• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1603-1611
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• 2010

본 논문에서는 범프 및 브레이크 하중조건 하에서 자동차 넉클의 강도설계에 관한 다양한 회귀모델 기반 근사최적화 기법 및 그 성능을 비교하고자 한다. 최적설계문제는 응력, 변형 및 진동주파수의 제한조건 하에서 중량을 최소화하여 설계변수인 단면치수가 결정되도록 정식화 된다. 비교 연구를 위해 사용된 근사화 기법은 순차적 근사최적화(SAO), 순차적 이점대각이차 근사최적화(STDQAO), 그리고 개선된 이동최소 자승법(MLSM) 기반 근사최적화 기법인 CF-MLSM 와 Post-MLSM 이다. SAO 와 STDQAO 적용을 위하여 상용 프로세스통합 설계최적화(PIDO) 코드를 사용하였다. 본 연구에 적용한 MLSM 기반 근사최적화 기법들은 제한조건의 가용성을 보장할 수 있도록 새롭게 개발되었다. 다양한 근사최적화 기법에 의한 설계결과는 설계 해의 개선 및 수렴속도 등 수치적 성능을 기준으로 실제 비근사최적화 결과와 비교검토 되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.285-292
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• 2007

본 논문은 정형외과영역인 대퇴부에 고정하여 사용하는 금속판으로 골 고정 골절치료의 유합술 골절치료를 할 수 있도록 구성하였는데, 사용되는 치료방법은 견고하고, 안정적이며, 역동적인 생물학적 금속판으로 고정 골수강 내 고정술을 적용되도록 견고한 골접촉 곡선형 시스템을 분석하였다. 금속판은 두 가지 유형으로 장형과 단형으로 구성되고, 금속판의 굴곡이 구조적이고 기하학적으로 경성 및 강도가 고루 분포하도록 최적화 하였다. 장 플레이트의 골접촉에 따른 곡선형으로 굽힙강도는 11,000N 이고, 단 플레이트의 골접촉에 따른 곡선형으로 굽힙강도는 6,525N 이며, 금속판에 골편간 압박을 주는 인장강도는 $1573N/m^2,\;1539N/m^2$정도이다. 금속판은 곡선부와 금속판부의 두 가지 부분으로 나뉘어져 있는데, 곡선부만 있는 단형과 밑 부분의 금속판이 달려있는 장형으로 진행되며, 곡선부의 단형은 전체적인 Profile이 낮고, 금속판이 달려있는 장형은 슬리브의 일체형으로 Profile보다 약간 높아져서 있다. 본 논문의 결과로 제공되는 것은 Hip Implant의 Revision case에 있어 보완뿐만 아니라 Hip Neck Fracture 경우에 사용되었던 Compression Hip Screw의 사용이 가능할 것으로 예상된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권5호
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• pp.595-609
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• 2022

Prestressed composite steel-concrete beams are still a technology restricted to repair sites of large-scale structures and spans. One of the reasons for that is the absence of standard frameworks and publications regarding their design and implementation. In addition, the primary normative codes do not address this subject directly, which might be related to a scarcity of papers indicating methods of design that would align the two technics, composite beams and external prestressing. In this context, this paper proposes methods to analyze the sizing of prestressed composite beams submitted to pre-tension and post-tension with a straight or polynomial layout cable. This inquiry inspected a hundred and twenty models of prestressed composite beams according to its prestressing technology and the eccentricity and value of the prestressing force. The evaluation also included the ratio between span and height of the steel profile, thickness and typology of the concrete slab, and layout of the prestressing cables. As for the results, it was observed that the eccentricity of the prestressing force doesn't significantly influence the bending resistance. In prestressed composite beams subjected to a sagging moment, the ratio L/d can reach 35 and 30 for steel-concrete composite slabs and solid concrete slabs, respectively. Considering the negative bending moment resistance, the value of the L/d ratio must be less than or equal to 25, regardless of the type of slab. When it comes to the value of the prestressing force, a variation greater than 10% causes a 2.6% increase in the positive bending moment resistance and a 4% decrease in the negative bending moment resistance. The pre-tensioned composite beams showed a superior response to flexural-compression and excessive compression limit states than the post-tensioned ones.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.127-132
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• 2002

