• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.11
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• pp.927-936
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• 2014

This paper presents development and verification of the progressive failure analysis upon the composite laminates. Strength and stiffness of the fiber-reinforced composite are analyzed by property degradation approach with emphasis on the material nonlinearity and continuum damage mechanics (CDM). Longitudinal and transverse tensile modes derived from Hashin's failure criterion are used to predict the thresholds for damage initiation and growth. The modified Newton-Raphson iterative procedure is implemented for determining nonlinear elastic and viscoelastic constitutive relations. Laminar properties of the composite are obtained by experiments. Prediction on the un-notched tensile (UNT) specimen is performed under the laminate level. Stress-strain curves and strength results are compared with the experimental measurement. It is concluded that the present nonlinear CDM approach is capable of predicting the strength and stiffness more accurately than the corresponding linear CDM one does.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.42 no.2
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• pp.135-148
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• 2021

The purpose of this study was to evaluate the urban heat island (UHI) intensity and the corresponding surface temperature forecast obtained using the local data assimilation and prediction system (LDAPS) of the Korea Meteorological Administration (KMA) against the AWS observation. The observed UHI intensity in Seoul increases during spring and winter, while it decreases during summer. It is found that the diurnal variability of the UHI intensity peaks at dawn but reaches a minimum in the afternoon. The LDAPS overestimates the UHI intensity in summer but underestimates it in winter. In particular, the model tends to overestimate the UHI intensity during the daytime in summer but underestimate it during the nighttime in winter. Moreover, surface temperature errors decrease in summer but increase in winter. The underestimation of the winter UHI intensity appears to be associated with weak forecasting of urban temperature in winter. However, the overestimated summer UHI intensity results from the underestimation of the suburban temperature forecast in summer. In order to improve the predictability of the UHI intensity, an urban canopy model (MORUSES) that considers urban effects was combined with LDAPS and used for simulation for the summer of 2017. The surface temperature forecast for the city was improved significantly by adopting MORUSES, and there were remarkable improvements in urban surface temperature morning forecasts. The urban canopy model produced an improvement effect that weakened the intensity of the UHI, which showed an overestimation during summer.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.6 s.90
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• pp.983-992
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• 2005

The shear failure modes of fiber reinforced polymer(FRP) strengthened concrete beams are quite different to those of the beams strengthened with steel stirrups. When the beams are strengthened with larger amount of FRP composites, the beams normally fail in shear due to concrete crushing before the FRP reaches its rupture strain. In order to predict the shear strength of such beams, the actual rupture strain must be known. The equations previously reported in the technical literature adopt an effective reduction factor for the rupture strain. These equations may not be applicable to FRP strengthened RC beams that are beyond the experimental application limits, because most of these equations are empirical in nature. This paper presents the results of an analytical study on the performance of reinforced concrete beams externally wrapped with FRP composites and internally reinforced with conventional steel stirrups.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.441-446
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• 2006

유역에서 발생한 고탁수가 저수지내에서 장기화하는 현상에 관한 대책은 장기간이 소요되는 유역관리 대책과 탁수저감일수를 최소화하는 선택취수 개념의 우선 방류기법 등이 있다. 하류하천으로의 탁수 우선배제를 실시하기 위해서는 댐 방류탁수가 하류에 미치는 영향을 정확히 예측할 수 있는 하천탁도 예측 및 관리시스템 구축이 필요하다. 최근 고탁수현상을 경험한 낙동강 수계에서는 본류의 탁도 관리를 위해 임하댐 및 안동댐의 연직 탁도 분포 변화에 따라 댐 방류탁수에 의한 영향을 최소 또는 기준치 이하로 할 수 있는 댐 연계운영에 관한 조건 도출이 필요하다. 선택취수에 관한 수치모의 결과를 이용하여 저수지내 온도 및 탁도 분포 변화와 취수탑의 수문운영에 따른 방류수의 온도 및 탁도를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 결과를 이용하여 안동댐과 임하댐의 방류조건에 대한 하류하천 합류부에서의 2차원 이송 확산 수치모의를 수행하고자 하였다. 이와 같은 연구를 성공적으로 수행하기 위해서는 지속적인 현장조사를 통한 지점별 탁도-SS 상관관계 도출, 비정상 흐름 및 수질모의 검 보정, 탁도예측 결과 검증이 필요하다. 평면 2차원 흐름 및 수질 모의 결과에 의하면, 임하댐 방류 탁도로 인한 반변천의 고탁수는 안동댐 방류 수에 지배를 받는 낙동강 본류와 합류되는 지점에서부터 약 5 km 떨어진 지점에서 횡방향 완전혼합이 이루어지는 것으로 나타났다. 이와 같은 모의결과는 완전혼합을 가정하는 1차원 수질모델링의 초기 입력자료에 사용됨으로써 1차원 탁도 모의결과의 정확성을 높이는 데 사용될 수 있다. 이를 이용하여 낙동강 수계 댐 연계운영에 따른 낙동강 탁도 예측모의를 수행하고, 이 결과를 이용하여 낙동강 탁도 예경보 시스템을 구축해야 할 것이다. 또한 선택취수 등을 통해 저수지 관리를 효과적으로 수행하기 위해서는 저수지 내부의 탁도 거동을 정확히 예측할 수 있어야 한다. 따라서 추후 동수역학 및 열역학에 기초한 3차원 수치모형 연구와 성층흐름에 정밀한 밀도류 실험연구 및 이에 대한 적용이 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2007.03a
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• pp.224-227
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• 2007

