• Title/Summary/Keyword: the dynamic model

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모듈형 LNG 저장탱크 외조를 구성하는 샌드위치 콘크리트 패널의 충돌실험 및 해석 (Impact Tests and Numerical Simulations of Sandwich Concrete Panels for Modular Outer Shell of LNG Tank)

  • 이계희;김언
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.333-340
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    • 2019
  • 모듈형 LNG Tank의 외조를 구성하는 SCP(sandwich concrete panel)에 대해서 중속충돌시험기로 충돌시험을 수행하고 이에 대한 수치해석을 수행하였다. 충돌시험에 사용된 시험체는 가로세로 각각 2m로 외조의 일반단면과 연결부단면의 특성을 가지도록 제작하였다. 51kg의 탄자를 설계기준에 규정된 충돌에너지를 갖도록 중속충돌시험기로 45m/sec로 이상의 속도로 가속하여 충돌시켰다. 이런 충돌시험을 두 차례 반복하고 시험체의 극한능력을 평가하기 위하여 충돌속도를 2배로 하여 충돌시켰다. 충돌시험의 수치해석 모델은 LS-DYNA를 이용하여 수행되었다. 외측의 강판와 그 사이의 충진콘크리트를 고체요소로 모델링하고 전단연결재는 보요소를 이용하여 모델링하였다. 강재의 재료모델은 탄소성 및 파단거동을 고려하였으며 콘크리트의 재료는 CSCM재료로 모델링하였다. 해석에서 전면부의 충돌변형은 시험에서 얻어진 변형과 유사한 값을 얻었으나 후면부의 변형은 시험결과와 다소 작은 값을 보였다. 일반부 단면에 대한 2배속 충돌시험에서는 전후면의 강판이 파손되었으나 해석결과에서는 전면부의 강판만 파손되었다. 수치해석에서 충돌에너지는 주로 충진 콘크리트로 전이되었는데 이는 이전 연구에서 보였던 고에너지를 가진 충돌의 경우와 다른 경향이다. 작성된 모델은 구조적으로 보수적인 결과를 보이므로 실제 설계에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

유한요소해석 기반 확대머리 이형철근 상세 따른 RC보의 구조성능 효과 분석 (Structural Behavior of RC Beams with Headed Bars using Finite Element Analysis)

  • 김건수;박기태;박창진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.40-47
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    • 2021
  • 본 연구에서는 확대머리 정착이음을 갖는 연결부의 상세에 따른 구조거동을 유한요소해석을 통해 분석하였다. 복잡한 접촉조건과 비선형 거동을 나타내는 연결부의 유한요소해석을 위하여 외연적 동해석을 활용한 준정적 해석 기법을 적용하였다. 기존 실험결과와 해석결과를 비교하여 유한요소모델의 정확성을 검토하였으며, 준정적 해석 기법은 확대머리 연결부의 비선형성을 잘 반영하는 것을 확인하였다. 다양한 정착길이, 횡방향 철근지수를 갖는 21가지 유한요소모델을 활용하여 구조해석을 수행한 결과 정착길이와 횡방향 철근지수의 증가는 강도와 연성도를 증가 시키는 것을 확인하였으나, 충분한 구조성능을 확보하기 위해서는 두 가지 설계변수 모두 일정수준을 확보해야 함을 확인하였다. 최근 개정된 확대머리 정착이음 설계기준에서는 정착길이와 횡방향 철근지수를 모두 고려하는 설계식을 제시하고 있으며, 본 연구의 결과에서도 정착길이 뿐만 아니라 횡방향 보강철근이 매우 중요한 영향을 미치는 것을 확인하였다.

터널 지열 활용을 위한 에너지 텍스타일의 열교환 성능 연구 (Study on Thermal Performance of Energy Textile in Tunnel)

  • 이철호;박상우;손병후;최항석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1907-1914
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    • 2013
  • 터널 내부의 지열을 활용하여 지열 냉난방 시스템 가동에 필요한 열에너지를 얻을 수 있는 텍스타일 형태의 지중열교환기(에너지 텍스타일)를 충남 서천군 일대의 철도 폐터널 벽면에 시험 시공하였다. 현장에 설치된 에너지 텍스타일의 성능을 평가하기 위해 냉방 운영과 난방 운영에 대한 일일 냉난방 모사 시험을 수행하였다. 일일 냉난방 모사 시험을 진행하는 동안 터널 벽면에 설치된 지중 열교환기로 유입/유출되는 순환수의 온도, 순환 유량, 터널 벽면 내부 지반의 온도, 터널 내부의 온도를 지속적으로 측정하였다. 시험을 통해 현장에 설치된 에너지 텍스타일은 난방가동에서 에너지 텍스타일 유닛당 57.6~143.5 W의 열교환률을 보였고 냉방가동에서는 362.3~558.4 W의 열교환률을 보였다. 또한, 시험결과로부터 터널에 설치된 지중열교환기의 열교환 성능은 터널 내부 기온의 변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 전산유체 수치해석을 통하여 터널 내부 기온 변화를 고려한 현장 시험을 모사하여 적용된 수치해석 모델을 검증하였다. 검증된 수치해석 모델을 이용하여 콘크리트 라이닝 내부의 유도 배수재 설치 유무에 따른 에너지 텍스타일의 열적 거동에 대한 매개변수 연구를 수행하였다.

