• Structural Engineering and Mechanics
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• 제70권5호
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• pp.571-589
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• 2019

This paper aims to develop a quasi-3D shear deformation theory for the study of bending, buckling and free vibration responses of functionally graded (FG) sandwich thick plates. For that, in the present theory, both the components of normal deformation and shear strain are included. The displacement field of the proposed model contains undetermined integral terms and involves only four unknown functions with including stretching effect. Using Navier's technique the solution of the problem is derived for simply supported sandwich plate. Numerical results have been reported, and compared with those available in the open literature were excellent agreement was observed. Finally, a detailed parametric study is presented to demonstrate the effect of the different parameters on the flexural responses, free vibration and buckling of a simply supported sandwich plates.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권1호
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• pp.85-96
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• 2019

A free vibration analysis and wave propagation of triclinic and orthotropic plate has been presented in this work using an efficient quasi 3D shear deformation theory. The novelty of this paper is to introducing this theory to minimize the number of unknowns which is three; instead four in other researches, to studying bulk waves in anisotropic plates, other than it can model plates with great thickness ratio, also. Another advantage of this theory is to permits us to show the effect of both bending and shear components and this is carried out by dividing the transverse displacement into the bending and shear parts. Hamilton's equations are a very potent formulation of the equations of analytic mechanics; it is used for the development of wave propagation equations in the anisotropic plates. The analytical dispersion relationship of this type of plate is obtained by solving an eigenvalue problem. The accuracy of the present model is verified by confronting our results with those available in open literature for anisotropic plates. Moreover Numerical examples are given to show the effects of wave number and thickness on free vibration and wave propagation in anisotropic plates.

• 터널과지하공간
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• 제17권5호
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• pp.360-371
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• 2007

이 논문은 GIS 기반의 수리학적 모델링을 통하여 시공측면에서 효과적으로 지표수를 제어하여 배수제어와 사면의 안정성에서의 적용에 관한 것이다. 본 논문에서는 인도네시아 파시르 노천광을 대상으로 연구를 수행한 결과를 제시한다. 신뢰할 수 있는 DEM 자료의 획득을 위하여 상세한 지형측량이 이루어 졌으며, DEM 자료로 부터 빗물의 흐름방향, 누적 흐름양, 집수구역 등의 배수 시스템의 특성을 도출하기 위하여 ArcGIS 9.1 소프트웨어가 제공하는 Hydrology 분석 도구를 사용하였다. 수리학적 모델링과 지형적인 분석의 결과는 현재의 배수처리 설비가 적당하지 않으며 또한 집중되는 지표수의 흐름으로 벤치사면에서 많은 침식이 일어날 수 있음을 보여주고 있다. 마지막으로 배수설비설계의 최적화와 물의 흐름의 제어를 통한 사면의 안전성의 증가와 사면을 감시하기 위한 방법을 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.118-118
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• 2022

