• 제목/요약/키워드: 단위구조해석

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기후변화에 의한 수공구조물 설계인자 민감도 연구 (Sensitivity of Hydraulic Structures Design Parameter by Climate Change)

  • 공정식;김울안이
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.419-419
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    • 2011
  • 이상호우, 사막화, 빙하융해, 생태계 먹이사슬 변화, 이상기온 등 기후변화의 행태는 지구 곳곳에서 다양하게 발발되고 있으며 그로인해 발생되는 인적 물적 피해가 심각하다. 1996년 집중호우에 의한 연천댐체 파괴, 2002년 8월의 낙동강 유역 장기홍수, 2002년 태풍 루사 및 2003년 태풍 매미 등 국내에서는 기후변화 중에서도 주로 이상호우로 인해 발생하는 피해가 많았으며 이들은 주기성이나 특성을 갖지 않아 예측이 어려운 관계로 망양보뢰 식의 후처리에 급급한 실정이었다. 최근 기후변화에 따른 지역별 홍수량, 가뭄량 등에 관한 연구가 가속화되고 있으며, 이와 더불어 해당 기후모델 발현 시 기존 구조물에 미치는 영향에 대한 연구도 필수적이다. 나아가 기존 구조물 뿐 아니라 새로 시공되는 구조물의 설계에서 기후변화에 대한 안정성을 위해 추가적으로 포함해야 할 요소가 있는지에 대한 연구도 필요하다. 본 연구에서는 가상 기후모델에 대해 그 모델이 예측하는 홍수량이 실제 발현되었을 경우를 가정하여, 기존 수공구조물의 안정성에 미치는 영향을 살펴보고 영향인자의 민감도를 분석하고자 한다. 대상 수공구조물은 붕괴 시 영향력이 큰 정도를 기준으로 필댐, 콘크리트차수벽형석괴댐(CFRD), 콘크리트중력식댐, 제방으로 그 범주를 제한 하였으며 대상유역은 한강으로 가정하였다. 구조물의 안정성 검토방법은 각 구조물의 종류에 따라 상이하다. 흙이 주 재료인 제방과 필댐의 경우, 침투(Piping)와 비탈면(Sliding)에 대한 안정성 평가가 이루어지며 CFRD는 댐체와 벽체로 나누어 안정성평가를 하며 댐체 안정성 평가방법은 필댐과 유사하다. 본 연구에서는 하천설계기준(2009)과 댐설계기준(2005)에 따라 각 구조물의 기준안전율을 책정하였으며 점착력, 내부마찰각, 단위중량 등의 물성치는 해당 지역의 토질특성에 따라 여러 문헌을 참고하여 설정하였고 이를 SEEP/W, SLOPE/W 프로그램을 이용하여 구조해석을 실시하였다. 콘크리트중력식댐은 활동, 전도, 지지력에 대해 각각 안정성을 평가하며 MIDAS와 ABAQUS 프로그램을 병행하여 해석하였다. 민감도(Sensitivity)란 안정성에 영향을 미치는 설계인자들의 변화에 따라 안정성이 어떻게 변화하는 지를 말한다. 기후변화에 의한 수공구조물 설계인자 민감도 연구를 통해 기존 설계과정 또는 안정성 검토 시 해당인자의 기여도를 높이거나 새로운 설계인자를 추가하여 미래 상황에 대한 구조물의 위험 정도를 과거대비 상세히 예측할 수 있으며 나아가 적절한 대응 방안 제시에 기여하여 기후변화에 따른 피해를 감소할 수 있을 것이라고 생각된다.

