• Steel and Composite Structures
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• 제33권1호
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• pp.111-122
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• 2019

This paper presents an experimental work on the post-fire behavior of two kinds of innovative composite stub columns under eccentric compression. The partially precast steel reinforced concrete (PPSRC) column is composed of a precast outer-part cast using steel fiber reinforced reactive powder concrete (RPC) and a cast-in-place inner-part cast using conventional concrete. Based on the PPSRC column, the hollow precast steel reinforced concrete (HPSRC) column has a hollow column core. With the aim to investigate the post-fire performance of these composite columns, six stub column specimens, including three HPSRC stub columns and three PPSRC stub columns, were exposed to the ISO834 standard fire. Then, the cooling specimens and a control specimen unexposed to fire were eccentrically loaded to explore the residual capacity. The test parameters include the section shape, concrete strength of inner-part, eccentricity ratio and heating time. The test results indicated that the precast RPC shell could effectively confine the steel shape and longitudinal reinforcements after fire, and the PPSRC stub columns experienced lower core temperature in fire and exhibited higher post-fire residual strength as compared with the HPSRC stub columns due to the insulating effect of core concrete. The residual capacity increased with the increasing of inner concrete strength and with the decreasing of heating time and load eccentricity. Based on the test results, a FEA model was established to simulate the temperature field of test specimens, and the predicted results agreed well with the test results.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.267-273
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• 2004

본 논문에서는 강한 압력파동에 구속된 액체 추진제 연소응답의 지배인자를 규명하고 비정상 거동 특성을 평가한다. 외부 압력섭동에 의해 교란된 탄화수소 계열 액체 추진제의 비정상 거동을 수치계산하고 연소응답의 관점에서 분석한다. 2상 사이의 평형을 고려한 1차원 액적기화 모델을 적용하고 압력파동은 인위적인 조화함수식으로 설정한다 외부 기상의 압력과 온도, 액적의 초기 직경과 내부온도, 외부 압력파동의 진폭과 구동 주파수 등 액체 로켓의 주요 설계인자 및 작동변수의 영향을 고찰한다. 본 연구를 통해 외부 압력파동의 구동 주파수와 외부 기상압력은 연소응답의 크기와 위상을 결정하는 지배인자임이 규명된 반면 외부 기상온도, 액적의 초기 직경과 외부온도 및 압력파동의 진폭 등은 연소응답과 약한 상관관계를 갖거나 그 영향이 미미하다. 기화열 섭동의 위상 및 액적표면과 내부의 파동에너지 전파특성이 연소응답의 크기와 위상을 결정한다.

• 대기
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• 제32권4호
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• pp.395-409
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• 2022

A new soil moisture initialization scheme is applied to the Korea Meteorological Administration (KMA) Global Seasonal forecasting system version 6 (GloSea6). It is designed to ingest the microwave soil moisture retrievals from Soil Moisture Active Passive (SMAP) radiometer using the Local Ensemble Transform Kalman Filter (LETKF). In this technical note, we describe the procedure of the newly-adopted initialization scheme, the change of soil moisture states by assimilation, and the forecast skill differences for the surface temperature and precipitation by GloSea6 simulation from two preliminary experiments. Based on a 4-year analysis experiment, the soil moisture from the land-surface model of current operational GloSea6 is found to be drier generally comparing to SMAP observation. LETKF data assimilation shows a tendency toward being wet globally, especially in arid area such as deserts and Tibetan Plateau. Also, it increases soil moisture analysis increments in most soil levels of wetness in land than current operation. The other experiment of GloSea6 forecast with application of the new initialization system for the heat wave case in 2020 summer shows that the memory of soil moisture anomalies obtained by the new initialization system is persistent throughout the entire forecast period of three months. However, averaged forecast improvements are not substantial and mixed over Eurasia during the period of forecast: forecast skill for the precipitation improved slightly but for the surface air temperature rather degraded. Our preliminary results suggest that additional elaborate developments in the soil moisture initialization are still required to improve overall forecast skills.