Recent deepwater offshore structures in Gulf of Mexico utilize butt welded tubular joints. Application of welded tubular joint includes tendons, production risers, and steel catenary risers. Fatigue life assessment of these joints becomes more critical because the structures to which they are attached are allowed to undergo cyclic and sometimes large displacements around an anchored position. Estimating the fatigue behavior of these tubular members in the design stage is generally conducted by using S-N curves specified in the codes and standards. Applying the stress concentration factor of the welded structure to S-N approach often results in very conservative assessment because the stress field acting on the tubular has a non-uniform distribution through the thickness. Fracture mechanics and fitness for service (FFS) technology have been applied in the design of the catenary risers. This technology enables the engineer to establish proper requirements on weld quality and inspection acceptance criteria to assure satisfactory structural integrity during its design life. It also provides guidance on proper design curves to be used and a methodology for accounting for the effects of non-uniform stress distribution through the wall thickness. An attempt was made to develop set of S-N curves based on fracture mechanics approach by considering non-uniform stress distribution and a threshold stress intensity factor. Series of S-N curves generated from this approach were compared to the existing S-N curves. For flat plate butt joint, the S-N curve generated from fracture mechanics matches with the IIW class 100 curve when initial crack depth was 0.5 mm (0.02"). Similar comparison with API X′ was made for tubular joint.. These initial crack depths are larger than the limits of inspection by current Non-destructive examination (NDE) means, such as Automatic Ultrasonic Inspection (AUT). Thus a safe approach can be taken by specifying acceptance criteria that are close to limits of sizing capability of the selected NDE method. The comparison illustrates conservatism built into the S-N design curve.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.65-72
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• 2009

본 연구는 주어진 부피제약조건 하에서 최대강성을 구현하는 고층 철골 트러스 시스템의 단면치수 재조정 프로세스를 보여준다. 이러한 치수최적설계는 경사도법에 근거한 최적정 방법에 의해 수치적으로 연산된다. 전형적인 치수최적설계에서는 변위나 응력제약조건 하에서 구조물의 최소중량을 구현하지만, 본 연구에서 소개되는 치수최적설계는 이것과 반대의 프로세스를 가진다. 즉, 부피와 같은 재료제약조건 하에서 최대강성을 구현한다. 본 연구는 기존의 치수최적설계방법의 대안으로서 그 의미를 가질 수 있다. 고층 철골트러스 구조시스템의 수치 예제를 통하여 부재 단면치수 재조정 설계가 기존의 최소중량설계와 반대인 최대강성 이산화 치수최적설계를 통하여 적합하게 수행됨이 증명되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.513-523
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• 2015

H형강 철골 모멘트 골조에서는 기둥의 강축 방향 용접 모멘트접합부를 활용하는 것이 구조적으로 가장 이상적이다. 하지만, 모멘트 골조가 직교하는 경우, 기둥의 약축 방향으로도 용접 모멘트접합부를 사용해야 한다. 국내에서는 특히 강축 및 약축 방향 모두를 용접 모멘트접합부를 자주 사용하는 관행이 있다. 대표적인 연성내진상세인 RBS(reduced beam section, 보단면감소)접합부의 경우 국내외적으로 강축접합 위주로 실험연구가 진행되어 약축 RBS 용접모멘트접합부에 대한 실험자료가 매우 희소하다. 본 연구에서는 RBS를 도입한 약축 용접 모멘트접합부의 내진성능을 실험적으로 고찰하였다. Gilton-Uang (2002)의 선행연구를 참고하여 보 플랜지는 연속판과 맞댐용접하고 웨브는 전단이음판과 C-형 필릿용접부로 설계하여 실험을 수행하였다. 보에 사용된 강재가 내진용 강재가 아닌 일반 SS400 강재임에도 불구하고 3% 이상의 소성회전각을 발휘하였다. 제한된 결과이긴 하지만, 전단이음판과 보 웨브 사이의 C-형 필릿용접부 설계에서 보 웨브에 작용하는 휨모멘트와 전단력의 편심의 영향을 구체적으로 고찰할 필요가 있는 것으로 판단된다. 본 실험결과를 토대로 전단이음판 부근의 보 웨브 파단을 방지할 수 있는 C-형 필릿용접 형상 및 설계방안을 제안하였다. 보 플랜지와 연속판의 완전용입 용접부는 맞댄이음(butt joint) 형식이 되어 국부좌굴에 취약하고 이로 인해 피로파괴가 발생하는 경향이 있으므로 용접작업에 지장이 없는 범위에서 용접접근공(스켈럽)의 크기를 최소화할 필요가 있다. RBS형상, 스틱아웃, 트림, 연속판 두께 증가 등과 같이 이미 검증된 약축 모멘트 용접접합부의 내진상세들은 따르는 것이 바람직하다.