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콘크리트 박스 거더 3차원 교량정보모델의 호환성 (Interoperability of 3D Bridge Information Model for Concrete Box Girder)

  • 심창수;김덕원;이광명
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.360-363
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    • 2009
  • 토목구조물의 설계 패러다임이 2차원에서 3차원으로 전환될 때 효율성과 재활용성의 관건이 되는 기술적 제약사항이 호환성이다. 대부분의 캐드 엔진이 형상모델 수준에서 호환성 혹은 연계성을 지원하고 있지만 3차원 정보모델에서 요구하는 정보모델의 호환성은 지원하고 있지 않은 실정이다. 이 논문에서는 콘크리트 박스 교량에 대해서 3차원 교량 정보 모델을 구성하고 건설 프로세서에서 이를 활용할 수 있는 방안을 시범적으로 적용한 사례를 정리하였다. 적용 대상 구조물은 FSM 공법으로 시공되는 경간 40미터의 콘크리트 박스거더 교량이다. 견적, 시공시뮬레이션, 해석 등의 프로세서의 요구사항을 반영한 분류체계에 따라 형상모델의 체계를 정의하고 각각의 형상모델 단위에 정보를 부여하는 방식을 사용하였다. 개별 프로세서를 위한 솔류션에서 이러한 형상과 정보가 연계된 내용을 받아들이거나 캐드 엔진에서 필요한 형태로 내보내는 방식을 모두 시도하였다. 3차원 형상 모델과 시간이 부여된 4D 시뮬레이션을 활용하여 공사 스케쥴에 따라 모델 레이어 분류 작업으로 공사 진행 단계가 가상으로 보여진다. 시범 적용을 통해서 가상건설 시스템의 구성하는 개별 솔류션 혹은 정보체계에 대한 문제점과 개선사항을 도출하였다.

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Niclosamide monohydrate, $C_{13}H_8Cl_2N_2O_4\cdotH_2O$의 결정 및 분자구조 (The Crystal and Molecular Structure of Niclosamide monohydrate, $C_{13}H_8Cl_2N_2O_4\cdotH_2O$)

  • 김의성;신현소
    • 한국결정학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-5
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    • 1993
  • 니클로사미드 일수화물의 결정구조는 흑연으로 단색화된 Mo-Ka 방사선을 사용하는 자동 CAD4 회절 기로 측정된 1976개의 독립반점을 이용하여 결정되었다. 결정계는 단사정계이며, 공간군은 P211c이고, 293k에서 단위세포 상수는 a=11.331(3), b=6.964 (2), c=7.347(4)A, p=98.20(3)°, Z=4이다. 구조는 ggg Parity군에 속하는 반불변수를 이용하는 직접법으로 해석하였으며, 완전행렬 최소자승법으로 정밀화하여 최종 신뢰도 R=0.046인 모형을 구하였다. 분자 모양은 ab평면상에 평행하게 놓이는 평면성 구조를 나타낸다.

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Tricyclazole, $C_9H_7N_3S$ 의 분자 및 결정구조 (The Molecular and Crystal Structure of tricyclazole, $C_9H_7N_3S$)

  • Keun Il Park;Young Kie Kim;Sung Il Cho;Man Hyung Yoo
    • 한국결정학회지
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    • 제13권3_4호
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    • pp.152-157
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    • 2002
  • X선 회절법을 이용하여 Tricyclazole, C/sub9/H/sub7/N₃S 분자 및 결정 구조를 규명하였다. 화합물의 결정학 자료: Orthorhombic 공간군 Pca2₁, a=14.889(1) Å, b=7.444(1) Å, c=15.189(2) Å, V=1683.3(3) ų, Z= 8분자 구조는 직접법으로 풀었고 완전최소자승법으로 정밀화하여 1533(F/sub o//sup 2/>4σ(F/sub o//sup 2/))인 독립회절반점에 대하여 최종 신뢰도값 R=0.047을 얻었다. 구조 해석 결과 두 분자가 asymmetric 단위로 구성되어 있으며 각각의 분자는 서로 거의 평형을 이루면서 b축 방향으로 유사 4-fold screw를 이루고 있었다.

N,N'-di-tert-butoxycabonyl-2,7-diazabicyclo[3.3.0]oct-4-ene의 결정구조 (Crystal Structure of N,N'-di-tert-butoxycabonyl-2, 7-diazabicyclo[3.3.0]oct-4-ene.)

