• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.12 no.3
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• pp.434-441
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• 2012

An analytic solution to the extended mild-slope equation was derived for waves propagating over an axi-symmetric pit. The water depth inside the pit was in proportion to a power of radial distance from the center of pit. The equation was transformed into the ordinary differential equation using the method of separation of variables. The coefficients of differential terms were expressed as an explicit form composing of the phase and group velocities. The bottom curvature and the square of bottom slope terms, which were added to the extended mild-slope equation, were expressed as power series. Finally, using the Frobenius series, the analytic solution to the extended mild-slope equation was derived. The present analytic solution was validated by comparing with the numerical solution obtained from FEM.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.14 no.3
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• pp.463-469
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• 2014

Safety related devices unconstrained temporally in the process of operation of nuclear power plants could be damaged by the sliding during seismic activity. In this study sliding response of unconstrained objects to the base excitations is studied experimentally and analytically. In experiments static and dynamic tests to determine the coefficient of friction and the shaking table experiments to verify the sliding response of the analytic results were conducted. Numerical solutions by solving the nonlinear differential equations of motion governing sliding were found by the computer program using the step by step acceleration method. The exact solutions of the sliding response to the simple forms of base excitations were found to verify the computer program developed in this study. Relative displacement envelopes were suggested as a colliding criteria of the unconstrained objects.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.8 no.1
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• pp.116-120
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• 2007

In this study, it is presented analytic results of bending problems in the anisotropic curved thick beam and the anisotropic curved thin beam. The anisotropy is that the material properties are different in each directions and it is difficult to solve the analytical solutions because the behavior is complex. In applying numerical method to solve differential equations of anisotropic curved beams, this study uses the finite element method. Both thin beam theory and thick beam theory are used as the basic governing equations of bending problems in the anisotropic beams. The analytic results are compared between the anisotropic curved thick beams and the anisotropic curved thin beams.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.38 no.6 s.155
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• pp.429-438
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• 2005

In this study, a couple of ordinary differential equations which can describe random waves are derived from the Boussinesq equations. Incident random waves are generated by using the TMA(TEXEL storm, MARSEN, ARSLOE) shallow-water spectrum. The governing equations are integrated with the 4-th order Runge-Kutta method. By using newly derived wave equations, nonlinear energy interaction of propagating waves in constant depth is studied. The characteristics of random waves propagate over a sinusoidally varying topography lying on a sloping beach are also investigated numerically. Transmission and reflection of random waves are considerably affected by nonlinearity.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.305-305
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• 2021

XP-SWMM은 EAP-SWMM의 Runoff 기능을 보완하고 2D 해석 기능을 새롭게 추가하여 만든 외산(XP Solutions) 프로그램으로 도시유역 유출량 산정, 우수관거 추적 등과 같은 모의가 가능한 종합 모형이다. 그 중 2차원 분석 기능(2D XP-SWMM)은 연산 결과를 Tu-Flow 모형에 대입한 도시침수 해석모형으로 실무에서 주로 사용되고 있다. 그러나 XP-SWMM은 수량 부분 외에도 수질 부분의 다양한 모형이 통합되어 있어 라이센스 가격이 상당히 높고, 국내 환경에 적합한 모형 수정 등 기술지원을 받기 어렵다는 단점을 갖고 있다. 또한, 실무 활용성이 높은 2차원 분석기능의 경우 모의에 소요되는 시간이 크다는 한계점을 갖고 있다. 2D XP-SWMM 연산의 소요시간이 큰 주요 원인은 계산 시간간격마다 큰 셀수의 행렬 계산을 반복하기 때문이며, 격자를 촘촘하게 설정할수록(행렬의 수가 증가할수록) 수치해석에 소요되는 시간은 기하급수적으로 늘어나게 된다. 2D XP-SWMM 연산은 편미분방정식을 계산하는 모형으로 반복법을 채택하고 있기 때문에 짧은 시간내에 침수해석을 진행해야하는 웹기반 초단기 홍수예경보 시스템 등에 활용하기에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 2D XP-SWMM 보다 연산속도를 향상시킨 2차원 도시침수 모형을 개발하였다. 기존 XP-SWMM 중심의 실무 적용성을 유지하고자 XP-SWMM과 동일하게 EPA-SWMM 엔진을 활용하였고 DEM 기반의 지표수 흐름방향 결정 알고리즘을 결합하였다. 본 연구에서 개발한 도시침수 모형 결과를 울산광역시, 청주시 등 도심지에서 발생한 과거 침수피해의 양상과 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.33 no.1
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• pp.9-16
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• 2020

