• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.164-170
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• 2021

해상 풍력발전기의 운동 성능 분석 및 개선을 위한 연구가 수행되었다. 본 연구에 사용된 형상은 과거 연구를 참고하여 가져온 것이며 이를 바탕으로 수선면적의 크기를 80% 60% 40% 20%로 각각 설계하여 이에 따른 운동성능을 확인해 보았다. 해상상태는 Sea State 4, 5, 6에서 계산을 수행하였다. 계산과정에서는 상업용 전산 유체역학(ANSYS)과 AQUA를 사용하여 계산을 수행하였다. 전반적인 운동성능의 경우 이론과 동일하게 수선면적의 크기가 줄어들수록 HEAVE, ROll, PITCH와 같은 운동이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 수선면적의 크기가 급격히 줄어든 형상의 경우 복원성 계산을 진행하였을 때 복원성능에서 만족하지 못하는 경우가 발생할 수도 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 해상상태에 따른 적정의 수선면이 있을 수도 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권6호
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• pp.796-802
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• 2018

선박의 유체 저장 탱크 내부의 적재용량에 의한 선박 운동 고유 특성의 변화는 많은 실험 과 연구를 통해 밝혀졌다. 또한 이러한 현상에 의한 선박 운동 특성 변화를 최소화하기 위한 장치는 지속적으로 연구 및 개발되고 있으며, 특히 횡동요 운동에 대한 저감효과에 대한 부분이 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 이러한 장치 중 하나인 저장탱크 내부의 격벽에 의한 횡동요 저감장치의 길이 변화에 따른 간극의 변화에 의한 선박 운동의 변화를 수치 시뮬레이션 하였다. 본 연구를 위해 경계요소법 기반의 부유체 운동 프로그램과 입자법 기반의 전산유체역학 프로그램이 동적 연성된 프로그램을 사용하였으며, 동적 연성된 프로그램은 동일 실험과의 비교를 통해 검증하였다. 검증된 프로그램은 격벽의 길이를 달리하여 간극에 변화를 준 다양한 경우에 대해 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 액체 저장률의 변화 및 액체 탱크 내부의 격벽에 의한 간극의 차이에 의해 선박 운동 특성이 변화함을 응답 진폭 함수의 비교를 통해 확인하였다. 주목할 만한 결과로써 적재용량에 따라 변화하는 선박의 운동 특성이 간극을 조정함으로써 동일한 선박 특성을 가지게 됨을 확인하였으며, 이는 격벽에 의한 간극의 조종을 통한 선박 운동 제어가 가능함을 보여준다. 추후 격벽의 수 및 각기 다른 길이를 가진 격벽에 의한 연구를 수행하여 격벽 길이 조정을 통한 선박 운동 특성 제어에 대한 연구를 수행할 계획이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.72-79
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• 1998

탄소성 보구조물의 정적 변형은 하중의 크기가 소성붕괴력 $F_c$ 보다 작게 될 때만 적용된다. 그러나 충격이나 폭발 상황에서 소성 붕괴력을 넘는 하중을 받는 보 구조물은 정적인 탄소성 변형과 다른 응답특성을 보이게 된다. 본 논문에서는 간단한 구조 모델로서 강-완전 소성 외팔보를 도입하여 소성 붕괴력보다 큰 하중 ($F>F_c$)이 작용하였을 때 구조물의 응답특성을 연구하였다. 계단 하중(step loading)이 가해졌을 경우에 보의 운동을 무차원하여 계산하고 이 결과를 사각형파 하중(rectangular force pulse)이 가해지는 경우에도 이용하여 해석하였다. 해석 수행 결과 무차원화된 힘을 나타내는 파라메타인 $f{\equiv}F/F_c$의 함수로서 보의 변위를 나타낼 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권11호
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• pp.31-37
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• 2018

