• 대한기계학회논문집A
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• 제38권2호
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• pp.157-166
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• 2014

경수로 핵연료가 원자로내에서 연소되는 동안 핵연료 펠릿에서부터 피복관까지 온도해석은 핵연료 안전 해석에 있어 중요한 요소이며, 경수로 핵연료 온도 해석을 하기 위해서는 간극 모델 개발이 필수적이다. 간극 열전도도는 특성상 간극 두께값에 의존적이게 되며 이러한 특성으로 인해 다차원 간극 열전도도 모델이 비선형적 거동을 보인다. 본 연구에서는 선형화된 다차원 간극 열전도도 모델 개발을 위해 가상 연결 간극 요소를 제안하였다. 제안된 간극 연결 요소에 간극 열전도도를 적용하기 위해 등가 열전달 계수를 정의하였다. 제안된 모듈을 평가하기 위해 상용코드 ANSYS APDL 을 이용하여 열-구조 연계 해석 모듈을 구현하였으며, 다양한 예제를 통해 정확성과 수렴성을 평가하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.128-135
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• 2002

경사식 방파제의 파동장 및 간극수압을 결정하기 위한 기존의 수치모델(박 등, 2002)을 개선하여 간극 수압의 예측성을 제고하기 위한 수치해석기법을 수립하였다. 내부 간극수압이 수치적 재현이 매우 어려운 전사면(前斜面) 비선형 파동장에 크게 의존함을 고려하여 본 수치해석에서는 수리실험을 통하여 前斜面 파압정보(진폭과 위상)를 도출, 수치해석에 입력하였다. 경계요소법을 이용하여 내부 파동장을 해석한 다음, 내부의 간극수압을 결정하였다. 기존의 계측결과와 비교한 결과, 계산치와 계측치의 일치 정도가 현저히 개선된 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.103-110
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• 2001

관입체 주변에서 발생하는 지반의 과잉간극수압은 그 측정위치에 따라 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 특히 관입체의 선단과 축표면에서의 간극수압반응은 상당히 다른 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 지반에 대한 관입시험시 주변지반에서 발생하는 간극수압의 반응에 대하여 Louisiana State University의 시험토조를 사용하여 조사하였다. 또한 시험결과를 비등방성 수정 Cam Clay 모델을 이용한 유한요소해석과 비교하였다. 본 연구로부터 관입체 주위에서 발생하는 간극수압은 예측한 바와 같이 선단부위에서 크게 나타나고, 뒤로 갈수록 작아지는 현상을 나타내었다. 이와 같은 현상은 전단에 의하여 발생한 간극수압과 압축에 의하여 발생한 간극수압의 상호간섭에 의한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.191-199
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• 2000

본 연구에서는 피에조콘 시험의 유한요소해석을 수행하였다. 이를 위하여 점탄소성 bounding surface 모델, 가상일의 방정식(virtual work equation) 및 theory of mixtures를 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation하였다. 결과적으로 구성된 유한요소 formulation을 컴퓨터 프로그래밍 하였으며 유한요소해석에서 얻은 콘 저항치, 과잉간극수압 및 간극수압소산 등의 결과를 실험치와 비교 분석하였으며 피에조콘 주변의 응력, 변형율 및 과잉간극수압의 contour를 유한요소해석에서 구하여 이를 고찰하였다. 비등방성 및 점성이 추가된 구성모델을 사용함으로서 응력의 비등방성 및 관입속도를 효과적으로 simulation할 수 있었다. 유한요소 Formulation 과정은 'I' 결과는 'II'에서 설명된다.

• 한국음향학회지
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• 제30권4호
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• pp.223-230
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• 2011

한국종은 지면으로부터 일정한 간극을 두고 매달리며, 종 아래에 명동이라고 불리는 독특한 음향학적 요소를 갖고 있다. 간극과 명동의 적절한 설계는 공명효과에 의하여 종소리를 극적으로 증폭시킨다. 종체의 내부공동과 간극, 그리고 명동으로 구성된 음향공동계는 공명주파수와 모드를 갖는데, 공명주파수가 종체의 고유진동수에 일치하게 되면, 그 주파수성분이 크게 증폭된다. 이 연구는 성덕대왕신종을 대상으로 간극효과를 고려한 명동의 공명조건을 처음으로 제시한다. 공명조건을 구하기 위하여 신종의 실제 치수를 사용하여 SYSNOISE를 이용한 경계요소해석을 수행하였다. 또한, 계절에 따른 기온의 차이가 공명조건에 어떠한 영향을 미치는가를 규명하고, 가변형 명동의 개념을 제시함으로써, 현장에서 온도차를 보정하여 정확한 공명조건을 구현시킬 수 있는 방안을 제공한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.249-257
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• 2015

