• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.651-658
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• 2012

이번 연구에서는 비선형 음향효과를 기반으로 한 비선형 초음파 변조 기법을 통해 열손상 콘크리트의 미세균열 정도를 평가할 수 있는 방법을 제안하였다. 화재 시 콘크리트 구조물은 물리적, 화학적 변화에 따른 콘크리트 내 미세균열이 발생하므로, 기존 초음파 비파괴 기법의 민감도 한계를 극복한 비파괴 기법의 도입이 필요하다. 비선형 초음파 기법은 초음파와 저주파의 변조파로부터 열손상 평가 인자인 비선형인자를 측정하며, 이는 열손상 콘크리트의 미세균열에 적합한 민감도를 가진다. 이 연구에서는 SEM 관측, 열손상 전후 콘크리트의 투수공극량 변화 측정으로부터 수열온도에 따라 미세균열이 급격하게 발생함을 보였으며, 수열온도별 콘크리트의 초음파 전파속도 측정을 통해 제안된 방법의 민감도를 검증하였다. 추가적으로 열손상에 따른 미세균열이 콘크리트의 성능저하에 미치는 영향을 파악하고자 열손상 콘크리트 시편의 압축강도 측정을 수행하였다. 측정값 및 실험값의 연관성을 파악하여 비선형 초음파 변조 기법이 열손상 콘크리트의 미세균열 평가에 적합함을 보였으며, 향후 압축강도 추정에 대한 적용 가능성을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.620-626
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• 2004

For general nonlinear processes, it is difficult to control with a linear model-based control method and nonlinear controls are considered. Among the numerous approaches suggested, the most rigorous approach is to use dynamic optimization. Many general engineering problems like control, scheduling, planning etc. are expressed by functional optimization problem and most of them can be changed into dynamic programming (DP) problems. However the DP problems are used in just few cases because as the size of the problem grows, the dynamic programming approach is suffered from the burden of calculation which is called as 'curse of dimensionality'. In order to avoid this problem, the Neuro-Dynamic Programming (NDP) approach is proposed by Bertsekas and Tsitsiklis (1996). To get the solution of seriously nonlinear process control, the interest in NDP approach is enlarged and NDP algorithm is applied to diverse areas such as retailing, finance, inventory management, communication networks, etc. and it has been extended to chemical engineering parts. In the NDP approach, we select the optimal control input policy to minimize the value of cost which is calculated by the sum of current stage cost and future stages cost starting from the next state. The cost value is related with a weight square sum of error and input movement. During the calculation of optimal input policy, if the approximate cost function by using simulation data is utilized with Bellman iteration, the burden of calculation can be relieved and the curse of dimensionality problem of DP can be overcome. It is very important issue how to construct the cost-to-go function which has a good approximate performance. The neural network is one of the eager learning methods and it works as a global approximator to cost-to-go function. In this algorithm, the training of neural network is important and difficult part, and it gives significant effect on the performance of control. To avoid the difficulty in neural network training, the lazy learning method like k-nearest neighbor method can be exploited. The training is unnecessary for this method but requires more computation time and greater data storage. The pH neutralization process has long been taken as a representative benchmark problem of nonlin ar chemical process control due to its nonlinearity and time-varying nature. In this study, the NDP algorithm was applied to pH neutralization process. At first, the pH neutralization process control to use NDP algorithm was performed through simulations with various approximators. The global and local approximators are used for NDP calculation. After that, the verification of NDP in real system was made by pH neutralization experiment. The control results by NDP algorithm was compared with those by the PI controller which is traditionally used, in both simulations and experiments. From the comparison of results, the control by NDP algorithm showed faster and better control performance than PI controller. In addition to that, the control by NDP algorithm showed the good results when it applied to the cases with disturbances and multiple set point changes.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권8호
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• pp.618-622
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• 2004

