• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권5호
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• pp.485-502
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• 2019

In this research, the nonlinear static, buckling and vibration analysis of viscoelastic micro-composite beam reinforced by various distributions of boron nitrid nanotube (BNNT) with initial geometrical imperfection by modified strain gradient theory (MSGT) using finite element method (FEM) are presented. The various distributions of BNNT are considered as UD, FG-V and FG-X and also, the extended rule of mixture is used to estimate the properties of micro-composite beam. The components of stress are dependent to mechanical, electrical and thermal terms and calculated using piezoelasticity theory. Then, the kinematic equations of micro-composite beam using the displacement fields are obtained. The governing equations of motion are derived using energy method and Hamilton's principle based on MSGT. Then, using FEM, these equations are solved. Finally the effects of different parameters such as initial geometrical imperfection, various distributions of nanotube, damping coefficient, piezoelectric constant, slenderness ratio, Winkler spring constant, Pasternak shear constant, various boundary conditions and three material length scale parameters on the behavior of nonlinear static, buckling and vibration of micro-composite beam are investigated. The results indicate that with an increase in the geometrical imperfection parameter, the stiffness of micro-composite beam increases and thus the non-dimensional nonlinear frequency of the micro structure reduces gradually.

• 한국환경과학회지
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• 제31권6호
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• pp.515-524
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• 2022

This study investigated characteristics of meteorological parameters and ionic components of PM_2.5 during Asian dust events on November 28 and 30, 2018 at Busan, Korea. The seasonal occurrence frequencies of Asian dust during 1960~2019 (60 years) were 81.7% in spring, 12.2% in winter, and 6.1% in autumn. Recently, autumn Asian dust occurrence in Busan has shown an increasing trend. The result of AWS (automatic weather station), surface weather chart, and backward trajectory analyses showed that the first Asian dust of Nov. 28, 2018, in Busan came with rapid speed through inner China and Bohai Bay from Mongolia. The second Asian dust of Nov. 30, 2018, in Busan seems to have resulted from advection and deposition of proximal residual materials. These results indicated that understanding the characteristics of meteorological parameters and ionic components of PM_2.5 during Asian dust events could provide insights into establishing a control strategy for urban air quality.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권4호
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• pp.403-418
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• 2024

In this paper, vibration and energy absorption characteristics of a nanostructure which is composed of two embedded porous annular/circular nanoplates coupled by a viscoelastic substrate are investigated. The modified couple stress theory (MCST) and the Gurtin-Murdoch theory are applied to take into account the size and the surface effects, respectively. Furthermore, the structural damping effect is probed by the Kelvin-Voigt model and the mathematical model of the problem is developed by a new hyperbolic higher order shear deformation theory. The differential quadrature method (DQM) is employed to obtain the out-of-phase and in-phase frequencies of the structure in order to predict the dynamic response of it. The acquired results reveal that the vibration and energy absorption of the system depends on some factors such as porosity, surface stress effects, material length scale parameter, damping and spring constants of the viscoelastic foundation as well as geometrical parameters of annular/circular nanoplates. A bird's-eye view of the findings in the research paper offers a comprehensive understanding of the vibrational behavior and energy absorption capabilities of annular/circular porous nanoplates. The multidisciplinary approach and the inclusion of porosity make this study valuable for the development of innovative materials and applications in the field of nanoscience and engineering.

• Advances in nano research
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• 제16권3호
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• pp.313-324
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• 2024

The main aims of this study are to develop a new nonlocal quasi-3D theory for the free vibration behaviors of the functionally graded sandwich nanobeams. The sandwich beams consist of a ceramic core and two functionally graded material layers resting on elastic foundations. The two layers, linear spring stiffness and shear layer, are used to model the effects of the elastic foundations. The size-effect is considered using nonlocal elasticity theory. The governing equations of the motion of the functionally graded sandwich nanobeams are obtained via Hamilton's principle in combination with nonlocal elasticity theory. Then the Navier's solution technique is used to solve the governing equations of the motion to achieve the nonlocal free vibration behaviors of the nanobeams. A deep parametric study is also provided to demonstrate the effects of some parameters, such as length-to-height ratio, power-law index, nonlocal parameter, and two parameters of the elastic foundation, on the free vibration behaviors of the functionally graded sandwich nanobeams.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권2호
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• pp.83-94
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• 2010

