• 한국해양공학회지
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• 제33권4호
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• pp.350-357
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• 2019

The development of marine technology is expected to increase the demand for marine plants because of increasing oil prices. Therefore, there is also expected to be an increase in the demand for cylindrical structures such as URF (umbilical, riser, flowline) structures and spars, which are used operating in various seas. However, a cylindrical structure experiences vortex induced motion (VIM) in a current. In particular, for risers and umbilicals, it is important to identify the characteristics of the VIM because interference between structures can occur. In addition, various studies have been conducted to reduce VIM because it is the cause of fatigue damage to structures. The helical strake, which was developed for VIM reduction, has an excellent VIM reduction performance, but is difficult to install on structures and has a negative effect on heave motion. Therefore, the purpose of this study was to supplement the shortcomings of the helical strake and develop a high-performance reduction device. In the reduction device developed in this study, a string is placed around the structure inside the flow, causing vibration. The vibration of this string causes a small turbulence in the flow field, reducing the VIM effect on the structure. Finally, in this study, the 2-DOF motion characteristics of models without a suppression device, models with a helical strake, and models with a string were investigated, and their reduction performances were compared through model tests.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.425-433
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• 2019

본 논문에서는 10m급 무인수상정의 RCS 해석과 함께 RCS 증가 요인을 분석하고 RCS 감소 방안을 도출하였다. 기하학적 형상을 변형시키는 성형기법을 통해 레이다 단면적을 감소시킬 수 있고, 이것을 스텔스 무인수상정 개발에 활용할 수 있음을 확인한다. RCS 감소를 위해 기존의 Top Mast 부분을 함미부분으로 1m 이동시키고 경사각 5도를 준 후 0.5 m 아래로 이동시킨 다음 중앙과 주변 반사 구조물에 대한 영향을 최소화시키기 위해 주변에 Guided Wall을 추가 설치하였다. 기존 모델과의 RCS 해석 값을 비교 분석한 결과 모든 고각에 대해 감소 대책이 적용된 모델이 기존 모델보다 -3.79 dB 이상 낮아진 것을 알 수 있으며, 최대 대푯값은 기존 모델 고각 0도의 12.74 dB에서 6.32 dB로 낮아졌다. 특히, 희생각 영역을 제외한 영역에서 강한 산란 현상이 상당부분 제거된 것을 확인할 수 있다. 또한, Guide wall을 추가한 -5m ~ 2 m 부분의 경우 반사되는 신호가 최대 20 ~ 40 dB 이상 개선되어 2D ISAR 영상에 나타나지 않는 것을 알 수 있다. 무인수상정 RCS 분석은 거리방향 프로파일 분석과 ISAR 영상 분석을 통해 문제 위치를 분석, 식별하는 과정을 설명하였으며, 그에 대한 문제를 해결할 수 있는 RCS 감소 방안을 함께 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.569-576
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• 2019

PSC-Edge 거더 라멘교는 Edge 거더에 긴장력을 도입하고 정모멘트를 감소시켜 저형고와 장경간화가 가능한 교량이다. 본 교량은 가설벤트가 상부슬래브의 하부에 지지되고 Edge 거더부에 2차 강연선이 긴장된 후 거더 외측 면에 $45^{\circ}$방향의 사인장 균열이 발생하였다. 프리스트레스 정착부의 응력분포 및 파열균열의 양상에 관한 연구가 활발히 진행되었지만 기존 연구 결과는 본 구조물의 실제 형상과 경계조건이 상이하여 명백한 원인분석이 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 가설벤트의 경계조건을 추가로 고려된 3D Frame 해석을 수행하였으나 Edge 거더부에서 최대 압축응력이 발생하여 균열을 원인을 규명하기에는 한계가 있었다. 따라서 LUSAS 16.1을 사용한 3D Solid 해석을 수행하였으며 그 결과 Edge 거더의 하부와 상부슬래브의 경계부분에서 최대 주인장응력이 발생하였다. 최대 주인장응력과 방향여현을 사용하여 둔각부 Edge 거더 외측면의 소요 철근량을 분석한 결과 사용 철근량이 부족한 것으로 분석되었다. 따라서 추가 시공된 교량은 기존 교량보다 정착부의 철근량과 철근보강 범위를 확장시켰다. 그 결과 Edge 거더부의 균열은 더 이상 발생하지 않는 것으로 관찰되었다. 이와 유사한 PSC-Edge 거더 형식의 교량을 설계 및 시공할 때 본문에서 제안한 해석 및 보강방법을 적용하면 시공 중 발생하는 Edge 거더 외측면의 균열을 충분히 제어할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.534-544
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• 2019

