한국지진공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2001
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pp.251-259
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2001
본 논문은 직접 변위 설계법의 기본개념을 이용하여 비대칭 평면을 갖는 벽 식구조의 변위에 근거한 내진설계방법을 제안한다. 제안된 설계방법은 구조시스템의 각 벽체의 강도비와 강성비 및 목적 설계 변위를 결정하고, 직접 변위 설계법에 따라 설계하중은 구하는 과정으로 이루어진다. 탄성 영역에서는 강성 편심을, 비탄성 영역에서는 강도 편심을 주요한 설계변수로 사용하였다 성능에 기초한 내진설계의 개념에 따라 비대칭 평면을 갖는 구조물이 요구되는 성능 수준을 효과적으로 만족할 수 있도록 본 논문은 시스템의 비틀림 미케니즘과 각 벽체의 변형능력을 고려하였다. 제안된 설계방법을 이용하여 중진과 강진 지역에 대해 예제 구조물의 설계하중을 구하고, 최적의 설계방법을 제안하였다.
전기 집진과정은 극히 많은 기초과정(elementary process)이 같은 무게로 관여하고 있으며, 이것이 문제의 해명과 기술의 향상을 복잡하게 그리고 곤란하게 만들고 있다. 이와같이 다변수의 복잡한 프로세스란점이 전기집진장치가 다른 집진장치 혹은 다른 화학공학적 프로세스에 비해 크게 다른 점이다. 그러므로 집진과정에 관한 연구는 아직 불충분할 뿐만아니라, 그 성과와 전기집진장치의 설계가 직접 연결될 단계에 이르지 못하고 있다. 이 공백을 메우기 위하여는 금후 위에서 기술한 여러 기초과정에 관하여 보다 더 연구를 진행시킴과 동시에, 각개의 프로세스변수를 집진시스템으로서의 전집진율로 관련지을수 있는 가능성을 제시할 수 있는 시스템적 관점에 입각한 성능시가법과 설계이론의 연구 및 그 확립이 크게 요망되고 있다.
본 연구에서는 간단한 압축성 유체이론에 기초하여 렘젯 엔진의 초음속 흡입구를 개념 설계하고 보다 넓은 범위의 운영조건에서 안정적인 성능을 내도록 블리딩 유동제어 연구를 수행하였다. 초음속 흡입구의 성능을 개선시키기 위해서는 충격파 안정성, 충격파-경계층 상호작용 및 유동 박리를 적절히 제어할 수 있어야 한다. 비점성 해석을 통해 얻어진 1차 기초설계 형상으로부터 점성을 고려하여 충격파의 강도와 경계층 및 박리의 효과가 반영된 2차 수정설계를 수행하였다. 그 결과 설계조건에서 충격파가 안정화되고 목표 흡입 유량을 만족하는 형상을 얻었다. 흡입구가 탈 설계조건 내에서도 성능이 유지되도록 하기 위해 블리딩을 적용하였다. 질량유량 경계조건을 이용하여 블리딩 효과를 모델링 하였으며 위치와 개수를 조절해가며 성능변화를 관찰하였다.
본 논문은 능력중심사회를 구현하고 산업현장과 교육, 훈련, 자격제도의 불일치 문제를 해결하기 위한 국가직무능력표준과 부합되어 취업현장에서 발생하는 재교육과 사회적비용등의 근본적 문제점을 해결하기 위한 인프라로 한국형 NCS직업기초능력평가시스템을 설계하고 부가적으로 시스템의 기술성능 표준지표를 개발하여 한국형 NCS직업기초능력시스템의 해외진출 성과를 창출하기 위한 연구이다. NCS직업기초능력시스템은 컴퓨터, 태블릿PC, 스마트폰등의 멀티디바이스에 적절한 반응형으로 개발되어지며 글로벌 보급을 위하여 연계대상 운영체제, 인터페이스 프로토콜, 패킷포맷, 암호화, Class Component, 동시접속 수, 감독관-수검자 응답속도, 서버-관리자 응답속도, 응시답안 자동복구 속도, 실시간 답안전송 속도의 국제적 표준에 부합되는 10개 성능평가 지표를 설계하고 개발한다.
국내 건설시장의 기술경쟁력 강화의 일환으로 현행 콘크리트구조 설계기준을 시방설계(Prescriptive Design) 방식에서 성능기반설계(Performance Based Design) 방식으로의 전환과 관련된 연구가 활발히 수행되고 있다. 이와 관련하여 성능기반설계 방식에 기초적으로 필요하고 국내 레디믹스트콘크리트 제품에 최적화된 콘크리트 재료모델을 개발, 구축하기 위하여 기존 외국 성능기반설계기준상의 재료모델과의 비교검증과 국내에서 생산 및 사용되고 있는 레디믹스트콘크리트 제품의 품질현황 파악 및 성능평가 등을 수행하고 있다. 이에 현재까지 진행된 연구추진 현황 중 압축강도 및 탄성계수 예측모델 부분에 대하여 정리하였다.
