• Structural Engineering and Mechanics
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• 제58권2호
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• pp.199-216
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• 2016

A large number of bridges were built several decades ago, and most of which have gradually suffered serious deteriorations or damage due to the increasing traffic loads, environmental effects, and inadequate maintenance. However, very few studies were conducted to investigate the vibration behaviors of a damaged bridge under moving vehicles. In this paper, the vibration behaviors of such vehicle-bridge system are investigated in details, in which the effects of the concrete cracks and bridge surface roughness are particularly considered. Specifically, two vehicle models are introduced, i.e., a simplified four degree-of-freedoms (DOFs) vehicle model and a more complex seven DOFs vehicle model, respectively. The bridges are modeled in two types, including a single-span uniform beam and a full scale reinforced concrete high-pier bridge, respectively. The crack zone in the reinforced concrete bridge is considered by a damage function. The bridge and vehicle coupled equations are established by combining the equations of motion of both the bridge and vehicles using the displacement relationship and interaction force relationship at the contact points between the tires and bridge. The numerical simulations and verifications show that the proposed modeling method can rationally simulate the vibration behaviors of the damaged bridge under moving vehicles; the effect of cracks on the impact factors is very small and can be neglected for the bridge with none roughness, however, the effect of cracks on the impact factors is very significant and cannot be neglected for the bridge with roughness.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.2373-2377
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• 2009

본 연구에서는 3차원 포아송방정식을 이용하여 FinFET의 문턱전압특성을 분석하였다. FinFET는 차세대 나노소자로서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행중에 있다. 이에 FinFET에서 단채널효과로서 잘 알려진 문턱 전압이하 스윙 및 문턱 전압 등을 3차원 포아송방정식의 분석학적 모델로 분석하고자 한다. 나노소자인 FinFET의 구조적 특성을 고찰하기 위하여 채널의 두께, 길이, 폭 등의 크기요소에 따라 분석하였다. 본 논문에서 사용한 분석학적 3차원 포아송방정식의 포텐셜모델 및 전송모델은 여러 논문에서 3차원 수치해석학적 값과 비교하여 그 타당성이 입증되었으므로 이 모델을 이용하여 FinFET의 문턱전압특성 및 문턱전압이하 특성을 분석하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.239-249
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• 2011

섬유보강 콘크리트를 이용하여 도로 포장의 기층을 형성하고 그 위에 아스팔트 또는 콘크리트로 표층을 구성함으로써 기능적인 측면과 구조적인 측면 모두에서 우수한 공용성을 발휘할 수 있는 복합포장 공법을 개발하기 위한 기초 연구로써 본 연구에서는 섬유보강 콘크리트 기층이 환경하중을 받을 때의 거동을 수치 해석을 통해 중점적으로 분석하였다. 이를 위해 2차원 유한요소해석 모델을 개발하였으며 이러한 모델을 사용하여 기층 슬래브 두께, 열팽창계수, 탄성계수, 인장 및 압축강도 등의 변수에 대하여 민감도 분석을 수행하였다. 기층의 거동으로는 균열간격과 균열틈 등 균열 특성을 선정하였다. 수치 해석 결과 고려한 변수가 균열간격 및 균열틈에 미치는 일반적인 영향을 파악할 수 있었으며, 기층 거동에 민감한 영향을 미치는 인자를 선정할 수 있었다. 이러한 결과는 표층 재료와 적절히 조합될 수 있는 섬유보강 콘크리트 기층의 재료 특성을 결정하는 기반이 될 것이다.

• 한국광학회지
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• 제14권5호
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• pp.555-564
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• 2003

