• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.2
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• pp.159-171
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• 2001

평면 아치 구조물에 대해 선형 탄성 변분방정식에 기반을 둔 설계민감도 해석을 위한 일반적 이론을 개발하였다. 아치 구조물내의 임의 마디에 정의된 응력범함수를 고려하였고 이에 대한 설계민감도 공식을 유도하기 위해 전미분(material derivative) 개념과 보조(adjoint) 변수 방법을 도입하였다. 얻어진 민감도 공식은 구조해석 결과를 얻고 나면 이들로부터 단순 대수연산을 통해 계산이 되므로 적용이 간편할 뿐 아니라 해의 정확도가 높은 잇점이 있다. 본 방법은 아치의 형상을 매개변수를 통해 표현하므로 얕은 아치에 국한하지 않고 어떠한 형상도 고려가 가능하며, 나아가서 아치의 형상변화를 형상에 대해 수직뿐 아니라 접선방향도 포함하여 일반적으로 고려하므로 다양한 형상설계가 가능하다. 몇 가지 예제에서 민감도 계산을 수행함으로써 본 방법의 정확도와 효율성을 입증하였으며, 두 가지의 설계최적화 문제를 대상으로 실제로 두께 및 형상최적설계를 수행하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.11
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• pp.1-6
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• 2005

In this research, the thermomechanical responses of shape memory alloy(SMA) actuators and their applications in the structures combining strip SMA actuators are investigated. The numerical algorithm of the 3-D SMA thermomechanical constitutive equations based on Lagoudas model is developed using user material(UMAT) subroutine written by FORTRAN. For the numerical results, the ABAQUS finite element program has been utilized with UMAT subroutine of the numerical algorithm of SMAs. The interactions between the host structure and SMA strip actuator are numerically investigated.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.20 no.2
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• pp.241-246
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• 2014

The purpose of this study is to investigate the flow characteristics around underwater triangular structure with various inclination and Reynolds number. A flow fields around the triangular structure model were measured by visualization method and PIV in the circulating water channel. The result of the experiment is where the triangular structure that has a inclination of $45^{\circ}$ and the reynolds number at $Re=2.9{\times}10^3$ showed rising velocity component to 2.7 times of the structure height. When the reynolds number is steady and when the inclination is greater the descending velocity component of the structure's rears current form is greatly shown and for the areas where it's more than y/hs=1.75 has a change in the angle of inclination but it doesn't give a great effect to it.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.3
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• pp.457-464
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• 1999

The object of this study is form finding, stress-strain analysis and cutting pattern analysis of membrane structures under the following assumptions : (1) material is linearly elastic (2) stress state is plane stress. The cable and membrane structures undergo large deformation because of its highly flexibility, therefore, we must take account of its geometric nonlinearity. The analysis procedure is consisted of three steps considering geometric nonlinearity unlike any other structures. First step is the form finding analysis to determine the initial equilibrium shape. Second step is the stress-strain analysis to investigate the behaviors of structures under various external loads. Once a stationary shape has been fount a cutting pattern based on the form finding analysis may be generated for manufacturing procedure. In this paper, form finding, stress-strain analysis and cutting pattern analysis is carried out for applying to Seoguipo worldcup soccer stadium roof structures and optimal cutting pattern analysis technique is proposed.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.3 s.70
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• pp.345-353
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• 2004

One of the key issues in spatial structures with large spaces is how to carry the weight of the roof. This can be solved by the effective use of tension members. A cable dome structural system facilitates the construction of a large space structure. As external load increases, however, the cable dome structural system is put at risk due to global buckling. This study measures the shape of the Geiger and Flower-type cable dome by applying an initial stress. This unstable phenomenon is also examined using a perfectly shaped model and an imperfect model, which are both subjected to an axisymmetric load.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.14 no.1
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• pp.21-27
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• 2008

Triangular structure is used as basic shape of artificial structures for generating the upwelling current in order to make rich fishing ground at sea. Artificial upwelling current could bring the deep sea water containing a lot of nutrients from the bottom up to the surface. The purpose of this study is to examine the flow characteristics around underwater triangular structure with various stratification parameter. An experimental study was carried out for the triangular structure model in the circulating water channel to investigate flow characteristics by flow visualization method. A velocity fields around the underwater structure were measured by particle image velocimetry(PIV). The experimental results showed that the upwelling effect at the back and upper region of the structure could be best when the water depth was 2 times of the structure height and the stratification parameter was approximately 3.0. These quantitative data will be useful to determine the functional efficiency cf artificial upwelling structures.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.04a
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• pp.1005-1008
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• 2010

산출물들의 논리적 결합은 소프트웨어의 다양한 유지보수 활동에서 유용하게 활용될 수 있다. 버전 이력은 과거의 변경을 분석하여 산출물들간의 논리적 결합을 판단하는데 사용된다. 본 논문은 한 형상항목에 포함된 산출물들의 버전 링크를 구성함으로써 논리적 결합을 찾아내고, 이를 통해 과거의 변경에 대한 추적성과 향후의 변경에 대한 기준을 제공할 수 있도록 하였다. 형상관리 시스템과 개인 작업환경을 통합함으로써 산출물들간 버전 링크를 구성하고 논리적 결합을 식별할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.512-515
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• 2010

본 논문에서는 등기하 해석법을 이용하여 설계의존형 하중조건을 갖는 구조물에 대한 형상 최적설계를 수행하였다. 유한요소법 기반 형상 최적설계는 CAD 모델과 해석 모델의 차이로 인해, 설계영역 매개변수화에 어려움이 있다. 등기하 해석법은 CAD 모델과 동일한 NURBS 기저 함수와 조정점을 해석에 이용함으로써 설계의 기하학적 변화를 해석모델에 직접적으로 표현할 수 있는 장점을 가진다. 하중조건이 설계 영역이 변화함에 따라 변하는 최적설계 문제의 경우, 정확한 설계 영역 표현은 법선 벡터, 즉 변화하는 하중의 방향과 곡률과 같은 고차항의 정보를 정확하게 표현할 수 있고, 따라서 목적함수를 최소 또는 최대화시키는 최적의 해로 이끌어 낸다. 유한요소법 또는 밀도법을 이용한 형상 최적설계에서 설계의존형 하중조건을 갖는 구조물의 문제를 푸는 경우, 최적설계가 진행됨에 있어 변화하는 경계의 부정확성 때문에 정확한 설계민감도를 얻기가 어려운 점이 있다. 본 논문에서는, 수치 예제를 통해 등기하 해석 기반의 형상 최적설계 방법론이 설계의존형 하중조건을 갖는 구조물 문제에서 수월성을 가짐을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.271-275
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• 2010

Forming tool design is carried out for a manufacturing a outer shell structure of the nozzle extension of regenerative cooling thrust chamber. The method which manufactures outer shell structure of nozzle extension is a metal forming process using thin plate. Because the configuration of outer shell structure is changed after forming process by springback effect, the outer shell structure can't be exactly formed with the same forming tool as configuration of the nozzle extension. Therefore forming tool design considering springback effect is necessary for manufacturing the outer shell structure of the nozzle extension. In this study, new designed forming tool configuration was generated to decrease the errors between nozzle contour and formed structure. The analysis results show that the errors between nozzle contour and formed structure is significantly decreased using the new designed forming tool.