Mohamad A. Raja;Su Hyun Lim;Doyun Jeon;Hyunsoo Hong;Inyeong Yang;Sanha Kim;Seong Su Kim
Composites Research
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제36권6호
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pp.416-421
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2023
Multifunctional composite materials capable of both load-carrying and energy functions are promising innovative candidates for the advancement of contemporary technologies owing to their relative feasibility, cost-effectiveness, and optimized performance. Carbon fiber (CF)-based structural batteries utilize the graphitic inherent structure to enable the employment of carbon fibers as electrodes, current collectors, and reinforcement, while the matrix system is an ion-conduction and load transfer medium. Although it is possible to enhance performance through the modification of constituents, there remains a need for a systematic design methodology scheme to streamline the commercialization of structural batteries. In this work, a bi-phasic epoxy-based ionic liquid (IL) modified structural battery electrolyte (SBE) was developed via thermally initiated phase separation. The polymer's morphological, mechanical, and electrochemical characteristics were studied. In addition, the interfacial shear strength (IFSS) between CF/SBE was investigated via microdroplet tests. The results accentuated the significance of considering IFSS and matrix plasticity in designing composite structural batteries. This approach is expected to lay the foundation for realizing smart structures with optimized performance while minimizing the need for extensive trial and error, by paving the way for a streamlined computational design scheme in the future.
Tormen, Andreia Fatima;Pravia, Zacarias Martin Chamberlain;Ramires, Fernando Busato;Kripka, Moacir
Steel and Composite Structures
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제34권3호
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pp.409-421
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2020
In the optimized structure sizing, the optimization methods are inserted in this context in order to obtain satisfactory solutions, which can provide more economical structures, besides allowing the consideration of the factors related to the environmental impacts in the structural design. This work proposes a mathematical model for the optimization of steel-concrete composite beams aiming to minimize the monetary cost and the environmental impact, using the Harmonic Search optimization method. Discrete variables were the dimensions of the steel profiles and the thickness of the collaborating slab of the composite steel-concrete beam. The proposed model was implemented in Fortran programming language and based on improvements in the structure of the optimization method proposed by Medeiros and Kripka (2017). To prove the effectiveness and applicability of the model, as well as the Harmonic Search method, analyzes were performed with different configurations of steel-concrete composite beams, in order to provide guidelines that make the use of these systems more streamlined. In general, the Harmonic Search optimization method has proved to be efficient in the search for the optimized solutions, as well as important considerations on the optimization of the monetary and environmental costs of steel-concrete composite beams were obtained from the developed examples.
In the past decades, much effort has been made towards the study of single-mode-based vibration controls with dynamic energy absorbers such as single or multiple Tuned Mass Dampers(TMDs). With the increase of bridge span length and the tendency of the bridge cross-section being more slender and streamlined, multi-mode coupled vibrations as well as their controls have become very important for large bridges susceptible to strong winds. As a simple but effective device, the TMD system especially the semi-active one has become a promising option for such coupled vibration controls. However, despite various studies of optimal controls of single-mode-based vibrations with TMDs, research on the corresponding controls of the multi-mode coupled vibrations is very rare so far. For the development of a semi-active control strategy to suppress the multi-mode coupled vibrations, a comprehensive parametric analysis on the optimal variables of this control is substantial. In the present study, a multi-mode control strategy named "three-row" TMD system is discussed and the general numerical equations are developed at first. Then a parametric study on the optimal control variables for the "three-row" TMD system is conducted for a prototype Humen Suspension Bridge, through which some useful information and a better understanding of the optimal control variables to suppress the coupled vibrations are obtained. This information lays a foundation for the design of semi-active control.