• Steel and Composite Structures
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• 제38권3호
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• pp.337-353
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• 2021

Micro-electro-mechanical systems (MEMS) are widely employed in sensors, biomedical devices, optic sectors, and micro-accelerometers. New reinforcement materials such as carbon nanotubes as well as graphene platelets provide stiffer structures with controllable mechanical specifications by changing the graphene platelet features. This paper deals with buckling analyses of functionally graded graphene platelets micro plates with two piezoelectric layers subjected to external applied voltage. Governing equations are based on Kirchhoff plate theory assumptions beside the modified couple stress theory to incorporate the micro scale influences. A uniform temperature change and external electric field are regarded along the micro plate thickness. Moreover, an external in-plane mechanical load is uniformly distributed along the micro plate edges. The Hamilton's principle is employed to extract the governing equations. The material properties of each composite layer reinforced with graphene platelets of the considered micro plate are evaluated by the Halpin-Tsai micromechanical model. The governing equations are solved by the Navier's approach for the case of simply-supported boundary condition. The effects of the external applied voltage, the material length scale parameter, the thickness of the piezoelectric layers, the side, the length and the weight fraction of the graphene platelets as well as the graphene platelets distribution pattern on the critical buckling temperature change and on the critical buckling in-plane load are investigated. The outcomes illustrate the reduction of the thermal buckling strength independent of the graphene platelets distribution pattern while meanwhile the mechanical buckling strength is promoted. Furthermore, a negative voltage, -50 Volt, strengthens the micro plate stability against the thermal buckling occurrence about 9% while a positive voltage, 50 Volt, decreases the critical buckling load about 9% independent of the graphene platelet distribution pattern.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6D호
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• pp.895-904
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• 2008

장대레일은 동절기에 중위온도 이하로 떨어져 레일의 인장파단에 의해 개구부가 발생할 수 있다. 레일 파단을 미리 감지 못하는 경우에 개구부에서 동적하중에 의해서 차륜과 레일의 파손이 발생할 수 있으며, 열차주행 안전성이 감소될 수 있다. 본 연구에서는 개구부에서의 궤도와 차량의 동적거동 분석을 위해 레일 파단시 개구부에서의 궤도와 차량의 상호작용을 고려한 동적해석모델을 제안하였다. 궤도와 차량의 선형시스템은 비선형 헤르찌안 접촉 스프링에 의해 연성되었으며 전체 궤도-차량 시스템 운동방정식을 정식화하였다. 그리고 개구부에서의 상호작용 현상을 고려하여 궤도 불균일부의 함수를 정의하고 개구부에서의 전후방 레일 사이의 개구량을 고려하였다. 비선형 방정식을 풀기위해 동적해석은 $Newmark-{\beta}$ 방법에 의해 수행되었다. 그리고 차량속도, 개구량, 레일지지강성에 따른 매개변수에 대한 궤도-차량의 동적상호작용해석을 수행하였고 변수에 대한 영향을 분석하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권12호
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• pp.1181-1191
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• 2013

다목적댐 저수지는 여름철에 발생하는 성층현상이 발생하고 가을철에는 성층화된 저수지의밀도 차로 인한 전도현상이 일어나게 된다. 이러한 현상은 저수지의 시공간적 수온분포의 변화에 의하여 발생하며, 이를 정확히 모의하고 예측하기 위해서는 수온에 작용하는 관련 매개변수의 작용특성을 명확히 파악할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 합천댐 저수지를 대상으로 횡방향 평균 2차원 저수지 수리 수질 해석모형인 CE-QUAL-W2를 적용하여 저수지내 발생하는 수온성층, 탁수의 거동 및 수질을 예측하기 위해 선행되어야 할 수온모의를 통해 합천댐 저수지에 적합한 수온 매개변수 산정에 대한 연구를 진행하였다. 특히 모델에서 합천댐 수온모의와 관련된 매개변수 중 바람차폐계수(WSC), 복사열계수(BETA), 빛소멸계수(EXH2O), 바닥 열교환계수(CBHE)의 민감도 분석을 수행하였다. 첫 번째로, 민감도가 높은 기간을 확인한 결과 WSC, BETA, EXH2O는 공통적으로 4~9월, CBHE는 8~11월로 나타났다. 두 번째로, 매개변수가 영향을 미치는 수심대를 확인한 결과 BETA는 0~9m, EXH2O는 8~14m 구간으로, 수표면과 가까운 표층과 수온약층, CBHE는 바닥에서부터 12m 구간으로 심층구간에서 영향이 나타났다. 마지막으로 연단위 혹은 각월에서의 최적매개변수를 적용한 결과 WSC와 CBHE 매개변수는 모의온도의 편차가 그다지 크지 않았으나, BETA와 EXH2O의 경우 연단위와 월단위 최적매개변수 적용 시 모의수온편차가 각각 월평균 $0.20^{\circ}C$와 $0.51^{\circ}C$로 다소 큰 값을 보이고 있으며, 특히 수온이 최대로 상승하는 5~8월 중에는 $0.4^{\circ}C$와 $1.09^{\circ}C$의 편차를 보여 월단위 매개변수사용의 필요성이 뚜렷이 확인되었다. 이는 현재 저수지수질모형의 검보정에서 입력요구조건에 따라 혹은 관행적으로 사용되고 있는 연단위 매개변수의 사용에 있어서 월단위로의 개선이 필요한 부분으로 사료된다.

