• 건축사
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• 통권619호
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• pp.28-33
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• 2020

2017 경기도건축문화상 사용승인 부문 대상. '여주박물관 여마관'을 검색하면 나오면 수상기록이다. 검은 유리로 구성된 반듯한 건물과 남서쪽 모서리가 잘려나간 삼각면이 단정하면서 인상적이다. 검은 유리면은 하늘을, 삼각면은 남한강을 비추는 건물이 자연과 스스럼없이 어우러진다. 설계의 백미는 건물 안에 있다. 돌로 쌓은 층 위에 건물을 두고 건물 안 전면에 통유리를 설치해 남한강 상류와 파란 하늘이 바로 앞에 있는 듯 경이롭게 다가온다. 이곳을 설계한 이성관 건축사가 이곳을 설계한 나이는 68세였다. 현재는 72세, 현역이다. 지난 10월 8일 여주박물관 1층에서 이성관 건축사를 만났다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.18-24
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• 2011

이 연구에서 GRP 관의 하중-처짐 거동을 조사, 보고하였다. 지중매성 GRP관은 높은 내화학성, 높은 부식저항성, 경량성, 관표면의 매끄러움, 지반-관의 상호작용 고려에 따른 경제성 등의 탁원한 역학적, 물리적 특성들로 인해 건설현장에서 광범위하게 사용되고 있다. 지중에 매설되는 연성관을 설계하기 위해서는 ASTM D 2412 (2010)에 따라야 한다. ASTM D 2412 (2010)에 따라 설계할 경우, 관의 원강성 (PS)을 편평시험에 따라 먼저 결정해야 하는데, 이 시험이 귀찮고 노동력을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 UTM에 설치된 형태의 GRP관의 하중-처짐 거동을 유한요소법에 따라 모사하였으며, 유한요소법에 의한 모사에는 재료의 탄성계수와 단면의 기하학적 치수 등 기초적인 자료를 사용하였다. 이와 같은 연구로부터, 관재료가 관의 단면내에서 비교적 일정하지 않음에도 불구하고 수직방향의 관변형이 3%와 5%가 발생할 경우, 편평시험과 수치해석적 연구 결과가 15%이내의 차이로 하중의 예측이 가능함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권8호
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• pp.633-643
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• 2015

본 연구의 목적은 고효율 미세기포 공급장치인 산기관을 개발하기 위하여, 미세기포를 이용하여 하폐수에 용존산소를 효율적으로 공급하고 슬러지에 의한 기공의 막힘을 최소화함으로써 호기성 미생물에 의한 유기물 분해공정의 효율성과 내구성을 개선하고자 하였다. 종래의 미세기포 산기관을 개선하기 위하여, 실험과 전산해석 방법을 이용하여 미세기포를 발생시키면서 슬러지에 의한 막힘현상이 없는 원뿔형 산기관을 개발하였다. 전산해석을 통하여 단위 산기관 내부의 공기유동패턴을 확인하여 산기관 설계를 보완하고, 모의 생물반응기에 단위 산기관을 적용하여 발생 기포 거동 실험과 2상유체유동에 대한 전산해석을 수행하였다. 실험 결과로서 모의 생물반응기 내에서 발생기포 수직 길이 및 상승속도 등 기포거동에 대한 통계치를 도출하였으며, 전산해석 결과로서 기포군의 거동을 포함한 유동특성에 대한 메커니즘을 규명하였다. 이를 통하여 고효율 산기관 설계를 체계화하였고 모의 생물반응기 내에서 기포거동과 내부유동 현상을 규명함으로써, 실증 수처리장 규모 생물반응기에 산기관 군체를 적용하여 산소전달특성 및 내부유동특성을 파악하고 시스템을 설계하는데 중요한 근거를 제시하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.171-174
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• 2004

본 논문은 Hspice 를 사용한 달팽이관 생역학의 능동적이며 선형적인 1 차 그리고 2 차원 모델링을 보여준다. Hspice 모델링의 장점은 달팽이관 생역학을 아날로그 IC 칩으로 구현할 수 있다는 점이다. 즉 Biochip 으로 설계하는데 활용된다. 본 논문은 달팽이관 생역학을 어떻게 전기회로 모델화한 뒤, 다시 어떻게 Hspice 코드로 표현하는 가를 보여준다. 달팽이관 회로가 Hspice 코드 실행을 위해 변형되어야만 하는 과정을 상세히 보여준다. 1 차원의 결과와 2 차원의 결과를 비교하고 있다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회/대한산업공학회 2005년도 춘계공동학술대회 발표논문
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• pp.1108-1113
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• 2005