21세기 한반도에는 인명과 사회 경제 시스템에 큰 피해를 초래할 수 있는 대규모 지진활동이 활발할 것으로 추정되고 있다. 서울시에서 수행한 "서울시 지진대응 모델 개발"에 관한 연구에서 서울지역에 규모 6.3이상의 가상지진이 발생할 것으로 예측하였다. 국내의 축적된 연구 결과가 부족하고 국내 현실을 반영한 제반 요소들이 충분히 평가 검증되지 않은 상태이기 때문에 기존의 지진피해 평가 기법을 적용하기에는 근본적인 제약이 있다. 따라서, 국내 현실에 보다 적합한 다양한 연구를 수행하기 위해서는 기초적 연구들이 먼저 수행되어야 한다. 본 연구는 국내에 적합하고, 신뢰성 있는 지진피해 평가시스템 구축을 위한 기초연구의 하나로서 비내진 설계된 철근콘크리트 아파트 건축물을 대상으로 현황조사에 의한 자료의 수집과 분석을 통해 이들 건축물의 표준형을 설정하고 이들의 내진성능점을 도출하여, 비내진 설계된 철근콘크리트 아파트건축물의 피해평가를 위한 기초자료를 제시하는 것을 목적으로 한다.
구조최적설계는 구조물의 성능 개선을 추구하며, 항공 및 자동차의 설계 등에서 사용된다. 최근에는 구조최적설계를 위한 상용 소프트웨어들이 잘 개발되어 있기 때문에 산업 분야에서 쓰임이 활발해지는 추세이다. 본 연구에서는 구조최적설계 상용 소프트웨어 중에서 많이 사용되는 Genesis, MSC. Nastran과 OptiStruct에 대해 성능 비교 연구를 수행한다. 최적설계의 관점에서 소프트웨어 성능은 설계결과의 우수성과 수행에 소요된 CPU 시간으로 평가할 수 있다. 치수최적설계, 형상최적설계와 위상최적설계에 대하여, 구조 예제들을 풀이한다. 공정한 비교를 위하여 구조최적설계의 수행 환경과 방법은 동일하게 통일한다. 또한 최적설계 결과를 분석하고 각 소프트웨어의 성능과 특징에 대해 토의한다.
최근들어 국내외적으로 그리드에 대한 다양한 연구가 이루어지고 그리드 킬퓨팅 기술에 대한 상용화의 추세가 보이면서 그리드 시스템에 참여하는 엔티티의 수가 날로 증가하고 있다. 따라서 Globus에 기반한 그리드 환경에서의 기존의 LDAP 시스템은 늘어나는 부하를 처리하기에는 충분하지 못하게 되었고 제공할 수 있는 성능의 한계를 초과하고 있다. 이를 위여 고성능 그리드 환경에 부합되는 새로운 LDAP 시스템의 설계가 필수적이고 이를 위해서는 기존 LDAP 시스템에 대한 성능분석이 우선시 되어야 한다. 하지만 기존의 대부분의 연구는 읽기 동작이 대부분을 차지하는 기존의 응용들을 위한 성능향상에 목적을 두고 있어서 쓰기 동작이 대부분을 차지하는 그리드 환경에 적용하기에는 부적합하다. 본 논문에서는 기존 분산 디렉토리 시스템의 성능분석의 결과를 제시하며 이를 위하여 M/M/1 큐잉모델을 기초로 기존 분산 디렉토리 시스템에 대한 분석모델을 도출하고, 이 분석모델을 통한 성능분석의 결과를 제시한다. 본 논문의 목표는 이러한 성능분석의 결과를 바탕으로 고성능 그리드 환경에 부합되는 새로운 LDAP 시스템의 설계방향을 제시하고자 한다. 또한 이러한 결과들은 고성능 그리드 환경에서 LDAP 기반의 GIS 시스템의 설계에 기초자료 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
성능기초설계를 위한 기존의 설계방법 및 지침은 플랫 플레이트구조의 내진성능을 정확히 예측하지 못한다. 이전의 연구에서는 슬래브-기둥 접합부에 대하여 비선형 유한요소해석를 이용한 변수연구를 수행하였으며, 해석결과 및 기존실험결과에 근거하여 플랫 플레이트 접합부의 휨모멘트 강도와 최대변형능력을 추정할 수 있는 설계방법을 개발하였다. 본 연구에서는 선행연구결과와 비선형 해석결과에 근거하여 플랫 플레이트구조의 일반화된 모멘트-변형각의 관계를 제안하였으며, 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증하였다. 또한 풍하중을 받는 플랫 플레이트구조의 변형을 쉽게 구할 수 있도록 0.2% 층간변위비에 대한 슬래브의 강성보정계수를 제안하였다.
본 연구에서는 지진시 앵커기초의 파괴한계성능을 평가하기 위하여 진동대 실험을 수행하였다. 앵커기초에 발생 가능한 열화현상인 균열의 영향을 평가하기 위하여 균열이 없는 시편, 관통균열 시편 그리고 파괴예상면 내에 측면균열이 있는 시편을 제작하여 각각의 파괴한계성능을 평가하였다. 우선적으로 임팩트 해머에 의한 가진 실험을 통하여 동특성분석실험을 수행하여 실험모형의 동특성을 분석하였으며, 앵커기초의 파괴 시까지 진동대 실험을 수행하여 극한거동을 평가하였다. 최종적으로 앵커기초의 설계기준과 비교하여 거동특성을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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