The objective of this study is to propose closed-form solutions to the free vibration response of single-degree-of-freedom (SDOF) systems, as part of fundamental research on dynamic systems with Coulomb friction. The motion of a dynamic system with Coulomb friction is described by a nonlinear differential equation, and, due to the variation in the sign of friction force term with the direction of motion, it is difficult to obtain the closed-form solution. To solve this problem, the nonlinear differential equation is directly computed by numerical integration, or an approximated solution is indirectly obtained using a linear differential equation wherein the damping effect due to Coulomb friction is replaced by an equivalent viscous damping term. However, these conventional methods do not provide a closed-form solution from a mathematical point of view. In this regard, closed-form solutions to the free vibration response of SDOF systems with Coulomb friction are derived herein by considering that the sign of the friction force term is reversed in each half-cycle of motion and by expanding it to the entire time history using the power series function. In addition, for a given initial condition, both the number of free vibration half-cycles and the response at the instant when free vibration motion stops are predicted under the condition that the motion of free vibration is stopped when the amplitude of the friction force is higher than that of the restoring force due to stiffness.

• Membrane Journal
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• v.22 no.6
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• pp.470-480
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• 2012

In this study, for a linear tubular membrane with constant diameter the mass balance considering permeate velocity of the each unit length was established. On this basis, mathematical modelling of flows in a pipe was solved using nonlinear second order differential equations as well as steady-state equation. Since this equation is nonlinear, Gauss-Seidel method or another iteration method were used to solve the differential equations. Simulation algorithm for numerical solutions was presented. Also since the permeate flow is varied as operating condition, the solution of equations at each conditions using numerical integrations such as Simpson's rules was used. In order to analyze and compare simulation results, we have performed experiments using a hollow fiber membrane with almost identical tubular membrane. Comparison of theoretical and experimental results, pressure drop, flow rate, and permeate flow in a hollow fiber membrane, were illustrated.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 2003.10a
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• pp.120-125
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• 2003

