본 연구는 세입증가율 예측을 위해 사용되는 각종 세수추계모형의 예측능력을 상호비교하는 데 목적이 있다. 본 연구에서 고려하는 세수추계 방식은 네 가지이다. 첫째는 단순 ECM 모형으로서 오차수정모형(error correction model)을 각각의 세목에 적용하여 세수를 예측하는 것이다. 둘째는 SUR-ECM 모형으로서 단순 ECM 모형의 개별 회귀방정식을 통합하여 SUR(Seemingly Unrelated Regression) 방식으로 추정한 후 이를 이용하여 세수를 예측하는 것이다. 셋째와 넷째는 흔히 사용되는 탄성치 방식으로서, 과거의 연도별 탄성치를 5년간 또는 10년간 평균하여 이를 바탕으로 향후의 세수를 예측하는 것이다. 이러한 모형비교를 통해 얻은 결과는 다음과 같이 요약될 수 있다. 첫째, 단순 ECM 모형과 5년 평균 탄성치 모형은 예측력에 있어 큰 차이가 없다. 둘째, SUR-ECM 모형과 10년 평균 탄성치 모형은 예측력에 있어 큰 차이가 없다. 셋째, 단순 ECM 모형보다는 SUR-ECM 모형의 예측력이 높으며, 5년 평균 탄성치 모형보다는 10년 평균 탄성치 모형의 예측력이 높다. 넷째, 어느 경우에든 예측 오차가 상당히 크고 이러한 오차는 예측시계가 넓어질수록 커진다. 예를 들어, 5년 후의 세수에 대한 예측치는 평균적으로 오차의 절대값이 10% 수준에 이른다. 탄성치 모형이 단순 ECM 모형이나 SUR-ECM 모형에 비해 그리 나쁜 예측결과를 낳지 않는다는 것은 새로운 사실이다. 또한 5년 평균 탄성치보다 10년 평균 탄성치를 사용하는 것이 더 나은 예측치를 낳는다는 것은 세수예측에 있어 최근의 자료만을 사용하는 것보다는 과거 꽤 오랜 기간의 자료를 사용하는 것이 바람직하다는 점을 시사한다.
본 논문에서는 강사장교의 극한강도 및 파괴모드를 간략하게 예측할 수 있는 간단하고 빠른 해석법을 제안하였다. 기존의 비탄성 고유치해석의 기본 개념을 바탕으로 기둥 요소에 대한 수렴 기준을 보였고, 사장교 구조 시스템의 거더 및 주탑 요소에서 보-기둥 거동을 고려하기 위한 새로운 수렴 기준을 제시하였다. 제시된 방법의 타당성 검증을 위하여 중앙경간 길이와 거더의 높이를 변화시킨 강사장교 모델에 대하여 제안된 비탄성 고유치 해석과 비선형 탄소성 해석 결과를 비교하였다. 해석 결과, 제안된 수렴 기준을 적용한 비탄성 고유치 해석은 기존에 기둥의 수렴기준을 적용했던 방법에 비하여 강사장교의 극한강도를 보다 정확히 예측할 수 있었다. 또한, 제안된 방법은 강사장교의 파괴모드 역시 근사하게 모사 가능함을 알 수 있었다.
꼰 섬유(twisted yarn)로 이루어진 복합재료의 탄성계수를 예측하기 위한 강성모델을 제시하였다. 이 모델은 단위 셀 구조를 바탕으로 하여 좌표변환과 구성 재료의 연성 상수를 체적 평균함으로써 복합재료의 탄성계수를 예측하는 방법이다. 해석적인 결과와 실험치와의 비교를 위하여 두 종류의 꼬임 각을 가지는 섬유로 구성된 복합재료에 대한 시험을 하였으며 인장, 압축, 전단 강도와 탄성계수를 구하였다. 이 시험편은 유리섬유 및 에폭시 수지를 사용한 RTM 성형법으로 제조하였다. 탄성계수에 대한 비교 곁과 예측치와 실험치는 비교적 잘 일치하였다. 이 모델에 의해 구해진 3차원적인 탄성계수 값은, 꼬인 섬유로 이루어진 직조형 복합재료 구조물의 구조해석을 위한 기본 물성치 입력값으로 사용될 수 있다.
전자장치들의 소형화 및 박형화가 됨에 따라 전자장치의 수명과 직결되는 열적문제가 중요해지고 있다. 열적문제를 해결하기위해 열확산과 단열을 통한 열적 안정성 연구가 필요하다. 허니컴 샌드위치 평판은 이방성의 열전도계수를 갖는다. 허니컴 샌드위치 평판이 적용된 시스템에 대해 온도분포와 열변형을 해석하기 위하여 열 및 탄성 물성치가 필요하다. 본 연구에서는 허니컴 코어의 크기, 두께 그리고 구성된 재료에 따라 허니컴 샌드위치 평판의 물성치가 변하기 때문에 허니컴 샌드위치 평판의 열전도계수, 열팽창계수, 탄성계수, 전단탄성계수, 푸아송비와 같은 열 및 탄성 물성치를 예측하였다.
탄성 및 비탄성좌굴 고유치해석법을 이용하여 강절프레임의 보-기둥부재의 유효좌굴길이를 산정하는 개선된 방법을 제시한다. 이를 위하여 먼저 설계기준에 제시된 압축재의 내하력 곡선식으로부터 접선계수이론(tangent modulus theory)에 근거하여 세장비-접선계수(tangent modulus), 응력-변형률 곡선식을 유도한다. 이때 안정함수를 이용하여 보-기둥요소의 접선강성행렬을 얻고, 비탄성 좌굴 고유치해석법을 제시하며 이를 이용하여 유효좌굴길이를 산정하는 방법을 제시한다. 해석예제를 통하여 강절프레임에 탄성 및 비탄성좌굴해석법에 의한 유효좌굴길이 비교결과를 제시하고, 매개변수 연구 결과를 제시한다.
