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산사태 위험도 추정을 위한 지하수위 변동의 추계론적 수치 해석 (A Stochastic Numerical Analysis of Groundwater Fluctuations in Hillside Slopes for Assessing Risk of Landslides)

  • 이인모
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제3권4호
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    • pp.41-54
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    • 1987
  • 본 논문에서는 무한사면에서 강우에 따른 지하수위 변동을 합리적으로 추정할 수 있는 추계론적 수치해석모델이 개발되었다. 특히, 투수계수, 비산출율(Specific Yield) 등의 지하수흐름에 필요한 계수들과 지하암반층의 공간적 변화에 의하여 지하수위가 공간적으로 변하는 효과에 관해 중점적으로 연구하였으며, 이러한 계수들의 공간적 변화를 추정하기 위하여 Kriging 이론을 도입하였다. Kriging 이론은 몇개의 제한된 실측치로부터 실측을 하지 못한 각각의 수치해석 요소에 불편, 최소 분산을 갖는 값들을 추정할 수 있는 방법이다. 사면방향의 일차원 수치해석 모델, Kriging 이론, 1차근사해법을 조합하여 추계론적 1차원 수치해석 프로그램을 개발하였다. 또한 사면방향의 지하수위 변동뿐만 아니라, 횡방향의 변동도 조사하기 위하여 확정론적 2차원 모델도 개발하였다. 한 무한사면에 대하여 개발된 모델을 이용하여 예제해석을 한 결과 투수계수나 비산출율의 공간적 변화뿐만 아니라 지하암반층의 공간에 따른 요철도 지하수위의 공간적 변화에 큰 영향을 미침을 알게 되었다. 또한 지하수위는 사면방향으로 큰 변동을 보일뿐 아니라 횡방향으로의 변동 또한 무시할 수 없을 정도로 큼을 알 수 있었다. 개발된 모델의 결과들은 지하수위 변동에 의한 산사태 위 험도 분석시에 이용될 수 있다.

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구성식을 이용한 다짐화강토의 공학적 특성(1) (Constitutive Characteristics of Decomposed Korean Granites(1))

  • 김용진;이인모;이인근
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권3호
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    • pp.55-78
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    • 1994
  • 풍화화강토는 화강암이나 화강편마암이 풍화된 흙으로 건설현장에서 빈번하게 접하고 있는 우리나라의 대표적인 토질이며, 공기에 노출되거나 물과 접촉하면 강도특성이 쉽게 변화하는 문제성이 많은 토질로 알려져 있다. 이 연구에서는 이러한 풍화화 강토의 역학적 특성을 파악하기 위하여 기원과 구성성분이 다른 안동과 김천에서 풍화화 강토를 채취하여 실내다짐에 의하여 공시체를 제작한 후에 등방압밀배수 및 비배수시험을 실시하였으며, 시험결과를 분석하여 여러가지의 강도특성을 분석하고 Cam-Clay모델에의 적용성을 검토하였다. 안동과 김천시료의 기원은 상이하지만 전단저 항각과 압축특성은 실용적으로 동일하였다. 비체적대 평균유효응력공간에서 정규압축곡선과 한계상태선이 유일한 것으로 나타났으며 응력-변형률 거동특성은 점성토나 모래의 특성과는 다르게 나타났다. 과압밀비가 2이상일 경우에 유효 응력비가 한계상태에 수렴하였지만 응력-변형률 관계에서 최대음력이 나타나지 않았다. 응력경로는 이론적인 Roscoe면 아래로 이동하면서 한계상태에 접근하였다. 정규압밀비배수시험에서 간극수압계수(A,)는 1.3정도이었는데 이것은 전단중에 발생하는 입자파쇄현상에 의한 것으로 판단되었다. 과압밀비가 7정도에서 부(-)의 간극수압과 체적팽창현상이 발생하였다. 구성식에 의하여 실측치와 이론치를 비교한 결과, 배수거동에서는 만족할만한 결과를 구할 수 있었다.

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사업장의 경계면에서 화학물질 감지 및 대응을 위한 이동식 센서 배치 최적화 (Mobile Sensor Velocity Optimization for Chemical Detection and Response in Chemical Plant Fence Monitoring)

