• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.183-190
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• 2018

본 논문에서는 보의 대변형 및 비틀림 변형을 고려한 인간동력항공기 주익 main spar 질량 최적화 과정을 소개한다. 순차적 이차 프로그래밍 기법(sequential quadratic programming)을 최적화 기법으로 선정해 구조 최적설계에 적절한 최적화 알고리즘을 수행하였다. Main spar 내부 직경, 적층 두께 등을 설계변수로 설정하였다. 목적함수에는 질량 최소화, 굽힘 변형 변위 일정, 그리고 비틀림 변형 각도 일정 등의 요소를 포함하였다. 굽힘과 비틀림 변형 계산엔 대변형 해석에 적합한 기하학적 정밀 보 모델을 도입하였으며, 기하학적 정밀 보 모델에 필요한 단면 물성은 Variational Asymptotic Beam Sectional Analysis(VABS) 단면 해석프로그램를 통해 계산하였다. 그 결과 main spar의 굽힘 변형 및 비틀림 변형을 최대 1.45% 이내로 유지한 채로 7.88%의 질량 감소를 이루는 최적설계를 도출하였다, 이후 응력복원 및 변형률 복원을 통해 최적설계의 구조적 안정성과 최적화 과정의 타당성을 검증하였다.

• 한국가스학회지
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• 제2권1호
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• pp.7-13
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• 1998

본 연구에서는 LNG 저장탱크의 안전성을 확보하기 위한 연구의 일환으로서, 실제 탱크의 건설에서와 같은 조건으로 SMAW(Shielded Metal Arc Welding) 방식으로 용접된 $9\%$ Ni강의 X-개선 후판용접부내의 파괴인성의 변화를 평가하고 미세조직을 분석하였다. 이때 파괴인성의 평가는 본 연구자들이 제안한 '개선한 CTOD(crack tip opening displacement) 시험법'으로 행하였으며 열영향부내의 미세조직 및 파면은 광학현미경, 주사전자현미경 및 X-선 회절 분석기로 관찰하였다. 결과로부터 열영향부 내의 CTOD 값은, 평가위치가 용융선(Fusion Line-F.L.)으로 접근할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 잔류 오스테나이트의 양이 줄어들고 결정립 미세화 효과가 없어지는 영역인 결정립 조대화영역이 열영향 부내에서 차지하는 분율이 증가함에 따른 것이다. 한편, 잔류 오스테나이트의 열적 안정성이 상대적으로 감소하게 되는 F.L.${\~}$F.L.+3mm에서 온도감소에 따른 인성감소의 정도가 F.L.+5mm${\~}$F.L.+7mm보다 상대적으로 매우 큼을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8274-8283
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• 2015

텔레비전의 가스 스프링은 롱 스트로크 (200 ~ 300mm, TV 상승 변위) 하에서 작동 할 때 피스톤 속도의 제어가 가능하다. 이 원리에 의해서 사용자는 높낮이 조절이 가능하다. 먼저 피스톤의 흐름 해석을 수행하였다. 정확한 관형 단면을 위한 피스톤 속도 조절기술을 조사하였다. 유동률 제어 및 높낮이 작용을 위한 피스톤 구조를 제안되었다. 본 연구는 대형 텔레비전 스탠드를 통해 50 인치 이상 TV의 가스 스프링의 개발을 위한 것이다. 최적 피스톤 로드 제어를 위한 중공축(외경 19.9mm, 내경 13.9mm)에 질소 개스(0.3m/s)를 주입하였다. 그 결과, 유동율이 증대함에 따라 피스톤 로드의 압력강하는 외력의 변화 없이 증대되었다. 결과적으로, 가스스프링을 통한 변위의 제어는 가능하다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권3호
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• pp.44-51
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• 2016

This paper presents the characteristics of the energy absorption in an expansion tube type impact absorber that is applied to a high weight drop tester and the use of a response surface methodology to predict the impact energy absorption. In order to identify the characteristics of the energy absorption, a set of finite element analysis was conducted with Abaqus Explicit. Moreover, the ISCD-II sampling method and a first order polynomial were used to build a response surface. As a result, we demonstrated that the impact energy could be controlled by four main design variables, namely an expansion pipe's thickness, inner radius, pressing die's expansion angle and expansion ratio. Additionally, we observed the relationship between the four main design variables and the impact energy absorbing time, displacement, and maximum impact force.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.44-52
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• 2003

형상기억합금은 스마트 구조물에서 작동기로 널리 쓰인다. 형상기억합금은 초기변위를 부고 열을 가하게 되면 단위 부피당 큰 회복력과 변위를 발생한다. 형상기억합금의 이론 특성은 인공근육, 작동기, 소음 및 진동감쇠, 형상의 변형 제어 등에 응용될 수 있다. 본 논문에서는 형상기억합금의 3차원 비선형 구성방정식을 이용하여 재료의 거동특성을 해석하고, 형상기억합금이 부착된 스마트구조로 응용될 수 있는 공기 흡입 덕트, 항공기 및 잠수함 동체 등의 구조를 압력이 존재하는 원형 및 복원을 해석하였다. 수치해석결과, 형상기억합금 엑츄에이터가 내압 하에서 작동하자 단면은 변형전의 모습(낮은 응력상태)으로 회복되었다.

