• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.293-301
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• 2016

건플랜트 내부의 주요 시설물인 원통형 액체저장탱크에 지진 하중이 작용하면 탱크 벽체에 좌굴이 발생하여 큰 손실을 초래할 수 있다. 탱크 구조물 설계시 좌굴에 대한 허용응력을 규정한 국내 기준은 일관성이 부족하고 근거가 미약하여 주로 국외의 API 650, BS EN 1998-4:2006, 뉴질랜드 기준 등을 차용하고 있다. 본 연구에서는 서로 다른 형상 비를 갖는 탱크 구조물에 대해 응답스펙트럼해석을 수행하여 유체 동압력을 산정한 후 재료 및 기하비선형을 고려한 비선형 좌굴해석을 수행하여 축방향 허용좌굴응력을 산정하고 국외 기준과의 비교를 통해 적절한 국내 기준을 제안하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.115-122
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• 1992

Sandwich구조는 복합구조의 특별한 hybrid구조의 형태로써 두 층의 얇은 표면재와 가운데 두꺼운 층인 경량의 심재로 구성되어 있으며, 이는 표면재와 심재가 접착된 일체로써 서로의 단점을 보완하면서 구조 효율을 높인 형상이다. 또한 심재는 표면재에 비해서 상당히 두꺼운 두께를 갖기 때문에 전단 변형이 중요하므로 굽힘 강성도(bending stiffness) 계산에 전단효과가 고려되어야 한다. 구조 설계에서 중요한 목적은 중량 감소에 있기 때문에 본 논문에서는 sandwich panel의 설계시 표면재와 심재의 두께 및 재질을 변화시켜 제한조건에 맞는 최소 중량을 얻는 데 중점을 두었다. 본 해석에서 sandwich panel의 최소중량을 얻기 위하여 표면재와 전단력을 고려한 심재의 변형에 따른 변형에너지를 각각 계산한 후, 최소 potential 에너지 원리를 적용하여 목적함수의 최적치를 구하였다. 설계 제한조건으로는 허용 처짐, 허용 굽힘응력, 허용 전단응력과 국부적인 불안정 상태의 wrinkling 응력이 고려되었으며, 설계 모델은 수직 분포 하중에 의한 여러가지 경계조건에 따른 sandwich panel을 대상으로 하였다. 비선형 최적화 기법은 Nelder and Mead Simplex Search Method와 Hooke and Jeeves Pattern Search method에 External Penalty Function이 적용된 SUMT방법을 결합시킨 SUMTNM와 SUMTHJ를 사용하였으며, 해석 결과는 sandwich panel의 구조 설계에 활용할 수 있도록 표를 작성하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.2062-2067
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• 2009

도로 건설 중 기존 교량에 가교를 접속하여 사용하는 경우가 종종 발생한다. 이 경우 차량 하중 방향의 변경으로 인하여 기존 교량의 주형의 설계 시 고려하지 못한 피로 안정성 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 교량의 내민 슬라브와 주형의 안정성을 도로교 설계기준의 허용 피로 응력을 이용하여 검토하였다. 응력변동이 가장 큰 지점은 가교 접속 구간의 교량 시점에서 55m 떨어진 지점부, 그리고 교량 시점과 지점부 사이의 중앙점(교량 시점에서 32.5m 떨어진 지점)의 응력 변동이 크다는 것을 알 수 있었다. 이에 대한 기존 교량의 내민 슬라브와 주형에 보강이 필요함을 확인하여 보강대책을 수립하였고 보강 후 가교와 기존 교량의 피로 안정성 검토를 다시 수행하여, 도로교 설계 기준의 허용 피로 응력에 만족함을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제19권2호
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• pp.1-6
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• 2006

