• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.341-346
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• 2011

고속철도 개발에 있어 승차감은 차량의 품질을 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 고속철도 차량의 강체 및 유연체 모델 각각에 대해 속도증가에 따른 고속철도 차량의 승차감을 평가하였다. 가진원은 휠/레일 불균일에 의한 상하 진동만을 고려하였다. 속도 증가에 따른 차체의 진동을 계산하기 위해 강체 및 유연체 모델의 고유진동수와 모드형상을 계산하였다. 복잡한 형상의 압출재로 구성된 차체를 유연체로 모델링하기 위해 등가 물성치를 산출하여 등가 쉘로 모델링하였다. 계산된 차량의 진동으로 승차감을 평가한 결과, 강체 모델로 예측된 고속철도의 승차감은 고속에서 오히려 좋아지는 불합리한 결과가 도출 되었다. 반면 차량의 유연체 모드까지 고려하여 평가한 고속철도의 승차감은 속도 증가에 따라 승차감이 나빠지는 당연한 결과를 보여 주었다. 따라서 고속에서의 철도차량 개발은 차체의 유연체 특성을 고려해야함을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.148-148
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• 2011

Riemann 문제는 천수방정식과 같은 쌍곡선형 방정식과 단일한 도약에 의해 불연속인 어떤 점의 좌 우에서 상수인 자료로 구성되는 초기치 문제로서 그 해법은 Godunov 방법과 같이 정확해에 의하면 정확 Riemann 해법, 근사 기법에 의하면 근사 Riemann 해법으로 불린다. 지금까지 이용되는 근사 Riemann 해법으로는 1981년에 P. L. Roe가 제안한 Roe의 선형화 기법과 1983년에 A. Harten, P. D. Lax, 그리고 B. van Leer가 제안한 HLL 기법의 수정 기법들이다. 최대 및 최소 파속만 고려하는 것으로 알려진 HLL 기법은 1988년에 B. Einfeldt의 제안에 의해 두 파속의 결정에서 Roe의 선형화 기법에 따른 고유치와 비교하는 것으로 수정되었다(HLLE 기법). 또한, 1994년에 E. F. Toro 등은 접촉파를 고려하기 위해 선형화된 지배방정식의 정확해로부터 중앙 파속을 고려하는 기법을 제안하였고, 이를 HLLC 기법으로 불렀다. 2002년에 T. Linde는 중앙 파속을 평가하기 위해 일반화된(수학적) 엔트로피 함수를 도입하였으며, van Leer는 이를 HLLL 기법으로 불렀다. 이 기법에서는 접촉파의 평가를 위해 보존변수에 대한 일반화된 엔트로피 함수로부터 중앙 파속이 유도되며, 이것과 특성 속도의 비교를 통해 최대 및 최소 파속이 결정된다. 따라서 이 기법에서는 모든 파속이 초기치로부터 결정되므로 HLLE 기법과 달리 Roe의 선형화 기법과 완전히 결별되고 HLLC 기법과 달리 정확해에 의존되지 않는 점에서 HLLL 기법은 모태인 HLL 기법의 온전한 계승으로 볼 수 있다. HLLL 기법은 여러 분야에 적용된 바 있으나, 수공학 분야에 적용된 사례는 알려진 바 없다. 이는 천수방정식에 대한 (물리적) 엔트로피 함수가 명확하지 않기 때문인 것으로 보인다. 이 연구에서는 보존변수로부터 정의되는 총 에너지를 일반화된 엔트로피 함수로 간주하여 모형을 구성하고, 정확해가 알려진 1차원 문제에 대해 적용성을 검토하였다. 정확해가 알려진 경우에 대해 모의한 결과, 1차 정도 수치해의 한계에도 불구하고, HLLL 기법의 결과는 대체로 정확해와 잘 일치하였으며 그 외의 HLL-형 기법의 그것에 비해 우수한 것으로 나타났다. 특히, 물이 빠져 바닥이 드러나는 상태에 대한 접촉 파속의 추정에서 Riemann 불변량을 이용하는 HLLC 기법에 비해 물이 빠지는 전선을 더 정확하게 포착하는 HLLL 기법의 결과는 매우 고무적이었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.37-37
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• 2011

