• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.373-380
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• 2020

고압을 받는 플랜트용 제품 설계 시에 대부분 강건 구조를 지양하다 보면 안전율이 높아지고 중량이 과다 해지는 문제가 있다. 본 논문은 플랜트용 이축 볼밸브 볼의 경량화를 위하여 밸브의 3차원 모델링과 ANSYS를 적용한 유한요소해석으로 응력해석을 수행한 후에, 허용 응력 범위와 설계 변경 제한 조건 내에서 최적화 과정으로 볼의 중량 감소를 달성하였다. 약 22%의 볼 중량이 감소되었고 응력은 증가하였으나 안전계수는 1.25가 되었다. 볼의 일부분에 과도한 응력이 있으나 대부분 재료의 항복응력 허용치 내에 있어 안전한 상태이다. 유동의 흐름을 제어하는 실링 (seal) 역할을 하는 시트 인서트와 시트 링 등 밸브의 3차원 모델에 대한 정적 구조해석으로 응력 값을 확인하여 안전함을 확인하였고, 또한 대칭 구조인 부분에 대해 2차원 단순 모델의 구조해석으로 같은 결과가 도출됨을 확인하였다. 본 연구의 범위는 볼의 중량 감소라 볼의 감소된 치수가 도출되었으며, 주변 부재의 재설계는 (신제품 개발에 해당되어) 본 연구에 고려되지 않는다.

• 대한토목학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.71-86
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• 1983

현재(現在) WSD로 설계(設計)되고 있는 우리 나라 철근(鐵筋)콘크리트 옹벽구조물(擁壁構造物)에 있어서 가장 보편적으로 사용되고 있는 캔틸레버 옹벽(擁壁)의 안정해석(安定解析) 및 각부설계(各部設計)를 보다 합리적(合理的)이며 확률적(確率的)인 신뢰성(信賴性) 이론(理論)을 도입하여 신뢰성(信賴性) 모델에 따른 안정해석(安定解析) 및 각부설계(各部設計)에 대한 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)을 LRFD에 의거하여 제안(提案)하고, 또 안정해석(安定解析)의 공칭안전율(公稱安全率)에 대한 이론적(理論的)인 근거를 제시(提示)하는 것이 본(本) 연구(硏究)의 주요내용(主要內容)이다. 신뢰성(信賴性) 이론(理論)에 의해 안정해석(安定解析) 및 각부설계(各部設計)에 대한 한계상태방정식(限界狀態方程式)을 유도하고, Coulomb의 주동토압계수(主動土壓係數), Hansen의 지지력공식(支持力公式)을 사용하여 Cornell의 MFOSM에 의해 불확실량(不確實量) 산정(算定)의 알고리즘을 유도하였으며 그에 따른 불확실량수준(不確實量水準)은 우리 나라의 현실(現實)을 고려한 적절한 값으로 제안(提案)하였다. 현행(現行) R.C. 옹벽설계규준(擁壁設計規準)에 따라 Calibration 하므로서 목표신뢰성지수(目標信賴性指數)${\beta}_0$를 다음과 같이 선택하고(전도(轉倒): ${\beta}_0$=4.0, 골동(滑動): ${\beta}_0$=3.5, 지지력(支持力): ${\beta}_0$=3.0, 휨: ${\beta}_0$=3.0, 전단(剪斷): ${\beta}_0$=3.2), 이 ${\beta}_0$에 대응하는 하중(荷重) 및 저항계수(抵抗係數)를 산정(算定)하였으며, 안정해석(安定解析)에 대한 현행(現行) 철근(鐵筋)콘크리트 표준시방서(標準示方書)의 안전율(安全率)을 검토한 결과 다음과 같은 값이 적절하다는 것을 알았다(전도(轉倒): 1.8, 골동(滑動): 1.9, 지지력(支持力): 3.6). 또한 현행(現行) WSD R.C. 옹벽(擁壁)의 설계규준(設計規準)을 위해 신뢰성(信賴性)에 의한 공칭안전율(公稱安全率)과 허용응력(許容應力)을 제안(提案)하였다. 그리고 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)하는 R.C. 옹벽(擁壁)의 LRFD 신뢰성(信賴性) 설계규준(設計規準)을 현행(現行) R.C. 표준시방서(標準示方書)의 설계규준(設計規準)에 대응(對應)하는 설계규준(設計規準)으로 도입함이 바람직하다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.205-213
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• 1988