마이크로파 센서 자료를 이용하여 태풍 강도를 산출하고자 TRMM TMI로부터 관측된 자료와 태풍 강도의 최대 상관성을 나타내는 지역올 찾고 최적의 상관 변수를 선정하였다. 분석기간은 2004년 6월부터 9월까지 발생된 태풍으로써 18개의 사례이다. TMI로부터 관측된 85 GHz 채널의 밝기온도，구름내 총 수증기량，얼음양，강우 강도，잠열방출양이 태풍 강도와의 상관성 분석을 위한 변수로 분석되었다. 태풍의 강도는 RSMC-Tokyo에서 발표된 Best track의 최대 풍속 자료를 이용하였다. 위성 관측 변수를 태풍 중심으로부터 공간 평균하였을 때 반경 2.0-2.5도 정도의 평균거리에서 최대의 상관성을 보였다. 위성 자료로부터 태풍 중심 풍속을 추정하기 위하여 회귀분석을 하였다. Best track과의 오차는 85 GHz 밝기온도와 수증기량을 이용한 다중 회귀 분석에서 오차가 최소를 보였다. 한편， 태풍강도 예측을 위한 통계모델에 마이크로파 위성 자료를 예측인자로 입력하여 태풍강도의 정확도가 3-6%정도 향상됨을 보였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.36 no.5_3
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• pp.1037-1051
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• 2020

The accurate monitoring and forecasting of the intensity of tropical cyclones (TCs) are able to effectively reduce the overall costs of disaster management. In this study, we proposed a multi-task learning (MTL) based deep learning model for real-time TC intensity estimation and forecasting with the lead time of 6-12 hours following the event, based on the fusion of geostationary satellite images and numerical forecast model output. A total of 142 TCs which developed in the Northwest Pacific from 2011 to 2016 were used in this study. The Communications system, the Ocean and Meteorological Satellite (COMS) Meteorological Imager (MI) data were used to extract the images of typhoons, and the Climate Forecast System version 2 (CFSv2) provided by the National Center of Environmental Prediction (NCEP) was employed to extract air and ocean forecasting data. This study suggested two schemes with different input variables to the MTL models. Scheme 1 used only satellite-based input data while scheme 2 used both satellite images and numerical forecast modeling. As a result of real-time TC intensity estimation, Both schemes exhibited similar performance. For TC intensity forecasting with the lead time of 6 and 12 hours, scheme 2 improved the performance by 13% and 16%, respectively, in terms of the root mean squared error (RMSE) when compared to scheme 1. Relative root mean squared errors(rRMSE) for most intensity levels were lessthan 30%. The lower mean absolute error (MAE) and RMSE were found for the lower intensity levels of TCs. In the test results of the typhoon HALONG in 2014, scheme 1 tended to overestimate the intensity by about 20 kts at the early development stage. Scheme 2 slightly reduced the error, resulting in an overestimation by about 5 kts. The MTL models reduced the computational cost about 300% when compared to the single-tasking model, which suggested the feasibility of the rapid production of TC intensity forecasts.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.29 no.12
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• pp.45-56
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• 2013

Abrams equation could be effectively applied to predict strength of cement-admixed clay and clay-water content to cement content ratio is a fundamental parameter for governing strength. This paper analyses unconfined compression strength varying with $w_c/C$ and curing time using laboratory test results. An attempt is made to identify strength of composite soil of cement and clay according to variation of Abrams coefficients and curing time. The value B, which was considered to be constant value in past researches, needs to be considered as parameter variable with curing time. From Abrams equation a correlation was formed for unconfined compression strength with mixing conditions by $w_c/C$ and curing time as dependent variable. Regression results in this paper could be used to predict strength of cement-admixed clay at various mixing conditions.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.19 no.2
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• pp.27-38
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• 2003