지속적인 학문의 발전을 위해서는 선행연구에 대한 재현성이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 하지만 컴퓨터와 소프트웨어의 급속한 발달로 인한 컴퓨터 환경의 다양화, 분석 소프트웨어의 지속적 최신화로 인해서 최근 구축된 모델도 짧게는 몇 달, 길게는 1~2년후면 다양한 에러로 인하여 재현성이 불가능해지고 있다. 이러한 재현성의 극복을 위해서 온라인을 통한 데이터와 소스코드의 공유의 필요성이 제시되고 있으나, 실제로는 개인마다 컴퓨터 환경, 버전, 소프트웨어 설치에 필요한 라이브러리의 버전 또는 디렉토리 등이 달라 단순히 온라인을 통한 데이터와 소스코드의 공유만으로 재현성을 개선하기는 힘든 것이 현실이다. 따라서 이러한 컴퓨터 모델링 환경의 공유는 과거의 형태와 같이 데이터, 소스코드와 매뉴얼의 공유만으로 불가능하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수자원 모델링의 재현성 개선을 위해 1) 온라인 저장소, 2) 클라우드기반 JupyterHub 모델링 환경과 3) 모델 APIs 3개의 핵심 구성요소를 제시하고, 최근 미국에서 개발된SUMMA(Structure for Unifying Multiple Modeling Alternative) 수자원 모델에 적용하여 재현성 달성을 위한 3개의 핵심 구성요소의 필요성과 용이성을 검증하였다. 첫 번째, 데이터와 모델의 온라인 공유는 FAIR(Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) 원칙으로 개발된 수자원분야의 대표적인 온라인 저장소인 HydroShare를 활용하여 모델입력자료를 메타데이터와 함께 공유하였다. 두 번째, HydroShare에서 Web App의 형태로 제공되는 클라우드기반 JupyterHub환경인 CUAHSI JupyterHub(CJH)와 일루노이대학에서 제공하는 CyberGIS-Jupyter for water JupyterHub(CJW)환경에 수자원모델링 환경을 컨테이너(Docker) 환경을 통해 구축·공유하였다. 마지막으로, 클라우드에서 수자원모델의 효율적 이용을 위해 Python기반의SUMMA모델 API인 pySUMMA를 개발·공유하였다. 이와같이 구축된 3개의 핵심 구성요소를 이용하여 2015년 Water Resources Research에 게재된 SUMMA 논문의 9개 Test Cases 중에서 5개를 누구나 쉽게 재현할 수 있음을 증명하였다. 재현성의 중요성에 대한 인식의 증가로 Open과 Transparent Hydrology에 대한 요구가 증대되고 있으며, 이를 위해서 클라우드 기반의 모델링 환경구축 및 제공이 확대되고 있다. 본 연구에서 제시한 HydroShare와 같은 온라인 저장소, CJH와 CJW와 같은 클라우드기반 모델링환경, 모델의 효율적 이용을 위한 모델 APIs는 급속도로 발달하고 있는 컴퓨터 및 소프트웨어 환경에서 핵심구성요소이며, 연구의 재현성 개선을 통해 수자원공학 발전에 기여할 것으로 기대된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권4호
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• pp.1063-1081
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• 2015

In this paper, a new nonlocal hyperbolic refined plate model is presented for free vibration properties of functionally graded (FG) plates. This nonlocal nano-plate model incorporates the length scale parameter which can capture the small scale effect. The displacement field of the present theory is chosen based on a hyperbolic variation in the in-plane displacements through the thickness of the nano-plate. By dividing the transverse displacement into the bending and shear parts, the number of unknowns and equations of motion of the present theory is reduced, significantly facilitating structural analysis. The material properties are assumed to vary only in the thickness direction and the effective properties for the FG nano-plate are computed using Mori-Tanaka homogenization scheme. The governing equations of motion are derived based on the nonlocal differential constitutive relations of Eringen in conjunction with the refined four variable plate theory via Hamilton's principle. Analytical solution for the simply supported FG nano-plates is obtained to verify the theory by comparing its results with other available solutions in the open literature. The effects of nonlocal parameter, the plate thickness, the plate aspect ratio, and various material compositions on the dynamic response of the FG nano-plate are discussed.

• 한국습지학회지
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• 제12권2호
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• pp.59-65
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• 2010

습지는 식생과 수위 정도에 따라 다양한 물리 화학적 특성을 보이는 생태계로 작은 공간내에서도 다양한 생지화학적 반응이 일어날 수 있다. 특히, 용존유기탄소와 무기질소는 습지 내 생물학적 반응 정도를 결정하는 주요 인자로 탄소와 질소의 동태를 파악하고, 습지 환경의 변화 즉, 식생과 수위 및 계절변화에 따른 시공간적 패턴을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구는 실험을 위해 인공적으로 건설, 운용되고 있는 인공습지에서 식생유무와 수심정도, 계절에 따라 토양시료를 채취, 분석하였다. 그 결과, 용존유기탄소와 질산염의 함량이 식생이 있는 지역에서 모두 높게 나타났다. 용존탄소는 식생이 있는 경우, 수심이 깊은 지역에서는 평균 $0.37mg{\cdot}g^{-1}$, 수심이 낮은 지역에서는 $0.31mg{\cdot}g^{-1}$로 나타나 수위 정도에 따라 차이를 보였다. 이는 식생에서 제공되는 뿌리 삼출물의 증가와, 미생물의 유기물 분해작용의 복합적인 영향에 의한 것으로 판단된다. 반면, 질산염 함량은 수심에 따라 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 이는 식생의 유무가 수심보다 질산염의 동태에 주요 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다. 본 연구결과, 습지의 환경조건, 특히 수심이나 식생의 유무에 따라 탄소와 질소의 양적, 질적인 차이가 나타나며, 이는 습지 내에서 진행되는 생지화학적 반응의 시공간적 패턴에 영향을 미칠 것으로 보인다.

