• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1837-1840
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• 2009

최근 자연형하천 조성사업과 하천복원 등을 목적으로 하천의 치수, 이수적인 기능뿐만 아니라 생태적인 기능을 고려한 하천설계를 위하여 많은 노력들을 하고 있다. 이와 같은 목적으로 하천의 생태적 통로가 단절되는 것을 막기 위해 하천 횡단 구조물인 보와 낙차공에 어도를 설치하고 있다. 하지만 현재 어도 설계는 어도 내의 흐름특성을 정확히 고려하지 못하고 설계되어 어도 본래의 기능을 수행하지 못하는 경우가 많았다. 그 이유는 현장 상황에 따라 어도의 종류와 형태가 다양하게 설계되고 있는 것에 반해 이를 검토할 수 있는 방법이 수리실험으로 한정되어 있어서 어도내 흐름특성을 결정하기 어렵기 때문이다. 어도 설계를 위한 수리실험은 시간적, 공간적 및 경제적인 제약으로 인해 다양한 형태의 어도 조건과 수리조건을 검토하기에는 현실적으로 어려움이 있는 반면에 수치모의는 매개변수 결정에 어려움이 있지만 수리실험에 비해 다양한 형태와 수리조건에 대해 간편하게 흐름특성을 예측할 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 어도 설계시 간편하게 어도내 흐름특성을 예측할 수 있도록 기존에 사용되고 있는 수리실험 결과와 수치모의 기법을 이용한 흐름해석 결과를 비교하여 보았다. 수치모의는 3차원 흐름모형인 FLOW-3D를 이용하였고, 어도 형태는 도류벽식 어도를 대상으로 수행하였다. 수행 결과 수리실험과 비교하여 수심별로 최대 13% 정도의 오차를 보이고 있으며, 최대유속 발생 지점을 비교한 결과 하폭의 6% 정도 오차를 보였다. 따라서 최종 설계 이전에 어도의 흐름특성을 예측하기 위한 방법으로 FLOW-3D를 사용한다면 충분히 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2002.03a
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• pp.443-450
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• 2002

본 논문에서는 미국토목학회(ASCE)의 사장교에 대한 첫번째 벤치마크 문제를 이용하여 제어-구조물 상호작용을 고려한 새로운 반능동 제어 기법을 제안하였다. 이 벤치마크 문제에서는 2003년 완공 예정으로 미국 Missouri 주에 건설 중인 Cape Girardeau 교를 대상 구조물로 고려하였다. Cape Girardeau 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고, Mississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계단계에서부터 내진 문제에 대하여 자세하게 고려되었다. 상세 설계 도면을 기반으로 하여 교량의 전체적인 거동 특성을 정확하게 나타낼 수 있는 3차원 모델이 만들어졌고, 사장교의 제어 성능에 관련된 평가 기준이 수립되었다. 본 연구에서는 제어 가능한 유체 감쇠기에 속하는 MR 유체 감쇠기를 제어 장치로 제안하였고, 기존 연구에서 MR 유체 감쇠기를 포함한 구조물의 제어에 효율적이라고 검증된 clipped-optimal 알고리듬을 제어 알고리듬으로 사용하였다. 또한, 실제 규모의 MR 유체 감쇠기 실험 결과를 이용하여 수치해석에 이용할 수 있는 동적 모델을 개발하였다. MR 유체 감쇠기는 제어 가능한 에너지 소산장치이며 구조물에 에너지를 가하지 않기 때문에 제안된 제어 기법은 한정입출력 안정성이 보장된다. 수치해석을 통해, MR 유체 감쇠기를 이용한 반능동 제어 기법이 사장교의 응답 감소에 효과적인 방법임을 증명하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.43 no.5
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• pp.621-630
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• 2023

In this study, to investigate an energy reduction effect by field application of cylindrical baffle arrays, the 3D Debris flow numerical analysis was conducted with various baffle configurations for the simulation of a real-scale valley, where the cylindrical baffle arrays were installed. For this, the valley of the watershed was modeled using terrestrial LiDAR data from the real-scale experiment site. Numerical analysis simulated the flow behavior of debris flow and the structures using Smooth Particle Hydrodynamics (SPH) technique of ABAQUS (Ver. 2021). The numerical analysis results that the case without cylindrical baffle arrays had a similar velocity change to that of the real-scale experiment. Also, the installation of baffles significantly reduced the frontal velocity of debris flow. Furthermore, increasing the baffle height increased the downstream energy reduction because of the higher flow impedance of taller baffles.

• Explosives and Blasting
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• v.37 no.3
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• pp.25-33
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• 2019

Controlling the blast-induced damage zone(BDZ) in mining excavation is a significant issue for the safety of employees and the maintenance of facilities. Numerous studies have been conducted to accurately predict the BDZ in underground mining. This study employed the dynamic fracture process analysis (DFPA) to estimate the BDZ from a single hole blasting. The estimated BDZ were compared with the results obtained by Swedish empirical equation. The DFPA was also used to investigate the control mechanism of BDZ and fracture plane formation around perimeter holes for underground mining blasting.