젖은 헤어와 털 시뮬레이션을 위한 효율적인 응집력과 강성 처리 (Efficient Treatment of Clumping and Stiffness for Wet Hair and Fur Simulation)

  • 김종현;이정
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.9-16
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    • 2017
  • 젖은 헤어 또는 동물의 털 시뮬레이션에서 응집력과 강성(stiffness)을 처리하는 것은 어려운 문제이다. 격렬한 움직임을 갖는 헤어나 털이 물에 젖게 되면 끝이 뭉치고 빳빳해지는 현상이 나타나게 되는데, 이는 달리는 동물이나 헤드뱅잉 하는 장면 등에서 쉽게 관찰 할 수 있다. 기존의 방법들은 정해진 시뮬레이션 시나리오에서 이 문제를 해결하려고 했지만 여전히 젖은 헤어의 특징을 묘사하기 위한 일반적인 방법이 존재하지 않는다. 이 문제를 해결하기 위해 우리는 응집력과 강성에 대한 새로운 모델링 방법을 제안한다. 기존 연구들은 물이 모발에 흡수되는 현상을 모델링 하는데 초점을 맞춘 반면, 우리는 젖은 모발의 움직임을 사실적으로 표현하는데 집중한다. 젖은 헤어는 마른 헤어와는 다르게 인접한 모발들끼리 응집력이 작용하여 서로 뭉치는 형태를 띄며, 물의 포화도가 높아질수록 빳빳해지는 독특한 물리적 특성이 나타난다. 제안된 기법의 핵심은 SPH (smoothed particle hydrodynamics) 기반의 표면 장력 모델을 확장하여 응집력을 표현하고, 강성 제약을 두어 모발의 탄성력을 조절하는 것이다. 우리 기법은 젖은 모발이 격렬한 움직임에서도 응집력을 잘 유지할 수 있도록 도와주며, 물의 포화도에 따른 모발의 빳빳함을 표현하여 사실적인 젖은 헤어 시뮬레이션 결과를 보여준다.

PP 산업에 대한 전략집단 개념의 적용 (Applying Strategy Group Concept to Program Providers(PP) Industry)

  • 여현철;김영수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.357-370
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    • 2011
  • 본 논문은 전략집단 이론을 활용하여 PP 사업자의 분석에 대한 현황, 성과와 한계를 살펴보고 개선방향을 모색했다. 기존 전략집단 개념을 활용한 PP사업자 분석의 한계는 전략집단의 도출이 통계결과에 따라 PP의 채널 특징만을 반영했다. 그렇기 때문에 전략 및 전략집단의 유형을 체계적이고 정교하게 분류하기 어려웠고 일반화가 어려운 것으로 나타났다. PP의 전략 변수 선정은 기업 및 사업부 수준(분석수준), 자원 및 경쟁범위와 관련된 변수를 사용했다. 향후에는 보다 적절한 절차에 따라 변수를 객관적으로 선정하여 자의성에 대한 논란을 피해야 할 것이다. PP 사업자의 전략집단 연구의 개선방향은 크게 다섯 가지로 요약되었다. 첫째, 전략 집단 분류 변수를 요인분석하고 몇 개의 요인으로 축약하여 분류기준이 되는 핵심 변수를 선정하는 것이 필요하다. 둘째, 산업 전문가들로부터 변수를 크로스 체크하여 일반화 가능성을 향상시켜야 한다. 셋째, 대리변수를 지양하고 PP 산업 특유의 속성을 반영할 수 있으며 경영자가 인지적 차원에서 지각할 수 있는 전략집단 모델을 연역적으로 개발해야 한다. 넷째, 전략집단의 분류 기준에 이동장벽과 분리기제 개념을 도입하고, 이를 통해 전략집단간 성과 차이를 규명하는 것이 바람직하다. 다섯째, PP 전략집단의 동태적 변화를 관찰하기 위한 종단적 연구가 시도되어야 한다.

