• 감성과학
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• 제14권4호
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• pp.593-604
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• 2011

본 연구는 새롭게 조명되고 있는 실내 벽면녹화 공간화의 영역확대와 복합적이고 다 학문적 관점으로써 관람자 선호요인을 파악하여 실내 공간디자인에 관련한 다양한 정보를 구축하고자 하는 시도이다. 실내 벽면녹화의 사례를 자극물로 선정하여 관람자 선호시점에 대한 요인의 상호 상관 관계성을 구체적이고 개별적 특성으로 추출해냄으로써 폭 넓게 확산되고 있는 실내 벽면녹화 공간영역의 적용 가능성을 제안하였다. 요인분석 결과 관람자들은 자극물에 대해 '쾌적한, 멋진, 풍요로운'의 3가지 차원으로 구분하여 인지하고, 선호도와 상관관계가 높은 형용사 이미지 언어는 '시원한, 깔끔한, 자연스러운, 편안한, 아름다운' 이다. 자극물에 대한 선호디자인 요소의 공통되는 중요도는 색채>구성요소>이미지 형태 식물특성 순으로 나타났으며, 구체적인 디자인 수준별 요소는 대비조>가구>모던 중심형 넝쿨성 관엽식물 순으로 선호되는 것으로 나타났다. 한편 본 연구는 실내 벽면녹화디자인의 정량적 측정에 관련한 프로세스를 제안함으로써 새로운 디자인방향제시의 기회를 갖는데 의의를 두고 있으며, 신뢰도를 높이기 위한 지속적인 검증 연구가 필요하다고 본다.

• 한국음향학회지
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• 제33권3호
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• pp.191-199
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• 2014

파이프, 평판과 같이 단면의 형상이 길이 방향으로 일정한 도파관 구조물을 따라 전파되는 진동의 반사 및 투과 특성은 여러 공학 분야에서 응용되는 중요한 주제이다. 도파관에 조인트 또는 균열 등의 국부적 불연속이 있는 경우, 스펙트럴 요소(spectral element)와 유한 요소(finite elment)를 결합한 SE/FE 방법이 주로 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 보 이론에 기반한 스펙트럴 요소가 사용되므로 저주파수 대역 해석에 국한되는 단점이 있다. 고주파수 대역 해석에는 스펙트럴 수퍼 요소(spectral super element)와 유한 요소를 결합한 SSE/FE 방법이 제안되었으나 유한요소와 스펙트럼 요소의 연성으로 인해 많은 연산 시간이 요구된다. 이러한 문제점을 개선하고자, 본 연구에서는 국부적 불연속 구간의 단면이 일정한 경우에 대해 국부적 불연속 구간을 스펙트럴 수퍼 요소로 대체한 SSE/SSE 연성 해석을 시도하였다. 적용 모델로는 국부적 결함을 가진 레일의 파동 반사 및 투과, 그리고 주기적 보강재를 가진 평판의 진동전파에 대해 적용하였다. 결함을 가진 레일의 해석 예를 통해, 본 논문에서 사용한 SSE/SSE 방법과 기존의 SSE/FE 방법의 성능을 비교하였다. 보강재를 가진 평판의 예를 통해서는 반복 구조를 가진 도파관의 파동 전파 특성 해석에 SSE/SSE 방법이 유용함을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.63-70
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• 2014

