• 제목/요약/키워드: 경계해석

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지지조건에 따른 FPSO 상부 모듈의 구조적 거동에 관한 연구 (A Study on the Structural Behavior of FPSO Topside Module by Support Condition)

  • 장범선;고대은
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.18-23
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    • 2018
  • FPSO는 원유의 생산을 위한 플랜트가 기능별로 모듈화 되어있는 상부구조(topside)와 생산된 원유의 저장 및 상부구조의 지지 기능을 하는 하부구조(hullside)로 구성된다. FPSO 상부 모듈과 이를 지지하는 선체의 구조적 거동은 이들을 연결하는 인터페이스 구조에 따라 달라지며, 인터페이스 구조의 형식은 MSS(Module Support Seat)라고 하는 개별 단위 지지구조들의 조합으로 구성된다. 인터페이스 구조의 형식이 다양하고 이에 따라 FPSO 상부 모듈 구조의 기본 설계가 크게 영향 받으므로 초기 설계 단계부터 다양한 설계 방안을 검토해야 한다. FPSO 상부 모듈의 구조 설계 시에는 선체와의 상호 작용을 고려하여 MSS의 개수, 연결 형식을 결정해야 하고, 구조 강도 검증을 위한 유한요소 모델의 범위, 하중 조건, 경계 조건 등 구조 해석 옵션을 신중히 고려해야 한다. 본 연구에서는 상기 고려 사항들에 대한 비교 조합 Case들을 도출하고 강도 평가를 수행하였으며, 해석 결과의 상세한 고찰을 통해 상부 모듈의 구조적 거동 특성을 비교 분석하였다. 본 연구 결과는 보다 신뢰성 있는 상부 모듈 구조 설계를 위한 좋은 참고 자료가 될 것으로 판단된다.

'융합' 중심의 민요연구방법론 모색 (Fusion research method for the Korean traditional Folksong)

  • 권오경
    • 공연문화연구
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    • 제32호
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    • pp.525-547
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    • 2016
  • 이 글은 민요 기능과 전승 현장이 현대화에 밀려 변질되거나 사라지는 상황에서 민요 보존과 계승, 연구를 위한 새로운 방법을 모색하고자 하는 데서 출발한다. 그리고 민요에 대한 새로운 조명과 함께 새로운 민요 연구 방법론 개발을 위해 '융합'을 주목하였다. 융합은 둘 이상의 결합과정에서 구조적인 변화가 일어나는 것을 말하며 해체와 분화를 지향하는 가운데 중심과 주변의 인식이 없어지는 등, 경계허물기 작업과 관련한다. 그리고 융합적 연구방법을 실행하기 위해서는 통섭(通涉)적 연구시각을 가질 필요가 있다. 학제적 연구는 학문간 차이를 인정하는 데서부터 시작되며, 그 차이가 유의미한 가치를 가지는 한 해체와 분화를 반복한다. 즉, 융합은 해체를 통해 새롭게 태어난다. 이런 논리에 따르자면 융합적 민요연구를 위해서는 민요의 구조와 구성인자를 새롭게 살피고 전체를 구성하는 부분과 원리를 이해할 필요가 있다. 그리고 그 부분을 다른 그 무엇과 결합시키거나 통섭적으로 견주어 새롭게 해석하는 노력이 필요하다. 이 글에서는 그러한 융합합의 민요 연구 사례로 문화학, 생명사회학, 공감이론으로서의 민요연구방법을 살펴보았다. 다양한 시각으로 민요를 돌아볼 때 민요는 새롭게 해석될 수 있을 것이다.

블록 크기 및 난류발생기 배치에 따른 수평채널내의 열전달 및 압력강하 특성에 관한 연구 (A Study on Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics according to Block Size and Turbulence Generator's Placement in a Horizontal Channel)