IPM Bridge는 파일벤트가 지표면으로부터 돌출되어, 교대의 과도한 변위가 유발될 수 있다. 본 연구에 사용된 교량의 형상은 IPM Bridge의 설계지침에 제시된 최대 적용 조건인 경간 120.0m, 사각 30도, 파일벤트의 돌출높이 최대 10.0m를 적용하였다. 이 교량모델을 이용하여, IPM Bridge의 최대 경간 적용조건에 따른 최대 변위를 산정하였으며, Bozozuk가 제시한 허용 변위에 근거하여 IPM Bridge의 수평변위의 안정성을 검토하였다. IPM Bridge의 최대 수평변위는 여름철의 팽창 조건보다는 겨울철의 수축 조건에서 더 크게 산정되었으며, 수평변위는 사각보다는 교량의 길이에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 수직 변위는 사각과 연장에 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 경간의 증가에 따라 수평변위가 크게 증가되었으며, 연장 120.0m에서의 수평변위는 Bozozuk가 제시한 허용 변위를 초과하는 것으로 나타났다. 하지만, 파일벤트에 발생되는 모멘트가 소성모멘트를 초과하지는 않았다. IPM Bridge는 설계지침에 제시된 최대 적용조건인 파일벤트의 돌출높이 10.0m, 연장 120.0m에서는 수평변위가 과도하게 발생될 수 있으므로, 설계단계에서 면밀한 검토가 필요하다.

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.37-44
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• 2019

스카프 접착 조인트를 마이크로 볼트로 보강하였을 때, 볼트의 보강효과를 얻을 수 있는지를 시험으로 연구하였다. 스카프 형상에 따른 조인트 보강효과를 확인하기 위해 3가지 스카프비(1/10, 1/20, 1/30)를 고려하였다. 접착면적에 따른 핀의 밀도를 동일하게 유지하기 위해, 1/10, 1/20, 1/30 스카프비를 가지는 조인트에 각각 16, 32, 48개의 볼트를 보강하였다. 기준값을 획득하기 위해 접착제로만 체결된 조인트와 마이크로 볼트만 사용한 조인트에 대한 시험도 수행하였다. 시험 결과 접착제만 적용한 경우, 각 스카프비(1/10, 1/20, 1/30)에 따른 파손하중은 29.7, 39.6, 44.8 kN로 나타났다. 마이크로 볼트로 보강한 경우 파손하중은 스카프비에 따라 각각 28.4, 37.2, 40.1 kN으로 나타났는데, 순수 접착 조인트 파손하중의 96, 94, 90%에 해당한다. 마이크로 볼트만 사용한 경우, 파손하중은 접착 조인트 인장강도의 13-25%에 불과하였다. 스카프비 1/10 조인트의 피로시험 결과 접착제와 볼트를 동시에 사용한 하이브리드 조인트의 피로강도가 접착제만 사용한 경우의 피로강도보다 증가하였지만, 증가율은 2-3%로 미미하였다. 본 연구를 통해 박리응력이 파손의 주원인이 되는 구조물에서와 달리, 전단응력이 파손의 주원인이 되는 스카프 조인트의 경우 마이크로 볼트의 보강효과는 나타나지 않는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.660-668
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• 2018