태풍 루사나 매미에 의한 피해사례를 보면 하천 횡단 구조물 본체가 파괴되는 피해 뿐 만 아니라, 구조물과 제방과의 연결부가 세굴되어 붕괴되는 사례가 많이 발생하였다. 하천설계기준(2009)에는 이러한 보와 제방의 연결부 부분을 연결호안이라 하여 관련 기준을 제시하고 있으나, 설치구간의 길이를 정할 때 하천의 규모나 하도의 특성을 고려하지 못하고 일률적으로 결정하도록 하고 있다. 이에 건설기술연구원에서는 상류 Froude 수와 보 높이를 변수로 하는 연결호안 설치 길이에 대한 실험식(2006)을 제시하였다. 하지만 보 접속부 세굴에 영향을 주는 인자는 상류의 Froude 수와 보의 높이 뿐만 아니라, 상 하류 수위차, 보의 형상, 제방의 재료적 특성 등 많은 요인들이 존재한다. 이 중 본 연구에서는 상 하류 수위차와 보 접속부 세굴 범위의 관계를 파악하고자 한다. 보 접속부 세굴에 대한 수치모의에 앞서 Gill(1972)와 Dongol(1990)이 수행하였던 교대세굴 자료를 바탕으로 Flow-3D의 세굴에의 적합성 및 적용성을 검토하였다(그림 2참고). 검토 결과 수치모의의 입력 변수를 조정함으로써 실험값과 가깝게 나타나는 것을 확인하였다. 이렇게 조정된 변수를 이용하여, 보 접속부 세굴에 대한 수치모의는 상 하류의 수위차에 대해 다양한 검토를 하기 위해 상류의 수위를 1.0m로 고정한 채하류부의 수위를 0.2~0.8m까지 0.1m간격으로 변화시켰으며, 유사의 대표 입경은 0.63mm로 주문진 표준사를 가정하였다. 모의 시간은 평형세굴심이 발생할 때까지 수행하였고, 난류모델로는 LES(Large Eddy Simulation)를 채택하였다. 모의 결과 상 하류 수위차가 증가할수록 보 하류부 세굴 길이($L_d$)가 증가 하였으며, 세굴의 폭($B_d$) 역시 증가하였다. 그림 3은 수치모의 결과로 세굴이 발생된 제방의 모습을 도시한 것이다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권2호
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• pp.139-148
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• 2001

파랑에 관계하는 현상에는 월파, 표사이동, 구조물의 진동.동요, 파괴 등 방향성의 영향을 현저하게 받아들이는 것이 많다. 이들은 비선형성이 강하기 때문에 수치계산에 의한 해석이 곤란하므로, 수리모형실험으로 외력인자를 평가, 해석정도를 높일 필요성이 증대하고 있다. 본 연구는 파랑의 다양한 입사각에 따라 사석방파제의 안정성을 논의하였으며, 파괴율은 방향성규칙파에서 $30^{\circ}$, 방향성불규칙파인 경우는 40$^{\circ}$부근에서 입사각 $0^{\circ}$일 때 보다 상대적으로 크게 변동하였다. 즉, 사석방파제의 안정성에 미치는 방향성효과에 따른 것이라고 평가할 수 있다. 이들은 1/10 최대 합성유속의 방향별 빈도분포의 피크가 $20^{\circ}$~$40^{\circ}$에서 발생하는 사실과 부합된다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제28권5호
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• pp.512-524
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• 2013

The purpose of this study was to investigate the antioxidative effects of Mori Cortex Radicis powder and to determine the optimal mixing ratio of Mori Cortex Radicis powder and water in the preparation of bread. The optimal sensory composite recipe was determined by producing bread with different levels of Mori Cortex Radicis powder and water. The analysis was performed using response surface methodology and a sensory evaluation was performed with the data. Ten experimental recipes, including two with reference points in the composition, were selected. In terms of the antioxidative effects of Mori Cortex Radicis powder, the $IC_{50}$ for total phenolic content and DPPH free radical scavenging activity were 149.56 GAE/g dry powder and 137.77 /mL respectively. Measurement results of the mechanical properties showed differences in volume (p<0.05), baking loss (p<0.05), yellowness (p<0.01), lightness (p<0.01), redness (p<0.01), hardness (p<0.01) and springiness (p<0.05). The sensory measurements showed significant values for color (p<0.05), appearance (p<0.05), flavor (p<0.01), taste (p<0.01), and overall quality (p<0.01). Overall, based on numerical and graphical methods, the optimal formulation was determined to be 21.16 g of Mori Cortex Radicis powder and 372.47 g of water.