본 논문에서는 압전 수정진동자의 설계민감도 해석 및 위상 최적설계 기법을 개발하였다. 압전 수정진동자는 가해지는 전하에 의해 두께방향 전단 변형하게 되거나, 혹은 그 반대방향으로 기계 변형에 의해 전기적 신호를 검출하게 된다. 엄밀한 두께방향 전단해석을 위해 두께방향으로 고차 보간을 하는 고차 민들린(Mindlin) 판 이론을 도입하였다. 압전 수정진동자에서 수정판은 부도체이기 때문에 전기적 신호를 검출하거나 전기적 신호에 의해 수정판을 기계적으로 진동시키기 위해 수정판의 상/하 표면에 얇은 전극경을 도포한다. 비록 전극경이 매우 얇기는 하지만 그 무게와 형상에 따라 진동자의 거동이 달라지기 때문에, 설계민감도 해석 및 위상 최적설계를 위한 설계변수는 전극경의 질량 밀도와 관계된다. 따라서 위상 최적설계 문제는 두께방향 전단 변형에너지를 최대화하는 최적의 전극경 분포를 구하도록 구성한다. 또한 보다 의미있는 설계안을 얻기 위해 전극경의 재료량과 면적에 제약조건을 부여한다. 두께방향 전단 주파수(고유치)와 상응하는 모드형상(고유벡터)에 대한 설계구배는 고유벡터 확장법을 이용한 해석적 설계민감도 해석법을 통해 매우 효율적이고 정확하게 계산될 수 있다. 수치예제를 통해 제안된 해석적 설계민감도가 유한차분 설계민감도와 비교하여 매우 효율적이고 정확하게 계산됨을 확인하였다. 또한 위상 최적설계를 통해 도출된 최적 전극경 설계가 모드형상과 두께방향 전단 변형에너지를 개선시킴을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.772-781
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• 2020

직접전단 부재의 전단강도는 전단마찰 유사론에 근거하여 콘크리트 계면에 수직 또는 경사로 배치된 철근의 전단전달에 의해 외력에 저항하며, 철근 단면적의 크기에 비례한다. 현행 콘크리트구조기준에서도 전단마찰 유사론에 근거한 경험식을 사용하고 있으며, 콘크리트 합성보의 수평전단 영역에도 동일한 전단강도 산출방법을 적용한다. 그러나 전단철근량이 많은 부재의 경우에는 이러한 경험식을 통해 구해진 전단강도는 시험체의 실측값과 비교하여 낮은 값을 나타낸다. 이 논문에서는 응력장 이론을 이용하여 기존 철근콘크리트 거더 위에 새로 타설된 합성보의 극한한계상태를 정의하고, 콘크리트의 인장증강효과 및 2축 응력 상태의 최대 압축강도의 변화를 고려할 수 있는 재료구성식을 적용한 전단강도 산정방법을 제안하였다. 또한 설계기준의 전단마찰 강도식과 유사하게 콘크리트 스트럿 유효압축강도를 고려할 수 있는 단순화된 수평전단강도 평가식을 제안하였다. 기존 문헌에 수록된 수평전단파괴를 유발하도록 제작된 합성보의 실험결과 및 설계기준 규정과 비교를 통하여 강도 산출방법의 타당성 및 제안식의 적용성을 검증하였다. 검증 결과, 전단철근비에 따라 전단강도 예측값에 차이가 발생하는 설계기준의 규정들과 다르게, 전단철근의 항복을 수반하는 경우에는 대체적으로 실험결과와 유사한 경향을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제11권3호
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• pp.94-106
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• 2008

As populations inhabiting in natural ecosystem are fragmented by artificial barriers and habitats are destructed by development, extinction possibility of species is getting higher. It is necessary to design and to manage conservation areas and corridors considering animals' movement and migration for sustainable species diversity in present circumstances. 'Least-cost modeling' is one commonly employed approach in which dispersal costs are assigned to distinct habitat types and the last-costly dispersal paths among habitat patches are calculated using a geographical information system (GIS). This study aims to design ecological corridor using least-cost path method and to apply it to a regional ecological network considering movability of medium-large size mammals. This study was carried out over the metropolitan area, which has been deforested by rapid urbanization. Nevertheless there is connected with Gangwon province, Baekdudaegan mountain range and DMZ, considered where many forest species can migrate to this region. This study employs such an approach to develop least-cost path models for medium-large size mammals, have inhabited for this entire region. Considering those species, two forest areas as a source of species supply and forest areas more than 1,000ha are selected as focal forest areas. Movement and migration paths from species supply sources to focal forest areas are calculated by applying landscape permeability theory using land cover map, road density map and land slope map. Results showed least-cost paths from species supply sources to focal forest areas on two species. Wildcat and roe deer are different in some least-cost paths caused by their landscape permeability but paths show generally same specifics. The result of considering regional distribution of expected movement and migration paths to regional ecological network, low altitude mountains of western metropolitan area are evaluated important area for species connectivity. In national or regional levels ecological connectivity is essential to promote species diversity and to preserve integrated ecosystem. This study concludes that developing least-cost models from similar empirical data could significantly improve the utility of these tools.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제17권5호
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• pp.29-41
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• 2014