본 연구는 융합현실(MR; Mixed Reality) 장비를 이용하여 가상건설 시뮬레이션을 수행하기 위한 마커 운용방법을 알아보는 것을 목적으로 한다. 부수적으로 BIM 데이터를 이용하여 형상 데이터를 추출하고 이를 MR장비를 통하여 재현하는 프로세스를 검토하도록 한다. 건축물은 규모가 매우 큰 오브젝트이기 때문에, 축척의 오차에 따른 길이의 오차가 매우 크다. 축척은 MR 장비의 카메라가 마커를 인식하는 방법에 영향을 받는다. 따라서 마커를 설치하고 운용하는 방법에 따라 오브젝트의 오차가 달라질 수 있다. 실험결과에 따르면 MR 장비를 이용한 가상 건설 시뮬레이션 운용 시 마커 추적 방식에 따른 가상 오브젝트의 길이의 오차율은 약 0.47% 정도로 나타났으며, 이를 바탕으로 시뮬레이션을 위한 요구 오차한계에 따른 설치 마커 간의 거리를 구할 수 있었다. 또한 MR 장비의 마커 인식거리를 고려하여 마커간의 최소 설치 간격은 5M이상으로 설정할 필요가 있으며 이때 약 23mm의 길이 오차가 발생함을 고려해야한다. 가상 오브젝트를 20mm 이하의 오차에서 정밀하게 재현하고 하고자 할 때는 해당 오브젝트를 기준으로 반경 5M내에 해당 오브젝트를 위한 별도의 마커를 설치할 필요가 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 바탕으로 가상 건설 시뮬레이션의 건설현장 적용에 MR의 활용도가 높아지길 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.363-373
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• 2018

오늘날 다변화된 사회에서 어떤 스타일의 건물이 동시대를 대표하는 건축적 양식인지 알기 어렵다. 그 중에서 모놀리스적 스타일의 건물에서 드러나는 단순함은 현대의 지극히 복잡한 사회구조와 대칭점을 이루며 그 가치를 인정받을 수 있다. 본 논문에서는 21세기 초반 단열경량골재콘크리트가 사용된 건물의 분석을 통해서 모놀리스적 표현에 대한 개념정의와 그 특징들이 공간 및 형태 그리고 건축구법에서 어떻게 표현되고 있는지에 대해 연구하였다. 여러 재료가 층을 이루어 구성되는 다층적 방식의 외벽시스템과는 달리, 단열경량골재콘크리트에 의한 외벽은 단일재료로서 콘크리트를 사용하여 거푸집을 빈틈없이 채워서 만들어진 덩어리 형태이며 그 자체로 모놀리스적이다. 이러한 점은 동일한 재료에 의한 내외부공간의 동질성, 고형(固形)으로서 표면의 연속성, 스테레오토믹적(stereotomic) 구축방식의 공간적 특성, 노출콘크리트사용에 의한 물질성의 표현, 덩어리와 공간 사이의 대비적 특성을 가진 공간을 만들어 낸다. 그리고 현대건축의 다층적 외벽 방식의 모놀리스적 건축에 대한 담론을 외부로 드러나는 형상적 특징과 더불어 구조와 재료, 그리고 그것이 공간에 끼치는 영향에 까지 논의의 범위를 넓힐 수 있는 기회를 제공한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권1호
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• pp.32-36
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• 2021

본 연구는 레이저 침탄된 TiZrN 코팅층의 탄소확산거동 측면과 이에 따른 기계적 특성 변화를 연구·고찰하였다. TiZrN 코팅에 탄소페이스트를 도포한 후, 레이저를 조사하여 침탄시켰다. 침탄 이후에 (111)상에 해당하는 XRD 피크가 저각으로 이동하여, 도핑된 탄소에 의한 격자팽창을 보여주었다. 아울러, 투입된 탄소의 입계 확산에 의한 결정립의 크기가 감소하였다. 침입된 탄소의 결합상태를 확인하기 위한 XPS 분석결과, 레이저의 열에너지를 통해 탄소가 TiZrN내 질소 원자와 치환되어 탄화물(TiC 또는 ZrC)을 보였다. 아울러, sp2와 sp3 혼성화 결합이 혼재하는 상태를 보여 비정질 탄소가 형성된 것을 확인할 수 있었다. 침탄 전후 TiZrN 코팅층의 단면 TEM 이미지와 inverse FFT 분석결과, 격자 중간에 물결형상이 관찰되어 결정립계 내 비정질 상의 형성을 보여주었다. 침탄 후 경도는 34.57 G Pa에서 38.24 G Pa로 증가하였으며, 마찰계수는 83 % 감소하였다. 특히, 외부 하중에 저항하는 지표로 활용되는 H/E는 0.11에서 0.15으로 증가하였고 wear rate는 65 % 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.8-15
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• 2021