사장교는 그 설계에 있어서 케이블의 개수와 배치형식, 케이블의 초기인장력, 주탑의 지지형식과 높이 등 거어더와 주탑 단면외에도 설계변수가 많으므로 효율적인 설계를 하는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서 케이블의 초기인장력, 거어더와 주탑의 단면, 주탑의 높이를 설계변수로 하여 사장교의 설계를 최적화하는 문제를 다루었다. 서로 상호작용을 하는 여러 설계변수를 동시에 최적화하는 어려움을 피하기 위하여 본 논문에서는 초기인장력, 단면, 주탑의 좌표를 각각 독립된 설계공간에서 최적화하였다. 목적함수로서는 초기인장력 공간에서는 전체구조의 변형에너지를, 단면 및 좌표의 공간에서는 재료의 총중량을 취하였다. 제약조건으로는 초기인장력의 상하한계, 부재의 좌굴을 고려한 응력, 단면적의 하한계를 고려하였다. 대표적인 Fan형 및 Harp형 사장교를 최적설계한 결과, 제시된 방법에 의하여 합리적인 결과를 얻을 수 있음을 보이고, 기존의 최적화에서 고려하지 않았던 좌표의 최적화를 통하여 경제성을 얻을 수 있다는 것을 밝혔다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.113-127
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• 2007

본 연구에서는 직립 방파제 케이슨의 활동에 따른 복구비용, 과도한 케이슨 활동 발생시 항만 폐쇄에 따른 경제적 피해 비용 그리고 월파에 의한 일시적 작업 중단에 따른 경제적 피해 비용을 동시에 고려하는 기대 총 건설비 산정 모델을 수립하였다. 발생시점이 서로 다른 피해 비용을 일정한 기준으로 산정하기 위해 할인율을 적용하였다. 케이슨의 최적 단면은 방파제 수명 동안의 기대 활동량의 허용범위 내에서 기대 총 건설비용이 최소가 되는 단면으로 정의되며, 그 기대 활동량의 허용치는 0.3 m와 0.1 m 두 가지 경우에 대해 살펴보았다. 과도한 케이슨 활동에 의한 항만 폐쇄에 따른 경제적 피해 비용과 그 산정 기준이 케이슨 복구비용이나 월파에 의한 작업 중단에 따른 경제적 피해 비용보다 최적 단면 결정에 더 중요한 요인임을 확인하였고, 항만 폐쇄에 대한 케이슨 활동량의 임계 칼이 커질수록 케이슨의 최적 단면은 기대 총 건설비의 최소점보다 기대 활동량의 허용치에 의해 결정되는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.579-588
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• 1997

사장교의 시공 특성상 여러 가지 원인에 의하여 오차가 발생하고, 복잡한 시공 과정을 거치는 동안 오차가 누적되어 점점 확대된다. 따라서, 설계와는 상당히 달리 부재에 불리한 응력분포와 교량의 과도한 처짐 등이 발생할 수 있다. 부재의 응력분포와 교량의 기하형상을 바람직한 방향으로 수정하기 위해 사장교의 시공 중에 케이블의 장력보정이 불가피하다. 기존의 장력보정 방법은 오차 단위의 차이를(케이블 장력과 주형의 처짐 등) 고려하기 위하여 최적화 과정 중에 가중치 계수를 사용하여야 한다. 하지만 이 가중치 계수를 결정하는 것이 쉽지 않고, 한 차례의 보정을 실시한 후에도 오차가 설계허용범위를 벗어날 때는 새로운 가중치 계수를 도입하여 여러 번 반복 수행해야하므로 상당한 시간이 요구된다. 본 연구에서는 이와 같은 점을 고려하여 선형퍼지회귀분석기법을 케이블 장력보정에 적용하였다. 이 방법은 설계자의 의도와 시방 규정을 선형최적화 문제의 구속 조건의 형태로 정식화 과정에 포함시킬 수 있고, 기존의 방법보다 빠르게 현장에서의 장력보정을 수행할 수 있다.

• 지적과 국토정보
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• 제49권1호
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• pp.157-179
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• 2019

역세권 2030청년주택 정책은 역세권 개발이 서울시 내 임대주택 택지를 확보하기 위한 유일한 대안이라는 인식 가운데 기대를 받으며 출범했다. 그러나 임대주택 공급실적은 당초 계획에 미치지 못했고 용도지역체계에 혼란을 줄 수 있다는 비판이 지속적으로 제기되었다. 결국, 역세권 2030청년주택은 시행 후 3년 사이에 운영기준이 6차례 개정되었다. 특히 2018년 10월 이후에는 1년 이내에 큰 폭의 운영기준 개정이 두 차례 이어졌다. 이에 본 연구는 사업가능구역과 용도지역 변경 가능구역의 변화 양상을 분석하여, 지난 운영기준 개정의 방향성 평가와 정책적 시사성을 도출하고자 했다. 공간적 범위 및 구역의 도출에는 명제논리를 활용했다. 이를 위해, 가구(街區) 등 기초자료 정제 및 전처리, 명제별 진리 값 입력, 논리연산 과정을 수행하여 사업가능구역 및 용도지역 변경 가능구역 소속여부를 판별했다. 분석 결과, 1) 사업가능구역은 서울시 외곽의 역세권으로 고르게 분산되면서도 준주거지역과 상업지역으로 집중되는 경향이 있고, 2) 용도지역 변경 가능구역은 준주거지역 변경 가능구역을 중심으로 전반적인 증가추세가 두드러졌다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.55-62
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• 2005

