• 설비공학논문집
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• 제5권4호
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• pp.285-294
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• 1993

An oscillatory motion of natural convection in a two-dimensional square enclosure fitted with a horizontal partition is investigated numerically. The enclosure was composed of the lower hot and the upper cold horizontal walls and the adiabatic vertical walls, and a partition was positioned perpendicularly at the mid-height of one vertical insulated wall. The governing equations are solved by using the finite element method with Galerkin method. The computations were carried out with the variations of the partition length and Rayleigh number based on the temperature difference between two horizontal walls and the enclosure height with water(Pr=4.95). As the results, an oscillatory motion of natural convection has perfectly shown the periodicity with the decrease of Rayleigh number, and the stability was reduced to a chaotic state with the increase of Rayleigh number. The period of oscillation gets shorten with the decrease of the partition length and the increase of Rayleigh number. The frequency of oscillation obtained by the variations of stream function is more similar to the experimental results than that of the average Nusselt number. The stability of oscillation grows worse with the increase of Rayleigh number. The transition Rayleigh number for the chaos is gradually decreased with the increase of the partition length.

• 전산구조공학
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• 제8권1호
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• pp.95-106
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• 1995

지하철의 운행에 의한 소음과 진동은 운행로 주위의 주민을 괴롭히는 중요한 요소의 하나이다. 일반적인 건물의 진동은 횡방향의 진동을 많이 고려하고 있으나 지하철의 운행에 의한 건물의 진동은 수직방향의 진동을 주요하게 다루어야 한다. 수직방향의 진동을 고려하기 위한 구조물은 보의 진동이 고려된 모델이어야 한다. 따라서 구조물의 수평방향 진동을 고려하기 위하여 사용된 모델은 수직방향의 진동을 고려하기 위한 모델과 같이 사용될 수 없다. 건물의 수직진동을 고려한 해석을 수행하기 위해서는 보의 관성력을 충분히 고려할 수 있는 모델이 사용되어야 한다. 본 논문에서는 지하철의 운행에 의한 구조물의 수직방향진동을 고려하기 위한 구조물의 해석 모델기법에 대하여 연구한 결과 기둥의 경우 하나이상 보의 경우 두개 이상의 요소로 나누어 해석하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권4호
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• pp.211-219
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• 2006

초음파 서모그라피는 초음파 진동 에너지 여기에 의한 물체의 표면 및 표면 아래에 존재하는 결함부위의 선택적 발열 특성을 적외선 열영상 카메라로 관측하는 것이다. 결함(균열, 박리, 공극 등) 이 존재하는 구조물에 초음파 진동 에너지를 입사시킬 경우 결함 부근에서의 국부적인 발열로 인해 건전 부위와의 급격한 온도차를 드러내는 핫 스폿이 관측된다. 초음파 진동 에너지 여기에 의한 핫 스폿 관측 및 분석을 통해 결함을 진단하는 것이 초음파 서모그라피를 이용한 비파괴 결함 진단 방법이다. 이를 이용한 결함 검출을 위해서는 초음파의 진동에너지를 검사 구조물에 효율적으로 전달하는 것이 중요하다 본 논문에서는 초음파 서모그라피를 이용한 실시간 결함검출에 대해 기술한다. 초음파 진동에너지의 입사 방향에 따른 결함 검출 특성을 평가하기 위해 진동에너지의 전달 방향을 시편과 수직 또는 수평방향으로 각각 입사시켰다. 각각의 입사 방향에 따른 초음파 트랜스듀서 양단에 인가되는 전압을 디지털 오실로스코우프로 계측 비교하였다. 결함 검출에 사용한 시편은 14 mm 두께의 SUS 균열(crack) 시편, PCB 기판(1.8 mm), 인코넬 600 판(1.0 mm) 및 CFRP 판(3.0 mm)의 4종류이다. 4종류의 시편에 대해 280ms 펄스폭의 초음파에너지를 수직 수평으로 각각 입사시켰다. 4종류 모두 수직방향으로 초음파 진동에너지를 입사시켰을 때 수평방향에 비해 전달 손실이 적었다. 복합재료인 PCB, CFRP 판은 수직방향으로 초음파 진동에너지를 입사시켰을 때 수평방향에 비해 결함 위치에서 열이 크게 발생하였으며 선택적 발열 현상도 3배 이상 지속되었다. 금속재료인 인코넬 600판과 SUS 시편은 수평방향이 수직방향보다 핫 스폿이 빨리 관측되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권7호
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• pp.871-877
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• 2007

