• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.10-10
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• 1998

본 연구에서는 제트 추진 기관의 터빈 익렬에서의 유동과 대기 중에 부유되어 있는 입자 또는 연소 생성물들이 제트엔진 내부로 유입될 경우 이에 따른 압축기 및 터빈 날개의 마모 및 충돌 부위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 일반적으로 각종 항공기의 추진 기관용 가스 터빈 엔진은 대기중에 부유되어 있는 각종 입자들의 영향을 받게 된다. 특히, 확산 지역을 통과하는 항공기나 먼지 입자 부유물이 많은 공업지대 또는 사막지역을 비행하는 항공기의 경우는 모래 알갱이, 먼지 및 연소 입자의 직접적인 영향을 받아 각 요소들에 심각한 부식 및 마모가 발생됨으로써 성능 저하 및 냉각 통로의 막힘, 압축기와 터빈 날개의 손상 등이 예측되어진다. 특히 항공기용 추진 기관은 엔진 입구에 유입 공기를 정화하기 위한 여과장치의 설치가 불가능하며, 자동차용 가스터빈 엔진의 경우는 여과 장치를 부착하여도 미세한 입자들이 여과 장치에 여과되지 않고 엔진 내부로 침투하게 되므로 치명적인 손상이 예상된다. 이러한 손상들은 초기에는 미세하게 발생하지만, 손상 정도가 점점 누적됨에 따라서 항공기의 안전 운전에 심각한 위험 요소로서 작용할 수 있으며, 경제적으로도 기관의 유지 보수비용의 증가를 가져올 수 있다. 따라서 압축기에 화산재 또는 대기중에 부유되어 있는 금속 입자나 먼지입자 등이 유입되었을 경우, 압축기 날개의 손상 부위와 정도를 예측하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Lagangian방법을 적용하여 압축기 날개위의 부유 입자 충돌 부위를 예측하고, 설계 시 이를 보완할 수 있는 기준을 제시하였다. 아울러 설계 입구각과 크게 벗어난 유동의 유입시에 발생되는 박리 현상과 이에 따른 입자의 유동 및 날개의 입자 접착 부위를 예측하였다. 본 연구에서는 여러 크기의 입자(다양한 Stokes 수)들을 주어진 속도에서 유선을 따라 압축기 입구에서 압축기 유로로 여러 위치에서 부유 시켜서 그 입자들의 궤적 및 충돌, 점착 위지를 고찰하고, 정량적인 충돌량을 해석하기 위하여 입자 충돌 계수를 정의하여 압축기 날개 표면의 충돌특성을 알아보았다. 이러한 예측을 통하여 압축기 날개 표면의 충돌 부위를 예측하고, 날개의 표면을 코팅하는 등 보호 개선책을 제시할 수 있고, 연소의 반응물 입자가 터빈 날개에 충돌하여 발생되는 날개 표면의 파손, 냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.3
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• pp.123-129
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• 2002

본 논문에서는 다목적실용위성 1호 개발 과정 중에 수행했던 연성 하중 해석에 대하여 소개하였다. 먼저 일반적인 연성 하중 해석 과정과 다목적실용위성 개발시 수행한 실제의 과정을 비교하였다. 그리고, 다목적실용위성 1호의 유한요소모델과 본 해석에 관련된 각 기관들의 역할을 설명하였다. 준비행모델의 진동 시험 결과를 이용한 유한요소모델의 조정에 대하여 설명하고, 또한, 해석에 입력으로 사용되는 외력함수에 해당하는 하중들에 대하여 설명하였다. 대표적인 해석 결과들을 제시하여 위성이 발사하중에 대하여 안전하다는 것이 예측되었음을 보여 주었다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2008.02a
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• pp.69-70
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• 2008

본 논문은 광학 탑재체 성능의 MTF 예측에 있어, 광학 해석 프로그램인 ZEMAX와 MATLAB으로 구현된 기본 광학계 성능 해석 모델을 하나의 통합적인 툴 체계로 구현하였다. 그 결과 광학 탑재체 성능 해석에 광학계 설계, 제작/조립 및 궤도 상에서의 오차를 직접 반영할 수 있게 되었고 광학 탑재체의 초기 설계 단계에서 주요 설계인자를 도출하고, 지배적인 영향을 미치는 입력변수와 설계 요소들을 활용하여 광학 탑재체의 성능 예측을 수행할 수 있는 효율적이고 체계적인 틀을 개발하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.4
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• pp.315-321
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• 2012

In this study, a sequential multiscale homogenization method to characterize the effective thermal conductivity of nano particulate polymer nanocomposites is proposed through a molecular dynamics(MD) simulations and a finite element-based homogenization method. The thermal conductivity of the nanocomposites embedding different-sized nanoparticles at a fixed volume fraction of 5.8% are obtained from MD simulations. Due to the Kapitza thermal resistance, the thermal conductivity of the nanocomposites decreases as the size of the embedded nanoparticle decreases. In order to describe the nanoparticle size effect using the homogenization method with accuracy, the Kapitza interface in which the temperature discontinuity condition appears and the effective interphase zone formed by highly densified matrix polymer are modeled as independent phases that constitutes the nanocomposites microstructure, thus, the overall nanocomposites domain is modeled as a four-phase structure consists of the nanoparticle, Kapitza interface, effective interphase, and polymer matrix. The thermal conductivity of the effective interphase is inversely predicted from the thermal conductivity of the nanocomposites through the multiscale homogenization method, then, exponentially fitted to a function of the particle radius. Using the multiscale homogenization method, the thermal conductivities of the nanocomposites at various particle radii and volume fractions are obtained, and parametric studies are conducted to examine the effect of the effective interphase on the overall thermal conductivity of the nanocomposites.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.37 no.2
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• pp.127-136
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• 2000