• 전기학회논문지
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• 제59권5호
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• pp.972-980
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• 2010

In this study, we introduce the design methodology of an optimized type-2 fuzzy cascade controller with the aid of hierarchical fair competition-based genetic algorithm(HFCGA) for ball & beam system. The ball & beam system consists of servo motor, beam and ball, and remains mutually connected in line in itself. The ball & beam system determines the position of ball through the control of a servo motor. Consequently the displacement change of the position of the moving ball and its ensuing change of the angle of the beam results in the change of the position angle of a servo motor. The type-2 fuzzy cascade controller scheme consists of the outer controller and the inner controller as two cascaded fuzzy controllers. In type-2 fuzzy logic controller(FLC) as the expanded type of type-1 fuzzy logic controller(FLC), we can effectively improve the control characteristic by using the footprint of uncertainty(FOU) of membership function. The control parameters(scaling factors) of each fuzzy controller using HFCGA which is a kind of parallel genetic algorithms(PGAs). HFCGA helps alleviate the premature convergence being generated in conventional genetic algorithms(GAs). We estimated controller characteristic parameters of optimized type-2 fuzzy cascade controller applied ball & beam system such as maximum overshoot, delay time, rise time, settling time and steady-state error. For a detailed comparative analysis from the viewpoint of the performance results and the design methodology, the proposed method for the ball & beam system which is realized by the fuzzy cascade controller based on HFCGA, is presented in comparison with the conventional PD cascade controller based on serial genetic algorithms.

• 한국가스학회지
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• 제9권1호
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• pp.44-50
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• 2005

본 논문에서는 LNG저장탱크의 통압제어 안전관리 시스템에 대한 연구결과를 제시하고 있다. 통합제어 및 안전관리를 효과적으로 진행하기 위한 새로운 통합관리 시스템은 내부탱크로부터 유출되는 가스나 초저온 액체(LNG)에 의한 안전성과 누출문제를 제어하기 위해 온도, 압력, 진동과 같은 신호를 검지하고, 종합적으로 분석하여 시스템의 안전성을 확보할 수 있도록 개발된 것이다. 효율성과 안전성 향상측면에서 LNG저장탱크의 저장용량 증가경향과 최근에 발생된 저장탱크의 고장사례 고찰을 통하여, 기존의 측정장치와 안전장치는 개량되고, 새로운 기술개발이 필요하다는 것을 강조한다. 따라서 본 연구에서는 초대형 LNG저장탱크의 제어와 안전관리를 위해 새로이 개발된 통합제어 안전관리 시스템을 제시하고 있다. 이 시스템에서는 기존의 측정 및 안전장치에 대한 통합과 연계성 및 성능을 향상시키고, 특히 저장탱크 구조물의 변위량을 측정하여 안전성을 확보할 수 있도록 기능성을 새로이 추가하였다. 본 연구에서 개발된 통합제어 안전관리 시스템에 프로세스 통합관리 시스템(PIIS)을 연계하여 사용한다면, LNG 저장탱크의 안전성, 효율성, 생산성은 획기적으로 향상될 것이다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집 제1권1호(통권1호)
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• pp.75-82
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• 2004

Many researcher's efforts have made a significant advancement of space frame structure with various portion, and it becomes the most outsanding one of space structures. However, with the characteristics of thin and long term of spacing, the unstable behavior of space structure is shown by initial imperfection, erection procedure or joint, especially space frame structure represents more. This kind of unstable problem could not be set up clearly and there is a huge difference between theory and experiment. Moreover, the discrete structure such as space frame has more complex solution, this it is not easy to derive the formulation of design about space structure. In this space frame structure, the character of rise-span ratio or load mode is represented by the instability of space frame structure with initial imperfection, and snap-through or bifurcation might be the main phenomenon. Therefore, in this study, space frame structure which has a lot of aesthetic effect and profitable for large space covering single layer is dealt. And because that the unstable behavior due to variation of inner force resistance in the elastic range is very important collapse mechanism, I would like to investigate unstable character as a nonlinear behavior with a geometric nonlinear. In order to study the instability. I derive tangent stiffness matrix using finite element method and with displacement incremental method perform nonlinear analysis of unit space structure, star dome and 3-ring star dome considering rise-span $ratio(\mu}$ and load $ratio(R_L)$ for analyzing unstable phenomenon.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권5호
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• pp.1085-1114
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• 2016

This paper investigates the transverse impact response for ultra lightweight cement composite (ULCC) filled pipe-in-pipe structures through a parametric study using both a validated finite element procedure and a validated theoretical model. The parametric study explores the effect of the impact loading conditions (including the impact velocity and the indenter shape), the geometric properties (including the pipe length and the dimensions of the three material layers) as well as the material properties (including the material properties of the steel pipes and the filler materials) on the impact response of the pipe-in-pipe composite structures. The global impact responses predicted by the FE procedure and by the theoretical model agree with each other closely. The parametric study using the theoretical approach indicates the close relationships among the global impact responses (including the maximum impact force and the maximum global displacement) in specimens with the equivalent thicknesses, proposed in the theoretical model, for the pipe-in-pipe composite structures. In the pipe-in-pipe composite structure, the inner steel pipe, together with the outer steel pipe, imposes a strong confinement on the infilled cement composite and enhances significantly the composite action, leading to improved impact resistance, small global and local deformations.

• 터널과지하공간
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• 제19권2호
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• pp.77-85
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• 2009

가변성 분할 라이닝 기밀시스템을 채용한 CAES-G/T 발전용 복공식 압축공기 지하저장 터널기술을 소개 하였다. 본 기밀시스템의 특징은 라이닝 세그먼트의 변위를 허용함으로써 고압 압축공기에 의한 내압을 암반이 최대한 부담토록 하고 특수고무시트 부착을 통해 저장터널의 기밀성을 향상시킨 것으로 요약할 수 있다. 이러한 기밀시스템을 채용한 가변성 터널기술은 압축공기 지하저장 시설의 천심도, 도심지 근교 및 도서지방에서의 시공을 가능케 하여 소규모의 분산형 CAES-G/T 발전이 가능할 뿐만 아니라 다양한 에너지(천연가스, LPG, DME) 지하저장시설로서의 활용이 기대된다.