집성재 보의 처짐의 경우 목재의 이방성 및 목재의 재질 특성(옹이, 목리경사 등) 때문에 이론식의 신뢰성 검토가 필요하다. 비파괴 탄성계수와 휨강도 시험을 통한 실측 탄성계수를 처짐곡선 미분방정식에 대입하여 휨 처짐을 산출하였으며 화상처리 방법을 통해 얻어진 실제 처짐과 비교하여 이론식에 의한 변형 예측의 타당성을 검토하였다. 방정식에 적용된 탄성계수는 초음파시험기를 이용한 제재판의 탄성계수와 종진동의 고유진동수를 이용한 제재판의 탄성계수로 구해진 예측 탄성계수($E_{cu}$, $E_{cf}$)와 제작된 집성재의 초음파의 통과속도를 이용한 탄성계수($E_{gu}$)와 종진동의 고유진동수를 이용한 탄성계수($E_{gf}$)를 대입하였다. 화상처리에 의한 실제 처짐과 처짐곡선 미분방정식에 의한 예측치을 비교한 결과, 휨탄성계수에 의한 경우 비례한도 영역 내에서 실측치와 예측치 비가 중앙집중하중에서는 1.12, 4점하중에서는 1.14로 비슷한 값을 나타내었다. 초음파 시험기를 이용한 처짐은 실측치와 예측치 비가 중앙집중하중에서는 0.89와 중앙집중하중에서는 0.95였으며 종진동을 이용한 처짐은 중앙집중하중 1.07과 4점하중은 1.10으로 모두 근사치를 나타냈다. 실험결과 집성재 보도 비파괴 탄성계수를 처짐곡선 미분방정식에 대입하여 구한 예측 처짐과 실제 처짐이 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.
제2유구치의 조기상실은 제1대구치의 근심이동이나 근심경사를 야기할 수 있다. 5세 여아에서 다수의 하악 유구치 조기상실 증례를 보고하는 바이다. 환아는 계승 영구치의 소포염으로 인해 하악 좌측 제1유구치와 제2유구치의 발거가 필요하였다. 탄성의치를 이용하여 저작 기능을 회복하는 동시에 제1대구치의 맹출을 유도하였다.
냉면 국수를 제조함에 있어 전분과 밀가루의 혼합비와 식염 및 알카리 첨가제의 첨가량에 따른 국수발의 기계적 성질의 변화를 creep test로 측정하였다. Creep test의 초기 변형율을 정확히 측정하기 위하여 VTR시스템으로 사진을 찍어 분석하였다. 국수발의 creep 커브는 Burgers의 4-element모델로 분석될 수 있었다. 반죽에 전분의 비율의 높아질수록 삶은 국수발의 순간 탄성치와 뉴우턴 점성치는 감소 하였다. 90% 전분을 포함한 반죽에 식염을 가할 경우 식염농도 4 % 수준까지는 순간탄성이 감소하였다. 알카리 첨가제 첨가시 국수발의 순간탄성, 지연탄성, 지연시간 및 뉴우턴 점성치들이 불규칙하게 변하였으며 그 효과를 일관성 있게 나타낼 수 없었다.
본 연구에서는 비탄성 부재들의 좌굴 강도를 결정하기 위한 계산적으로 효율적인 비탄성 좌굴해석 프로그램이 개발되었다. 본 프로그램은 휨 좌굴, 휨-비틂 좌굴 혹은 국부좌굴에 의해 붕괴되는 탄성과 비탄성 부재들의 좌굴 강도 및 형상을 결정할 수 있다. 일축 대칭이나 2축 대칭인 I 형 부재를 해석할 수 있다. 복부판은 판 요소를 이용하여 모델되고, 플랜지는 보 요소로 모델되었다. 재료의 비탄성 응력-변형률 관계를 모사하기 위하여 다선형 등방경화 법칙과 증분이론이 사용되었다. 프로그램은 이론치와 실험값들을 이용하여 입증되었다. 프로그램의 결과는 이론치 및 실험값들과 잘 일치였다.
본 연구에서는 지반해석을 위한 여러 방법중 유한요소법에 의한 연성해석 및 역해석기법을 이용하여, 지반변형해석과 토질정수의 추정방법 등에 대하여 연구하였다. 토질정수의 정확한 산정의 필요성을 알기 위하여, 지반의 탄성해석에서의 탄성계수, 투수계수, 포아송비 등에 따른 민감도를 분석 고찰하였고, 여러가지의 점토질 흙에 대한 압밀실험결과를 이용하여 역해석기법에 의한 토질정수의 산정을 실시하고, 이 토질정수를 이용한 탄성해석에 의하여 지반의 변형과 간극수압을 구하여, 다음과 같은 결과를 얻었다. 탄성해석에 있어서, 지반의 탄성계수에 따른 지반변형량과 간극수압의 민감도가 비교적 크게 나타나므로, 탄성계수의 산정은 매우 중요하며, 재하하중이 클수록 탄성계수의 산정을 정확히 하여야 한다. 작은 하중단계에서의 짧은 시간의 실측치를 이용한 역해석을 통하여 토질정수를 산정함으로 4, 비교적 단순한 탄성해석을 통하여서도, 더욱 큰 하중 재하시 또 장기간의 변형량을 실제와 가잠게 예측할 수 있으며, 역해석에서의 반복계산 회수를 줄이고 더욱 좋은 결과를 얻기 위해서는, 초기치 실측 절점의 개수를 증가시키고 초기 실측치의 더욱 정확한 산정이 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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