대부분의 초고층 건물은 지상 구조물과 주차와 상가 용도 등으로 사용되는 복수층의 지하 구조물로 구성된다. 지하층은 초고층 건물의 지진응답에 큰 영향을 줄 수 있지만 내진설계에서 이의 영향이 명확하게 규명되지 않았다. 국외에서 가장 널리 사용되는 고층 구조물 내진설계 지침서에서는 지하층은 모델링하되 주변 지반은 모사하지 않으며 지하층-지반 운동학적 상호작용을 고려하여 계산된 기초 저면의 운동을 적용할 것을 권장하고 있다. 본 연구에서는 지하 1층과 5층 구조물에 대한 동적 해석을 수행하여 지하층 저면에서의 운동을 계산하였으며 자유장 운동과 비교하였다. 수치해석 결과를 내진설계 지침서에 제시된 상호작용을 고려하는 두가지 방법과 비교한 결과, 지하 1층의 경우 이 중 한가지 방법이 해석결과와 잘 맞지만 지하 5층의 경우 지침서에 제시된 방법은 큰 차이가 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.437-450
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• 2014

원전의 항공기 충돌 리스크 평가에 사용되는 대표매개변수를 선정하기 위한 방법론을 개발하였다. 대상 원전은 국내의 대표적인 경수로형 원전 중 하나로 선정하여 3차원 유한요소 해석 모델을 구축하였다. 콘크리트 재료모델에는 소성손상모델이 적용되었으며, 강재는 다중선형곡선거동을 가지는 것으로 모델링하였다. 운동에너지, 전체 충격량, 최대 충격량, 최대 하중등 4종의 대표매개변수 후보군을 선정하였다. 각각의 매개변수 후보군은 모두 충돌 속도와 질량의 함수로 표현되므로, 충돌속도 50~200m/s, 항공유량 30~90%의 범위에 대하여 매개변수값을 도출하고 충돌 해석을 수행하여, 충돌 시의 구조 응답과의 상관관계를 분석하였다. 모든 해석에서 항공기의 기종은 보잉767 기종으로 선정하였다. 충돌해석에는 Riera의 하중-시간 이력 함수를 이용한 해석기법을 적용하였다. 매개변수와 충돌 시 응답의 상관관계 적합성은 결정계수값을 이용하여 분석하였다. 4 종의 대표매개변수 후보군 중 최대 하중값이 가장 직관적일 뿐만 아니라 본 연구에서의 해석 케이스에서는 응답과의 상관성도 가장 뛰어난 것으로 나타남에 따라, 항공기충돌 리스크 평가를 위하여 가장 적합한 매개변수라 할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.247-258
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• 2004

복합적층 곡선패널의 비감쇠 강제진동문제를 해결하기 위한 쉘 요소를 제안하였다. 본 연구에서는 절점당 6개의 자유도를 갖는 4절점 EAS 쉘요소를 사용하였다. EAS 방법을 이용하여 전단잠김과 면내잠김 현상을 극복하였으며, 전단보정계수를 사용하지 않고 분포형상함수에 의해 두께방향에 따른 전단변형을 포물선으로 분포시킨 수정된 1차전단변형이론을 적용하였다. Newmark 직접적분법이 시간에 관한 운동방정식의 적분과 시간이력을 해결하기 위해 적용되었다. 곡선패널의 기하학적 조건과 화이버 보강각도 및 적층조건 등의 매개변수 변화에 따른 강제진동응답을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1487-1494
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• 1990

본 연구에서는 공기분자간 평균 자유비형거리(molecular mean free path)를 고려한 수정된 레이놀즈 방정식을 공기막 두께의 미소 교란항에 대하여 전개하여 비선 형 정적 평형방정식과 교란 미분방ㄹ정식을 구하였다. 비선형 정적 평형방정식을 슬 라이더의 정량적인 거동형태를 표시하므로 이를 이용하여 슬라이더의 정적특성을 구할 수 있다. 이에 반하여, 동적 교란미분 방정식은 슬라이더의 간극함수에 대한 각종 교란에 의하여 유발되는 반발압력을 정성적으로 나타내므로, 슬라이더의 외부교란에 대한 응답특성 및 자기복원특성 등을 구할 수 있다. 이러한 특성을 서스펜션에 부착 된 헤드 시스템의 운동방정식에 함께 고려하여 시스템의 동적 특성을 해석하고 슬라이 더의 설계변수가 이에 미치는 영향을 고찰하고저 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.538-542
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• 2015

