임베디드 시스템 시장이 확대되면서 최근 들어 자동차, 선박, 로봇 등과 같은 다양한 분야에서 임베디드 소프트웨어에 대한 관심이 증가되고 있다. 이와 관련하여 임베디드 운영체제, 임베디드 소프트웨어 모델링 기법, 임베디드 소프트웨어 테스팅 등 다양한 연구들이 이루어지고 있다. 그러나 지금까지 임베디드 분야가 하드웨어 분야에 치중되어 왔기 때문에 임베디드 시스템 개발에 있어서 체계적인 공학적 접근 방식이 미약한 상태이다. 이 뿐만 아니라 임베디드 시스템 개발에 있어서 재사용성을 고려한 프레임워크 기반의 설계 기법 등은 반영되지 못한 실정이다. 이렇게 개발됨으로써 시스템 내에 죽은 코드(Dead Code)들이 산재해 있을 뿐만 아니라 시스템의 재사용성이 매우 저조한 결과를 보이고 있다. 본 논문에서는 이러한 재사용성 향상을 위한 임베디드 시스템의 프레임워크를 제시하고, 이 프레임워크에 대한 정적 메타 모델을 제시한다. 이러한 메타 모델을 통해 임베디드 시스템의 재사용 프레임워크의 구조를 표현 할 뿐만 아니라, 이를 기반으로 다양한 임베디드 시스템 형태에 따라 모델을 쉽게 확장하여 설계할 수 있도록 한다.
KSLV-I의 위성 어댑터의 구조 형식으로 결정된 세미 모노코크 형식의 잘려진 원뿔형 구조체를 제작하고, 정적 구조 시험을 수행하였다. 설계 하중에 따라 순수 압축, 순수 굽힘, 순수 전단, 복합 하중을 가하여 변형률 및 변위를 측정하고, 구조의 건전성을 확인하였다. 최종적으로 파괴 시험을 수행하여, 국부 좌굴 모드 및 파괴 형상을 관찰하였으며, 파괴하중 및 모드를 유한 요소법으로 해석하여 비교한 결과 정확한 파괴 하중의 예측이 가능하였다.
중트럭통행으로 인한 철근콘크리트 교량바닥판의 열화는 교량구조물을 유지보수하는데 있어서 심각한 문제중 하나이며, 프리캐스트 바닥판을 이용한 교량바닥판의 시공 및 교체 방법이 실용적이며, 효과적인 방법으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 프리캐스트 바닥판 사이 연결부에 대한 정적실험을 수행하여 실험부재의 탄성영역 및 극한 상태하에서 프리캐스트 바닥판 사이 교축직각 방향 연결부의 강성 및 강도를 평가하였다. 정적실험결과, 무수측 모르나트를 채움재로 사용한 프리캐스트 바닥판 사이 교축방향 연결부는 교축방향으로 적정량의 프리스트레스를 도입함으로서 일반 현장타설 철근콘크리트 바닥판에 비해서 균열에 대한 사용성이 향상되는 것으로 나타났다.
정적 프로그램 분석기는 프로그램의 결점을 찾아내는 초기 목적에서 진화하여, 역공학. 재공학. 메트릭 검증 등 도구의 front-End 모듈로 많이 쓰이고 있다. 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있고. 또 많은 관련 도구들이 소개되었지만, 사용자가 생각을 직접 코드형태로 구현하고, 결과를 모델형태로 표현하여, 시험하고 검증할 수 있도록 도와주는 프레임웍 수준 도구들은 거의 나와있지 않다. 본 논문에서는 정적 프로그램 분석을 쉽게 할 수 있도록 지원하는 기반도구의 설계를 제안한다. 본 연구에서는 언어의 파싱과 시각화 과정의 반복되는 작업들을 추상화하고, 분석 코드를 파싱 코드와 분리함으로써 사용자로 하여금 분석 과정에 집중할 수 있도록 도와준다.
다양한 실행 경로가 존재하는 실시간 시스템을 이해하기 위해 시스템의 정적 정보와 함께 동정 정보가 사용자에게 적절히 제공되어야 한다. 본 논문은 정적 정보와 동적 정보를 표현하기 위해 SRL(System Representation Language)을 사용한다. 정적 정보는 SRL 노드를 분석해서 얻고 동적 정보는 SRL을 실행함으로 얻는다. SRL의 가상 실행은 시스템 독립적인 자바 가상 기계를 통해 이루어진다. 가상 실행은 순방향뿐만 아니라 역방향으로도 이루어진다. SRL 실행 라이브러리는 순.역방향 실행을 위해 SRL 각 구문의 의미 규칙에 맞게 정의하며 자바 가상 기계를 통해 실행되는 클래스 파일로 컴파일된다. 메모리에 로딩된 SRL은 SRL 실행 라이브러리를 동적으로 호출하여 가상 실행을 이룬다. 동적 실행을 통해 추출된 동적 정보는 SRL에 포함된다.