• 자연과학논문집
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• 제14권1호
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• pp.83-121
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• 2004

본 연구는 영농규모화에 대한 전개과정과 충남지역 쌀 생산기반을 검토하고 쌀 산업의 미래지향적 방향의 한 축을 이어갈 쌀 전업농의 영농규모화를 통한 그 대안을 모색하는데 있다. 이 목적을 완성하기 위해 조사된 내용을 요약하면 다음과 같다. 1. 충남지역이 쌀 생산은 전국에서 가장 높으며 재배면적에서도 제2위를 차지하고 있다. 이는 그만큼 쌀에 대한 국제적 정세변화는 충남의 쌀 생산농가에게 지대한 영향을 미칠 수 있는 개연성을 높여준다. 쌀 생산의 핵심이 되는 전업농가 수는 도내 전체농가의 7.7%를 차지하고 있고, 이들의 평균 경작면적은 2.9ha 이다. 이 면적은 규모화사업을 위해 지원된 자금이 크게 주효한 결과라고 해석된다. 2. 1980년대 후반부터 2002년까지 추진된 충남지역 영농규모화사업은 충남지역에 쌀 전업농가의 경영규모를 19,484ha까지 증가시켰다. 또한 1995년부터 2002년까지 매매사업이 이루어진 농가 수는 6,431농가에 1,6517ha가 매매되었으며, 장기임대차사업은 같은 기간동안 7,059농가에 면적은 6,970ha에 이르렀다. 다만 농지교환분합사업은 210ha에 1,864농가가 참여하였는데 이처럼 농지교환.분합사업이 활발하지 못한 것은 은퇴자들이 영농에 넓은 면적을 요망하지 않아 구태여 규모화사업에 응하지 않더라도 생활에 지장이 없기 때문이다. 또한 교환과 분합작업에 따른 복잡성 등, 일반 사회적 여건도 농지의 교환분합사업에 부정적인 방향으로 작용했던 것으로 추정된다. 3. 영농규모화사업을 촉진하기 위해서 제안된 방안들은 다음과 같다. (1) 재촌탈농자 및 고령 은퇴자를 위한 전직 프로그램 및 사회보장프로그램을 수립하고 농지매매 촉진을 위한 각종 인센티브제를 도입하여야 할 것이다. (2) 효율적인 쌀 생산시스템을 확립하기 위하여 단위면적당 생산량을 증대시키고 생산비를 낮추는 제 방안이 강구되어야 한다. 이를 위해서는 쌀 생산기술과 경영적 능력을 갖춘 생산조직이 육성되어야 하며 시설의 적정배치 및 정보화가 완비되어야 한다. 그리고 영농시스템 구축에 바탕을 둔 지역종합의 다양한 구조개선도 병행하지 않으면 안 될 것이다. (3) 경영규모를 확대, 개선하기 위해서는 개별경영규모를 확대하거나 집단규모를 활용한 방안이 강구될 수 있을 것이다. 이상을 종합하면 충남의 영농규모화사업은 성공적으로 수행되어 왔다고 할 수 있으나, 궁극적으로 이 사업이 소기의 목적을 달성하기 위해서는 부수되는 제반 문제점을 적절히 해결해 가지 않으면 안 된다. 그리고 쌀 전업농에 대한 적절한 지원 및 탈농자 및 은퇴자에 대한 종합대책수립은 충남의 영농규모화사업을 완수하는데 반드시 선결되어야할 사항이다.