Recently, as fluctuations in annual precipitations continue to grow, the frequency of floods and droughts is rapidly increasing. Especially, since many reservoirs are reported as having less capacity and aging faster than large dams, the damages due to floods and droughts are estimated to become more severe. With this background for the present study, field investigation of reservoirs in Chungnam, Chungbuk, and Chonbuk regions was carried out for disaster prevention and the safety management of agricultural reservoirs. Furthermore, embankment transformations were compared and analyzed after the raising of embankments. Based on design methods for remodeling agricultural reservoirs and the results of embankment raising and the problems which occurred on crest, supplementation to the upstream and downstream slopes, control sector, and spillway should be implemented in the existing reservoir. In regard to this, the condition assessment score of compound member of reservoirs was performed, the Chungnam region score was in the 3.11-4.73 range. In addition, reservoirs in Chungbuk scored in the 4.00-4.49 range, and reservoirs in Chonbuk scored in the 3.90-4.60 range. Applying current precision safety inspection practices to small reservoirs requires economic expenses and time, for which assessment items are too varied and complex. Therefore, subdivided condition assessment items and criteria should be improved and streamlined by deleting, reducing, combining, and selecting only the riskiest factors. In the future, reservoirs should be periodically monitored and systemically managed and rational plans for maintenance and repairs should be used as reinforcement methods.
군용항공기 운용을 위해서는 군 감항당국으로부터 감항인증서를 획득해야 한다. 군 일반감항인증 절차 중, 항공기 설계가 군의 감항인증기준에 적합함을 입증하는 형식인증 절차가 있다. 수리온 헬기는 군용항공기로서 국내에서 최초로 형식인증과 생산확인, 감항인증을 획득하였고, 수리온파생형 항공기는 특수 임무를 위해 개조되어 관용으로 운용 중이다. 항공안전법에 따르면, 군용항공기인 수리온파생형 항공기를 개조하여 민간의 특수목적으로 운용(응급환자 수송, 소방활동 등)하기 위해서는 민간 감항당국으로부터 제한분류 특별감항증명을 획득해야 하며, 제한형식증명 획득은 특별감항증명을 용이하게 할 수 있는 설계에 관한 인증에 해당한다. 본 연구에서는 우리나라에서 최초로 계획하고 있는 수리온파생형 항공기에 대한 민간의 특수목적 운용을 위한 제한형식증명 획득 방안에 대해 논하였고, 국내 제한형식증명 관련 제도의 발전 방향에 대해 제언하였다.
지하철 정거장면적의 규모를 세분화하여 분석한 결과 이용승객 실적을 기반으로 B수준으로 면적을 산정하면, 현재 건설된 면적대비 16.3%만으로도 고객의 이용 편익을 충족시킬 수 있다. 그리고 정거정별 위치와 지명도, 상징성, 하루 승 하차인원 등 역별 특성에 맞게 가중치를 부여하면, 현재면적의 18.6%만으로도 수요를 충족할 수 있는 것으로 추정되었다. 호선별로 보면 8호선의 과다면적이 가장 크고, 환승유 무별에서는 환승역이 비환승(일반)역보다 과다면적이 크게 추정되었다. 그리고 지하 심도별로는 21~30m인 역의 면적이 가장 과다하고, 승차인원별 추정에서는 1일 피크실적 1,000명 이하의 역들이 가장 과다면적이 큰 것으로 추정되었다. 정거장의 규모(면적) 산정방식을 단순화하고 규모를 슬림화(축소)하는 것이 시민들의 이동편리(동선, 이동시간)와 지하공간이동 안전에 유리하고, 초기투자비 절감 및 운영시 유지관리비용 절약에서도 효과적일 수 있다.