본 연구의 목적은 우리나라의 연 강수량, 계절 강수 량 그리고 월 강수량의 최적 확률분포형을 선정하는 것이다. 이를 위해서 전국 32개의 강우 관측소에서 얻은 자료에 대하여 L-모멘트 비 다이어그램과 평균가중거리 값을 이용하여 각 강수량별 최적 확률분포를 산정하였으며, 최종적으로 선정된 최적 확률분포형을 관측 지점별로 적합도 검정을 실시하였다. 그 결과, 연강수량에서는 3변수 Weibull 분포(W3), 봄과 가을에는 3변수 대수정규분포(LN3), 여름과 겨울에는 일반화된 극치분포(GEV)가 관측값에 가장 잘 적합하는 것으로 나타났다. 또한, 월 강수량에서는 1월은 LN3, 2월과 7월은 W3, 3월은 2변수 Weibull 분포(W2), 4월, 9월, 10월, 11월은 일반화된 Pareto 분포(GPA), 5월과 6월은 GEV, 그리고 8월과 12월은 log-Pearson type III 분포(LP3)가 가장 잘 적합하였다. 하지만, 최적 확률분포형의 지점별 적합도 검정의 결과, 1월, 4월, 9월, 10월, 11월의 GPA와 LN3에 대한 기각율이 확률 분포의 매개변수 추정에서의 오류와 상대적으로 높은 AWD 값으로 인하여 매우 높게 나타났다. 한편, 23개 관측소의 자료를 추가하여 분석해본 결과 기존의 32개 의 관측소 자료를 이용한 것과 큰 차이를 나타내지 않았다. 종합적으로 보다 적합한 확률분포형을 선정하기 위해서는 더 장기간의 표본자료를 이용한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.37-47
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• 2007

환경훼손 및 주거 과밀지역의 민원을 최소화할 목적으로 도심지 공사에서 쉴드터널공법의 적용이 날로 증대되고 있다. 쉴드터널의 주 구조체인 라이닝 세그멘트는 연속체가 아닌 이음부를 가지는 구조로 되어져 있다. 지금까지 설계실무에서는 라이닝 세그멘트의 구조해석 모델이나 설계하중 및 지반정수의 영향 등에 대한 별다른 검증 평가없이 과거의 국내 외 설계자료를 관행적으로 적용하고 있다. 본 연구에서는 국 내외에서 현재 사용하고 있는 쉴드터널의 세그멘트 해석 및 설계 모델들에 대해 이론해와 수치해의 비교를 통하여 적정성을 평가하였다. 그 결과, 사용의 편이성과 현장조건 의 적용성, 해석결과의 적용성 측면에서 전주면빔이음스프링 모델(1R-S0)을 제안하였다. 그리고, 제안된 모델을 이용하여 이음부 강성과 지반강성, 이음부 분할 분포 및 분할 개수 등에 대한 매개변수 해석을 수행하였다. 그 결과, 이음부를 갖는 라이닝 세그멘트에 발생하는 휨모멘트는 일정한 크기 이상의 지반강성에서 이음부가 없는 연속체의 라이닝 세그멘트에 발생하는 휨모멘트의 크기에 일정한 비율로 수렴함을 알 수 있었다. 또한, 이음부의 강성이 작을수록 측벽부에 비하여 천정부와 바닥부의 휨모멘트가, 수평변위에 비하여 수직변위가 이음부 분할 분포에 따라 큰 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권4호
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• pp.184-192
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• 2016

수심에 따른 수질 변동을 모니터링할 수 있는 수심 프로파일 모니터링시스템을 개발하여 대하천의 현장에 적용하고자 하였다. 이를 위하여 하천의 수생태 및 수환경 변화를 반영할 수 있는 핵심 항목을 도출하고, 수심별 실시간 모니터링 기법 및 시스템을 개발하였다. 모니터링 항목은 수질, 유황 및 기상 항목을 포함하도록 구성하였다. 대하천의 수심을 고려하여 1.0 m 간격으로 모니터링이 가능한 시작품을 제작하고, 한강 수질의 실시간 수심별 변동특성을 파악하기 위하여 양화선착장을 test-bed 대상지로 선정하여 모니터링시스템을 구축 운영하였다. 춘계를 대상으로 상세분석을 실시한 결과, 수온, pH, 용존산소량(DO) 및 클로로필 a 등의 항목에서 뚜렷한 일주변화 및 수심별 변화가 관찰되어 수심별 실시간 모니터링이 하천 수환경의 적절한 관리를 위한 매우 유효한 수단인 것으로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권3호
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• pp.256-265
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• 2019