플로라이드, 설파이드 및 셀레나이드 유리에 각각 첨가된 홀뮴 이온의 $^{5}$ I$_{5}$ \$\longrightarrow$$^{5}$ I$_{7}$ 전자천이에 기인하는 1.6$\mu$m 형광의 여기 스펙트럼을 $^{5}$ I$_{5}$ 준위가 위치하는 ∼900nm 대역에서 측정하였다. $^{5}$ $F_{1}$ 준위로의 상향전이가 발생하는 특정 파장대역에서 1.6$\mu$m발광의 여기효율이 감소하는 현상이 플로라이드 및 설파이드 유리에서 관찰되었으나 셀레나이드 유리에서는 $^{5}$ I$_{8}$ \$\longrightarrow$$^{5}$ I$_{5}$ 흡수 스펙트럼과 여기 스펙트럼의 모양이 유사하였으며, 이러한 현상은 각 비정질 유전체 재료의 광학적 비선형성과 단파장쪽 투과단의 차이에 기인한다. 한편, Tb$^{3+}$ , Dy$^{3+}$ , Eu$^{3+}$ 또는 N$d^{3+}$ 이온을 공동 첨가함으로써 $^{5}$ I$_{7}$ 준위의 형광수명을 효과적으로 감소시킬 수 있으나 Eu$^{3+}$ 이온을 제외한 나머지 공동 첨가제는 기저상태 흡수를 통하여 1.6 $\mu$m 대역에서의 흡수 손실을 크게 한다. 따라서 형광수명 감소 효과가 Tb$^{3+}$ 이온보다 크지는 않지만 추가적인 흡수 손실이 없는 Eu$^{3+}$ 이온이 공동 첨가제로 더 적합하다.

• Computers and Concrete
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• 제14권5호
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• pp.599-612
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• 2014

This paper presents the effects of the construction stages using time dependent material properties on the structural behaviour of concrete arch dams. For this purpose, a double curvature Type-5 arch dam suggested in "Arch Dams" symposium in England in 1968 is selected as a numerical example. Finite element models of Type-5 arch dam are modelled using SAP2000 program. Geometric nonlinearity is taken into consideration in the construction stage analysis using P-Delta plus large displacement criterion. In addition, the time dependent material strength variations and geometric variations are included in the analysis. Elasticity modulus, creep and shrinkage are computed for different stages of the construction process. In the construction stage analyses, a total of 64 construction stages are included. Each stage has generally $6000m^3$ concrete volume. Total duration is taken into account as 1280 days. Maximum total step and maximum iteration for each step are selected as 200 and 50, respectively. The structural behaviour of the arch dam at different construction stages has been examined. Two different finite element analyses cases are performed. In the first case, construction stages using time dependent material properties are considered. In the second case, only linear static analysis (not considered construction stages) is taken into account. Variation of the displacements and stresses are obtained from the both analyses. It is highlighted that construction stage analysis using time dependent material strength variations and geometric variations has an important effect on the structural behaviour of arch dams. The maximum longitudinal, transverse and vertical displacements obtained from construction stages and static analyses are 1.35 mm and 0 mm; -8.44 and 6.68 mm; -4.00 and -9.90 mm, respectively. In addition, vertical displacements increase from the base to crest of the dam for both analyses. The maximum S11, S22 and S33 stresses are obtained as 1.60MPa and 2.84MPa; 1.39MPa and 2.43MPa; 0.60MPa and 0.50MPa, respectively. The differences between maximum longitudinal, transverse, and vertical stresses obtained from construction stage and static analyses are 78%, 75%, and %17, respectively. On the other hand, there is averagely 12% difference between minimum stresses for all three directions.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.429-436
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• 2014

본 논문은 철근콘크리트 구조물의 지진해석에 관한 국제 벤치마크 프로젝트인 SMART-2013을 통해 3차원 비대칭 철근콘크리트 건물의 고유진동수와 재료 비선형성을 고려한 지진응답을 계산한 결과를 제시한다. 이를 위해 콘크리트와 철근의 비선형 재료모델을 구성하고 대표부피요소에 대한 국부테스트를 수행하여 비선형 모델의 성능을 평가하였다. 이러한 SMART-2013 철근콘크리트 건물의 비선형 유한요소모델에 대해 모드해석과 저강도 지진하중에 대한 선형 시간이력해석을 수행한 결과, 구조물의 고유진동수, 변위 및 가속도 시간이력이 SMART-2013 프로젝트에서 제시한 실험값들과 유사하였다. 또한 Northridge 지진에 대한 변위 및 가속도 응답의 시간이력과 최대층간상대변위의 응답스펙트럼을 계산하여 고강도 지진하중에 대한 이 철근콘크리트 건물의 거동을 평가하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권4호
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• pp.790-795
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• 1996