본 연구는 여러 시문과 옛 그림 속에 나타난 백운동8영과 12승경 등 백운동원림의 내경과 외경의 고찰을 통해 조망경관과 식재경관 등 백운동원림의 전통 조경적 특질을 검토함으로써 복원의 진정성 제고할 수 있는 자료를 도출하고자 하였다. 1. 백운동원림의 장소성은 백운사지(白雲寺址) 및 양(梁)나라 도홍경(陶弘景)이 화양(華陽) 은거고사 그리고 원림입구의 백운동(白雲洞) 각자에서 근원하고 있음이 확인되었다. 2. 백운동8영은 백운동유서기(白雲洞幽棲記)의 표제어를 그대로 차운하고 있으며, 백운동8영의 요소인 소나무 매화 대나무 난 연꽃 국화 그리고 영산홍은 관상학적 측면은 물론 의미경관요소로 지속적으로 원림의 내경을 구성하였던 조경 식물로 보인다. 3. 백운동12승경으로 볼 때, 약 1.6km 권역의 원경인 옥판봉을 외경으로, 산다경, 백매오, 홍옥폭, 풍단 등은 전이공간으로 설정한 것으로 파악된다. 한편, 초당과 정자를 비롯하여 국화, 모란, 영산홍, 왕대, 소나무 그리고 연못 등을 내경의 경관요소로 구성함으로써 백운동원림은 별서를 중심으로 구심적이며 다층적 경관구조를 갖추고 있었던 것으로 보인다. 4. 두 개의 방지(方池)가 곡수거로 연결되는데 상지는 크기 $3.5m{\times}4.5m$ 크기이고, 하지 또한 장방형에 크기 $3.6m{\times}5.7m$ 로 실측되고 있으며, 서측을 흐르는 계곡수를 끌어 원내로 유도한 유로(流路)는 $90^{\circ}$의 직각 형태를 보이고, 원내에서 총 5번의 굴절(屈折)을 이루는 곡수로 구성되어 있다. 5. 현재 유구가 남아있는 국내 대부분의 곡수거(曲水渠) 형태는 유선형인데 반하여 백운동의 곡수거는 반듯한 직선으로, 내원(內園)을 거의 장악하다시피 형태와 규모를 갖는 이채로운 발상과 디자인으로 주목된다. 백운동원림의 진정한 복원을 추진하기 위해서는 옥판봉을 비롯한 12승경 중 외경의 경물요소에 대한 점진적인 경관연출을 도모하기 위한 조망 관리적 배려가 수반되어야 할 것이다.
최근 도시 공원의 사회적 기능을 강화하고, 지속가능한 유지관리를 위해 적극적인 주민 참여가 요구되고 있다. 이에 본 연구는 지역 주민들이 일상생활공간을 기반으로 형성한 연대의식을 바탕으로 지속적인 참여가 가능한 근린생활권 공원에서 활동하는 자발적 공동체의 형성과정을 근거이론으로 분석하였다. 이를 바탕으로 공동체 활동이 활성화되는데 중요하게 작용하는 요인을 자원, 지역영역, 공동체 역량, 공동체 역할, 공공지원 5가지 측면에서 도출하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 1) 생활 밀착형 자원: 공원 내 '참샘'과 같은 생활 밀착형 자원의 발굴이 중요하였다. 이는 강한 애착을 형성시켜 공원 내 매력적인 자원을 지속적으로 활용하기 위한 공동체 활동을 유도하였다. 2) 공통의 일상공간 공유와 확장: 공동체 활동이 근린생활권을 중심으로 이루어지면서 주민사회 내 활동자들의 네트워크가 확장되었다. 이는 지속적인 주민의 관심과 호의적 참여를 이끌어내고, 공동체 활동의 지역적 확장도 이끌어냈다. 3) 일상의 한 부분으로서의 공원관리: 공원관리가 일상의 부분으로 결합되면서 쾌적한 공원관리가 가능하였다. 주민들의 재능을 활용하여 다양한 활동을 진행하고, 고된 노동을 지속적으로 효율화하였다. 4) 주도적 공원관리 활동을 통해 주민과 공공부문을 연결하는 공동체의 리더십: 공동체가 공원관리기관인 공공부문과 이용자집단인 주민들을 연결하는 중간자적 리더 역할을 수행하였다. 5) 공공부문의 역할과 지원: 지속적인 주민 활동이 이루어지는데, 공공부문의 공원 계획과 운영 측면에서 관리자의 주민 주도 활동 지원 의지가 중요하였다. 그리고 공원의 공공관리 시스템 내에서 재정, 교육, 컨설팅 등의 공동체 활동지원이 요구되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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