한국정부가 제조물책임법을 2002년 7월에 도입한 이래, 많은 제조업체가 설계해석 툴의 도입을 검토하고 있다. 또한, 원청업체의 요청에 의해 설계해석 툴을 도입하기도 한다. 일반적으로 설계 해석 툴들은 엄청나게 복잡하고 방대한 지식을 포함하고 있기 때문에, 이 툴을 사용하는 해석 전문가 역시 전문가는 설계 및 분야에 관한 방대한 지식을 터득해야 한다. 따라서, 중소기업에 이런 툴을 도입하기 위해서는, 도입비용 뿐 아니라, 운용 인력 확보에도 상당한 애로를 겪고 있다. 본 연구에서는, 신축관을 설계하는 업체를 대상으로 하여, 신축관의 특성을 이해하기만 하면 해석이 가능한 시스템을 구축하여, 해석 툴의 사용자 범위를 확대하고자 한다. 이 목표를 달성하기 위하여, MS-Excel, MDT, ANSYS를 통합하였으며, 이 연구결과로, 특별한 교육을 받지 않은 설계자도 이 통합 시스템을 운용할 수 있고, 설계 및 검증 시간을 획기적으로 단축할 수 있음을 확인하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.684-689
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• 1998

전기출력 150 MWe(열출력 392 MWth)의 U-Zr 이원합금핵연료 사용 소형노심인 액채금속로 KALIMER 98.03 설계 노심에 대하여 열수력 특성을 분석하고, 그 결과를 97.07 설계 노심의 열수력 설계특성과 비교.분석하였다. 분석을 위해서 냉각재 유량배분 계산에 ORFCE-F, 유량배분에 따를 온도계산에는 ORFCE-T를 사용하였는데, 이들은 현재 KALIMER 개발의 개념설계 초기 단계에서 사용하고 있는 모듈이다. 열수력 특성 분석은 먼저 각 집합체의 출력과 핵연료봉의 최고 선출력에 따라 유량그룹을 설정하고, 각 집합체의 최고온도 연료봉에 대하여 냉각재 온도, 피복관 중심온도, 핵연료 중심온도 등을 계산하는 방식으로 수행한다 열수력 특성분석 결과 98.03 설계 노심이 97.07 설계 노심에 비해 노심내 출력분포가 더욱 평탄화 되어, 노심 유량영역은 16개에서 11개로 감소되었고, 그에 따를 온도계산에서도 피복관 중심에서의 2$\sigma$ 온도가 6$65^{\circ}C$에서 628$^{\circ}C$로 낮아지는 둥 매우 향상된 설계임을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권9호
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• pp.777-787
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• 2014

불투수지역이 대부분인 도시유역의 경우, 우수관을 통한 우수의 배제가 유출시스템의 대부분을 차지한다. 도시지역의 우수관로 및 빗물펌프장의 용량을 설계하기 위해서는 일반적으로 강우빈도해석을 통해 계산된 빈도별 강우를 Huff시간분포 등을 사용하여 일괄적으로 시간 분포시켜 유출을 계산한다. 그러나 이러한 설계는 기후변화 등으로 인해 게릴라성 호우 등이 빈번히 발생하고, 평균적인 강우강도가 증가하고 있는 현실의 불확실성을 제대로 반영하지 못한다. 그러므로 본 연구에서는 설계강우사상의 첨두강우강도가 가지는 불확실성을 분석하기 위해, 설계강우사상을 시간 분포시키는 대표적인 방법이며, 실제 본 연구의 적용지역인 가산1빗물펌프장의 설계에 사용된 Huff 2분위 방법과 과거 발생한 실제 강우사상들을 이용한 유출해석을 실시하였다. 그 결과, 유역 내 지체효과가 거의 없는 도시지역의 경우에는 총강우량보다는 첨두강우강도에 의해 유역 내 홍수가 유발된다는 것을 확인하였고, 이를 입증하기 위해 회귀분석을 수행하였다. 즉, 총강우량이 같다고 하더라도, 첨두강우강도에 따라 상류 우수관의 범람이 야기될 수 있으며, 이러한 현상은 같은 빈도의 설계강우량이라고 해도 지속시간이 짧은 경우에 더 큰 첨두강우강도를 가지므로 더욱 두드러졌다. 이것을 본 연구에서는 설계강우사상를 시간분포시킴에 의해 야기되는 첨두강우강도의 불확실성이라고 정의하고, 이에 대한 정량화 및 고려가 도시지역의 유출시스템 설계 시 고려되어야 함을 제안하였다.