복합재료를 사용하여 우주항공 부품을 설계할 때 국내는 물론, 미국을 비롯한 우주항공선진국의 감항규정에서 민간과 군용 모두 통계적으로 산출된 값을 사용할 것을 요구하고 있다. 그러나 이 기준을 만족하기 위해서는 방대한 데이터베이스가 필요하여 시험 비용 및 시간이 큰 문제가 되어왔다. 최근 미국 NASA/FAA에서 시험 개수를 줄이면서 동시에 통계적 기준을 만족할 수 있는 새로운 설계허용값 산출방법을 AGATE 프로그램을 통해서 개발하였다. 특히 이미 인증된 재료를 다른 사업에 사용하기 위해서 사용할 수 있는 재료동등성 시험(Material Equivalency Test)은 국내의 사업에 직접 적용할 수 있는 중요한 개념이다. 본 논문에서는 국내에서 사용하고 있는 복합재료의 특성을 공유하여 비용을 절감하고 재료특성을 정확히 관리할 목적으로 재료 동등성 및 수락시험 절차를 설명하고, 예로서 국내에서 개발한 고온용 탄소복합재료의 설계허용값을 산출하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권2B호
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• pp.149-152
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• 2012

본 연구는 해상풍력발전기 기초 설계에 사용되는 IEC 61400-3, DNV-OS-J101, GL Wind, EUROCODE, AASHTO 및 국내 설계기준의 설계방법 및 안전율의 정도를 비교, 분석함으로써, 국내에서 해상풍력발전기 기초 설계시 필요한 제반사항을 제공하고자 한다. 해상풍력발전기 기초 설계에 관한 국내외 설계기준을 분석한 결과 설계법은 크게 설계접근법, 하중저항 설계법, 허용응력설계법을 적용하고 있으며, 각 설계법에 따른 안전율 정도를 분석한 결과 하중저항계수 설계법과 설계접근법은 거의 유사한 수준의 안전율을 확보하고 있는 반면, 허용응력설계법에서는 다소 보수적인 안전율을 적용하고 있어 해상풍력발전기 기초의 경제적 설계를 위한 국내 설계기준 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권10호
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• pp.61-74
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• 2022

최근 구조물 기초가 풍화암상에 위치하는 경우가 증가하는 추세로 풍화암상 기초의 적정 설계 지지력을 평가하고자 국내 지반조사서상 제안된 풍화암 기초 허용 지지력을 조사하였다. 조사 결과 몇몇 현장에 제안된 풍화암 허용 지지력은 약 400~700kN/m² 수준으로 그 편차가 큰 편이며 보수적인 값으로 판단되었다. 지반의 기초 허용 지지력은 설계 초기 기초 형식 결정에 중요한 지표로, 그 결정에 따라 공사비 및 공기에 큰 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 적정한 풍화암 지반의 허용지지력을 평가하고자 풍화암 지반에 대하여 총 6회의 대형 평판재하시험을 실시하고 지지력 및 침하 특성을 분석하였다. 시험 결과 지지력은 모두 1,500kN/m²이상으로 평가되었으며 기존 지지력 공식과 비교하였을 때 공내재하시험에 의한 지지력 평가식이 본 시험결과와 유사함을 확인하였다. 또한 대형 평판재하시험의 하중-침하 거동 역산에 의한 지반의 탄성계수는 공내재하시험의 탄성계수(E) 값 적용이 적절하다고 평가되었다. 본 연구에서의 대형 평판재하시험 결과 및 국내 타 현장에서의 평판재하시험 사례 등을 종합하여 볼 때 풍화암 허용 지지력은 1,000kN/m² 이상으로 평가된다. 그러나 기초 침하량은 기초 크기 증가에 따라 비례하므로 구조물 허용 침하량 기준에 따라 허용 지지력은 제한되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 수치해석적 방법으로 기초 크기 및 풍화암 두께에 따른 기초 예상 침하량을 평가하였으며, 풍화암 지반상 기초 허용지지력이 1,000kN/m² 이상일 수 있는 기초 크기 및 지반 조건을 표로 제안하였다. 이는 기초 설계 초기 기초 형식 결정에 유용하다고 사료된다.