• 대한영양사협회학술지
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• 제19권1호
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• pp.1-13
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• 2013

The purpose of this study was to determine the optimal mixing condition of tomato powder and sugar for producing chiffon cake. The experiment was designed according to the central composite design of response surface, which yielded ten experimental points, including two replicates. Physiochemical and sensory properties were measured, and theses values applied to mechanical models. A canonical form and perturbation plot showed the influence of each ingredient on the final product mixture. The results of the physiochemical analysis of each sample showed significant differences in sweetness (P<0.01), color L (P<0.001), color a (P<0.001), color b (P<0.05), hardness (P<0.05), and cohesiveness (P<0.01). The sensory measurements were significantly different in color (P<0.05), appearance (P<0.05), flavor (P<0.05), sweetness (P<0.01), moistness (P<0.05), and overall acceptability (P<0.05). The optimal formulation, calculated using the numerical and graphical method, was determined to be 59.27 g tomato powder and 285.66 g sugar. The sensory evaluation showed significantly higher preferences in the color, flavor, appearance, texture, sweetness, tenderness, moistness and overall quality of the optimized chiffon cake compared to the controlled chiffon cake. The optimized chiffon cake also showed a high antioxidative activity compared to the controlled chiffon cake. Our results show that chiffon cake prepared with tomato powder enhances sensory characteristics and antioxidative activity.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권7호
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• pp.21-29
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• 2005

본 논문에서는 압축성이 큰 지반 위에 시공되는 지오그리드 보강 계단형 블록식 보강토 옹벽의 거동 특성에 관한 내용을 다루었다. 대상옹벽으로는 2단으로 시공되는 높이 lOrn의 블록식 보강토 옹벽을 고려하였으며 압축성이 큰 지반위에 시공되는 경우를 고려하였다. 본 연구는 검증된 유한요소해석 모델을 사용하여 수행되었으며 기초지반의 침하가 옹벽의 변위 및 보강재 유발 인장력에 미치는 영향을 집중적으로 다루었다. 연구결과 시공중 발생하는 기초지반의 과다 침하는 옹벽의 변위 뿐 아니라 보강재 유발 인장력 또한 현저히 증가시켜 내·외적 안정성에 지대한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 연구결과와 아울러 실무적 관점에서의 고려사항 을 기술하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.799-802
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• 2008

General behaviors based on hydraulic characteristics of natural streams and channels have been recently analyzed and developed via various numerical models. However in the states of natural hydraulics, an experimental research must be performed simultaneously with the mathematical analysis due to effects of hydraulic properties such as meander, sediment, and so on. In this study based on 2-D advection-dispersion equation, flow and tracer experiments were performed in the S-curved meandering laboratory channel with a rectangular cross-section. The channel was equipped with instrument carriages which was equipped with an auto-traversing system to be used with velocity measuring sensors throughout the depth and breadth of the flow field. To measure concentration distribution of the salt solution was adjusted to that of the flume water by adding methanol and a red dye (KMnO4) was added to aid the visualization of the tracer cloud, the tracer was instantaneously injected into the flow as a full-depth vertical line source by the instantaneous injector and the initial concentration of the tracer was 100,000 mg/l. The secondary current as well as the primary flow pattern was analyzed to investigate the flow distribution in the meandering channels. The velocity distribution of the primary flow for all cases skewed toward the inner bank at the first bend, and was almost symmetric at the crossovers, and then shifted toward the inner bank again at the next alternating bend. Thus, one can clearly notice that the maximum velocity occurs taking the shortest course along the channel, irrespective of the flow conditions. The result of the tracer tests shows that pollutant clouds are spreading following the maximum velocity lines in each cases with various mixing patterns like superposition, separation, and stagnation of pollutant clouds. Flow characteristics in each cases performed in this study can be compared with tracer dispersion characteristics with using evaluation of longitudinal and transverse dispersion coefficients(LDC, TDC). As expected, LDC and TDC in meandering parts have been evaluated with increasing distribution and straight parts have effected to evaluate minimum of LDC and TDC due to symmetric flow patterns and attenuations of secondary flow.

