• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권6호
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• pp.785-796
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• 2019

Power transmission substations are susceptible to potential damage under seismic excitations. Two of the major seismic failure modes in substation supplies are: the breakage of brittle insulator, and conductor end fittings. This paper presents efficient isolation strategies for seismically strengthening of a two-item set of equipment including capacitive voltage transformer (CVT) adjacent to a Lightning Arrester (LA). Two different strategies are proposed, Case A: implementation of base isolation at the base of the CVT, while the LA is kept fixed-base, and Case B: implementation of base isolation at the base of the LA, while the CVT is kept fixed-base. Both CVT and LA are connected to each other using a cable during the dynamic excitation. The probabilistic seismic behavior is measured by Incremental Dynamic Analysis (IDA), and a series of appropriate damage states are proposed. Finally, the fragility curves are derived for both the systems. It is found that Friction Pendulum System (FPS) isolator has the potential of decreasing flexural stresses caused by intense ground motions. The research has shown that when the FPS is placed under LA, i.e. Case B (as oppose to Case A), the efficiency of the system is improved in terms of reducing the forces and stresses at the bottom of the porcelain. Several parametric studies are also performed to determine the optimum physical properties of the FPS.

• Journal of Welding and Joining
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• 제29권2호
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• pp.72-79
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• 2011

The scope of this investigation is to evaluate the effect of joining parameters on the microstructural features and mechanical properties of dissimilar aluminum alloys, 1mm-thickness fixing AA6K31 at the top position and fixing AA5J32 at the bottom position. The friction stir lap welds were studied under various welding conditions, rotation speed of 1000, 1250, 1500rpm and welding speed of 100, 300, 500, 700mm/min, respectively. Mechanical test has been investigated in terms of tensile shear test and hardness test. The results showed that three type nugget shapes such as onion ring, zigzag type, hooking with the void, have been observed with revolutionary pitch. All welding conditions fractured at the HAZ of top plate, A6K31 and also the strength compare with base metal of lap joints were low efficiency, 52~63%. The thickness of fractured position was decreased with the lower heat input conditions. The relationships were excellent due to linear between the effective thickness of fractured position and peak load. The fractured position was the interface between joint area and not joint area. Also the strength efficiency compared with base metal was lower than decreasing rate of thickness because the hardness was decreased at fractured position due to softened material.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권4호
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• pp.361-372
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• 2019

The flow pattern of air layers and skin-friction drag reduction by air injection are investigated to find the suitable multiphase flow model using unstructured finite-volume CFD solver for the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. In the present computations, two different multiphase flow modeling approaches, such as the Volume of Fluid (VOF) and the Eulerian Multi-Phase (EMP), are adopted to investigate their performances in resolving the two-phase flow pattern and in estimating the frictional drag reduction. First of all, the formation pattern of air layers generated by air injection through a circular opening on the bottom of a flat plate are investigated. These results are then compared with those of MMkiharju's experimental results. Subsequently, the quantitative ratios of skin-friction drag reduction including the behavior of air layers, within turbulent boundary layers in large scale and at high Reynolds number conditions, are investigated under the same conditions as the model test that has been conducted in the US Navy's William B. Morgan Large Cavitation Channel (LCC). From these results, it is found that both VOF and EMP models have similar capability and accuracy in capturing the topology of ventilated air cavities so called'air pockets and branches'. However, EMP model is more favorable in predicting quantitatively the percentage of frictional drag reduction by air injection.

• 한국수산과학회지
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• 제30권5호
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• pp.700-707
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• 1997

본 연구에서는 유수저항과 해저 마찰력을 동시에 받는 저층 트롤그물의 예망저항을 정도 높게 표현해낼 목적으로, 전보에서 구한 유수저항만을 받을 때의 저항식에 해저 마찰력의 영향을 추가하고, 지금까지 행해진 실험 결과들을 수집하여 분석하였다. 그 결과, 벽 면적이 $S(m^2)$ 되는 저층 트롤그물이 예망속도 $\nu(m/sec)$에서 받는 예망저항 R(kg)은 그물 입구의 단면적을 $S_m\;(m^2)$, 흐름에 수직인 평면에 대한 그물의 총 투영면적을 $S_n\;(m^2)$, 자루그물 앞끝의 완성 둘레를 B(m)라 할 때 $$R=4.5(\frac{S_n}{S_m})^{1.2}S\;v^{-1.8}+20(Bv)^{1.1}$$으로 주어졌다. 그러나, 실용적으로는 윗 식보다 $R=kS\nu^2$의 형태로 표시하는 것이 더욱 편리하다고 볼 수 있기 때문에, 실험 결과들을 이 식에 적용하여 저항계수 $k(kg{\cdot}sec^2/m^4)$를 여러 가지 측면에서 검토해 본 결과, k는 근사적으로딜만의 함수로 표시할 수 있다는 것을 알 수 있었으며, 그물의 완성 전장을 L (m)이라 할 때 $S{\propto}BL$이어서 $S/BL=\alpha$라 둘 수 있기 때문에 R(kg)은 근사적으로 $$R=18{\alpha}B^{0.5}L\;v^{1.5}$$으로 표시해도 좋다는 것을 알 수 있었다. 또한, $\alpha$의 값은 그물마다 달라 $0.40\~0.55$의 범위이긴 하나 전체 평균치 0.48에서 크게 벗어나지 않았기 때문에, 저층 트롤그물들을 총괄해서 표시할 때는 $\alpha=0.48$을 적용함으로써 R (kg)을 $$R=9\;B^{0.5}\;L\;v^{1.5}$$ 으로 대신해도 좋다는 것을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권3호
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• pp.273-278
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• 2012