광통신용 WDM 박막필터를 다중 공동 구조에 의한 방법과 등가 박막을 이용한 방법으로 설계하였고 특징을 비교하였다. 다중 공동 필터는 공동의 수가 증가함에 따라 변수(공동의 수, 각 거울의 주기수, 간격층의 차수)가 많아 설계가 매우 복잡해지므로 보다 실용성 있는 설계를 위해 대칭적으로 변수를 변화시켜 설계하였다. 다중 공동 구조에 의한 방법은 일반적으로 사용되는 4중, 5중 공동 필터를 대칭적으로 변수를 변화시켜 각각 100 ㎓, 50 ㎓ DWDM박막필터를 설계하기 위한 조건을 제시하였고, 또한 다중 공동 필터를 등가 박막으로 해석하여 변수를 최소화하고, 등가 박막의 특성과 WDM 필터의 규격이 대응되도록 설계과정을 일반화시켜 WDM 박막필터를 설계하였다. 두 방법을 비교한 결과 중요한 특징은 다중 공동 구조에 의한 방법은 변수를 적절히 변화시키는 방법을 사용하고 있어 시행착오를 거쳐야 하지만, 등가 박막을 이용한 방법은 체계적이고 정량화된 설계를 할 수 있다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제10권2호
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• pp.86-94
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• 2009

This paper deals with the creation of a new, low-cost point/position tracking system that can measure deformations in engineering structures with simple commercially widespread cameras. Though point tracking systems do exist today, such as Stereo Pattern Recognition (SPR) and Projection Moir$\acute{e}$ Interferometry (PMI) systems, they are far too costly to use to analyze small, simple structures because complex optical components such as large flashes, high-resolution cameras and data acquisition systems with several computers are required. We developed a point tracking system using commercial cameras. This system used IR LEDs and commercial IR CCD cameras to minimize the interference posed by other extraneous light sources. The main algorithm used for this system is an optical point tracking algorithm, which is composed of the point extraction algorithm and the point matching algorithm for 3-D motion estimation. a series of verification tests were performed. Then, the developed point tracking system was applied to measure deformations of an acrylic plate under a mechanical load. The measured deformations of the acrylic plate matched well with the numerical analysis results. The results indicate that the developed point tracking system is reliable enough to measure continuous deformed shapes of various engineering structures.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.49-57
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• 2010

본 논문에서는 웨이브릿 변환을 이용한문자인식 방법 중 문자의 최소 단위인자음과 모음을 분리시켜 문자의 모멘트를 분석하여 산출되는 정보를 사전에 컴퓨터에 입력시켜 문서화된 수기 문자를 컴퓨터에 저장하고 인식시키는 방법에 접근 하였다. 연구는 획득한 문장 이미지에서 잡음을 없애고 줄 단위로 분리, 분리된 줄 단위 문장은 한 문자 단위로 다시 분리된 후 자음과 모음으로 분리 하였다. 분리된 자소는 CVIPtools를 사용하여 히스토그램 평활화와 침식 및 평균값 필터를 처리한 후 C++를 이용하여 세선화 처리하고 세선화된 자소는 팽창 및 크기 변환하여 모든 자소가 동일 굵기, 크기 이미지로 만들었다. 표준화 이미지는 이진화 이미지로 변환하여 3단계 웨이브릿 변환을 이용하여 데이터의 양을 1/64로 줄인 후 해밍거리를 조사하였다. 연구 결과 다양한 'ㄱ'상호간 및 'ㅅ'상호간의 일치도는 매우 높게 나타났고, 서로 상이한 'ㄱ'과 'ㅅ'을 비교 했을 때 상호간 일치도가 매우 낮게 나옴을 알 수 있었다. 이 연구 결과로 더 많은 수기 자소들에 대한 해밍거리조사가 이루어지면 각각의 자음과 모음의 모멘트 구분하여 수기 문자 인식에 중요한 정보를 알 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.253-259
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• 2018

Structure behaviors resulting from an earthquake are experimentally simulated mainly through a shaking table test. As for large-scale structures, however, size effects over a miniature may make it difficult to assess actual behaviors properly. To address this problem, research on the hybrid simulation is being conducted actively. This method is to implement numerical analysis on framework members that affect the general behavior of the structure dominantly through an actual scale experiment and on the rest parts by applying the substructuring technique. However, existing studies on hybrid simulation focus mainly on Slow experimental methods, which are disadvantageous in that it is unable to assess behaviors close to the actual level if material properties change depending on the speed or the influence of inertial force is significant. The present study aims to establish a Real-time hybrid simulation system capable of excitation based on the actual time history and to verify its performance and applicability. The hybrid simulation system built up in this study utilizes the ATS Compensator system, CR integrator, etc. in order to make the target displacement the same with the measured displacement on the basis of MATLAB/Simulink. The target structure was a 2-span bridge and an RC pier to support it was produced as an experimental model in order for the shaking table test and Slow and Real-time hybrid simulations. Behaviors that result from the earthquake of El Centro were examined, and the results were analyzed comparatively. In comparison with the results of the shaking table test, the Real-time hybrid simulation produced more similar maximum displacement and vibration behaviors than the Slow hybrid simulation. Hence, it is thought that the Real-time hybrid simulation proposed in this study can be utilized usefully in seismic capacity assessment of structural systems such as RC pier that are highly non-linear and time-dependent.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권6호
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• pp.1139-1153
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• 2016