종래의 가열처리 방법에서 발생하는 감귤쥬스의 향기, 색 및 성분파괴 등 품질저하를 방지할 목적으로 감귤쥬스를 가열하는 대신 초임계 이산화탄소로 처리하여 처리시간, 온도, 압력 등 초임계 이산화탄소의 처리조건들이 감귤쥬스 중 PE의 불활성화에 미치는 영향을 측정하였다. $40^{\circ}C$에서 온도 만으로 감귤쥬스를 처리하였을 때는 처리시간에 따라 PE 불활성도가 $15{\sim}55{\%}$인 반면 압력을 138 bar로 증가시켰을 때는 불활성도가 $31{\sim}83{\%}$로 증가하였다. 138 bar에서 $40^{\circ}C$로 처리하였을 때 원료 중의 PE의 83%를 불활성화시키는데 130분이 소요된 반면 $50^{\circ}C$로는 88%가 불활성화되는데 20분이, $60^{\circ}C$로는 87%가 불활성화되는데 10분밖에 소요되지 않았다. $40^{\circ}C$에서는 초임계 이산화탄소가 PE 불활성화에 미치는 영향이 큰 반면 $50,\;60^{\circ}C)$에서는 압력보다는 온도의 영향이 켰다. 압력과 온도에 따른 PE 불활성화 반응속도 상수인 k값과 D값을 계산한 결과 처리조건에 따라 PE 불활성화 반응형태가 다른 것으로 보아 온주밀감쥬스에는 안정성이 다른 2가지 형태 이상의 PE가 존재하는 것으로 추정되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.67-75
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• 1986

본 연구에서는 파랑의 에너지 및 에너지 수송과 관련된 변량들의 계산과 그 비선형효과의 분석을 능률적으로 수행하기 위하여 설계파에 대한 비선형 흐름함수파이론을 도입한다. 흐름함수파이론은 비대칭성 파형을 갖는 실측파와 이론적인 대칭 파형을 갖는 설계파. 두 경우 모두에 사용할 수 있는 이론으로 Dean에 의해 처음 창안되었다. 후에 Dalrymple이 특정한 파고의 조건과 0의 평균해수면 변위의 조건을 만족하도록 하는 두 라그란지 승수를 사용하여 기존의 수치계산 과정을 개량함으로써 수치계산이 좀 더 효율적으로 수행되도록 하였다. 그리고 흐름함수의 계수 (Stream function coeffiicient)들은 본 연구를 위해 개량한 Marquardt algorithm을 사용하여 수치계산된다. 본 연구의 결과로서 평균 위치에너지와 평균 운동에너지, 평균 전에너지의 비선형효과는$L^*/L_O$의 감소와 $H/H_B$의 증가에 한결같이 증가하여 흐름함수이론과 비교하여 선형파이론이 항상 과대평가된다. 군속도와 파장의 비선형효과는 $H/H_B$의 증가에 한결같이 증가하되 선형파이론이 항상 과소평가된다. 마지막으로 평균 전에너지 Flux의 비선형효과는 천해파(shallow-water waves)에 대해서는 선형파이론이 과대평가되고 심해파 (deep-water waves)에 대해서는 선행파이론이 과소평가되는 양면성을 지닌다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권2A호
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• pp.85-95
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• 2012