  • 서규원;임종한;윤준규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.639-647
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    • 2019
  • 최근 전자장비의 소형화 및, 고밀도화가 되는 반도체 집적기술의 발달로 인해 칩과 모듈에서 발생되는 내부발열량을 외부로 적절히 방출시키기 위해서 열 제어시스템 적용에 대한 연구의 중요성을 인식하고 있다. 본 연구는 SST k-${\omega}$ 난류모델을 적용하여 4개의 블록이 부착한 수평채널내에서 열전달 및 압력강하 특성을 고찰하였다. CFD 해석시 적용한 매개변수는 블록 폭, 블록 높이, 열원 및 난류발생기 배치이고, 해석시 기본 경계조건은 채널 입구의 온도 및 유속은 300 K, 3.84 m/s, 열유속은 $358W/m^2$으로 하였다. 그 결과로 블록 폭비율(w/h)이 증가할수록 열전달성능이 감소하는 반면에 블록 높이비(h/w)이 증가할수록 열전달특성은 증가하는 경향을 나타내었으며, 열원의 크기배열은 낮은 열유속에서 높은 열유속으로 증가시킬수록 열원의 영향을 받아 열전달계수는 증가하는 경향을 나타냈고, 난류발생기는 채널 입구에 가까운 블록 1번 위치의 상단에 설치했을 경우가 4개의 가열블록 전체에 가장 영향을 크게 미치게 되고, 압력강하특성을 고려할 때 가장 적절한 위치로 선정할 수 있었다.

하상보호공 직하류부 세굴공의 난류양상에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis on the Turbulence Patterns in The Scour Hole at The Downstream of Bed Protection)

  • 이재룡;박성원;염성일;안정규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.20-26
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    • 2019
  • 강이나 하천 폭 전체에 걸쳐 수리구조물을 설치하는 경우에는 대개 하상보호공을 설치한다. 하지만 하상보호공직하류부에 있는 하천하상이 상류부의 흐름영향으로 인해서 유실되는 국부세굴현상이 발생한다. 이와 같은 국부세굴은 흐름방향 경계지점의 흐름 및 난류특성과 하상토의 재질 등에 지배적이며, 시간의 경과에 따라서 점차적으로 위험할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이동상 모형실험을 통해 분석된 시간변화에 따른 하상보호공 하류부 국부세굴공 내부의 난류성분을 3차원 수치해석모형인 OpenFOAM의 적용결과와 비교하고 국부세굴공발달의 주요인자라고 알려져 있는 수심 적분된 상대난류강도 값의 흐름방향별 분포를 분석하였다. 또한 이 결과와 함께 하상전단응력 및 Shields parameter와 비교하여 세굴공의 안정화에 대하여 분석하였으며 추가적으로 초기 난류유입조건을 변화시켜 그 결과를 비교하였다. 그 결과 세굴공의 최대발생깊이는 유속의 크기보다는 오히려 수심 적분된 상대난류강도의 크기에 따라 지배적으로 발달하는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통해서 향후 하상보호공 하류부에서 발생 가능한 국부세굴공을 저감하거나 방지하기 위해서는 수심 적분된 상대난류강도를 조절할 수 있는 설계나 시공 혹은 수문조절이 필요할 것으로 사료된다.

노인층 옥외활동의 질적 GIS를 활용한 근린환경 특성의 해석 - 서울시 저소득 노인밀집지역 무수골을 대상으로 - (Interpretive Approaches to the Characteristics of Neighborhood Environment Using Qualitative GIS of the Elderly's Outdoor Activities - Focused on the Musugol, a Low-Income Elderly Concentrated Area in Seoul -)

  • 윤예화;성종상
    • 한국조경학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.1-18
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    • 2022
  • 선행연구에 따르면 옥외활동은 노인의 신체적, 정신적, 사회적 건강에 긍정적 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 노화가 진행될수록 일상생활이 도보권 내 근린환경과 밀접해지는 가운데, 건강증진을 위한 '활동적 노화'와 '고령친화'는 근린환경에서 실제 이루어지는 옥외활동 수준과 그 인식에 좌우되는 것이다. 이에 본 연구에서는 도시 내 저소득 노인밀집지구의 사례에서 노인의 옥외활동이 근린환경에서 어떻게 이루어지는지 알아보고자 하였다. 또한 옥외활동의 촉진·억제요인이 작용하는 맥락을 시간적·공간적 여건 및 개인적·사회적 여건에 따라 고찰하고자 하였다. 이를 위해 서로 다른 접근방식인 관찰조사와 인지지도 및 심층 인터뷰를 혼합함으로써 질적 GIS 정보를 다각적으로 해석해보았다. 먼저 행태관찰조사를 통해 옥외활동이 이루어지는 주요공간의 활동패턴과 이용자별, 시간대별 특성을 맵핑하여 분석하였다. 또한 거주 노인의 인지지도를 수집하고 주요 외부공간별 근린환경에 대한 인식과 활동목적 등을 인터뷰하여 옥외활동이 이루어지는 상호맥락을 고찰하였다. 연구결과 '시야가 개방'된 쾌적한 공간으로 향하는 '집 바로 앞 골목'의 접근성이나 인지성이 높을 경우 나가고자 하는 욕구가 보다 원활하게 실현되는 것으로 보인다. 노인층에게 '익숙함'이란 것이 매우 중요한 가운데, 공간에 대한 인지성과 접근성을 높임으로써 심리적 경계를 허물어 주는 것이 매우 중요할 것으로 보인다. 또한 사회적 교류와 갈등관계는 노인층의 공간 점유양식에 크게 영향을 미치는 요인으로 확인되었다.