최근 발생한 오대산지진(2007년 1월 20일)으로부터 관측된 지반진동 파형을 이용하여 응답스펙트럼을 분석하였으며, 결과를 국내 원자력 관련 구조물의 내진설계 기준과 비교하였다. 연구에 이용된 지반진동 개수는 수평성분 및 수직성분 각각 21개 및 8개이다. 지반진동을 이용하여 주파수별 지반응답을 구하고 정규화 분석 및 통계적 분석을 하였다. 본 연구결과를 국내 원자력시설물의 내진기준에 해당하는 Reg. Guide 1.60과 비교한 결과 특히 약 10 Hz 이상의 고주파수 영역에서 수직 및 수평 성분 모두 MPOSD스펙트럼이 Reg. Guide 1.60보다 높은 값을 보여 주었다. 따라서 향후 국내 지진활동 실정에 적합한 내진설계를 위해 수직 및 수평 성분 모두 10Hz 이상의 고주파수 대역에서 응답스펙트럼 값을 심각하게 고려할 필요가 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.164-176
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• 2003

하계 진동만에서 얻어진 영양염 DIN(dissolved inorganic nitrogen) 및 DIP(dissolved inorganic phosphate)의 분포는 이들 농도가 만안쪽에서 매우 높은 것이 특징이다. 또 표층(0∼1 m)과 저층(8 m∼bottom)은 만 안쪽이 고농도 이고 중층(1∼8 m)은 상대적으로 낮다. 이러한 영양염의 분포특성을 바람, 조류, 밀도의 수평경도력 및 잔차류를 고려한 생태계모델을 이용하여 조사하였다. 수치실험은 이들 조건들이 영양염에 각기 어떻게 영향을 미치는 가에 주목하여 실시되었다 조석잔차류를 고려한 경우는 전반적으로 관측값보다 저농도의 분포를 보였고, 바람, 조석잔차류 및 밀도의 수평경도력에 의한 효과를 포함한 경우는 보다 관측값에 근접한 결과를 얻었다 이러한 결과는 통계적 분석 방법에서도 잘 뒤받침된다. 본 연구결과는 하계 진동만에서 영양염의 분포변동에 조류효과 뿐만이 아니라 바람에 의한 취송류 및 밀도의 수평경도력에 의해 발생하는 밀도류의 효과가 매우 중요함을 시사한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.853-859
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• 2015

진동대 실험 시 진동대와 구조물 사이에 발생하는 상호작용을 파악하기 위하여 1자유도 전단건물의 조화진동 실험을 전자기력으로 구동되는 힘-제어 진동대를 이용하여 수행하였다. 실험에서는 진동대와 전단건물의 수평방향 가속도를 측정하였으며, 실험 결과를 이해하기 위한 방법으로 전단건물의 진동대 실험을 조화하중이 작용하는 비구속 2자유도계로 이상화하였다. 이상화 된 이론모델의 운동방정식으로부터 전단건물과 진동대의 가속도를 구하였으며, 이들 가속도를 가진력에 대한 비로 나타낸 증폭계수와 진동대의 가속도 진폭에 대한 전단건물의 가속도 진폭의 비인 전달계수를 구하였으며, 이들 결과를 실험결과와 비교하여 진동대와 전단건물 사이에 발생하는 상호작용을 파악하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.143-150
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• 2021