어천 용천수에 서식하는 연준모치(Phoxinus phoxinus)의 생태적 특징을 연구를 위하여 2016년 1월부터 12월까지 조사를 실시하였다. 수온은 $9.7{\sim}14.3^{\circ}C$로 연중 $15^{\circ}C$ 이하를 유지하였다. 연준모치 공서종은 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis, 70.14%), 둑중개(Cottus koreanus, 13.63%), 버들치(Rhynchocypris oxycephalus, 3.16%), 무지개송어(Oncorhynchus mykiss, 0.97%), 참갈겨니(Zacco koreanus, 0.49%), 참종개(Iksookimia koreensis, 0.24%) 등 이었다. 암수의 성비는 1:0.86 이었고 전장이 30~50 mm 집단은 만1년생, 50~65 mm는 만 2년생, 65~75 mm는 만 3년생, 75 mm 이상은 만 4년생으로 추정되었다. 암컷은 전장의 길이가 50 mm 이상이, 수컷은 60 mm 이상이 되어야 성적 성숙이 이루어졌다. 산란시기는 4월부터 7월이었으며 산란 성기는 6월에서 7월 이었다. 산란시기의 수온은 $12.3{\sim}14.3^{\circ}C$ 이었고 산란 성기는 $13.8{\sim}4.3^{\circ}C$ 이었다. 포란수는 평균 508개로 이었고 성숙란은 노란색으로 구형이었고 직경은 $1.58{\pm}0.13mm$ 이었다. 전장-체중과의 상관관계식은 $BW=0.000007TL^{3.09}$로 상수 a는 0.000007를, 매개변수 b는 3.09이었고, 비만도 평균 0.99(0.76~1.32) 이었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권5B호
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• pp.437-444
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• 2010

토양수분은 물 에너지 순환에서 지표면과 대기 사이의 복잡한 관계를 이해하기 위한 중요한 수문인자 중 하나이다. 일반적으로, 토양수분은 온도, 바람, 토성에 의한 증발과 식생에 의한 증산에 의하여 결정이 되는 것으로 알려져 있다. 하지만, 각 인자와 토양수분과의 관계에 대한 심도 있는 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구에서는 Flux tower(설마천 타워)에서 생성되는 측정인자인 대기온도, 비습, 풍속을 고려하여 토양수분 예측치를 산정하였으며 이를 실측치와 비교하고 상관분석을 실시하였다. 토양수분은 특히 겨울에는 지중온도와 매우 강한 양의 상관계수를 가졌으나 이외의 항인 대기온도, 비습, 풍속과는 상관성이 낮게 산정되었다. 봄부터 가을까지의 자료에서는 지중온도가 토양수분과 매우 강한 음의 상관계수를 가지며 대기온도와 비습의 경우 상당한 음의 상관계수를 가지며 풍속은 식생의 영향으로 상관성이 매우 낮은 것으로 판단되었다. 중회귀분석을 통하여 계절별 토양수분을 추정하여 이를 측정값과 비교하였으며 결정계수($R^2$)는 봄의 경우 0.82, 여름의 경우 0.81, 가을의 경우 0.82, 겨울의 경우 0.96로 대체로 양호한 결과를 나타내었다. 본 연구에서 토양수분에 대한 지표상의 수문기상인자들과의 밀접한 상관관계는 공간해상도가 비교적 큰 원격탐사 토양수분의 downscaling에 유용한 정보를 제공할 수 있으며, 지표상의 물 에너지 순환에 대한 보다 나은 이해를 줄 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권4호
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• pp.289-296
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• 2009

본 연구는 장기 해양관측(1966-1995)자료, 위성관측자료 및 수치모델기법을 이용하여 한국 남서해역에서 하계에 형성되는 조석전선괴 저수온역의 시공간적 변화를 파악하였다. 한국 남서 연안해역에서는 6월과 8월에 대흑산도~진도간 해역의 표면에서 주변 해역보다 $2{\sim}3^{\circ}C$ 낮은 저수온역이 분포하면서 조석전선역이 형성됨을 확인할 수 있었다. 수온수평경도가 $0.3^{\circ}C$/km 이상인 조석전선은 성층계수 2.0~2.5 범위이며, $0.03^{\circ}C$/km 이상인 저수온역은 성층계수 2.5~3.0의 범위와 일치하였다. 소조시에서 대조시까지 조석주기가 변하는 동안 조석전선의 위치변동은 전선은 25~75km, 저수온역의 범위는 60~90km로 조류의 세기에 정비례하여 이동 범위가 커지는 것으로 나타났다. 또한, 남서쪽 외해역으로 저수온역이 확장되는 원인은 진도 남서쪽으로 향하는 10cm/s 이상의 강한 조석잔차류에 의한 것으로 판단된다.