선박 구조재료 FRP 재료의 대체 재료로 빠른 선속과 선적량 증가는 물론 재활용이 용이한 Al 선박으로 전환되고 있다. 본 논문에서는 인장실험을 통해 레저선박에 사용되는 5456-H116 합금에 대한 최적의 마찰교반용접 조건에서 프루브 직경의 효과를 기술하였다. 마찰교반용접에서 이송속도, 회전속도를 변수로 5 mm의 프루브 직경을 사용하여, 이송속도가 61 mm/min의 조건에서 가장 우수한 결과를 나타냈다. 프루브 직경 6 mm, 회전속도 170-210 rpm, 이송속도 15 mm/min 에서는 낮은 회전속도로 인하여 불충분한 용접열이 발생하여 거친 표면과 기공이 형성 되었다. 회전속도 500-800 rpm인 경우, 용접부에 칩이 관찰되었으며, 기공은 생기지 않았고, 용접표면은 우수하였으나 1100-2500 rpm에서는 지나친 용접열의 발생으로 많은 칩이 발생하였다. 열에 의한 영향은 용접 배면에서 관찰되었다. 이송속도가 15 mm/min에서 회전속도의 증가하게 되면 마찰이 증가함에 따라 용접열이 발생한다. 기계적 특성은 용접 입열량이 증가할수록 재질의 연화가 가속화되어 저하하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.383-392
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• 2011

경기만 해역에 위치한 한강하구역은 연안개발 압력이 지속적으로 대두되는 상황임에도 불구하고 하구 순환 흐름에 대한 기본적인 연구가 충분히 수행되지 못하였다. 한강하구의 해양학적 현상에 대한 이해를 위해서는 이 지역의 가장 큰 외력 조건인 조석의 전파 특성을 이해하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 조석 관측 자료와 수치모델 결과를 이용하여 한강하구의 주요 수로별 조석 전파 특성을 분석하였다. 각 수로의 조석 전파 특성은 hyper-synchronous 형태를 보여주었으며, 각 수로에서의 조석 전파 특성은 수로 형태의 지형학적 수렴정도와 마찰에 의해서 가장 크게 영향을 받는 것으로 판단된다. 이상적인 수로에서 수렴 항과 마찰 항의 균형 정도를 비교하는 해석 해를 분석한 결과는 각 물리적 인자의 영향 정도가 주요 수로 별로 차이가 나타남을 보여주었으며, 염하수로에서 수렴 항 대비 마찰 항의 비율이 석모수로 보다 약 4배 정도 크게 나타났다. 이러한 영향으로 염하수로에서 최대 진폭이 나타나는 위치는 석모수로에 비하여 하류에서 나타났으며, 정점 간의 단위 거리당 진폭 감소 비율과 위상의 증가율이 석모수로에 비하여 염하수로에서 크게 나타났다. 조석 전파 특성을 활용하여 한강하구 주요 수로를 분류하면 모든 수로에서 hyper-synchronous 형태를 보여주지만, 상대적으로 염하수로는 마찰의 영향이 석모수로에 비하여 크게 나타난다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.7-13
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• 2019