• 한국생산제조학회지
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• 제7권6호
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• pp.12-18
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• 1998

The optimal design for stiffened laminate composite cylindrical shells under combined loads is studied by a nonlinear mathematical search algorithm. The optimal design is accomplished with the CONMIN. several types of buckling modes with maximum allowable stresses and strains are included as constraints in the optimal design process, such as general buckling, panel buckling with either stringers or rings smeared out, local skin buckling, local crippling of stiffener segments. Rectangular or T type stringers and rectangular rings are used for stiffened laminate composite cylindrical shells.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.42-49
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• 2023

고정식 자켓구조물 설계 시 국내 설계법의 부재로 해외 설계기준을 적용하고 있다. 특히, 미국의 API기준을 주로 적용하고 있으나 API RP 2A는 허용응력설계법(WSD)과 하중저항계수법(LRFD)의 두 설계법을 제시하고 있고 설계자의 판단에 따라 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내 연안에 실제 설치된 고정식 해양구조물에 대해 해양구조물 전용프로그램인 SACS를 이용하여 두 설계법에 대한 응력비를 검토비교 하였다. 검토결과, 환경하중의 영향이 큰 극한하중해석과 운송해석 시에는 LRFD설계법이, 자중의 영향이 큰 평상시 하중해석과 선적 및 인양 시에는 WSD설계법이 더 큰 응력비를 보여주고 있어 기본설계 시 두 설계법에 대한 적용성 검토를 수행한 후 안전성과 경제성 등을 고려하여 최종 설계법을 선택하는 것이 적정하다고 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권6호
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• pp.470-479
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• 2010

본 연구는 국산 백합나무의 육안 특성을 이용한 등급구분과 실대재 휨시험을 실시하여 이들의 강도 및 강성의 특성 구명을 통해 국산 백합나무의 구조용재로서의 이용가능성을 평가하였다. 활엽수의 육안등급구분규정이 국내에 존재하지 않아 몇몇 활엽수 제재목에 대한 규정을 포함하고 있는 NSLB (Northern Softwood Lumber Bureau) 규정에 따라 육안등급을 수행하였다. 수행 결과로부터 계산된 백합나무의 휨허용응력을 NDS (National Design Specification)에 제시된 설계치와의 비교를 통해 국산 백합나무가 충분한 강도성능을 가지고 있음을 확인 하였다. 또한 백합나무 제재목을 국내 등급규정에 따라 허용응력을 산정하여 이를 적용하는 데 있어 타당성을 평가하기 위해 국내 국립산림과학원 고시에 따라 육안등급을 수행하였다. 백합나무는 국립산림과학원 고시에 제시된 비중에 따른 수종군 중 소나무류에 포함되었다. 적합분포로 판단된 웨이블분포에 따른 휨허용응력은 1등급 10.0 MPa, 2등급 7.4 MPa, 3등급 4.1 MPa로 제시된 설계치보다 높은 값이 나타났다. 본 실험의 결과로부터 국내 규정에 준하여 국산 백합나무를 구조용재로 이용이 가능함을 확인하였다. 국산 백합나무의 휨탄성계수는 국내외 기준 설계치를 모두 충족시키지 못하였으나, 국산백합나무를 구조용재로 이용하기 위해 본 실험을 통해 얻어진 백합나무의 평균 휨탄성계수를 제안하되, 1등급과 2등급은 9,000 MPa, 3등급 이하는 8,000 MPa를 적용 하는 것이 타당한 것으로 보인다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제17권4호
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• pp.280-293
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• 2005

본 연구에서는 직립 방파제 케이슨의 활동량 산정 모델과 케이슨 복구비용 계산 모델을 결합하여 기대 총 건설비 산정 모델을 수립하였다. 직립 방파제 케이슨의 최적 단면은 활동량의 허용 범위 내에서 기대 총 건설비가 최소가 되는 단면으로 정의된다 활동량의 허용 범위는 방파제 수명 동안의 기대 활동량을 0.1m로 하는 경우와 방파제 수명 동안의 누적 활동량이 0.3 m를 초과하는 확률을 0.1 이내로 하는 경우를 고려하였다. 또한 할인율 개념을 도입하여 미래 가치로 산정된 복구비용을 현재가치로 환산하였다. 작은 재현주기에 대해서 설계된 케이슨의 경우 잦은 복구 활동으로 인해 할인율을 적용했을 때의 기대 총 건설비용이 할인율을 적용하지 않았을 때보다 작아진다. 수심이 얕을 때 본 설계법이 기존의 결정론적 설계법보다 더 작은 단면을 요구하여 경제적인 설계가 가능하다. 한편, 수심이 얕을 때는 전술한 활동량 허용 기준들이 비슷한 결과를 나타내지만, 깊은 수심에서는 전자가 후자보다 더 큰 단면을 요구한다.