In this paper, a CAB/CAE integrated optimal design system is developed, in which design and analysis process is automated using CAD/CAE softwares, for a complicated model for which parametric modeling provided by CAD software is not possible. CAD modeling process is automated by using UG/OPEN API function and UG/Knowledge Fusion provided by Unigraphics. The generated model is transferred to the analysis code ANSYS in parasolid format. Visual DOC software is used for optimization. The system is developed for PLS(Plasma Lighting System), which is a next generation illumination system that is used to illuminate stadium or outdoor advertizing panel. The PLS system consists of more then 20 components, which requires a lot of human efforts in modeling and analysis. The analysis for PLS includes static load, wind load and impact load analysis. As a result of analysis, it is found that the most critical component is a tilt assembly, which links lower & upper body assembly. For more reliable analysis, experiment is conducted using MTS and compared with the Finite element analysis result. The objective in the optimization is to minimize the material volume under allowable stresses. The design variables are three parameters in the tilt assembly that are chosen to be the most sensitive in stress values of twelve parameters. Gradient based method and RSM(Response Surface Method) are used for the algorithm and the results are compared. As a result of optimization, the maximum stress is reduced by 57%.

• 토지주택연구
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• 제4권2호
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• pp.185-192
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• 2013

이 논문에서는 저층 경량건물을 대상으로 고성능 내진을 구현하기 위하여 적용된 복합면진시스템의 적용효과가 비선형해석과 현장실험을 통하여 제시되었다. 이 연구에서 적용된 복합면진시스템은 슬라이딩베어링(sliding bearing)과 적층고무베어링(laminated rubber bearing)을 혼용하는 방법으로 전체 면진시스템의 고유주기를 신장시키는데 있어서 적층고무베어링이 지니는 한계를 극복하기 위한 것이다. 비선형해석결과, 복합면진시스템을 채용하여 설계된 면진건물은 아주 드물게 발생하는 강진에 대해서도 최대응답변위가 허용설계변위 이내이며, 최대응답전단력이 설계지진력 이하이므로 안전하게 유지될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 현장실험결과, 면진층의 강성은 설계 등가강성 값의 약 95.8%에 해당하는 값을 나타내 전체 면진시스템의 실제 특성이 설계값과 잘 일치하고 있음을 확인할 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제27권5호
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• pp.240-248
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• 2011

Mechanical face seal installed in primary heat transport pump used for heavy water reactor prevents leakage of working fluid using thin working fluid film between primary seal ring and mating ring. If the leakage of working fluid exceeds the allowable volume, serious accident can be happened by the trouble of primary heat transport pump. The thinner fluid film exists between primary seal ring and mating ring, the less working fluid leaks out. On the other hand, if the thickness of fluid film is not enough, the life of mechanical face seal will be reduced by friction and wear. Therefore appropriate design is necessary to maximize the performance and life of mechanical face seal. In this study, numerical analysis using finite volume method was conducted to investigate the performance of mechanical face seals which have same deep straight groove and 11 different net coning values. As results, equilibrium clearance between primary seal ring and mating ring, leakage volume of working fluid, friction torque on sealing surface and stiffness of working fluid film were obtained. With increasing net coning value, equilibrium clearance and leakage volume increase, and friction torque and stiffness of fluid film decrease.

• Steel and Composite Structures
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• 제12권5호
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• pp.427-444
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• 2012

This paper presented a new aerial platform-AERORail for rail transport and its structure evolution based on the elastic stiffness of cable; through the analysis on the cable properties when the cable supported a small service load with high-tensile force, summarized the theoretical basis of the AERORail structure and the corresponding simplified analysis model. There were 60 groups of experiments for a single naked cable model under different tensile forces and different services loads, and 48 groups of experiments for the cable with rail combined structure model. The experimental results of deflection characteristics were compared with the theoretical values for these two types of structures under the same conditions. It proved that the results almost met the classical cable theory. The reason is that a small deflection was required when this structure was applied. After the tension increments tests with moving load, it is verified that the relationships between the structure stiffness and tension force and service load are simple. Before further research and applications are made, these results are necessary for the determination of the reasonable and economic tensile force, allowable service load for the special span length for this new platform.