본 연구는 원자력 발전소에 있는 방화벽의 케이블 관통부위에 설치된 CPFS(Cable Penetration Fire Stop)시스템 안에서 일어나는 동적열전달 현상을 3 차원으로 나타낼 수 있는 시험시뮬레이터에 사용될 수학적 모델과 수치계산 알고리즘의 개발에 관한 것이다. CPFS 내에서 일어나는 열전도 현상을 나타내는 지배방정식은 주어진 조건들 하에서 포물선형 편미분방정식(Parabolic PDE)으로 나타난다. 문제를 단순화하기 위해 열의 흐름을 두 성분으로 나누었다 즉, 케이블과 평행한 선을 따라서 일어나는 열전도와 벽면과 평행한 평면 위에서 일어나는 열전도로 나누었다. 먼저 선을 따라 일어나는 동적 열전도 현상을 나타내는 PDE를 연속과완화(SOR: Successive Over-Relaxation)를 적용하여 유한한 불연속점들에 대한 연립 상미분방정식(ODE)으로 전환했고, 그 연립방정식은 ODE Solver 를 이용하여 풀 수 있었다. 둘째로, 각 불연속 점에 위치한 평면 위에서 일어나는 열전도를 계산하기 위해서, 유한요소의 합을 근사식으로 이용하여 PDE를 ODE로 전환해서 계산하는 유한요소법(Finite Element Method)이 이용된다. 여기서 시간과 공간의 함수 T(x, y, z, t)인 온도는 각 선의 점들과 각 평면의 요소들에 대해서 일정한 시간간격으로 초기온도와 경계온도를 업데이트하여 계산을 반복한다. 이러한 일련의 계산결과를 바탕으로 CPFS 시스템 내에서의 온도분포의 동적인 변화를 해석한다. 결론적으로 관통하는 케이블이 CPFS 시스템의 온도분포에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 시뮬레이션 결과는 CPFS 내의 온도분포를 쉽게 이해할 수 있도록 3 차원 그래픽으로 나타냈으며, 상용소프트웨어 FEMLAB 으로 계산한 결과와 비교해서 개발된 모델과 계산 알고리즘의 정당성을 보였다. 맞이하고 있음을 볼 수 있다. 국내광업이 21C 급변하는 산업환경에 적응하여 생존하기 위해서는 각종 첨단산업에서 요구하는 소량 다품종의 원료광물을 적기에 공급 할 수 있는 전문화된 기술력을 하루속히 확보해야 하며, 이를 위해 고품위의 원료광물 확보를 위한 탐사 및 개발을 적극 추진하고 가공기술의 선진화를 위해 선진국과의 기술제휴 등 자원산업 글로벌화 정책이 절실히 요구되고 있음을 알 수 있다. 또한 삶의 질을 향상시키려는 현대인의 가치관에 부합하기 위해서는 각종 소비제품의 원료를 제공하는 광업의 본래 목적 이외에도 자연환경 훼손을 최소화하며 개발 할 수밖에 없는 구조적인 어려움에 직면할 수밖에 없다. 이처럼 국내광업이 안고 있는 여러 가지 난제들을 극복하기 위해서는 업계와 정부가 합심하여 국내광업 육성의 중요성을 재인식하고 새로운 마음가짐으로 관련 정책을 수립 일관성 있게 추진해 나가야 할 것으로 보인다.의 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 브랜드 이미지와 서비스 품질과의 관계에서 브랜드이미지는 서비스 품질의 선행변수가 될 수 있음을 증명하였으며 4개 요인의 이미지 중 사풍이미지를 제외한 영업 이미지, 제품 이미지, 마케팅 이미지가 서비스 품질에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 둘째, 지각된 서비스 품질과 가격 수용성과의 관계에서, 서비스 품질은 최소 가격에 신뢰서비스 요인에서 정의 영향을 미치고 있으나 부가서비스, 환경서비스에서는 역의 영향을 미침을 알수 있고, 최대 가격에 있어서는 욕구서비스 요인은 정의 영향을 미치지만 부가서비스의 경우에는 역의 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 셋째, 서비스품질과 재 방문 의도와의 관계에 있어서 서비스품질은 재 방문 의도에 영향을 미침을 알 수 있다. 따라서 브랜드 이미지는 서비스품질의 선행변수가 될 수 있으며, 서비스품질은 가격 수용성과 재방문 의도에 영향을 미치고 있음을 알 수

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.6 no.4 s.22
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• pp.81-92
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• 2006

This paper presents exact solutions for the free vibrations and buckling of rectangular plates having two opposite, simply supported edges subjected to linearly varying normal stresses causing pure in-plane moments, the other two edges being free. Assuming displacement functions which are sinusoidal in the direction of loading (x), the simply supported edge conditions are satisfied exactly. With this the differential equation of motion for the plate is reduced to an ordinary one having variable coefficients (in y). This equation is solved exactly by assuming power series in y and obtaining its proper coefficients (the method of Frobenius). Applying the free edge boundary conditions at y=0, b yields a fourth order characteristic determinant for the critical buckling moments and vibration frequencies. Convergence of the series is studied carefully. Numerical results are obtained for the critical buckling moments and some of their associated mode shapes. Comparisons are made with known results from less accurate one-dimensional beam theory. Free vibration frequency and mode shape results are also presented. Because the buckling and frequency parameters depend upon Poisson's ratio ( V ), results are shown for $0{\leq}v{\leq}0.5$, valid for isotropic materials.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.10 no.4 s.37
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• pp.615-627
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• 1998

In order to determine the maximum shear force, the maximum bending moment, the maximum pure torsion. the maximum warping torsion, and the maximum bimoment for the curved girder grid bridges, it is important to find the location of live load applied to the curved girder grid bridges, so that the influence line can be estimated. The fundamental differential equation concerning the behaviour with warping effects for the curved girder is developed by Vlasov. In this paper, the influence line of shear force, bending moment, pure torsion, warping torsion, and bimoment due to unit vertical load and unit torsional moment for curved I-girder grid bridges with variable and constant cross section are obtained by using the finite difference method and compared with respectively.