본 논문은 비선형 해석을 통한 완성계 강사장교의 극한 거동에 대해 다룬다. 사장교는 재료적 비선형성과 함께 다양한 기하학적 비선형성을 나타내므로 극한 거동을 명확히 규명하려면 반드시 합리적인 비선형해석이 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 합리적인 극한 해석기법을 통해 활하중에 대한 강사장교의 주요한 극한거동을 규명하고자 하였다. 강사장교의 비선형 해석을 위하여 비선형 트러스 요소 및 비선형 프레임 요소를 이용하였고, 강재의 재료적 비선형성을 효율적으로 고려하기 위해 개선소성힌지법을 이용하였다. 활하중에 대한 극한 거동을 합리적으로 분석하기 위해 본 연구에서는 초기형상해석-활하중 해석으로 이어지는 2단계 해석기법을 통해 극한 해석을 수행하였다. 해석 모델은 총 지간장이 920.0 m 사장교를 이용하였고, 방사형 및 팬 형 사장교를 해석에 이용하였다. 극한해석결과를 통해 얻은 하중-변위 곡선, 구조물 변형형상, 소성단면, 휨모멘트분포도 등을 분석하여 활하중에 대한 완성계 사장교의 주요한 극한 거동을 규명하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.101-119
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• 2018

In this study, we analyzed long-term measurements and air quality simulation results of four criteria air pollutants ($PM_{10}$, $O_3$, $NO_2$, and $SO_2$) for 10 years, from 2006 to 2015, with emphasis on trends of annual variabilities. With the observation data, we conducted spatial interpolation using the Kriging method to estimate spatial distribution of pollutant concentrations. We also performed air quality simulations using the CMAQ model to consider the nonlinearity of the secondary air pollutants such as $O_3$ and the influence of long-range transport. In addition, these simulations are used to deduce the effect of long-term meteorological variations on trends of air quality changes because we fixed the emissions inventory while changing meteorological inputs. The nation-wide inter-annual variability of modeled $PM_{10}$ concentrations was $-0.11{\mu}g/m^3/yr$, while that of observed concentrations was $-0.84{\mu}g/m^3/yr$. For the Seoul Metropolitan Area, the inter-annual variability of observed $PM_{10}$ concentrations was $-1.64{\mu}g/m^3/yr$ that is two times rapid improvement compared to other regions. On the other hand, the inter-annual variability of observed $O_3$ concentrations is 0.62 ppb/yr which is larger than the simulated result of 0.13 ppb/yr. Magnitudes of differences between the modeled and observed inter-annual variabilities indicated that decreasing trend of $PM_{10}$ and increasing trend of $O_3$ are more influenced by emissions and oxidation states than meteorological conditions. We also found similar patterns in $NO_2$. However, $NO_2$ trends showed greater regional and seasonal differences than other pollutants. The analytic approach used in this study can be applicable to estimate changes in factors determining air quality such as emissions, weather, and surrounding conditions over a long term. Then analysis results can be used as important data for air quality management planning and evaluation of the chronic impact of air quality.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권5호통권66호
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• pp.499-507
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• 2003

합성 구조체에서 강 콘크리트 경계면은 하중이 증가함에 따라 합성작용 저하, 미세균열, 슬립 및 분리등으로 나타내어 부분합성에 적합한 해석기법이 필요하다. 그러나 경계면을 고려하는 해식방법과 경계면 비선형 해석 모델 구성의 어려움으로 지금까지 합성 구조체에 대한 해석적 연구는 경계면 거동을 완전합성, 또는 선형-탄생으로 가정하여 정확한 거동 규명이 어려웠다. 따라서 합성 구조체의 설계는 대부분 실험적 방법에 의존하였지만 이것은 사용환경에 따라 매번 실험을 수행해야 하는 비효율성이 있다. 본 논문에서는 합성작용의 변화에 따른 다양한 강-콘크리트 경계면의 비선형 해석 모델을 바탕으로 하여 최대 접선응력과 슬립-연화 현상에 따르는 보다 정밀한 구조성능과 거동 특성을 규명하였다. 연구결과 경계면에 대한 비선형 모델은 최대하중 등과 같은 행복 이후의 거동을 보다 정확하게 나타내며, 이때 인터페이스의 초기 접선강성은 부재의 항복하중에, 최대 접선응력과 슬립-연화 합성 구조체의 최대하중과 같은 항복이후 거동에 주로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 협성 구조체의 구조성능은 강-콘크리트 경계면의 합성작용, 즉 인터페이스 요소의 초기 접선강성, 최대 접선응력과 슬립-연화현상에 크게 의존적인 것으로 나타났다.