• 한국측량학회지
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• 제15권1호
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• pp.75-80
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• 1997

지하철이 설계되기 위해서는 우선 지하철이 놓이는 곳의 지형도와 종·횡단도면, 지하매설물도면의 획득을 위한 측량이 선행되어야 한다. 특히, 지하매설물들에 의한 대형사고 및 지하철의 시공에 있어서의 정확한 물량산출을 위해서 지하매설물에 관련된 정보는 정확하게 지형도상에 표현되어야 한다. 지하철 설계시 고려되는 지하매설물로는 상수도관, 하수도관, 한국전력선로, 한국통신선로, 도시가스관이 고려된다. 또한, 지형도상에 기록되어져야하는 지하매설물들의 속성들은 관의 재질, 관의 길이, 관의 직경, 관의 수, 관의 깊이, 관의 위치 등이다. 이들 속성들은 지하철의 실시설계 및 시공시 물량산출에 매우 중요한 속성들이기 때문에 정확히 기록되어진다. 지하매설물들의 정확한 위치 및 정보를 이용하여 GIS를 구축하므로써 구조물의 시공시 대형사고를 막을 수 긴고, 사고가 발생했을 경우 그 사고범위 및 위치를 파악할 수 있어 보다 효율적인 관리가 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 지하매설물 측량조사에서 얻은 속성정보들을 지형도상에 표시한 지하매설물들의 지형정보와 연결하여 지하매설물들의 위험도에 따른 분석 및 사고범위를 예측할 수 있는 지하매설물관리 시스템을 제시하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1375-1383
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• 1994

관수로시스템 문제는 수리학적 및 시스템운영 제약조건아래서 시스템의 전체비용을 최소비용으로 구하는 것이다. 관수로시스템 문제는 수많은 국지해(local minimum)을 갖는 비볼록(nonconvex) 이므로 종래의 최적화 기법은 임의의 국지해만을 구할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 좀더 나은 국지해를 구하기 위해 외부탐사 및 내부최적화 단계 즉 2 단계 분해기법을 제안하였다. 외부탐사 단계에서는 관로들의 최적유량을 찾기 위해 여러 국지해 사이를 이동하면서 좀더 나은 국지해를 찾는 방법인 추계학적탐사방법(stochastic probing method)을 이용 하였고 내부최적화 단계(local minimizer)에서는 외부탐사 단계에서 구한 국지해를 증진시킨다. 이 제안한 방법은 신설 관수로시스템 설계와 기존 관수로시스템의 확장에 적용할 수 있으며, 제안한 방법의 효율성을 검증하기 위해 어느 관수로시스템을 표본으로 채택하여 제안한 방법을 적용한 결과 먼저 발표된 연구자들의 결과보다 적은 비용으로 설계할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권11호
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• pp.967-976
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• 2010

우수관의 성능이 한계상태(performance limit state)에 도달할 확률을 정량적으로 산정할 수 있는 FORM(First-Order Reliability Model)의 AFDA(Approximate Full Distribution Approach) 신뢰성 모형을 개발하였다. 우수관망에서 각각의 관으로 유입하는 유량이 그 관의 허용 가능 배출량을 초과하여 성능한계상태에 도달할 때 이를 파괴상태(failure state)라 정의하여 신뢰함수를 수립하였다. 우수관거로의 유입량은 합리식, 유출량은 Manning의 공식을 적용하였다. 또한 신뢰성 해석을 위한 관련 확률변수들에 대한 통계적 특성과 분포함수에 대한 해석이 수행되었다. 강우자료의 불확실성 해석에서 우리나라 여러 중소도시에 대한 연 최대강우강도의 확률분포가 Gumbel 극치분포함수와 일치함을 확인하였다. 개발된 신뢰성 모형을 Y자형 우수관망에 적용하여 성능한계상태가 발생할 확률, 즉 파괴확률(probability of failure)을 정량적으로 산정하였다. Manning의 공식을 이용하여 우수관의 직경 변화에 따른 파괴확률의 거동특성을 분석하였다. 특히 문경과 대전의 50년 재현기간을 갖는 설계 강우강도에 대한 우수관의 파괴확률을 산정한 결과에 의하면, 관의 직경이 특정수치 이하일 경우 파괴확률이 급격히 커지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 실제 우수관의 유효직경이 설계직경에 가깝도록 항상 관내 불순물을 제거하는 것이 파괴확률을 줄이는 최선의 방법임을 의미하는 것이다. 또한 우수관 시스템의 경우 여러 개의 관이 모여 하나의 관으로 흘러 들어가는 경우가 많으며 이 경우 다중파괴유형(multiple failure mode)을 적용하여 시스템이 파괴상태에 도달할 확률을 정량적으로 산정하였다. 본 연구에서 개발된 신뢰성 모형은 우수관의 운용, 관리, 감독은 물론 설계에 활용이 가능 할 것이다.