• 한국농공학회지
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• 제45권6호
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• pp.109-118
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• 2003

As a fundamental research to establish a safety operation plan for irrigation dams, this study presents hydrologic analysis conducted in Sungju Dam watershed based on various rainfall data. Especially those reservoirs without flood control feature are widely exposed to the risk of flooding, a safe and optimized operation program need to be improved against arbitrary flooding. In this study, reservoir routing program was developed and simulated for reservoir runoff estimation using WMS hydrology model. The model simulated the variations of reservoir elevation under the condition of open or closed emergency gate. In case of closed emergency gate, water surface elevation was given as 193.15 m, and this value exceeds the dam crest height by 1.65 m. When the emergency gate is open, the increment of water surface elevation is given as 192.01 m, and this value exceeds dam crest height by 0.57 m. As an alternative plan, dam height increase can be considered for flood control under the PMP (Probable Maximum Precipitation) condition. Since the dam size is relatively small compare to the watershed area, sound protection can be expected from the latter option rather than emergency gate installation.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.35-50
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• 2002

This study aims to understand wetland distribution and type-specific classification features with a focus on Tumen River downstream in China by adjusting and improving the classification system used in Korea with a reference to international wetland classification systems and their criteria & methods. In this study, wetland types were determined based on hydrology, vegetation, and soil conditions, which are the most basic elements of wetlands. Also, topography analytical map, vegetation analytical map, and soil analytical map for wetland classification were developed and used based on currently available topography map, vegetation map, and soil map. In addition, codes were defined based on topography, location, hydrology, and vegetation. The result shows that, in the Tumen River downstream, wetlands are often found near natural revetment and terrace land & river-bed lakes. In the discovered wetlands, riverine, lacustrine, and inland wetlands were mostly found at system level. Riparian and human-made wetlands were also identified. At a sub-system level, perennial and seasonal wetlands were found to a similar degree. At a class level, perennial open water, herbal plants, and shrubs were mostly found and sandy plain, hydrophytes, and forest tree types were also observed. An overall detailed classification shows that a total of 17 wetland types were found and a large distribution of sand dunes and river-bed lakes, which are scarce in Northeast Asia, indicates that other rare wetland types such as palustrine seasonal sand plain wetland and lacustrine seasonal sand plain wetland may be discovered.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권4호
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• pp.433-443
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• 2023

The current paper discusses the dynamic and stability responses of cross-ply composite laminated plates by employing a refined quasi-3D trigonometric shear deformation theory. The proposed theory takes into consideration shear deformation and thickness stretching by a trigonometric variation of in-plane and transverse displacements through the plate thickness and assures the vanished shear stresses conditions on the upper and lower surfaces of the plate. The strong point of the new formulation is that the displacements field contains only 4 unknowns, which is less than the other shear deformation theories. In addition, the present model considers the thickness extension effects (ε_z≠0). The presence of the Winkler-Pasternak elastic base is included in the mathematical formulation. The Hamilton's principle is utilized in order to derive the four differentials' equations of motion, which are solved via Navier's technique of simply supported structures. The accuracy of the present 3-D theory is demonstrated by comparing fundamental frequencies and critical buckling loads numerical results with those provided using other models available in the open literature.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.615-618
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• 2003

A prototype of 76 ha Shi-hwa constructed wetland was constructed for the first time in Korea to purify severely polluted stream water. Hydrology, vegetation(macrophyte) and water quality for Banwol and Donghwa wetland built in Shi-hwa tidal reclaimed area were monitored to evaluate the performance of the wetlands. The overall efficiency for the treatment of polluted stream water using the wetlands showed no significant improvement. The monthly average removal rates on SS, BOD, TN and TP for Banwol and Donghwa wetlands showed 66.5% and 62.8%, 14.8 and 34.3%, 33.9 and 47.1% and 20.8 and 51.6%, respectively. It is considered that three major factors, ie. wide fluctuations in inflow rate, short hydraulic retention time and small open area compared with vegetated area could have a great influence on low system efficiency.