선체의 횡관성모멘트는 선박의 횡운동 특성을 다루는 경우 제외될 수 없는 요소로서 그 크기의 적정성은 선체 동특성 해석의 결과와 신뢰성에 큰 영향을 미친다. 그러나 선박은 질량분포와 형상이 복잡하므로 이를 직접적인 계산을 통해 값을 구하기에는 과정이 매우 복잡하고 대상 선박의 구체적인 관련 자료를 얻기도 어렵다는 점에서 실용적으로는 선체 질량의 등가적 관성반경을 선체폭의 일정비율로 계산하는 간접적인 방법이 통용되고 있다. 한편, 어느 선체의 자유 횡운동이 나타내는 횡요 주기와 감쇠형태는 관성모멘트에 의해 영향을 받기 마련이고 따라서 이러한 응답의 결과적인 모양으로부터 역으로 해당 선박의 관성모멘트를 구하는 일반식의 도출이 가능할 것으로 유추될 수 있다. 본 연구에서는 관찰에 의한 선체의 횡요 주기는 경사각의 진폭 감쇠비에 의해서도 달라지는 관계를 해석하여 횡요 주기와 경사각 진폭 감쇠비 모두를 함수 인자로 포함하는 일반식에 의해 횡관성모멘트 크기가 구해질 수 있음을 나타내었다. 또한 이러한 일반식에 횡요 관찰 선박의 주요 제원을 적용하였을 때 나타나는 특성 그래프들을 분석한 결과 횡요주기뿐 아니라 진폭감쇠비가 함께 검토될 때 얻어지는 관성모멘트 값이 보다 정확해진다는 것을 확인하였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.427-436
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• 2006

운동하는 물체의 동특성 해석을 위한 상태 공간 모델 방식이 컴퓨터에 의한 미분방정식 해석의 수학적인 도구로서 도입되었다. 시스템 표현이 간단한 행렬 연산 형태로 이루어지므로 선형 및 비선형, 시변 및 시불변 시스템과 단변수 및 다변수 시스템 등에 대하여 통일된 방식의 모델이 사용가능하다. 그리고 이러한 상태 공간 모델을 해석하기위해서는 복잡한 벡터 연산을 하여야 하지만 패킷 소프트웨어의 특정함수를 사용하여 쉽게 해석할 수가 있다. 그러나 최근에는 상용 프로그램의 발전에 따라 동특성 해석을 위한 상태 공간 모델을 대화형 도형 처리를 하여 매우 간단하게 동특성을 시뮬레이션 할 수 있는 방법이 제공되고 있다. 본 논문은 운동하는 물체의 동특성 해석을 하는 데 교육용으로 활용할 수 있는 시뮬레이터를 개발하는 목적으로 항공기의 세로 동특성 해석을 위한 시뮬레이션을 수행하고자 하였으며 항공기 세로 안정성에 대한 과도응답 특성을 해석하는 시뮬레이터를 설계하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.255-264
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• 2015

SC (steel plate concrete)구조는 새로운 구조형식으로서 SC구조물의 내진설계에 적용할 수 있는 감쇠비의 규명이 필요하다. 이 연구에서는 실험적 방법을 통해 SC구조의 감쇠비를 분석하였다. 연구를 위하여 SC 전단벽 시편을 제작하고, 대형 진동대를 이용하여 진동시험을 수행하였다. 시험에서 계측한 가속도응답신호는 전달함수로 변환한 후 동적실험모드분석기법을 적용하여 분석하였다. 구조물의 감쇠비는 입력운동의 수준에 따라 달라질 수 있으며, 이 연구의 실험에서 적용한 입력운동의 수준은 시편의 항복강도의 절반보다 낮은 수준으로서 여기서 분석된 구조감쇠비는 약 4%정도이다. 이 연구결과를 고려하여 SC구조물의 운전기준지진에 대한 내진설계에는 4% 감쇠비를 적용할 수 있을 것으로 판단된다.