  • 박명남;김현승;조재훈;아디스;신동일
    • 한국가스학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.41-49
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    • 2017
  • 최근 화학물질을 사용하는 시설이 증가하면서 취급양도 급속하게 증가하고 있다. 그러나 화학물질 누출사고는 꾸준히 발생되고 있으며 때에 따라 다량의 화학물질이 누출되는 경우에는 큰 피해로 이어질 가능성이 크다. 이러한 산업단지에는 수많은 센서로부터 얻는 정보를 이용해 누출 발생지역을 감지 감시하고 있으며, 기존의 고정식 센서를 로봇이나 드론에 적용하여 산업현장에 이용되고 있다. 이에 따라 화학물질을 취급하는 공정의 누출조건, 환경조건을 반영한 다양한 누출 시나리오를 토대로 빠른 감지와 대응을 위해 경계면의 센서 배치 방안을 제시할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 화학물질이 누출되는 경우에 대해 COMSOL을 사용하여 주요 파라미터를 적용, 실질적인 사고 시나리오를 해석하였다. 그리고 사고 시나리오를 바탕으로 센서의 감지 확률, 감지시간과 감지시나리오 수의 각 항목마다 중요도를 부여하여 이동식 센서의 위치별 속도가 산출되도록 목적함수를 선정하였다. 또한 예상치 못한 누출사고에 대해 신뢰성 분석을 통해 제안방법의 타당성을 확인하였다. 이상의 결과로부터 추후 적용될 이동식 센서의 농도 데이터를 기반으로 누출원의 역추적에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

상황인식정보 추출을 위한 클러스터링 알고리즘 기반 사용자 구분 알고리즘 (Context-awareness User parameter Analysis based on Clustering Algorithm)

  • 김민섭;신인호;정병훈;손지원;조아현;도윤형;이강환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.519-522
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    • 2017
  • 본 논문에서는 개개인의 사용자 상황인식 정보추출을 위해 구분이 필요한 시스템에서의 클러스터링 알고리즘을 이용한 대체 방법에 대한 알고리즘을 제안한다. 기존의 사용자 구분 시스템에서는 사용자가 직접 자신의 정보를 입력해야 하는 번거로움이 있었다. 본 논문에서는 이러한 사용자 관리기반에 있어 개선된 알고리즘을 연구 적용한 상용자 인식정보 추출이 가능한 클러스터링 알고리즘을 적용한 시스템을 연구 개발하고자 한다. 일반적으로 같은 데이터를 가진 사용자들을 구분하는 알고리즘은 기록된 정보와 새로 입력된 정보가 일치하는지 확인 후 그에 따라 적절한 대처를 해준다. 하지만 그 새로 입력된 정보가 어떤 사용자의 정보인지를 직접 입력해줘야 하는 번거로움이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 사용자 정보를 직접 입력하지 않아도 누적된 시스템 내의 워킹 메모리로부터 분석된 데이터를 바탕으로 시스템 스스로 클러스터링 알고리즘을 이용하여 사용자를 구분하는 방법을 제안한다. 연구 적용된 알고리즘을 적용한 시스템의 관리 기법이 기존의 시스템보다 인원 구성이 다양한 환경에서 적응성이 더 높음을 보여주었다(주관적 관찰자 실험방법으로 증빙).

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PVM 및 FBRM 기반 인라인 모니터링을 통한 indomethacin-saccharin 공결정의 생성 메커니즘이해 (Understanding the Mechanism of Indomethacin-Saccharin Co-crystal Formation Using In-line Monitoring System based on PVM and FBRM)

  • 김바울;조민용;최광진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권2호
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    • pp.180-189
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    • 2017
  • 난용성 약물의 용해도를 증가시키고 안정성을 향상하기 위한 제약 공결정은, 미국 FDA가 지난 2016년 8월에 공결정을 solvate의 특별한 경우라고 정의를 수정하면서, 개량신약의 개발에 더욱 박차를 가할 것으로 추측된다. 본 연구에서는 모델 조합으로 잘 알려진 indomethacin-saccharin 공결정을 반용매 방법으로 제조할 때, 인라인 모니터링 기법을 적용하여, 반용매의 주입속도에 따른 indomethacin 준 안정상의 일시적인 생성 및 indomethacin-saccharin 공결정의 생성을 관찰하고 메커니즘을 제안하고자 하였다. 그간 인라인 모니터링을 위해서 매우 다양한 분석도구가 연구되어 왔는데, 본 연구에서는 PVM (particle vision measurement)와 FBRM (focused beam reflectance measurement)를 조합하여 공결정화 공정에서의 변화를 실시간으로 측정하였다. 공결정화 결과물의 오프라인 분석은 PXRD (powder x-ray diffraction)와 DSC (Differential scanning calorimeter)를 이용하여 수행하였다. 반용매의 주입 속도에 따라서 공결정이 생성되는 경로에 분명한 차이가 있음을 관찰하였으며, 이러한 상관 관계의 이해를 통해서 제약학적 특성이 더욱 일정하고 품질이 보증된 indomethacin-saccharin Co-crystal을 얻는 조건을 확립하였다. 본 연구결과, PVM과 FBRM을 조합한 인라인 모니터링은 제약 공결정 제조공정에서 활용성이 매우 높은 기술이라고 할 수 있다.