• 대한소아신경학회지
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• 제26권4호
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• pp.227-232
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• 2018

목적: 열성 경련은 생후 6개월부터 만 5세 사이 발생하는 가장 흔한 유형의 경련으로 직계 가족에서 가족력이 존재할 때 더 발생률이 높다. 열성 경련의 발생률과 외부 환경과의 영향에 대하여 아직 정확히 알려진 바가 없다. 본 연구는 열성 경련의 발생과 날씨의 연관성을 파악하기 위해 시행되었다. 방법: 본 연구는 건강보험심사평가원 자료를 바탕으로 진행되었다. 2009년 1월부터 2013년 12월까지 서울 소재 병원에서 첫 번째 열성경련으로 내원하여 진단받은 29,240명의 환아들을 대상으로 시행하였다. 동일기간 동안 기상청에서 수집한 4개의 기상인자(해면기압, 강수량, 습도, 기온) 들과의 연관성을 알아보았다. 포아송 일반화 부가모형(Poisson Generalized Addictive Model)을 이용하였다. 바이러스 감염이 열성 경련의 발생률에 기여하는 영향도 논의되었다. 결과: 강수량은 두 가지 그룹(5 mm 미만과 5 mm 이상)으로 나뉘어 분석되었다. 포아송 분석 결과 열성경련의 발생률은 강수량이 적을수록 증가하였다. 해면기압, 습도, 기온 등 3가지 변수들을 분석하는데 있어서 평활 함수가 사용되었고 그 결과 열성 경련 발생률은 해면기압이 낮을수록, 습도가 낮을수록 증가하였고, 기온이 $-7--1^{\circ}C$와 $18-21^{\circ}C$ 일 때 높았다. 결론: 본 연구는 열성경련과 날씨와의 연관성을 파악하기 위하여 시행되었고, 그 결과 강수량이 적을수록, 해면기압이 낮을수록, 습도가 낮을수록 열성경련의 발생률이 증가하였다. 그러므로, 날씨는 열성경련 발생에 영향을 주는 요인 중 하나이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권12호
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• pp.1075-1086
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• 2019

최근 기후 온난화의 발생과 이상기후의 발생빈도가 증가함에 따라 강수량, 하천유량과 같은 수문학적 요소의 예측이 복잡해지고 있으며 물부족 발생 위험도 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 중단기 하천 취수량을 예측하기 위한 모델을 개발하고자 하였다. 입력인자를 선정하기 위해 취수량과 기상인자들 간의 상관성분석을 수행한 결과 온도가 가장 영향이 큰 것으로 나타났다. 또한 취수량은 시계열에 따른 증가 경향과 계절적 특성이 뚜렷하게 나타나므로 시계열분해기법을 이용하여 전처리를 수행하고 잔차에 대해 서포트 벡터 머신(SVM)을 적용하여 취수량 예측 모델을 개발하였다. 이 모델은 평균적으로 4.1%의 오차율을 나타내며, 전처리를 하지 않은 SVM 모델에 비해 높은 정확도를 나타냈다. 특히, 1~2달에 대해 중단기 예측을 수행하였을 때 더 유리한 결과를 나타냈다. 본 연구에서 개발된 취수량 예측모델은 수자원의 지속가능하고 효율적인 관리를 위해 하천수 사용허가, 수질관리, 가뭄 대책 마련에 활용이 가능할 것으로 예상된다.