원자력 발전소의 반응로에는 핵분열 에너지를 생성하고 방사성 물질의 유출을 막는 핵연료 집합체가 있으며, 이러한 집합체는 핵연료와 피복관으로 구성되어 있는 핵 연료봉으로 구성되어 있다. 원자로에서 핵연료봉 거동의 안전성을 평가하기 위해 해석적인 방법을 적용하며 이러한 평가 코드를 핵 연료 성능 코드라 한다. 경수로 핵연료 해석에서는 간극의 두께에 따라 열전도도가 크게 영향을 받는 간극 열전도도가 주요 거동해석에 영향을 미친다. 본 연구에서는 간극 두께에 따라 열전도도가 변화하는 3 차원 간극 요소(Gap element)를 제안하였으며, 이를 적용하기 위해 3 차원 열탄성 모듈을 FORTRAN90을 이용하여 개발하였다. 제안된 3 차원 간극 요소를 이용하여 핵 연료봉에서 발생할 수 있는 비대칭적인 형상인 핵 연료 표면에 결함이 생긴 경우 MPS(Missing Pellet Surface)와 핵연료봉의 편심(Eccentricity of the nuclear fuel rod) 형상에 대하여 3 차원 해석을 진행하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1994년도 제19회 학술대회
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• pp.65-71
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• 1994

유압 실린더용 유패킹의 접촉력, 접촉폭, 돌출발생 임계압력을 밀봉간극에 대하여 유한요소법을 이용하여 수치적으로 해석하였다. 초기 간섭량이 증가함에 따라 접촉력 및 접촉폭은 급격하게 증가하였다. 그러나 유압이 작용하는 상태에서 밀봉간극이 감소하면 시일의 돌출현상이 발생하는 임계압력은 보다 가파르게 증가함을 확인하였다. 초기 간섭량에 의한 접촉력으로 부터 유압 실린더의 누설에 관련된 사용 최저 유압을 연계하여 갑섭량이 설계되어야하고, 돌출발생 임계압력으로 부터는 사용 최고유압과 관련하여 간극이 설계되어야 하므로 이에 대한 수치해석적 설계자료를 제시하였다. 특히 시일립부의 접촉면을 나타내는 축방향에 따라서 접촉력 분포는 시일립 선단부와 돌출현상에 따른 상호 복잡한 결과의 중요성을 제시하였다. 이 결과는 윤활해석을 위한 탄성유체윤활 해석시 입력자료로 사용될 수 있어 실제 유막두께 해석 및 유동해석을 통하여 누설량 예측 등에 이용될 수 있는 설게자료이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.59-65
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• 2007

투수성이 낮은 흙에서 과잉간극수압은 빨리 소산되지 못하므로 유효응력을 감소시키게 되며, 이는 보강토 옹벽에서 보강재와 흙 사이의 인터페이스 전단강도를 감소시키는 결과를 가져온다. 이러한 조건에서는 간극수압의 소산속도가 매우 중요하며, 이는 벽체의 크기, 뒤채움 흙의 투수성 그리고 보강재의 길이 등에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서는 이러한 영향요소의 효과를 조사하기 위하여 유한요소해석을 실시하였고, 그 결과 투수계수 $10^{-3}cm/sec$ 이하부터는 간극수압 소산시간이 점차 증가하기 시작함을 알 수 있었다. 간극수압 소산시간의 증가는 유효응력의 감소를 의미하여 보강재 인발력의 감소로 이어질 것이며, 이는 본 논문에서 수행된 수치해석으로 확인되었다. 또한, 보강재의 길이가 길수록 간극수압 소산시간이 더 많이 필요한 것으로 나타났는데 이는 배수거리의 증가에 기인한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.151-161
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• 2003

본 연구에서는 콘 선단부 주변의 정규압밀점토 요소의 응력 경로가 삼축압축시험의 응력 경로와 같고 흙 요소를 탄성-완전 소성 재료로 가정하여, 콘 관입에 따른 과잉간극수압의 두 요소를 포함한 응력 상태를 평가할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 루이지애나 주립대학교 모형 토조에서 수행된 소형 피에조 콘 시험결과에 적용하였다. 해석결과에 의하면, 제안된 방법에 의해 산정된 $\Delta{u}_{oct}$/ $\Delta{u}$ and $\Delta{u}_{shear}$/$\Delta{u}$ 는 오직 간극수압계수의 함수인 것으로 나타났다. 또한, 기존의 이론해에서는 비배수 전단강도, 강성지수와 같은 흙의 물성치 산정의 정확성에 따라 좌우되는 반면에 제안된 방법은 간극수압계수에 따른 일관된 결과를 주며 기존의 연구결과와도 일치하는 것으로 나타났다.

• 전산구조공학
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• 제6권4호
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• pp.99-105
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• 1993

본 연구에서는 보울트-너트 체결기구의 체결장력 설계(Pre-Load Design)시 중요한 인자의 하나인 체결체의 강성(Stiffness)을 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 비선형 간극요소(Non-linear Gap Element)와 최적화 기법(Optimization Technique)을 도입하여 유한요소해석 과정에서 요구되는 경계조건(Boundary Condition)의 설정과정을 일반화하였으며, 체결체간의 기밀성 상실 현상을 입증하였다. 변형량과 응력분포로부터 체결체의 강성을 해석하고, 기존의 경험식의 적용범위를 검토하였다.