섬유로프 계류시스템의 크리프 효과가 부유체의 운동응답 및 계류선의 장력 변화에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Creep Effect of Synthetic Fiber Rope Mooring System on Motion Response of Vessel and Tension of Mooring Line)

  • 박성민;이승재;강수원
    • 대한조선학회논문집
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    • 제54권2호
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    • pp.151-160
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    • 2017
  • Growing demand and rapid development of the synthetic fiber rope in mooring system have taken place since it has been used in deep water platform lately. Unlike a chain mooring, synthetic fiber rope composed of lightweight materials such as Polyester(polyethylene terephthalate), HMPE(high modulus polyethylene) and Aramid(aromatic polyamide). Non-linear stiffness and another failure mode are distinct characteristics of synthetic fiber rope when compared to mooring chain. When these ropes are exposed to environmental load for a long time, the length of rope will be increased permanently. This is called 'the creep phenomenon'. Due to the phenomenon, The initial characteristics of mooring systems would be changed because the length and stiffness of the rope have been changed as time goes on. The changed characteristics of fiber rope cause different mooring tension and vessel offset compared to the initial design condition. Commercial mooring analysis software that widely used in industries is unable to take into account this phenomenon automatically. Even though the American Petroleum Institute (API) or other classification rules present some standard or criteria with respect to length and stiffness of a mooring line, simulation guide considers the mechanical properties that is not mentioned in such rules. In this paper, the effect of creep phenomenon in the fiber rope mooring system under specific environment condition is investigated. Desiged mooring system for a Mobile Offshore Drilling Unit(MODU) with HMPE rope which has the highest creep is analyzed in a time domain in order to investigate the effects creep phenomenon to vessel offset and mooring tension. We have developed a new procedure to an analysis of mooring system reflecting the creep phenomenon and it is validated through a time domain simulation using non-linear mooring analysis software, OrcaFlex. The result shows that the creep phenomenon should be considered in analysis procedure because it affects the length and stiffness of synthetic fiber rope in case of high water temperature and permanent mooring system.

Destructive and Non-destructive Tests of Bamboo Oriented Strand Board under Various Shelling Ratios and Resin Contents

  • Maulana, Sena;Gumelar, Yuarsa;Fatrawana, Adesna;Maulana, Muhammad Iqbal;Hidayat, Wahyu;Sumardi, Ihak;Wistara, Nyoman Jaya;Lee, Seung Hwan;Kim, Nam Hun;Febrianto, Fauzi
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제47권4호
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    • pp.519-532
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    • 2019
  • The objectives of this study were to evaluate the effects of shelling ratio and resin content on the properties of bamboo oriented strand board (BOSB) from betung (Dendrocalamus asper) and to determine the correlation between the results of dynamic and static bending tests. Strands were steam-treated at $126^{\circ}C$ for 1 h under 0.14 MPa pressure and followed by washing with 1% NaOH solution. Three-layer BOSB with the core layer perpendicular to the surface was formed with shelling ratios (face:core ratio) of 30:70; 40:60; 50:50; 60:40 and binded with 7% and 8% of phenol formaldehyde (PF) resin with the addition of 1% of wax. The evaluation of physical and mechanical properties of BOSB was conducted in accordance with the JIS A 5908:2003 standard and the results were compared with CSA 0437.0 standard for commercial OSB (Grade O-1). Non-destructive testing was conducted using Metriguard Model 239A Stress Wave Timer which has a wave propagation time from 1 to $9,999{\mu}s$ and a resolution of $1{\mu}s$. BOSB with 8% resin content showed better physical and mechanical properties than those with 7% resin content. The increase of the face layer ratio improved the strength of BOSB in parallel direction to the grain. The results suggested that shelling ratio of 50:50 could be used as a simple way to reduce PF resin requirements from 8% to 7% and to meet the requirements of CSA 0437.0 standard. The results of non-destructive and destructive tests showed a strong correlation, suggesting that non-destructive test can be used to estimate the bending properties of BOSB.