Elastic constraints are usually simplified as "spring forces" exerted on beam ends without considering the "spring deformation". The partial differential equation governing the free vibrations of a cantilever Bernoulli-Euler beam considering the deformation of elastic constraints is firstly established, and is nondimensionalized to obtain two dimensionless factors, $k_v$ and $k_r$, describing the effects of elastically vertical and rotational end constraints, respectively. Then the frequency equation for the above Bernoulli-Euler beam model is derived using the method of separation of variables. A numerical analysis method is proposed to solve the transcendental frequency equation for the continuous change of the frequency with $k_v$ and $k_r$. Then the mode shape functions are given. Finally, effects of $k_v$ and $k_r$ on free vibration characteristics of the beam with different slenderness ratios are calculated and analyzed. The results indicate that the effects of $k_v$ are larger on higher-order free vibration characteristics than on lower-order ones, and the impact strength decreases with slenderness ratio. Under a relatively larger slenderness ratio, the effects of $k_v$ can be neglected for the fundamental frequency characteristics, while cannot for higher-order ones. However, the effects of $k_r$ are large on both higher- and lower-order free vibration characteristics, and cannot be neglected no matter the slenderness ratio is large or small.

• 터널과지하공간
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• 제12권3호
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• pp.171-178
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• 2002

본 연구에서는 마제형터널 주변에 공동이 존재하는 경우에 대해 동적해석을 수행함으로써 터널주변의 공동이 터널의 동적거동에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위해 반무한 평면상에서 터널의 동적응답해석을 수행할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 먼저 주파수 영역에서의 다층 반무한 지반내에서의 동적 기본해를 유도하였고 이를 경계요소에 적용하였다. 외부영역을 모형화한 경계요소를 내부영역의 유한요소와 조합하여 반무한 영역에서의 터널구조의 동적응답을 구할 수 있도록 하였다. 개발된 기법의 검증을 위하여 단층 및 다층 반무한 구조계에 대해 Ricker 파형을 이용한 동적해석을 수행하여 기존의 해석결과와 비교하였고, 개발된 기법을 이용하여 석회암층에 있는 터널에 대해 공동의 유무 및 터널과의 이격거리에 따른 터널의 동적거동을 고찰하였다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권3호
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• pp.345-367
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• 2015

Past earthquakes have signaled the increased collapse vulnerability of mainshock-damaged bridge piers and urgent need of repair interventions prior to subsequent cascading hazard events, such as aftershocks, triggered by the mainshock (MS). The overarching goal of this study is to quantify the collapse vulnerability of mainshock-damaged substandard RC bridge piers rehabilitated with different repair jackets (FRP, conventional thick steel and hybrid jacket) under aftershock (AS) attacks of various intensities. The efficacy of repair jackets on post-MS resilience of repaired bridges is quantified for a prototype two-span single-column bridge bent with lap-splice deficiency at column-footing interface. Extensive number of incremental dynamic time history analyses on numerical finite element bridge models with deteriorating properties under back-to-back MS-AS sequences were utilized to evaluate the efficacy of different repair jackets on the post-repair behavior of RC bridges subjected to AS attacks. Results indicate the dramatic impact of repair jacket application on post-MS resilience of damaged bridge piers-up to 45.5 % increase of structural collapse capacity-subjected to aftershocks of multiple intensities. Besides, the efficacy of repair jackets is found to be proportionate to the intensity of AS attacks. Moreover, the steel jacket exhibited to be the most vulnerable repair intervention compared to CFRP, irrespective of the seismic sequence (severe MS-severe or moderate AS) or earthquake type (near-fault or far-fault).