본 연구에서는 지진시 옹벽의 수평변위량을 예측하는 기법을 개발하고자 옹벽과 지반의 진동시스템에 대한 운동 방정식을 유도하고 그로부터 도출되는 미분방정식은 Runge-Kutta-Nystrom 방법을 이용하여 해를 구하였다. 이러한 계산과정을 고려하여 지진시 옹벽의 수평변위를 얻는 해석과정을 프로그램화하였는데 해석기법의 핵심이 되는 변위-힘 관계를 탄성완전소성으로 모델링하는 계산 알고리즘을 제시하였다. 개발된 프로그램을 가정한 옹벽문제에 적용한 결과 해석을 통해 얻은 시간-변위관계와 시간-힘 관계 그리고 변위-힘 관계는 합리적인 결과를 보임을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 개발된 해석기법에 의하면 진동시간이 경과함에 따라 옹벽에는 전면방향으로 변위가 발생되게 되는데 사이클당 변위량은 시간이 경과됨에 따라 일정한 값에 수렴됨을 알 수 있었다. 자연 진동주기에 따른 옹벽의 변위를 계산해 보았는데 한 개의 스프링을 적용한 경우의 스프링상수로부터 유도되는 자연 진동주기가 지진 진동주기와 같을 때 보다는 약간의 차이를 보일 때 변위가 가장 크게 계산되었다. 이러한 이유는 옹벽-지반 진동시스템이 강성이 다른 두 개의 스프링으로 모사되었기 때문으로 볼 수 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1963-1970
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• 1992

본 연구에서는 Fig.1에 나타낸 정 등의 모델을 사용하여 공간내의 자연대류 유동을 수치적으로 해석하고 실험결과와 비교하여 수평격판에 의해서 발생하는 진동유 동의 특성을 규명하고자 한다. 본 수치해석에서는 물(Pr=4.95)을 내부유체로 하여 Rayleigh수, 공간의 폭에 대한 격판길이(L/W)및 격판의 열전도율의 변화가 자연대류 진동유동에 미치는 영향을 밝히고, 밀폐공간의 경사에 의해 진동유동이 사라지는 각 도, 즉 천이 경사각도를 찾아 내고자 한다. 이러한 유동특성을 파악하기 위하여 본 연구에서는 지배방정식을 Galerkin method를 사용한 2차원 유한요소법(FEM)으로 수치 해석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권1호통권34호
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• pp.47-61
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• 1998

수평곡선 I형교에서는 곡선주형의 초기곡률로 인하여 휨과 비틀림이 서로 연성 되어 복잡한 거동을 하며. 교량전체 거동에 가로보가 미치는 영향이 상당히 크다. 수평곡선 I형교의 거동특성을 파악하기 위해서는 곡선주형과 함께 가로보를 고려하여야 한다. 본 연구에서는 수평곡선 I형교에 대한 자유진동해석을 위하여 곡선주형을 유한요소 모델링하기 위한 곡선보요소와 가로보를 모델링하기위한 직선보요소를 구성하고, 이들 보요소를 사용한 유한요소 해석 프로그램을 개발한다. 곡선보 요소는 초기곡률과 됨을 고려하기 위하여 박판곡선보 이론에 근거하여 2축 대칭단면을 갖는 I형 곡선보에 대한 유한요소 정식화를 통하여 구성되며, 이때 형상함수는 박판곡선보의 선형 정적 평형방정식의 제차해를 사용한다. 직선보 요소는 됨자유도를 포함하여 절점당 7자유도를 갖는다. 개발한 프로그램에서는 직교좌표계를 사용하여 전체 강성행렬과 전체 질량행렬을 구성하며, 고유치를 구하기 위하여 Gupta의 방법을 사용한다. 기존의 연구결과를 이용하여 구성된 곡선보 요소를 비교검증하고, 수치해석 예제를 통하여 개발한 프로그램의 결과와 쉘요소를 사용하여 범용유한요소해석프로그램으로 수행한 결과를 비교한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.171-176
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• 1993

초정밀 공작기계의 구조물은 Sub-micron의 운동정밀도를 갖추어야 초정밀기계로서의 기능이 유지된다. 특히 가공기의 베드구조물은 구동요소간의 상대 위치를 정.동적으로 규정 해주는 중요한 기본구조물이므로 고강성, 고쇠감성,열안정성, 경년변화에 대한 치수의 안정성등의 성능이 요구되며, 이를위해 공간적인 형상 설계 및 구조재의 선정에 고도의 기술이 필요하다. 따라서 본 연구는 낮은 고유진동수의 특성을 갖으면서 하중의 설치높이의 변화에서도 고유진동수가 일정히 유지되고 또한 구조물의 중심변화에 대한 수평조절이 가능하면서 자동제어가 가능한 공기스프링을 초정밀 가공기의 방진시스템으로 활용방안에 대하여 연구하였다.