수치해석 모델링을 이용한 유조선 선미부 구조에 발생한 좌굴 발생 원인 검토 (Examination of Root Causes of Buckling in the Stern Structure of an Oil Tanker using Numerical Modeling)

  • 이명수;박주신
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.1259-1266
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    • 2022
  • 최근, 구조설계 기준 및 평가방법의 전문화로 인하여, 선급 규칙의 통합화가 이뤄졌었다. 그 좋은 일례가 국제공통규칙(CSR, Common Structural Rule)이다. 그러나, 종강도 하중이 크게 작용하는 화물창 구역에만 국한하여 세부규정이 제시되어 있고, 선수와 선미부 구조에는 별다른 평가 지침이 없다. 언급한 구역의 구조설계는 조선사의 설계 경험에 의존하여 진행하고 있으며, 선급에서도 명확한 기준이 없으므로 구조 손상 문제가 발생하더라도 근본적인 원인을 파악하기가 힘들다. 본 연구에서는 선미부에 주로 발생하고 있는 좌굴 손상의 대표적인 사례에 대한 근본적인 원인을 파악하기 위한 엔지니어링 기반의 해법을 제시하였다. 유한요소해석 모델링 기반 구조 강도 검증을 위하여, 하중 조건, 경계조건, 모델링 방법 그리고 평가 기준에 대한 합리적인 해법을 제시하였다. 선미부에 작용하는 휨 모멘트에 의하여 높이 방향으로 압축하중에 의해서 좌굴이 발생할 가능성이 있으며, 좌굴 강성 증가를 위하여 판 두께 증가 혹은 수직 보강재의 추가가 필요하다. 앞으로도 이 결과는 유사 운반선의 선미부 구조 강도 검토 시 도움을 줄 것으로 기대된다.

콘크리트 충전 반원기둥보강재가 적용된 플레이트 거더의 뒤틀림 강도 (Examination of Lateral Torsional Bucling Strength by Increasing the Warping Strength of I-Section Plate Girder with Concrete Filled Half Pipe Stiffener)

  • 천진욱;이승후;백승철;김선희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권5호
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    • pp.577-585
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    • 2023
  • 횡비틀림 좌굴은 가설 중 붕괴 사고 등의 안전사고를 유발할 수 있기 때문에 설계단계에서 좌굴에 대한 정확한 안전성 검토가 이루어져야 한다. 횡비틀림 좌굴을 방지하기 위한 방안으로 단부 보강을 통해 거더의 뒤틀림 강도 증가시키거나 크로스 프레임 설치를 통해 비지지길이를 감소하는 방법 등이 있다. 크로스 프레임은 바닥판 합성 이후 구조적 역할이 적은 반면 재료비와 설치비에 따른 인건비 비중이 매우 크며, 용접부의 피로 균열로 인해 유지관리 성능을 감소시키는 요인으로 작용할 수 있다. 콘크리트 충전 반원기둥보강재를 통한 단부 보강 공법은 반원기둥 형태의 보강재를 통해 플레이트 거더의 단부를 보강하는 공법으로 거더 자체의 뒤틀림 강성을 증가시켜 횡비틀림 좌굴 강도를 증가시킨다. 이 연구에서는 콘크리트 충전 반원기둥보강재가 적용된 플레이트 거더의 뒤틀림 강도 증가로 인한 횡비틀림 좌굴 강도의 영향을 검토하기 위하여 설계식에 의한 결과와 유한요소해석의 결과를 비교하였고 실물재하실험을 통해 검증하였다. 설계식은 경계조건의 구속과 관련된 유효길이계수를 적용하고 있는 Eurocode의 설계식을 사용하였으며 결과를 검증하기 위하여다양한 단면의 유한요소해석을 수행하였다. 이후 횡방향 하중을 통해 뒤틀림을 받는 거더의 실물재하실험을 수행하여 콘크리트 충전 반원기둥보강재의 성능을 확인하였다. 그 결과 CFHPS가 적용된 플레이트 거더는 기존 판형 보강재가 적용된 플레이트 거더와 비교하여 뒤틀림 강도가 증가하였으며 그로 인해 횡비틀림 좌굴 강도가 증가하는 것으로 확인되었다.