• Tunnel and Underground Space
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• v.30 no.6
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• pp.573-590
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• 2020

This study presents the current status of DECOVALEX-2023 project Task G and our research results so far. Task G, named 'Safety ImplicAtions of Fluid Flow, Shear, Thermal and Reaction Processes within Crystalline Rock Fracture NETworks (SAFENET)' aims at developing a numerical method to simulate the fracture creation and propagation, and the coupled thermohydro-mechanical processes in fracture in crystalline rocks. The first research step of Task G is a benchmark simulation, which is designed for research teams to make their modelling codes more robust and verify whether the models can represent an analytical solution for displacements of a single rock fracture. We reproduced the mechanical behavior of rock and embedded single fracture using a three-dimensional grain-based distinct element model for the simulations. In this method, the structure of the rock was represented by an assembly of rigid tetrahedral grains moving independently of each other, and the mechanical interactions at the grains and their contacts were calculated using 3DEC. The simulation results revealed that the stresses induced along the embedded fracture in the model were relatively low compared to those calculated by stress analysis due to stress redistribution and constrained fracture displacements. The fracture normal and shear displacements of the numerical model showed good agreement with the analytical solutions. The numerical model will be enhanced by continuing collaboration and interaction with other research teams of DECOVALEX-2023 Task G and validated using various experiments in a further study.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.22 no.3
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• pp.181-190
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• 2010

In case of constructing submerged breakwaters, the circulation current is occurred around the open inlet because of mean water level difference between front and rear sides of them. The aim of this study is to investigate the flow control structure of new-type submerged breakwater which is able to reduce mean water level at rear side of it. At first, the numerical model (LES-WASS-3D) is validated by comparing with existing experimental data. And then, numerical simulation is carried out to examine wave height, mean water level and mean flow around the newtype submerged breakwater. From the numerical results, it can be pointed out that the new-type submerged breakwater with drainage system reduces the rip current around the open inlet.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.340-340
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• 2016

불연속 지형을 지나는 천수 흐름의 해석에서 흐름률을 정확하게 계산하기 위하여 계단에 의한 흐름 저항이 지배적인 계단 전면과 그 영향이 비교적 덜한 계단의 윗부분을 구분하여 접근하는 새로운 기법이 제안되었다(Hwang, 2015). 이 기법에 의한 모의 결과는 정확해, 가상의 문제에 대한 3차원 모의 결과, 그리고 실험 결과와 비교하여 대체로 만족스런 일치를 보인 바 있으나, 그 기법의 개선을 위해 보다 다양한 문제에 대해 검토할 필요가 있다. 이 연구에서는 높이 0.01 m인 계단의 전면 및 후면을 지나는 댐 붕괴 흐름에 대한 실험(Kim et al., 2014)에 대해 Hwang (2015)의 새로운 기법을 적용하고 그 결과를 비교하였다. 기존 모형(SGMS)의 결과에 비해 새로운 기법에 의한 결과(STP-TH)는 전면 계단의 앞(P2)과 뒤(P3) 그리고 후면 계단의 앞(P4)과 뒤(P5)에서 상류 저수지의 수심이 0.1 m인 실험 경우에 의한 수위와 더 잘 일치하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.26 no.6
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• pp.475-483
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• 2016

A numerical analysis model capable of predicting the shape, the size and the potentiality of collapse of tetrahedral blocks considering the persistence obtained from the field survey of joint distribution around the underground excavation surface has been developed. Numerical functions of analyzing both the exposed trace distribution on the excavation surface and the formation of tetrahedral block controlled by the extent of joint surface have been established and linked to the previously developed three dimensional deterministic block analysis model. To illustrate the reliability of advanced numerical model the case of underground excavation in which the collapse of rock block had practically taken place was studied. Representative orientations of joint sets was determined based on the joint distribution pattern observed on the excavation surfaces. The formation of block on the roof of underground opening was analyzed to unveil the potential tetrahedral block the shape of which was very similar to the collapsed rock block. Mechanisms of collapse process has been also analyzed by considering the three dimensional shape of tetrahedral block.

• Composites Research
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• v.36 no.2
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• pp.92-100
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• 2023

In this paper, a machine learning and deep learning model for the design of circuit analog (CA) radar absorbing structure with a cross-dipole pattern on a glass fiber fabric reinforced plastic is presented. The proposed model can directly calculate reflection loss in the Ku-band (12-18 GHz) without three-dimensional electromagnetic numerical analysis based on the geometry of the Cross-Dipole pattern. For this purpose, the optimal learning model was derived by applying various machine learning and deep learning techniques, and the results calculated by the learning model were compared with the electromagnetic wave absorption characteristics obtained by 3D electromagnetic wave numerical analysis to evaluate the comparative advantages of each model. Most of the implemented models showed similar calculated results to the numerical results, but it was found that the Fully-Connected model could provide the most similar calculated results.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.19 no.2
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• pp.39-48
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• 2003

Previous analytical models for key blocks have been based on the assumption of infinite persistent discontinuities. In this paper, a key block analysis method considering the finite persistence of discontinuities is proposed as a stability evaluation method in tunnel constructions, and then applied to an actual example site. Three-dimensional rock block identification with consideration of the persistence of discontinuities is performed by using discontinuity disk model. The removability and stability analyses of rock blocks formed by the identification method are performed. The identification method can handle convex and concave shape blocks. In order to demonstrate the applicability of this developed numerical method to the stability evaluation in tunnel constructions, the analytical results are examined and compared one another.