  • 김문집;이재혁
    • 한국결정학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.132-137
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    • 1997
  • N,N'-di-tert-butoxycabonyl-2, 7-diazabicyclo[3.3.0]oct-4-ene의 분자 및 결정구조를 X-선 회절법으로 연구하였다. 이 결정의 분자식은 C16H26N2O4, 결정계는 삼사정계이고 공간군은 P1이다. 단위세포상수 a=11.119(1) Å, b=13.638(1) Å, c=6.214(1) Å이며, α=92.14(1)°, β=103.49(1)°, γ=73.35(1)°, V=877.4(2)Å3, T=293(2)K, Z=2이다. 구조해석에 사용한 X-선은 Cu Kα선(λ=1.5418Å)이다. 구조는 직접법으로 풀었으며, 최소자승법으로 정밀화하였다. 최종 신뢰도 R값은 F0>4σ(F0)인 2389개의 독립회절데이타에 대해 5.38%이였다.

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Isoimperatorin, $C_{16}H_{14}O_4$의 결정구조 (Crystal Structure of Isoimperatorin, $C_{16}H_{14}O_4$)

  • 김문집;신준철
    • 한국결정학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.138-143
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    • 1997
  • Isoimperatorin, 4-[3-methyl-2-butenly)oxy]=7H-furo[3,2-g][1] benzopyran-7-one의 분자 및 결정구조를 X-선 회절법으로 연구하였다. 이 결정의 분자식은 C16H14O4, 결정계는 단사정계이고 공간군은 P21/c이다. 단위세포상수는 a=8.865(1) Å, b=9.331(1) Å, c=16.156(1) Å이며 β=98.12(1)', V=1322.9(2) Å3, T=293(2)K, z=4이다. 구조해석에 사용한 X-선은 Cu Kα선(λ=1.5418 Å)이다. 구조는 직접법으로 풀었으며, 최소자승법으로 정밀화하였다. 최종 신뢰도 R값은 Fo>4o(F0)인 1922개의 독립회절데이타에 대해 5.72% 이다.

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Nalidixic Acid의 결정구조 (Crystal Structure of Nalidixic Acid)

  • 김문집;신준철
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.98-102
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    • 1995
  • 1-Ethyl-1,4-dihydro-7-methyl-1,8-naphthyridin-4-one-3-carboxylic acid [Nalicixic Acid]의 분자 및 결정구조를 X-선 회절법으로 연구하였다. 이 결정의 분자는 C12H12N2O3, 단사정계이고 공간군은 P21/c이다. 단위포상수 a=8.910(2)Å, b=13.145(3)Å, c=9.370(3)Å 이며, β=100.06(2)°, V=1080.6Å, T=293K, Z=4이다. 구조해석에 사용한 X-선은 CuKα선(λ=1.5418Å)을 사용하였다. 분자구조는 직접법으로 풀었으며 최소자승법으로 정밀화하였다. 최종 신뢰도 R값은 [F0>4σ(F0)]인 1555개의 독립회절반점에 대해 R=0.055이었다. 이 분자는 한 개의 내부수소결합 O(17)-H(17)…O(14)를 가지고 있다 [2.525(2)Å, 144.3(10)°].

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계층적 Bayesian 구조를 이용한 레이더 강수량 편의보정기법 개발 (Development of Bias Correction Technique of Radar Precipitation Using Hierarchical Bayesian Framework)