The characteristics and prediction model of the shear strength of unsaturated residual granite soils were studied in this paper. In order to investigate the influence of the net normal stress on the shear strength, unsaturated triaxial tests and SWCC tests were carried out by varying the net normal stress. Experimental data for unsaturated shear strength tests were compared with predicted shear strength envelopes obtained from existing prediction models. It was shown that the soil-water characteristic curve and the shear strength of the unsaturated soil varied with the change of the net normal stress. Therefore, to achieve a truly descriptive shear strength envelope for unsaturated soils, the effect of the normal stress on the contribution of matric suction to the shear strength has to be taken into consideration. In this paper, a modified prediction model f3r the unsaturated shear strength was proposed.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.39 no.5
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• pp.5-12
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• 2023

This study investigates the existing models for estimating the shear strength of rock joints, presents related problems, and introduces a newly proposed model to overcome the problems. The results of many experimental tests show that the shear strength of a rock joint depends on many complex factors, including asperity angle, compressive strength, applied normal stress, friction angle, asperity cohesive strength, and progressive damage of asperities. However, the existing models do not account for these factors enough. To overcome these problems, Son (2020) developed a new model to estimate the shear strength of rock joints and confirmed its reliability by comparing with experimental results and existing models. In this paper, the developed model was used to investigate the various factors that affect the joint shear strength, and the results were compared and analyzed. Through this study, the factors that affect the shear strength of the rock joint could be identified in more detail.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.487-487
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• 2021

탁수는 유기물 또는 무기물이 유입되면서 빛의 투과성이 낮아진 수체를 의미한다. 탁수가 발생하게 되면 어류의 폐사, 정수처리 비용의 증가 및 경관의 변화로 인한 피해가 발생하게 된다. 국내에서는 홍수기 또는 태풍 시 유역의 토사가 저수지 상류에서 유입하여 호내의 탁수를 발생시키는 경우가 있는데, 특히 낙동강 유역의 임하호에서 빈번하게 고탁수가 발생하여 왔다. 본 연구에서는 임하호에서 탁수 발생 시 신속 배제를 위한 수치적인 예측 시스템을 소개하고자 한다. 저수지 탁수관리의 기본개념은 용수공급능력을 고려한 고탁수의 신속한 배제이다. 이는 선제적 의사결정을 요구하므로, 지류에서 탁수가 발생한 즉시 향후 상황에 대한 예측이 필요하다. 이러한 예측을 위해 유역관리처는 3단계의 수치해석을 수행한다. 첫 번째는 유역 상류에서 탁수가 감지되었을 때, 호 내 탁수의 분포를 예측하는 것이다. 수심 및 수평방향의 탁수 분포에 대한 상세한 결과가 도출되어야 하기에, 3차원 수치해석 프로그램인 AEM3D를 이용한다. 이때, 과거 고탁수 유입에 대한 자료를 기반으로 산정된 매개변수가 적용된다. 두 번째는 예측된 호내 분포를 초기조건으로 댐 방류량 및 취수탑 위치(선택배제)에 따른 탁수 배제 수치해석을 수행하게 된다. 다양하고 많은 case에 대한 신속한 모의 및 3달 이상의 장기간 예측을 요구하므로, 2차원 수치모델인 CE-QUAL-W2를 활용한다. 이 단계에서 수자원의 안정적 공급이 가능한 범위 내에서 효과적인 탁수 배제 방류 방법 등이 결정되며, 방류 탁도가 예측된다. 세 번째 단계는 방류탁도를 경계조건으로 하여 하류 하천(반변천~내성천 합류 전)의 탁도를 예측하는 것이다. 하천의 탁도 예측은 국내뿐만 아니라 국외에서도 그 사례를 찾아보기가 쉽지 않은데, 이는 중소형의 지류에 대한 입력자료가 충분하지 않고 불확실성이 높기 때문이다. 이에 과거 10여 년의 data를 이용한 회귀분석을 통해 탁수 발생물질(SS)-부유사-유량과의 관계를 도출하고, 2차원 하천모델(EFDC)을 이용하여 수심 평균 탁도를 예측하게 된다. 이러한 세 단계의 예측은 탁수가 호내로 유입됨에 따라 반복되고, 점차 예측 정확도가 향상되게 된다. 세 단계의 과정을 통한 임하호 탁수의 조기 배제는 현재 적지 않은 효과를 거두고 있다고 판단된다. 그러나 탁수를 발생시키는 현탁물질의 종류는 매번 일정하지 않기 때문에, 이러한 예측 시스템에 정확도에 영향을 줄 수 있으므로, 여러 상황을 고려한 딥러닝을 도입하여 탁수 물질에 대한 정보를 예측한다면 보다 합리적인 의사결정 지원 도구가 될 수 있을 것이다.