최근 생태계 서비스의 가치를 정량화하고, 경제적 보상을 통해 보전할 수 있도록 하는 생태계 서비스 직불제 (Payment for Ecosystem Services, PES)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. PES를 정책에 반영시키는 것은 생태계 보전과 빈곤경감을 동시에 달성할 수 있는 방안으로 여겨지면서, 주로 개발도상국에서 적극적으로 도입하고 있다. 그 중, 베트남은 선구적으로 PES를 범국가적인 법 제정을 통해 시행하고 있으나, 공간적 정량화를 통한 광범위한 생태계 서비스 평가는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 북부 베트남에서 수도 하노이를 흐르는 홍강(Red River)의 상류인 Da 강 유역을 중심으로 수문학적 생태계 서비스를 평가를 통해 우선보전산림을 설정하고자 하였다. 우선 평가를 위해 기본적인 최신의 토지피복지도를 구축하고자 Landsat영상을 통해 토지피복분류를 수행하였다. 그리고 이 지역의 수자원공급 및 토사 유실량 방지의 수문학적 생태계서비스를 평가하기 위해 물수지이론 및 USLE 공식을 도입하였으며, 이를 통해 도출된 서비스량을 산림지역에 한정하여 서비스공급 우위지역을 도출함으로써 우선보전 산림지역으로 설정하도록 제안하고자 하였다. 그 결과, 산림지역 내에서도 지형, 기후, 토지피복에 따라 생태계서비스공급량의 범위가 달라짐을 확인하였으며, 수문학적 생태계 서비스 공급우위지역은 푸롱산(Mt. Phu Luong), 판시판산(Mt.Fanxipan), 호앙리엔 국립공원(Hoang Lien National Park) 등으로 나타났다. 이 연구의 결과는 Da 강 유역에서 생태계 서비스 보전을 위한 우선 지역을 확인하는 것뿐만 아니라, 어느 지역의 토지소유주가 더 보상받아야 하는지를 판별하는데 이용함으로써 보상공유(Benefit Sharing) 달성에 기여할 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.153-159
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• 2012

본 연구에서는 실습선의 다방향 불규칙파중 종방향 운동응답특성을 선형 스트립이론에 기초한 상용코드(MAXSURF v.16)를 이용하여 해석하였다. 해석에 앞서 상용코드의 검증을 위해 파나막스급 컨테이너선에 대해 실험조건과 동일한 선형과 해석조건을 적용하여 계산한 결과와 기 계산된 결과(Flokstra, 1974)가 상호 유사한 경향을 얻어 해석의 신뢰성을 확보하였다. 계산조건으로는 Fn=0.257에서 파랑외력을 ITTC 파스펙트럼에 기초한 뷰포트 스케일 5($\bar{T}=5.46$, $H_{1/3}=2m$)의 파스펙트럼을 산출하였고, 조우각은 선수사파(Head & bow seas, $150^{\circ}$)를 적용하여 상하동요(Heave)와 종동요(Pitch)의 선체운동응답스펙트럼을 해석하였다. 다방향 불규칙파에 대한 운동응답스펙트럼은 선수사파에서 상하동요의 경우는 미소하게 단파정파에서 높은 스펙트럼 분포를 보이고 종동요의 경우는 장파정파에서 높게 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.119-125
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• 2018