• ALGAE
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• 제17권2호
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• pp.105-115
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• 2002

Influences of vrious environmental factors on the eutrophication of Nakdong River were analyzed statistically using water samples collected from 1 January, 1999, to 30 September, 2001 at Namji area. The relationships between the concentration of chlorophyll α (eutrophication index) and environmental factors and were analyzed to develop a statistical model which can predict the status of eutrophication. The concentation of chlorophyll α ranged from 66.2 mg · $m^{-3}$ to 70.8 mg · $m^{-3}$ during dry winter season and the average concentration during this study period was 35.5 mg · $m^{-3}$ Namji area of Nakdong River was in the hypereutrohic stage in terms of water quality. Stephanodiscus sp. and Aulacoseria granulata var. angustissima were dominant species during the witnter to spring time and summer to autumn period, respectively. Based on the correlation analysis and the analysis of variance between chlorophyll α concentration and environmental factors, significantly high positive relationships were found in the order of BOD> pH> COD > KMnO₄ consumption > DO > conductivity > alkalinity. In contrast to these factors, significantly negrative relationships were found as in the order of $PO₄^{3-}-P$ >water level>the rate of Namgang-dam discharge > NH₃-N> the rate of Andong-dam discharge> the rate of Hapchoen-dam discharge. Based on the factors analysis of environmental factors on the concentration of chlorophyll α, we obtained five factors as follows. The first factor included water level, pH, turbiditiy, conductivity, alkalinity and the rate of Namgang-dam discharge. The second factor included water temperature DO, NH₄+-N, NO₃- -N. The third factor included KMnO₄ consumption COD and BOD. The fourth factor included the rate of Andong-dam discharge, the rate of Hapcheon-dam discharge, and the rate of Imha-dam discharge. The final factor included T-N T-P and $PO₄^{3-}-P$ > concentration. We derived two statistica models that can predict the occurrence of eutrophication based on the factors by factor analysis, using regression analysis. The first model is the stepwise regression model whose independent variables are the factors produced by factor analysis : chl α (mg · $m^{-3}$ = 42.923+(18.637 factor 3) + (-17.147 factor 1) + (-12.095 factor 5) + (-4.828 factor 4). The second model is the alternative stepwise regression model whose independent variables are the sums of the standardized main component variables:chl α (mg · $m^{-3}$ = 37.295+(7.326 Zfactor 3) + (-2.704 Zfactor 1)+(-2.341 Zfactor 5).

• 한국농림기상학회지
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• 제17권1호
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• pp.35-44
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• 2015

산림은 많은 양의 탄소를 저장하고 있으며, 산림 탄소 동태는 기후변화에 따라 변화할 것으로 예상된다. 본 연구는 우리나라 산림에서 가장 우점하는 침엽수종과 활엽수종인 소나무림과 참나무림을 대상으로 최근 개발 및 개선된 한국형산림토양탄소모델(Korean Forest Soil Carbon model; KFSC model)을 이용하여 두 가지 기후변화 시나리오(2012년 기온이 2100년까지 유지되는 시나리오(CT), Representative Concentration Pathway(RCP) 8.5 시나리오) 하에서의 산림 탄소 동태를 예측하였다. 5차 국가산림자원조사 자료로부터 소나무림과 굴참나무림 조사구들을 추출한 뒤, 이를 행정구역(9개 도, 7개 특별 광역시) 및 영급(1-5영급, 6영급 이상)별로 분류하여 탄소 동태 모의 단위를 설정하였다. 탄소 저장고는 2012년을 기준으로 초기화하였으며, 모의 기간인 2012년부터 2100년까지 모든 교란은 고려하지 않았다. 모의 결과 산림 탄소 저장량은 시간이 경과함에 따라 전반적으로 증가하지만, CT 시나리오에 비하여 RCP 8.5 시나리오 하에서 산림 탄소 저장량이 낮게 나타났다. 소나무림의 탄소 저장량(Tg C)은 2012년에 260.4에서 2100년에는 각각 395.3(CT 시나리오) 및 384.1(RCP 8.5 시나리오)로 증가하였다. 굴참나무림의 탄소 저장량(Tg C)은 2012년에 124.4에서 2100년에는 219.5(CT 시나리오) 및 204.7(RCP 8.5 시나리오)로 각각 증가하였다. 5차 국가산림자원조사 자료와 비교한 결과, 고사유기물 탄소 저장량의 초기값은 타당한 것으로 나타났다. 모의 기간 동안 소나무림과 굴참나무림의 연간 탄소 흡수율($g\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$)은 CT 시나리오 하에서 각각 71.1과 193.5, RCP 8.5 시나리오 하에서 각각 65.8과 164.2로 추정된다. 따라서 우리나라 소나무림과 굴참나무림의 탄소 흡수잠재력은 지구 온난화에 의하여 감소할 것으로 예상된다. 비록 모델의 구조와 파라미터로부터 불확실성이 존재하지만 본 연구는 미래 산림 탄소 동태 파악에 기여할 것으로 기대된다.