미국 탄저린 수입이 감귤산업에 미치는 경제적 파급효과의 시뮬레이션 분석 (A Simulation Analysis on the Economic Impact of U.S. Tangerine Importing in the Korean Citrus Industry)

  • 김배성;김화년;김만근;고성보
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.303-311
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    • 2020
  • 미국의 탄저린 감귤귤 재배면적은 2009년 19,000ha에서 2016년 27,000ha로 급격히 증가하여 7년 동안 42% 증가했다. 최근 일본으로의 수출이 급증함에 따라 향후 약 6 ~7천 톤의 수출량이 증가할 가능성이 높다. 따라서, 본연구의 목적은 미국 탄저린 수입이 감귤산업에 미치는 경제적 파급효과를 다양한 시나리오를 통해 시뮬레이션 분석을 하는데 있다. 미국 탄저린감귤의 수입 가능성을 조사하기 위해 미국 감귤이 수입된 적인 없기 때문에 미국 탄저린 감귤의 일본 수출 단가가 사용되었다. 감귤류는 재배 방법과 품종에 따라 노지감귤, 하우스감귤, 한라봉 등 만감류(월동 온주 포함)로 분류하였다. 노지와 하우스감귤의 생산시즌을 고려해 보면, 미국 탄저리감귤의 수입량은 2021년 약 4,700 톤에서 2027년에는 10,000톤으로 증가할 것으로 예상된다. 미국 탄저린감귤의 수입은 국내산 노지와 하우스감귤의 생산량과 품질뿐만 아니라 미국산 탄저린감귤의 생산량에 따라 변동될 수 있다. 그렇지만, 미국 탄저린감귤의 관세율이 50% 이하로 떨어지는 2021년 이후에는 수입될 수 있다는 점을 명심해야 한다.

소형 압전유압펌프 브레이크 시스템의 성능해석 및 실험 (Performance Analysis and Test of the Small Piezoelectric-Hydraulic Pump Brake System)

  • 황용하;황재혁;응위웬 안 푹;배재성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.49-56
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    • 2018
  • 본 논문에서는 소형 압전유압펌프 브레이크 시스템의 성능해석 및 실험을 수행하였다. 먼저 브레이크 시스템의 구성을 위해 브레이크 부하 구성품의 3-D 모델링을 수행하였고, 상용 프로그램인 AMESim을 이용한 모델링을 진행하였다. 브레이크 시스템 모델링에는 플로팅 타입의 캘리퍼를 부하로 활용하였다. AMESim 시뮬레이션을 통해, 부하 압력과 체크밸브 변위 및 무부하 상태에서의 유량을 계산하였으며 브레이크 부하의 추가에 따른 성능해석 및 동특성 변화를 확인하였다. 브레이크 시스템의 성능 실험을 위해 부하를 고정시키는 치구를 제작하였고, 무부하 상태에서의 유량 및 부하 압력 형성 실험을 수행하고 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 실험 결과, 최대 부하압력은 130Hz에서 약 73bar, 최대 유량 발생은 145Hz에서 약 203cc/min로, 중소형 무인기 브레이크 시스템에 적용가능성을 확인하였다. 또한 시뮬레이션 결과와 실험결과의 오차는 부하 압력과 토출 유량에서 각각 6%, 5% 정도이며, 모델링이 브레이크 성능해석에 효과적으로 활용될 것으로 판단된다.

사업체 근로자의 연령구성이 생산성과 인건비에 미치는 영향 (The Effects of the workforce Age Structure on Productivity or Labor Costs)

  • 김기민
    • 경영과정보연구
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    • 제37권1호
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    • pp.123-138
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    • 2018
  • 본 연구는 한국노동연구원의 사업체패널조사 1-5차년도 자료와 행정자료인 "고용보험 DB"를 결합하여 구축한 "사업체-근로자 연계자료"를 활용하여 사업체 근로자의 연령구성과 생산성 및 인건비와의 관계를 실증분석 하였다. 사업체의 생산성은 1인당 부가가치로, 인건비는 1인당 노동비용으로, 사업체 근로자의 고령화 정도는 근로자의 연령구성으로 측정하였으며 동적패널모형을 활용하였다. 분석 결과, 생산성과 인건비 모두 사업체의 35-39세 연령대 근로자의 비율을 중심으로 역U자의 모습을 보였다. 즉, 35-39세 연령대 근로자 대신 더 젊은층의 근로자 혹은 더 고령층의 근로자 비중이 증가하는 경우 생산성 및 인건비에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 35-39세 연령대 근로자 대신 50세 이상 연령대 근로자가 증가할 때의 생산성 추정계수와 인건비 추정계수와의 차이가 30세 미만 연령대 근로자가 증가할 때의 생산성 및 인건비의 추정계수와의 차이보다 더 큰 것으로 나타났다. 이러한 분석 결과를 통해 고령근로자의 생산성 저하에 대한 기업의 우려는 타당하나, 동시에 기업은 이미 인건비 조정 등의 방법을 통해 고령근로자를 효율적으로 활용해 왔음도 확인할 수 있다.