• 제목/요약/키워드: 폭발 시뮬레이션

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4가지 솔루션을 통한 사실적인 폭발효과 제작 (Production of Realistic Explosion Effects through Four Types of Solutions)

  • 김동식;황민식;이현석;김용희;윤태수
    • 스마트미디어저널
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    • 제4권4호
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    • pp.120-129
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    • 2015
  • CG(Computer Graphic)상의 폭발효과는 여러 가지 Effect Element(Fire, Smoke, Flame, Dust, Debris 등)가 집약된 고도의 기술적 난이도가 요구되는 비주얼이펙트이다. CG 소프트웨어 기술의 발전에 따라, 다양한 유체 시뮬레이션 기능을 탑재한 솔루션이 개발되었으며, 보다 사실적인 특수 효과가 가능하게 되었다. 하지만, 국내에서는 단순히 프로그램의 기능에만 의존하고 있으며, 또한, 관련 R&D가 미흡한 상황이다. 이에, 본 연구에서는 보다 사실적인 폭발현상을 효율적으로 구현해 낼 수 있는 제작 방식을 실험 연구를 통해 제시하고자 한다. 이를 위한 연구의 전개는 기존 폭발효과의 구현에 대해 선행 연구를 통해 문제점을 도출하고, 이를 해결하기 위해 4가지 솔루션을 중심으로 실험연구를 진행한다. 4가지 솔루션의 접근은 첫째, 유체 시뮬레이션 단계에서의 난기류 속성 부여 방법인 'Numerous Turbulent Flow', 둘째, 스크립트로 제작된 'Cache Retiming Solution', 셋째, Cache화된 데이터를 바탕으로 폭발의 모형을 구축하는 'Multiple Volume Container', 넷째, 합성단계에서 결과물의 완성도를 높이는 기법인 'RGB Lighting Pipeline' 이다. 각 단계 별 적용 효과의 특성과 이를 순차적으로 연계한 제작공정을 통해 보다 사실적인 폭발효과를 효율적으로 구현함을 증명하였다. 본 연구를 통해, 기존과 차별화된 효과적인 폭발효과 제작방법을 제시하며, 또한 관련 연구의 기초자료로 활용 가능하리라 사료된다.

전산수치해석을 이용한 일방향 철근콘크리트 슬래브의 연속폭발 누적피해 평가기법 연구 (Numerical Investigation for Cumulative Damage Assessment of a One-way RC Slab subjected to Consecutive Explosions)

  • 지훈;성승훈;정진웅;최윤수
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.119-127
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    • 2020
  • 본 연구에서는 해석적 방법을 이용하여 연속폭발 하중을 받는 구조물의 거동을 분석하였다. 구조물은 양단이 고정된 축소형 일방향 철근콘크리트 슬래브를 사용하였으며, 유한요소 해석을 위해서 상용 소프트웨어인 LS-DYNA를 사용하였다. 누적피해 평가를 위한 해석을 수행하기에 앞서, 해석 모델의 검증을 위해 일방향 철근콘크리트 슬래브의 단일폭발 실험을 수행하였다. 누적피해 해석에서는 이상적인 연속폭발 하중이 구조물에 적용되고, 최대변위를 기준으로 누적 피해평가를 수행하였다. 해석 결과로부터, 연속폭발 하중을 받는 철근콘크리트 슬래브의 최대 누적변위는 위험한 피해 한계까지 일정하게 증가하는 경향을 보였다.