조선해양 산업에서 선박의 에너지 절감과 운항효율 향상을 위한 부품의 경량화 기술이 요구됨에 따라서, 고강도의 경량소재인 섬유강화 복합소재를 부품소재로 적용하는 방안이 검토될 수 있다. 본 연구에서는 LNGC 경량화를 위해 파이프 지지용 클램프의 섬유강화 복합소재 적용 가능성을 평가하였다. 탄소섬유 및 유리섬유를 강화섬유로 하여 섬유강화 복합소재를 제조하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 통해 복합소재의 강화재료와 기지재료의 물성을 역계산하여 섬유 적층 패턴별 물성 변화에 따른 성능 예측을 수행하였다. 또한, 유한요소해석 프로그램를 통해 복합소재 두께에 따른 클램프의 구조해석을 수행하였다. 연구결과 경량화를 위해 클램프의 섬유강화 복합소재의 적용시 두께 선정에 주의가 필요함을 확인할 수 있었다. 향후 보완 설계 시 구조물의 형상변경 및 경량화를 위한 구조변경에 용이할 것으로 판단된다.

• 동남아시아연구
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• 제20권3호
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• pp.223-262
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• 2010

This paper has been written to find facts about the image of earth goddess broadly found in the Southeast Asia. The research findings are as follows: Firstly, the image of earth goddess wringing her hair is phenomenally discovered in both Buddhist temple murals and independent shrines in Thailand. This phenomenon is common in other Indochinese Buddhist countries such as Myanmar, Laos and Cambodia. Secondly, the life of Buddha including the story of the victory over Mara is found in such Buddhist canons as Mahavastu, Buddhacarita, Lalitavistara, Nidanakatha and Patamasambodhi. Among the canons, the story of the victory over Mara is described in differently ways. Earth becomes personified as the goddess in later version. The main cause to expel Mara's army also changes from sound to water. Patamasambodhi is most closely associated with the iconography of the earth goddess of Southeast Asia. Thirdly, Vessantara Jataka and Indian ancient customs tell us that a merit maker performs a rite of pouring water on the earth as an evidence for merit-making. This rite is a key to understanding the meaning of the scene where the earth goddess expels Mara's army into the flood by wringing her hair. The earth goddess is personified from the earth upon which the merit water is poured. Water soaked in her hair is the very holy water poured by the Buddha whenever he made a merit in his former lives. The amount of water flowed from the hair of the earth goddess representing the amount of his merit making was so huge and enough to defeat the Mara's army and for the Buddha to reach the Enlightenment. This legend explains the significance of the notion of merit in the Theravada Buddhist countries such as Thailand and Myanmar where the water pouring rites still take place and the images of the hair wringing earth goddess are commonly discovered. Fourthly, the first image of the earth goddess as the witness of merits for the Buddha appeared in some Gandharan Buddhist sculptures in the form of devotional gesture with her both hands pressed together and the upper half of her body above the ground. The appearance is in accordance with the description of her in the Lalitavistara canon. In later periods, the form changed into various types and finally the image of the earth goddess wringing her hair appeared in Southeast Asia around 11 century C.E. Some researchers argue this image form of the earth goddess shows the influence from China or India. However, the arguments are considered to be hypothetical as they have no strong evidence to prove. Finally, the modern image of earth goddess shows richer and more dynamic expression compared with its predecessors. Especially, outstanding is the standing earth goddess images found in the scene of the victory over Mara in many temple murals of central region of Thailand. The earth goddess in her voluptuous body shape is usually depicted as wringing her hair with her arms wide open in a posture of S curve. This appearance strongly reminds us of the postures of Salabhanjika and Tribhanga originated from Indian art. The adoption presumably has been made to signify her fertile and affluent characteristics.