구와 외해에서 해중소음과 선박기관소음의 해중음압 분포와 그 음의 스펙트럼 특성을 해황별로 환경소음과 선박기관진동소음으로서 비교.검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 풍속 0~2m/sec일 때 깊이 5m층에서의 환경소음의 음압준위는 부산 동항에서는 108dB, 부산 남항에서는 106dB, 구룡포항에서는 101dB로서 항내에 소음원이 많을 때는 높고, 그렇지 않을 때는 낮았다. 한반도와 울릉도 중간의 외해에서는 다같이 100dB로서 항구 부근보다 낮았다. 또 외해에 있어서 깊이에 따른 음압의 분포는 깊이 20m, 70m 층에서는 5m층에서 보다 1~2dB 낮고, 100m층 이하에서는 100dB로 거의 일정했다. 2. 풍속 10~15m/sec일 때, 외해에서의 환경소음의 음압준위는 5m층에서 108dB이고 그 후 점차 낮아져 70m 층에서 100dB이며, 그 이하에서는 100dB로 모두 같았다. 선박기관진동소음의 음압준위는 깊이 5, 50, 100, 150, 200m층에서 각각 146, 125, 112, 110, 104dB로서 깊어짐에 따라 점차 낮아졌다. 3. 풍속 10~15m/sec일 때 외해의 깊이 5m층에서 10Hz, 100Hz, 1KHz, 10KHz의 주파수대에 있어서의 스펙트럼 레벨은 해중소음이 각각 86, 75, 61, 32dB, 선박진동소음이 각각 105, 95, 86, 55dB로서 후자가 전자보다 20dB 정도 높았다. 200m층에 있어서는 전자가 80, 68, 47, 26dB, 후자가 82, 70, 59, 31dB로서 후자가 전자보다 4dB 정도 높았다.

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국내 뇌졸중 환자를 대상으로 한 일상생활활동 중재 연구 분석: 단일대상연구 설계를 중심으로 (Analysis of Intervention in Activities of Daily Living for Stroke Patients in Korea: Focusing on Single-Subject Research Design)

  • 성지영;최유임
    • 재활치료과학
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    • 제13권1호
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    • pp.9-21
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    • 2024
  • 목적 : 본 연구의 목적은 뇌졸중 환자에게 일상생활활동 향상을 위해 중재를 시행한 국내 단일대상연구문헌의 특성과 질적 수준을 확인하는 것이다. 연구방법 : 학술연구정보서비스(Research Information Sharing Service), 누리미디어(DBpia), 학술교육원(e-article)의 원문제공 서비스를 통해 2009년부터 2023년까지 최근 15년간 발간된 논문 중 '뇌졸중', '일상생활활동', '단일대상연구'를 주요 키워드로 검색하였다. 총 9편의 논문을 대상으로 분석 대상 논문의 특징과 질적 수준을 알아보았다. 결과 : 9편의 분석 대상 논문 중 작업치료 분야 학회지에 실린 논문이 6편이었고, 분석 논문에서 적용한 연구 설계는 ABA 설계가 3편으로 가장 많았다. 대상자들의 성별은 남성과 여성이 각각 10명씩이었고, 대상자 수가 3명인 논문이 5편으로 가장 많았다. 연구 대상자들의 연령은 60대가 6명으로 가장 많았다. 일상생활활동 향상을 위해 적용한 독립변인은 강제유도운동치료, 상상연습, 시각되먹임을 차단한 자세 수직훈련, 양측성 상지운동, 가상현실을 이용한 과제훈련, 신경인지재활치료와 전통적인 작업치료, 체간 안정화 훈련, 완곡추적 안구운동과 경부신전근 진동자극법, 작업기반 지역사회 재활 각각 1편씩으로 다양한 중재들을 적용하고 있는 것으로 나타났다. 종속변인을 측정한 평가도구는 Assessment of Motor and Process Skills이 4편으로 가장 많았고, Modified Barthel Index와 Canadian Occupational Performace Measure가 각각 2편이었다. 분석 논문의 질적 수준을 평가한 결과 총 9편 중 높은 수준의 연구가 7편이었고, 중간 수준의 연구는 2편이었으며, 낮은 수준의 연구는 단 1편도 없었다. 결론 : 뇌졸중 환자의 일상생활활동 향상을 위한 중재법으로 여러 유형의 재활치료가 활발히 적용되고 있으며, 일상생활활동 중재를 적용한 단일대상연구들의 질적 수준은 신뢰할 수준인 것을 확인할 수 있었다.