• Earthquakes and Structures
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• 제13권4호
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• pp.377-386
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• 2017

Earthquake-induced pounding damages to building structures were repeatedly observed in many previous major earthquakes. Extensive researches have been carried out in this field. Previous studies mainly focused on the regular shaped buildings and each building was normally simplified as a single-degree-of-freedom (SDOF) system or a multi-degree-of-freedom (MDOF) system by assuming the masses of the building lumped at the floor levels. The researches on the pounding responses between irregular asymmetric buildings are rare. For the asymmetric buildings subjected to earthquake loading, torsional vibration modes of the structures are excited, which in turn may significantly change the structural responses. Moreover, contact element was normally used to consider the pounding phenomenon in previous studies, which may result in inaccurate estimations of the structural responses since this method is based on the point-to-point pounding assumption with the predetermined pounding locations. In reality, poundings may take place between any locations. In other words, the pounding locations cannot be predefined. To more realistically consider the arbitrary poundings between asymmetric structures, detailed three-dimensional (3D) finite element models (FEM) and arbitrary pounding algorithm are necessary. This paper carries out numerical simulations on the pounding responses between a symmetric rectangular-shaped building and an asymmetric L-shaped building by using the explicit finite element code LS-DYNA. The detailed 3D FEMs are developed and arbitrary 3D pounding locations between these two buildings under bi-directional earthquake ground motions are investigated. Special attention is paid to the relative locations of two adjacent buildings. The influences of the left-and-right, fore-and-aft relative locations and separation gap between the two buildings on the pounding responses are systematically investigated.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권3호
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• pp.207-216
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• 2014

In this work, we report detailed numerical analysis of the near-elliptic core index-guiding triangular-lattice and square-lattice photonic crystal fiber (PCFs); where we numerically characterize the birefringence, single mode, cut-off behavior and group velocity dispersion and effective area properties. By varying geometry and examining the modal field profile we find that for the same relative values of $d/{\Lambda}$, triangular-lattice PCFs show higher birefringence whereas the square-lattice PCFs show a wider range of single-mode operation. Square-lattice PCF was found to be endlessly single-mode for higher air-filling fraction ($d/{\Lambda}$). Dispersion comparison between the two structures reveal that we need smaller lengths of triangular-lattice PCF for dispersion compensation whereas PCFs with square-lattice with nearer relative dispersion slope (RDS) can better compensate the broadband dispersion. Square-lattice PCFs show zero dispersion wavelength (ZDW) red-shifted, making it preferable for mid-IR supercontinuum generation (SCG) with highly non-linear chalcogenide material. Square-lattice PCFs show higher dispersion slope that leads to compression of the broadband, thus accumulating more power in the pulse. On the other hand, triangular-lattice PCF with flat dispersion profile can generate broader SCG. Square-lattice PCF with low Group Velocity Dispersion (GVD) at the anomalous dispersion corresponds to higher dispersion length ($L_D$) and higher degree of solitonic interaction. The effective area of square-lattice PCF is always greater than its triangular-lattice counterpart making it better suited for high power applications. We have also performed a comparison of the dispersion properties of between the symmetric-core and asymmetric-core triangular-lattice PCF. While we need smaller length of symmetric-core PCF for dispersion compensation, broadband dispersion compensation can be performed with asymmetric-core PCF. Mid-Infrared (IR) SCG can be better performed with asymmetric core PCF with compressed and high power pulse, while wider range of SCG can be performed with symmetric core PCF. Thus, this study will be extremely useful for designing/realizing fiber towards a custom application around these characteristics.