본 연구에서는 이종경량재료의 마찰교반용접을 모사할 수 있는 유한요소 해석모델을 개발하고, 이를 통해 기초분석과 실용적 적용 가능성에 대해 고찰하였다. Coupled Eulerian Lagrangian 에 기반한 유한요소모델을 구성하였으며, 해석 모델은 외연적 시간적분을 이용하여 열-온도, 변위-응력 물리계로 이루어진 다중 물리계를 복합적으로 계산하며, 용접툴 표면과 피용접 재료 간 마찰, 극심한 소성변형으로 인한 열에너지 발생, 그리고, 밑면을 통한 열에너지 소산 등 열발생원과 열전달 메카니즘이 모두 고려되었다. Al6061T6와 AZ61 판재의 맞대기용접을 고려하였으며, 주요 용접변수인 용접 속도와 용접툴 회전속도를 변화시킨 세 가지 조건에 대해 해석을 실시하였다. 각 해석은 피용접물의 온도분포, 결함의 분포, 소성변형률 분포가 출력이 가능하였다. 구축한 모델을 이용한 해석 결과 알루미늄보다는 마그네슘부에서 더 높은 온도가 발생하였으며, 회전속도가 커질수록 최대 온도가 증가하기보다는 알루미늄쪽으로 높은 온도가 분산되어 가는 경향을 보였다. 또한, 회전속도가 커질수록 피용접물 재료가 위로 올라오는 플래시 결함의 경향 예측이 가능하였으나, 툴 주변 결함 형성예측은 메시가 세밀하지 못하여 정확한 결과를 산출하기에는 부족하다고 볼 수 있다. 본 모델은 마찰교반용접 중 발생 가능한 여러 물리계의 여러 물리적 현상을 실제에 가깝게 반영하고 있으며, 실험적으로 밝히기 어려운 기초 분석에 응용될 수 있으나, 1달이 넘는 해석소요시간을 감안하면 실용적으로 최적의 용접조건 도출에 응용되기는 어렵다고 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.271-282
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• 2006

지반위에 놓인 콘크리트 슬래브가 온도하중을 받을 때 지반의 전단저항과 슬래브 하부와 지반과의 마찰 등에 의해 생기는 슬래브 하부의 수평저항을 고려하여 지반위에 놓인 콘크리트 슬래브의 거동을 분석하였다. 지반위의 콘크리트 슬래브와 강성도로포장의 해석에 널리 사용되는 탄성지반위의 얇은 판을 이용하여 슬래브 하부의 수평저항을 고려하기 위한 해석 공식을 유도하였다. 이를 이용하여 판요소와 쉘요소를 이용한 유한요소법에 의한 모델을 개발하여 수치해석 결과를 도출하였다. 해석 공식과 수치해석 모델을 이용한 해석 결과를 비교 분석하였고 매우 비슷한 결과가 도출 되는 것을 알 수 있었다. 슬래브의 상부와 하부에 온도 차이가 있을 때와 슬래브의 온도가 전체적으로 감소할 때, 콘크리트 슬래브의 응력 분포에 슬래브 하부의 수평저항이 미치는 민감성을 여러 가지의 다른 슬래브의 두께, 탄성계수, 그리고 지반의 수직탄성계수 등을 고려하여 분석하였다. 해석 결과에서 온도하중을 받을 때 슬래브 하부의 수평저항은 슬래브의 응력에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권3호
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• pp.241-248
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• 2002

황해, 동중국 해역에서 서식하는 어업생물 자원의 평가 및 그 관리에 필요한 기초 자료를 수집하기 위한 시도로서, 1997 년도에 부경대학교와 일본 장기대학이 공동으로 실시한 어업자원조사중에서 주로 계량어군탐지기를 이용하여 수집한 자료를 분석, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 황해, 동중국해에 설정한 9개의 조사정점에서 저층트롤에 의한 어획량은 7.7~182.48 kg/hour이었고, 그때 어획된 어종수는 7~34 종이었다. 2. 1997년 5월에 동중국해에 있어서의 어군의 분포는 황해 중부의 저층 냉수역과 동중국해 중앙해역의 저층 고온수역, 또 쿠로시오계의 난류와 황해 냉수 및 대륙 연안수의 사이에 형성된 제주도 남부의 전선역에서 그 어군도가 매우 높았다. 3. 황해, 동중국해의 조사대상해역의 전수층부와 저층부에 대한 어군의 평균 체적산란강도는 각각 -74.57 ㏈, -68.24 ㏈로서 저층부가 전수층부에 비해 5.67 ㏈ 더 높았다. 4. 본 연구의 조사대상해역에 대한 어군의 분포밀도를 추정한 결과, 전수층에 대해서는 6.65$\times$$10^{-5}$ kg/㎥이었고, 저층부에 있어서는 2.86$\times$$10^{-4}$ kg/㎥이었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.447-454
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• 2003

In this test, two separated oil jacks were placed at bottom of drilled shaft(D = 1,500mm, L = 33m), and maximum upward and downward load of 1,250 tonf was applied. Also, the deformable rod sensors were placed on each level, and axial strains at each level were measured. Because the side skin friction and the end bearing could be measured separately in the Osterberg type pile load test, this test might be more economical and more applicable than a conventional static pile load test. Thus, if this Osterberg type pile load test could be established during design stage, construction cost might be reduced and its application for large diameter pile could be enhance greatly.