에너지방정식에 기초한 사장 케이블 기본진동수 추출 (Fundamental Frequency Extraction of Stay Cable based on Energy Equation)

  • 김현겸;황재웅;이명재
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1A호
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    • pp.125-133
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    • 2008
  • 사장교의 장대화로 주탑 및 보강형과 더불어 사장 케이블의 동적 안정화에 많은 노력이 요구된다. 사장 케이블에서 동적 불안정은 주로 대칭 1모드와 역대칭 1모드에서 발생되며 대칭 1모드는 역대칭 1모드와 다르게 새그의 영향이 명확하게 나타나므로 기본진동수는 팽팽한 스트링으로부터 얻은 것과 상이한 결과를 제공하게 된다. 이러한 현상에 관해 Irvine, Triantafyllou, 안상섭 등은 해석적 기법을 통해 동적거동 분석을 수행하였다. 이들의 연구는 광범위한 영역의 Irvine Parameter에 대해 중요한 결과를 제시하였으나 특성점(Cross-Over Point 혹은 복합모드 형성점) 이후 영역에 대해서는 상이한 결과를 제시하였고 진동수방정식의 높은 비선형성으로 인해 해가 매우 민감한 난점이 있다. 본 연구는 사장 케이블 동적안정 문제에 주요한 모드들 중 새그의 영향이 가장 높은 대칭 1모드의 기본진동수에 초점을 맞추었으며 일반화된 역학적에너지에 경계조건을 만족시키는 진동형상을 적용하고 Rayleigh-Ritz 방법으로 해석적인 해를 제시하였다. 선행연구들과 다르게 본 연구는 선형적인 해를 제공하며 이에 따른 오차는 특성점 이내에서 3% 미만의 오차를 보였다. 또한, 사장 케이블이나 이에 준한 케이블은 특성점을 넘지 않으므로 공학적으로 충분한 가치를 갖는다고 볼 수 있다. 더불어 대칭 1모드에서 발생되는 갤로핑과 Parametric 공진대역을 분석하여 연구의 활용성을 확인하였다.

<지하국 대적퇴치 설화>의 분석심리학적 해석 (A Psychological Interpretation of a Korean Fairy Tale "The Uproot of an Archenemy in the Underworld" from the Perspective of Analytical Psychology)

  • 박효인
    • 심성연구
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    • 제31권1호
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    • pp.41-94
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    • 2016
  • 한국 민담 지하국 대적퇴치 설화를 분석심리학적 입장에서 고찰하고 해석하였다. 이 민담은 지상의 권력자인 왕의 세 딸이 지하국 대적 아귀귀신에게 납치되니 이를 구출하고자 하는 무사가 출현하였다. 그는 들어가기에 험하고도 깊은 지하세계에 내려가서 딸들의 도움으로 지하국 대적의 거처에 잠입하여 대적 아귀귀신을 처치하였다. 영웅은 배신한 부하들 때문에 지하에서 지상으로 귀환에 어려움을 겪었으나, 노인의 도움으로 말을 타고 지상으로 날아올라 배신한 부하들을 죽이고 그가 구한 여성과 결혼하고 금은보화를 얻었다. 그리하여 왕국은 평안하여졌다. 심리학적으로 보자면 무의식의 원형적 그림자가 갑자기 무의식과 의식의 경계를 뚫고 나와 의식의 일부를 급격하게 사로잡아 그것을 무의식에 억압하여 영혼의 상실상태에 이르렀다. 무사로 표현된 자아는 깊고 험한 무의식의 여행을 통하여 무의식의 원형적 그림자의 층으로 억압된 아니마를 구출하여 의식의 세계로 데려와 결합하였고 새로운 번영된 왕국을 이룩한다. 민담은 영웅 모티브로서, 자아의 여행은 샤먼이나 무당의 입무 과정과 같은 개성화과정을 거침으로서 오래된 집단의식의 인격체계로 대표되는 이전의 왕을 새롭게 하여, 평안한 왕국을 이루는 것을 목적으로 한다. 이 민담은 집단무의식의 원형적 그림자의 특성을 드러내었으며, 개성화 과정에서의 주의해야할 태도와 방도를 우리에게 보여주고자 한다.