Annular 유동층 반응기에서 최소유동화 속도 및 압력요동 특성 (Characteristics of Minimum Fluidization Velocity and Pressure Fluctuations in Annular Fluidized Beds)

  • 손성모;김욱영;신익상;강용;최명재
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권4호
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    • pp.707-713
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    • 2008
  • 직경이 0.102 m이고 높이가 2.0 m인 annular 유동층에서 최소유동화 속도 및 압력 요동 특성을 고찰하였다. 기체유속($U_G$), 고체 입자의 크기($d_p$) 그리고 유동층 온도가 최소유동화 속도 및 압력 요동 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 본 연구 결과, annular 유동층 내의 압력 요동 자료로부터 구한 상관차원을 유동층 내부의 기체 및 유동 입자의 복합적인 거동을 정량적으로 나타내는 파라미터로 쓸 수 있었으며, 이 상관차원의 값은 기체의 유속, 유동 입자의 크기 그리고 반응기의 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 유동층에서 유동입자의 최소유동화 속도를 유동층에서 압력 강하 및 압력 요동자료의 표준 편차를 사용하는 방법뿐만 아니라 압력 요동 자료의 상관차원을 이용하여서도 구할 수 있었으며 이들 각기 다른 방법으로 구한 최소 유동화 속도 값은 서로 매우 유사하였다. Annular 유동층에서 유동 입자의 최소유동화 속도는 유동 입자의 크기가 증가할수록 증가하였으나 유동층의 온도가 증가함에 따라 감소하였다. 본 연구의 범위내에서 annular 유동층에서 최소 유동화 속도를 압력 요동 자료의 상관 차원과 무차원군의 함수로 나타낼 수 있었다.

국내 자생 엽채류 번행초의 우수 유전자원 기초 선발 (Preliminary screening of leafy vegetable New Zealand spinaches (Tetragonia tetragonioides) native to Korea)

  • 김인경;이가연;김성기;김병운;최원영;이긍주
    • 농업과학연구
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    • 제39권4호
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    • pp.515-523
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    • 2012
  • Recent development and enlargement of reclaimed lands along the sea shores required to explore alternatives to existing crops, which are suitable to grow well and to declare higher profits. The objectives of this study were to investigate yield-related parameters for development of new leafy vegetables, and to screen some candidates among New Zealand spinach genotypes which were collected in Korea. Initially all the collected genotypes were grown for 7 weeks in a greenhouse of the experiment field in Chungnam National University, and then transplanted into the field to measure morphological or physiological parameters (plant height, branch number, stem diameter, chlorophyll content, and maximum canopy diameter), and yield-related parameters (leaf number, leaf length, leaf width, fresh weight and dry weight). Those parameters were quantitatively measured at 1, 5 or 9 weeks after transplanting (WAT). Parameters exhibiting statistically significant difference among the accessions were plant height, branch number, maximum canopy diameter, chlorophyll content, and leaf length. In contrast to highly correlated parameters with fresh and dry weight obtained in salt-affected soil in the earlier report, fresh weight was correlated significantly with leaf length (r=0.72), leaf width (r=0.64), and canopy diameter(r=0.66), while dry weight was correlated significantly with plant height (r=0.46), leaf length (r=0.72), leaf width (r=0.73), fresh weight (r=0.79), chlorophyll content (r=0.47), and canopy diameter (r=0.87). Based on the significantly correlated with yield parameters, the candidate accessions which were ranked in top statistical groups include CNU06A01, CNU06A13, CNU06A26, CNU06A35, CNU06A38, and CNU06A55. In order to be cultivated in reclaimed lands, it is necessary to screen out salt tolerant accessions among the above high-yielding genotypes.

트럭 공차중량, 중앙분리대 피복두께 및 열화수준에 따른 중앙분리대 충돌해석모델의 민감도 분석 (Evaluation of Impact Resistance for Concrete Median Barrier Depending on Vehicle Curb Weight, Concrete Cover Depth and Level of Deterioration)