  • 김태정;최규현;오태석;권현한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.96-96
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    • 2018
  • 최근 기후변동성으로 유발되는 불안정한 기상상태를 효과적으로 관측하고자 기상레이더가 도입되고 있다. 기상레이더는 경험식으로 산정된 Z-R 관계식을 통하여 레이더 강수량을 제시하게 된다. 이 과정에서 레이더 강수량은 필연적으로 실제 지상에 도달하는 강수량과는 정량적으로 오차가 발생하게 된다. 레이더 강수량에 포함된 오차는 다양한 원인으로 발생하게 되므로 레이더 강수량의 오차 성분을 규명하는 것은 레이더 강수량 활용을 위하여 필수적으로 선행되어야 한다. 본 연구는 지상강수량과 레이더 강수량의 편의를 보정하기 위한 확률통계학적 방법론을 개발하였다. 레이더 강수량의 편의오차를 보정하기 위하여 수문통계학에서 널리 활용되고 있는 계층적 Bayesian 구조를 기반으로 하였으며 자료통합(data pooling) 기법을 이용하여 편의보정 매개변수 추정과정의 불확실성 추정 효율성을 증대시켰다. 본 연구를 통하여 개발된 레이더 강수량 편의보정기법은 계층적 Bayesian 구조를 도입함으로써 편의보정 매개계수의 불확실성을 정량적으로 제시하였으며 유역 단위의 강수상관성을 현실적으로 복원하는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 제안하는 편의보정기법은 편의보정 과정에서 발생할 수 있는 매개변수의 불확실성 및 레이더 강수량의 오차구조를 정량적으로 규명하여 고해상도의 강수정보를 생산함으로써 고도화된 수문해석을 가능케 할 것으로 판단된다.

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두 개의 동일한 타원형 구조를 지닌 광 도파관의 특성 (Characteristics of an Optical Waveguide with Two Identical Elliptical Structures)

  • 장성호;정상호;이승환
    • 한국가스학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.48-54
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    • 2014
  • 본 논문에서는 알코올 측정용 센서의 광학적 특성 향상을 위한 고유한 광학적 구조를 제안하였으며, 모의해석을 실시하였다. 광 도파관은 한쪽에 공통초점을 갖는 두 개의 타원형 광 도파관으로 구성되었으며, 각 광 도파관의 서로 다른 초점에 적외선 광원과 적외선 센서를 갖는다. 두 타원형 광 도파관의 각도가 30도에서 90도로 증가시켰을 때, 단위면적당 최대 입사광량은 $2.23{\times}10^6W/m^2$에서 $5.74{\times}10^5W/m^2$로 감소하였다. 그러나 조사 빔의 반지름은 1.86 mm로 최소값을 나타내었고, 전체 입사 에너지는 90도 각도를 갖는 구조와 비교하여 약 10 % 작은 값을 보였다. 모의해석 결과로부터 본 논문에 제안한 구조는 긴 흡수파장을 갖는 광학적 가스센서의 감도향상에 기여할 것으로 판단된다.

하이브리드 방법을 이용한 다층 미앤더선로 구조의 3:1 광대역 원편파 편파기 설계 (Design of a 3:1 Wideband Circular Polarizer with Multilayered Meanderline Using Hybrid Method)

  • 이철수;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.730-739
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    • 2015
  • 본 논문에서는 6~18 GHz 주파수 범위의 미앤더선로로 구성된 다층 구조의 광대역 원편파 편파기를 설계 및 제작하였다. 미앤더선로-유전체-스페이서의 단위 구성요소에 대한 전송행렬을 경계값 해를 적용하여 제시하였다. 또한, 도파관 모델이 적용되도록 미앤더선로의 배열 구조와 함께 미앤더선로의 등가 서셉턴스를 HFSS 전자기장 해석방법으로 계산하는 방법을 제안하였다. 전자기장 해석방법과 전송행렬을 연동한 하이브리드 방법과 반복 수행법을 이용하여 광대역, 낮은 삽입손실, 낮은 축비 특성을 갖는 다층 구조의 미앤더선로 원편파 편파기를 설계하였다. 제작된 편파기는 동작주파수의 92 % 대역에서 -10 dB 이하의 반사손실과 평균 -0.24 dB의 삽입손실 및 평균 2.6 dB 이하의 축비 특성으로 설계값과 잘 일치함을 확인하였다.