본 연구에서는 판 구조물의 정적 압괴거동을 규명하기 위하여 보강되지 않은 시험체를 포함하여 압축하중 작용방향 뿐 아니라 직각방향 및 양방향으로 보강재가 부착된 정사각형 단면 강관에 대한 정적 압괴 실험을 수행하였다. 실험결과를 바탕으로 시험편의 유효 압괴길이와 평균 압괴강도를 조사하였고, 실용적인 압괴거동의 평가를 위해 등가 판두께의 개념을 제안하였다. 또한, 등가 판두께의 개념을 적용하여 보강된 정사각형 단면 강관의 평균 압괴강도의 계산을 위한 이론모델을 제시하고, 실험결과와의 비교를 통하여 그 정도와 유용성을 검증하였다.
본 연구에서는 다단계 온도프리스트레싱이 도입된 강재보의 정적거동을 평가하기 위하여 H형강 시험체에 다단계 온도프리스트레싱을 도입한 후 정적 재하시험을 수행하였다. 도입한 온도 프리스트레싱력들의 차이 및 강재보와 커버플레이트 이음 형태에 따른 영향을 비교하기 위하여, 커버플레이트의 두께 및 커버플레이트와 강재보의 이음형식에 따라 높이 400mm, 길이 6,000mm의 시험체를 제작하였다. 정적재하 실험결과, 커버플레이트와 H형강을 볼트 이음하여 프리스트레싱한 시험체는 온도프리스트레싱이 도입되지 않은 시험체와 비교하여 항복하중은 13~18%, 강성은 27~34% 증가하였고, 볼트 및 용접 이음한 시험체는 항복하중이 18~29%, 강성이 43 ~51% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 다단계 프리스트레싱의 도입으로 하중재하상태에서 시험체에 작용하는 응력상태가 다단계로 나타났다. 따라서 다단계 프리스트레싱의 도입은 강재보의 항복하중 및 강성을 증가시킬 수 있고, 단면 효율 및 프리스트레싱 효율의 증대가 가능할 것으로 판단된다.
항공기 날개 구조물은 유체를 포함한 연료탱크로 사용되며, 연료탱크와 날개구조물을 연결하는 체결부는 복합재 구조물을 사용한다. 항공기 날개 구조물에 고속의 물체가 관통 또는 폭발하게 되면 수압램 현상이 발생하며, 수압램 현상에 의해 연료탱크에 높은 압력이 생성된다. 이러한 높은 앞력은 날개구조물 뿐만 아니라 연료탱크와 체결부의 파손을 야기하기 때문에 전투용 항공기의 기체 생존성 확보를 위해서는 수압램 효과에 대한 체결부의 거동을 확인해야 한다. 본 연구에서는 수압램 검증 시험에 앞서 항공기의 복합재 날개 외피와 스파 체결부를 모사한 4종류의 복합재 T-Joint에 정적 인장 시험을 수행하여 시편의 파손 거동을 스트레인 게이지와 초고속 카메라를 통해 확인하였다. 스트레인 게이지를 통해 얻은 변형률을 기준으로 동일한 형상과 하중 조건을 갖는 유한요소해석 모델링의 해석 결과를 비교하여 모델링의 타당성을 확인하였으며, 정적 하중에서 복합재 T-Joint의 파손응력을 확인하였다. 유한요소해석을 통해 향후 진행될 수압램 시험에서 각 시편이 파손되는 압력을 예측하였다.
카나드 형상 고기동 항공기의 개념 설계 단계에서 높은 받음각 항공기 정적 안정성 분석을 위해 저속 소형 풍동시험을 수행하였다. 본 연구에서는 1/50축척의 일반적인 카나드-동체-날개 형상을 소형 풍동시험 모델로 사용하였다. 높은 받음각 비선형특성을 포함한 정적 안정성을 분석하기 위하여 카나드 굽힘에 따른 수직 꼬리 날개 효과를 분석하였다. 또한 높은 받음각에서 Nose Chine 효과를 분석하였다. 실험 연구에서 얻은 결과를 토대로 카나드 형상 항공기 높은 받음각 정적 안정성에 미치는 형상 변화 효과를 분석할 수 있었다.
축소화된 사각형 및 패들형 블레이드, 금속재 및 복합재 허브와 같은 물리적인 축소형 형상의 변화에 따른 실물크기 무힌지 로터의 하중특성에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 축소형 로터 모델을 활용한 정적시험, 지상 및 풍동시험을 수행하였다. 정적시험은 구조강성 및 관성특성, 고유진동수 및 감쇄율을 확인하기 위해 수행하였으며, 지상 및 풍동시험은 정지 및 전진 비행조건에서 안정성 및 공력특성을 확인하기 위해 수행하였다. 시험결과에 따르면, 동일한 조건에서 축소형 복합재 허브와 패들형 블레이드를 결합한 경우가 수직하중이 더 높았다. 축소형 복합재 허브와 패들형 블레이드가 결합된 형태가 금속재 허브의 결합된 형태보다 패들형 블레이드의 운동을 더 유연하게 구속하고 있음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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