  • 이재하;이일근;정유석;김경진;김우석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.297-306
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    • 2017
  • 국내 고속도로 콘크리트 중앙분리대는 SB5-B(270kJ)의 충돌등급에 저항하도록 설계되어 있다. 그러나 최근 대형 화물차량의 충돌사고가 지속적으로 증가하는 경향을 보이고 있어 SB6(420kJ) 등급으로의 상향이 필요하다. 충돌등급 상향을 위한 새로운 중앙분리대 단면을 제시하기 위해서는 실제 충돌시험을 수행하여 기준 통과여부를 결정하며, 충돌시험 수행을 위한 적정 단면을 제시하기 위해서는 충돌해석을 통해 선정한다. 이러한 충돌해석의 정확도 향상을 위해서는 차량 모델, 콘크리트 단면 열화상태, 콘크리트 피복 두께 등 다양한 변수에 대한 정확한 변수 선정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 공차 중량, 단면 열화, 콘크리트 피복 두께에 대한 변수연구를 수행하여 충돌저항성능 저감을 확인하였다. 전체 중량뿐만 아닌 공차 중량에 따라 중앙분리대의 충돌저항성능에 차이가 있는 것으로 확인되었으며, 10cm 이하의 콘크리트 피복 두께에서는 충돌저항성능이 민감하게 증가 또는 감소한다. 단면 열화가 발생할 경우 중앙분리대의 충돌저항성능의 감소가 발생하여 열화정도에 따른 보수 및 보강이 이루어져야 하는 것으로 판단된다. 따라서 콘크리트 구조물과 차량의 충돌해석을 수행할 경우 트럭의 공차중량 비율, 콘크리트의 피복두께 및 열화에 대한 영향이 상세하게 고려될 필요가 있음을 확인하였다.

매설가스배관의 지진 취약도 해석 (Earthquake Fragility Analysis of a Buried Gas Pipeline)

  • 이도형;전정문;오장균;이두호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.65-76
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    • 2010
  • 본 연구에서는 국내에서 널리 사용되고 있는 매설가스배관인 API X65에 대해 지진 취약도 해석을 수행하였다. 이를 위해, 15가지 경우의 배관 해석모델에 대해 12본 세트의 다양한 지진파를 0.1g 등간격으로 스케일링하여 비선형 시간이력해석을 수행한 후, 비선형 시간이력해석으로 얻어진 매설가스배관의 최대 변형률을 이용하여 지진취약도 해석을 수행하였다. 지진 취약도 해석을 위해 본 연구에서는 또한, 지반조건, 단부지점조건, 매립깊이 및 배관형태 등을 변수로 고려하여 지진 취약도 해석을 수행하였다. 지진 취약도 해석결과, 지반조건, 단부지점조건 및 매립깊이는 매설가스배관의 취약도 곡선에 영향을 끼치는 것으로 판단되었고, 특히 지반조건이 미치는 영향은 다른 두 변수에 비해 다소 큰 것을 확인할 수 있었다. 반면에, 배관형태가 취약도 곡선에 미치는 영향은 미미한 것을 알 수 있었다. 종합적으로, 매설가스배관의 지진 취약도 해석과 관련된 연구가 많지 않은 현실을 감안할 때, 본 연구결과는 매설가스배관의 지진 취약성 평가해석에 초석으로 고려되어질 수 있고, 추후 관련분야 연구에 좋은 참고자료가 될 것으로 사료된다.

반응액상성형에서 ε-카프로락탐의 음이온 중합에 따른 점도 거동 평가 (Measurement of Viscosity Behavior in In-situ Anionic Polymerization of ε-caprolactam for Thermoplastic Reactive Resin Transfer Molding)

  • 이재효;강승인;김상우;이진우;성동기
    • Composites Research
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    • 제33권2호
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    • pp.39-43
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    • 2020
  • 최근 내화학성, 내마모성 및 내충격성이 뛰어나면서 재활용이 가능한 열가소성 폴리아미드 기반 복합재료를 제조하는 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 특히, 열가소성 고분자는 높은 점도로 용융 상태에서의 가공이 힘들기 때문에 저점도 단량체 상태로 금형 내부로 주입하면서 동시에 중합을 시키는 반응액상성형 공정이 큰 주목을 받고 있다. 그러나 단량체인 ε-카프로락탐은 중합속도가 매우 빠르고 외부 환경에 매우 민감하기 때문에 수지 함침과 중합 반응을 동시에 제어하면서 최적 공정조건을 확보하는 데 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ε-카프로락탐의 음이온 중합과정에서 주요한 공정 변수인 점도 변화 거동을 관찰하였고 ε-카프로락탐의 빠른 중합, 낮은 점도, 수분 민감성에 따른 측정상의 문제 원인을 분석하여 개선책을 제시하였다. 개선된 점도 측정 방법에 대한 재현성과 신뢰성은 여러 상대습도에 대한 점도 측정 그리고 외부 환경(수분, 산소)과 차단된 상황에서의 중합과 개선된 점도 측정 결과와의 비교를 바탕으로 검증하였으며, 이는 복합재료 반응액상성형 공정의 제어 인자로 활용함으로써 공정 최적화에 도움이 될 것으로 기대된다.