휴대형 라이다 스캐너와 AUTODYN를 이용한 수소 충전소 구조물의 3차원 폭발해석 (3D Explosion Analyses of Hydrogen Refueling Station Structure Using Portable LiDAR Scanner and AUTODYN)

  • 카칸 발루치;신찬휘;조용돈;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제40권3호
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    • pp.19-32
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    • 2022
  • 수소는 다른 연료에 비해 에너지효율이 높고 유해물질이 배출되지 않아 미래의 청정에너지원으로 인식되고 있다. 그러나 수소는 밀도가 낮아 운반 및 저장시에 부피가 커서 압축하거나 특별한 운반체를 사용해야 하며, 공기중에 노출 시 화재나 폭발의 위험성이 있다. 수소-공기 혼합물의 폭발에 관한 실험이나 수치해석적 연구가 진행되어 오고 실물 수소 충전소를 대상으로 한 폭발 시뮬레이션에 관한 연구사례는 극히 드물다. 본 연구에서는 실제 수소 충전소를 대상으로 Lidar 스캐닝을 수행하여 point cloud 데이터를 획득하고 수소 충전소 3 차원 구조 모델을 작성한다. 3 차원 구조모델은 Ansys 사 AUTODYN 에 적용되어 수소 충전소의 수소폭발을 가정한 TNT 등가량의 폭발 시뮬레이션을 실시하고 주변에 전파하는 폭발압력을 계산하여, 수소 충전소 폭발에의한 주변 보안 건물의 안전거리에 관한 정보를 제공한다.

모바일 데이터베이스 관리 시스템의 성능 향상을 위한 지역화 기법 (Localization Method for Effective Management of Mobile Database)

  • 신성욱;정동원;백두권
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.89-94
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    • 2002
  • 무선 네트워크의 폭발적인 증가와 함께 이동 통신 기기의 발전은 기존의 유선 일변도의 사용방식을 무선환경으로 급속히 확장, 이전시키고 있다. 무선 환경의 발전에 따라 모바일 데이터베이스 사용의 필요성은 급격히 증대되고 있으며 이에 따른 많은 문제점도 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 제안된 모바일 데이터베이스 관리 시스템의 효율성 측정과 그룹화를 위한 기초 자료 획득을 목적으로 시뮬레이션을 실시한다. 시뮬레이션의 도메인이 되는 시스템의 4가지 기본 환경을 분석하여 비교 요소를 획득하고 각 환경에서의 결과를 구현된 모바일 그룹핑 서버에 적응 시켜서 시뮬레이션 결과를 구현물의 입력자료로 사용하는 통합 시스템을 구축하였다.

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시각화-시뮬레이션방법을 이용한 단거리미사일시스템의 성능산정모델 (Short-Range Missile system Performance Evaluation model Using GUI-Type Simulation)

  • 황흥석
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.148-152
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    • 2000
  • 본 연구는 사용자 인터페이스를 고려한 시뮬레이션 방법을 이용한 단거리 미사일시스템의 성능 평가모델의 연구이다. 주요 접근 방법으로 먼저 시스템성능산정을 위한 시뮬레이션 방법을 제시하였으며 이는 관련 Data를 수집하고 이로부터 미사일의 폭발지점을 산정하고 표적의 피해산출을 위한 방법과 종합표적살상확률을 산정하는 방법 등을 포함하였다. 다음 단계로 사용자를 위한 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface)를 고려한 입출력과정을 시각화환경으로 구현하였다. 본 연구를 위하여 전산프로그램을 개발하고 가상 Data를 이용한 예를 들고 결과를 보였다.

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폭발파에 의한 폭발압력곡선 경험식에 관한 연구 (Study on the Empirical Equations for Pressure Curve by Air Blast)

  • 권상기
    • 화약ㆍ발파
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    • 제35권1호
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    • pp.1-17
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    • 2017
  • 공기를 통해 이동하는 폭발파에 의한 압력 및 압력에 의해 지표 및 지하구조물에 미치는 영향을 이해하는 것은 매우 중요하다. 폭발의 충격이 구조물에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션하기 위해서는 시간과 거리에 따른 압력의 변화를 결정하여야 한다. 기존의 연구를 통해 압력의 변화와 관련되는 인자들을 추정하기 위한 여러 경험식들이 개발되었다. 본 연구에서는 최대압력, 양압지속기간, 임펄스, 최소음압, 음압지속기간, 폭발파 도착시간과 감쇠상수를 예측하는 경험식들을 조사 분석하였으며 가장 널리 사용되고 있는 Kingery 경험식과 다른 경험식에 의한 압력 변화를 비교하였다.