입자기반 전산유체역학 기법은 유체역학에서의 라그란지안 접근법에 기반을 두고 있다. 입자기반 방식은 입자 각각이 물리량을 가지고 움직이며 이러한 입자의 움직임을 추적하는 방식으로 유체의 거동을 구현할 수 있다. 이러한 방식은 격렬한 움직임에 의한 자유표면 혹은 경계면의 운동 재현에 우수성이 있으나 연속체역학을 위반할 수 있다는 문제점 역시 포함하고 있다. 이를 반대로 말하자면 특별한 조치를 취하지 않는 경우에는 연속체가 아닌 물질에 대한 구현이 매우 쉽게 가능하다는 것이기도 하다. 이에 따라, 기존의 유체에서 사용되는 입자기반 전산해석방식을 지배방정식 단계에서부터 고체입자형으로 변형이 가능하다는 것을 알 수있다. 본 연구에서는 입자기반 전산해석방식을 고체입자에 알맞은 형태로 변환하였다. 변환을 위해 유체에서 사용되는 점성항을 제거하고 대신 마찰항을 추가하였다. 본 연구에서 개발된 고체입자형 전산해석 프로그램을 이용하여 고체입자의 붕괴를 구현하였으며 이를 유체입자 붕괴와의 비교를 통해 입증하였다. 또한 유체입자가 가질 수 없는 고체입자만의 특성인 안식각을 구현하여 고체입자를 위한 입자기반 전산해석 프로그램을 완성하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권4호
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• pp.192-198
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• 2004

해안 근처에서는 해수보다 무거운 진흙 등으로 채워진 퇴적 침전구가 존재한다. 이러한 퇴적 침전구 내에서는 해양으로부터 들어오는 입사파에 의해 내면파 유동이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 내면파 유동이 존재하는 퇴적 침전구 내에 위치한 물체에 발생하는 2차원 내면파 문제에 대한 수치기법을 개발하였다. 수학적 정식화 과정으로 유체 영역을 포텐셜 유동으로 가정하였으며, 자유표면에 대한 경계조건은 선형화된 자유표면 경계조건을 사용하였다. 수치 기법으로는 국소 유한 요소법을 사용하였다. 사용된 국소 유한 요소법은 기지의 함수 집합을 사용하여 방사 경계조건을 엄밀히 만족함으로써 계산 영역을 작게 줄일 수 있는 장점이 존재한다. 개발된 수치 기법의 검증을 위하여 Schwingers의 범함수법을 이용한 Lassiter의 계산 결과와 비교하였으며, 서로 잘 일치함을 확인하였다. 계산 예로서는 퇴적 침전구내에 형성된 내면파면 위에 존재하는 파이프라인이 입사파에 비해 유기 되는 힘을 계산하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.597-603
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• 2006

본 연구의 목적은 인공위성 자료와 지상의 관측자료간의 비선형 특성을 가장 잘 반영할 수 있는 신경망 모형을 이용하여 단시간 강우량 정보를 사전에 예측하여, 하천제방의 붕괴로 인한 상습 침수지역에서의 홍수범람 양상을 실시간으로 예측함으로써 홍수재해로부터의 피해를 최소화시키는데 있다. 강우예측 신경망 모형은 현재의 대기상태를 나타내는 인공위성 자료와 실시간으로 전송되는 자동기상관측소 자료를 입력자료로 하여 현재부터 3시간 및 6시간 선행시간까지의 면적평균강우량을 예측할 수 있도록 구성하였다. 신경망 모형의 구조는 입력층과 출력층 사이에 하나의 은닉층이 존재하는 다층 신경망으로 구성하였으며, 학습단계에서는 오류 역전파 알고리듬 학습방법 중 모멘텀법을 사용하였다. 예측된 면적평균강우량으로부터 홍수량을 산정하고, 이를 이용하여 하천의 제방붕괴로 인한 제내지에서의 범람양상을 예측할 수 있도록 1차원 흐름모형과 연계한 동역학적 홍수범람 모형을 개발하였다. 개발된 홍수범람 모형은 본류와 지류의 여러 지점에서 제방이 붕괴될 경우, 하도의 홍수위 및 제내지에서의 침수위와 침수면적이 일괄적으로 모의될 수 있도록 구성하였다.