전기고생대 태백산분지 영월층군의 순차층서 연구를 통한 고지리적 추론 (Sequence Stratigraphy of the Yeongweol Group (Cambrian-Ordovician), Taebaeksan Basin, Korea: Paleogeographic Implications)

  • 권이균
    • 자원환경지질
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    • 제45권3호
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    • pp.317-333
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    • 2012
  • 전기 고생대 태백산분지 영월층군은 탄산염-규산쇄설성 퇴적암 복합체로서 하부로부터 삼방산층, 마차리층, 와곡층, 문곡층, 영흥층으로 이루어져있다. 영월층군에 대한 순차층서학적 분석에 따르면 중기 캠브리아기에 일어난 범람에 의해 최하부의 규산쇄설성 사질 퇴적암이 우세한 삼방산층이 퇴적되었다. 이어지는 후중기 캠브리아기 ~ 전후기 캠브리아기에 지속적으로 발생한 빠른 해수면 상승으로 마차리층 하부에는 셰일, 입자암, 각력암층을 협재한 사면 혹은 심부 램프 시퀀스가 형성되었다. 후기 캠브리아기 동안 지속된 해수면 상승은 실질적인 퇴적가능공간을 창출하였고, 조하대 환경에 탄산염 퇴적물 공장이 만들어졌으며, 탄산염 대지에는 마차리층을 구성하는 탄산염암이 우세한 조하대 시퀀스가 형성되었다. 마차리층 상부의 와곡층은 후후기 캠브리아기의 완만한 해수면 상승국면에서 만들어진 탄산염 램프 시퀀스로 해석되며, 퇴적 당시에는 리본 탄산염암과 탄산염 역암을 포함하는 이회암으로 구성되었던 것으로 보인다. 와곡층은 퇴적직후에 일차적으로 캠브리아기와 오르도비스기 사이의 해수면 하강국면에서 불안전 백운암화 과정을 거치고, 후에 심부 매몰 속성환경에서 광범위한 백운암화 작용을 받은 것으로 해석된다. 전기 오르도비스기에도 세계적인 해수면 상승과 해침은 지속되었으며, 영월층군의 조하대 램프 퇴적환경은 그대로 유지되어 탄산염 역암층을 협재하는 석회이암과 이회암이 교호하는 전형적인 램프 시퀀스인 문곡층이 형성되었다. 문곡층은 중기 오르도비스기에 퇴적된 것으로 알려진 영흥층에 덮여 있다. 영흥층은 주로 윤회층리를 보이는 조석대지 탄산염암으로 이루어져 있으며, 문곡층의 최상부에서 조하대 퇴적환경이 영흥층의 조석대지 퇴적환경으로 변화한다. 세계적 1차 규모 순차 경계면인 소크(Sauk)와 티피카누(Tippecanoe) 시퀀스의 경계는 영흥층 중부에서 관찰되는 최소퇴적가능공간 부근에서 인지된다. 중기 오르도비스기 초기의 세계적 해수면 하강과 이어지는 해수면의 급격한 상승은 영흥층의 전반적인 상향 천해화 윤회층의 전진퇴적체를 형성하였다. 영월층군이 퇴적된 영월 탄산염 대지의 상대적 해수면 변동곡선을 복원해 보면 같은 태백산 분지의 태백층군이 퇴적된 태백 탄산염 대지의 해수면 변동 곡선과 유사함을 확인할 수 있다. 이것은 두 개의 탄산염 대지가 유사한 조 구조적 운동 역사를 갖는다는 것을 의미하며, 이러한 유사성은 영월층군이 형성된 영월 탄산염 대지가 비록 태백층군이 퇴적된 태백 탄산염 대지와 상이한 퇴적시스템을 갖기는 하지만 상대적으로 가까운 지역에 속해 있었음을 암시한다. 퇴적층서 분석결과에 따르면 영월 탄산염 대지는 태백 탄산염 대지에 비해 상대적으로 열린 천해 환경이었을 것으로 추측된다. 고생대 후기와 중생대 전기에 걸쳐 발생한 북중국지괴와 남중국지괴의 충돌 시기에 영월 탄산염 대지와 태백 탄산염 대지가 복잡한 이동과정을 거쳐 현재의 태백산 분지에 모이게 된 것으로 해석된다.