자유공중폭발에 의한 폭발압력과 충격량에 대한 수치해석 (A Numerical Analysis for Blast Pressure and Impulse from Free-Air Burst)

  • 신진원;이경구
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.271-280
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    • 2016
  • 근접거리에서의 폭발하중의 정확한 정량화에 대한 요구는 주요기반시설물, 빌딩 및 교량의 안전설계가 근접폭발에 대한 것이라는 점에서 매우 중요하다. 근접폭발에 대한 입사 및 반사압력은 높은 압력과 온도로 인하여 사용가능한 압력변환기로는 직접적인 측정이 매우 힘들며, 이는 근접거리에서의 압력과 충격량에 대한 합당한 예측을 가능하게 하는 확인되고 검증된 전산유체역학코드를 필요로 한다. 본 논문은 입사 및 반사 초과압력 및 충격량의 산정에 대하여 CFD 코드를 확인하고 증명하기 위한 수치해석에 대하여 소개하였다. 연구는 근접거리에 초점을 맞추어 수행되었으며, 근접폭발 시뮬레이션을 최적화하는 메쉬크기에 대에 대해서도 제안하였다.

RC Building 구조물의 폭발해석 및 손상평가 (Blast Analysis and Damage Evaluation for Reinforced Concrete Building Structures)

  • 박양흠;윤성환;장일영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권4호
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    • pp.331-340
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    • 2021
  • 본 논문은 비예측 극한하중인 폭발하중에 노출된 RC building 구조물의 폭발손상평가를 위한 수치해석적 연구이다. 수치해석의 효율성 및 정확성을 높이기 위해, 폭발하중에 대한 정의, 유체-구조 연성을 위한 Euler-Lagrange 커플링 기법 적용, 그리고 고변형률 속도가 고려된 콘크리트 및 강재 재료구성모델이 제안된다. 특히 효율적인 폭발하중 정의를 위해, Euler-FCT 기법을 통하여 TNT 질량에 따른 시간별 압력하중 데이터가 확보되고, 이는 RC building 구조물 총 7 지점의 폭발위치에 적용되며, ANSYS-AUTODYN 솔버에 연결되어 수치 시뮬레이션이 수행된다. 해석결과, TNT 질량 및 폭발 위치에 따라 손상 차이가 발생하였으며, 먼저 TNT 질량 20 kg 일 경우 3 곳의 폭발손상 지점에서 주부재 중 슬래브에서만 중간 및 가벼운 손상이 발생되었고, TNT 질량 100 kg 일 경우 5 곳의 폭발손상 지점 중 3 곳은 슬래브 및 보 부재에서 중간 손상이 발생되었으며, 2 곳은 슬래브에서 심각한 손상이 발생되었다.

DEVS Bisimulation : 이산사건 모델의 계층적 검증방법 (DEVS Bisimulation: Hierarchical Verification of Discrete Event Models)

  • 송해상
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1998년도 The Korea Society for Simulation 98 춘계학술대회 논문집
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    • pp.43-49
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    • 1998
  • 본 논문에서는 이산사건 시스템의 무시간 DEVS/DEVS 명세에 대한 계층적인 설계/검증 방법을 제안하고자 한다. 제안된 방법의 가장 큰 장점은 DEVS 상위모델과 DEVS 하위 모델간의 반복적인 설계/검증 시 계층적 인 방식을 채택하여 검증 시 일반적으로 문제가 되는 상태폭발 문제를 크게 완화시켰다는 점이다. 간단한 예제를 통하여 제안된 방법론을 자세히 보여주고자 한다.

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