Welding deformations reduce the accuracy of ship hull blocks and decrease the productivity due to correction work. Preparing an error-minimizing guide at the design stage will lead to a high quality as well as high productivity. And a precise method to predict the weld deformation is an essential part of it. This paper proposes an efficient method to predict complicated weld deformations based on the inherent strain theory combined with the finite element method. The inherent strain is determined by the highest temperature and the degree of restraint. In order to calculate the inherent strain exactly, it is considered that the degree of restraint becomes different according to the fabrication stages in real structures. A simulation of a stiffened plate shows the applicability of this method to simple ship hull blocks.

• Composites Research
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• v.34 no.2
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• pp.101-107
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• 2021

Composite structures have components and joints. Theses connections or joints can be potentially weak points in the structure. The failure mode of the composite bolted joint is designed as a bearing failure mode for structural safety. The load-displacement relation exhibits bearing failure mode shows a nonlinear behavior after the initial failure and progressive failure behavior. In order to accurately predict the failure behavior of composite bolted joints, this study modified the shear damage variable calculation process in the existing progressive failure analysis model. The results of the bearing stress-bearing strain of the composite bolted joint were predicted using the modified progressive failure analysis model, and the modified model was verified through comparison with the previous progressive analysis model.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.62-62
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• 2019

본 연구에서는 기상청에서 제공하는 인공위성 관측자료와 레이더 자료를 합성하여 예측된 선행시간 2시간의 강수량 예측자료를 이용하여 도시유역의 침수 발생 여부를 확인할 수 있는 시스템을 개발하였다. 대상유역은 부산광역시에 위치하고 있는 유역면적 $54km^2$의 온천천유역으로, $10m{\times}10m$의 해상도로 지표면의 침수예측을 수행한다. 침수예측에 이용되는 모델은 지표면과 하수관망 사이의 상호작용을 효과적으로 고려할 수 있도록 지표면 2차원, 하수관망 1차원 모델을 연계하였으며, 침수예측에 소요되는 시간을 최소화하기 위하여 OpenMP기반의 병렬해석 기법을 적용하였다. 또한 초기조건에 의한 오차를 줄이기 위하여 하천수위 관측소에 관측된 수위자료를 예측모델의 초기조건으로 입력할 수 있도록 시스템을 구성하였으며 유역 하류단에서 경계조건으로 활용되는 예측수위자료는 시계열자료의 예측에 뛰어난 성능을 보여주는 것으로 알려진 LongShort-term Memory(LSTM) 기법을 적용하여 이용하였다. 본 연구에서 개발된 실시간 도시침수 예측 시스템은 집중호우 발생시 침수 발생 위치를 사전에 빠르게 예측하여 도시유역의 인적 물적 자원의 피해를 저감하는데 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.1 no.1
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• pp.1-10
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• 1997

Current seismic design philosophy for reinforced concrete (RC) structures on energy dissipation through large inelastic defomations. A nonlinear dynamic analysis which is used to represent this behavior is time consuming and expensive, particularly if the computations have to be repeated many times. Therefore, the selection of an efficient yet accurate alogorithm becomes important. The main objective of the present study is to propose a new technique herein called the prediction approach with siffness measure (PASM) method in the convetional direct integration methods, the triangular decomposition of matrix is required for solving equations of motion in every time step or every iteration. The PASM method uses a limited number of predetermined decomposed effective matrices obtained from stiffness states of the structure when it is deformed into the nonlinear range by statically applied cyclic loading. The method to be developed herein will reduce the overall numerical effort when compared to approaches which recompute the stiffness in each time step or iteration.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.3
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• pp.215-221
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• 2015

The elbow reflex, a principal reflex in the upper extremity, plays an important role in the diagnosis of cervical spine syndromes. In this study, the muscle activations of brachial biceps and triceps, and the kinematics of upper extremities were predicted using an activation model for the stretch reflex. The muscle activations that equated the simulation results estimated by the analysis model with the experimental results were obtained first, and the activations obtained from the simulations were compared with the electromyography signals obtained from the experiments, for model validation. The root mean squares error of the joint angles (obtained from experiments and simulation using the suggested model) was 0.056, a value that is half of that obtained using the previous model. This demonstrates that the suggested model corresponded well with the actual reflex.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.12
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• pp.1061-1068
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• 2013

This study predicts distillate productions according to design variables by numerical analysis when the waste heat from a diesel generator is added to the solar-assisted still proposed in a previous study. Mathematical models were set up in reference to previous studies, and the amount of heat exchange from the waste heat recovery pipe was considered. To ensure the reliability of numerical analysis, the result was compared with that of a previous study and then, the distillate productions according to design variables were obtained by the analysis model. The results were found to generally be in agreement, and the increasing amount of distillate production of the still with the added waste heat was confirmed. In addition, the optimal value of the tilt angle of glass cover and the number of cells were determined by numerical analysis.