As people's living standards and cultural standards have developed, interest in culture and art has increased, and the demand for large space structures where people can enjoy art, music, and sports has increased. As it accommodates a large number of personnel, it is most important to ensure safety of large spatial structures, and can be used as a space where people can evacuate in case of a disaster. Large spatial structures should be prepared for earthquake loads rather than wind loads. In addition to damage to the structure due to earthquakes, there are cases in which it was not utilized as a space for evacuation due to the fall of objects installed on top of the structure. Therefore, in this study, the dome-shaped large spatial structure is generalized and the displacement response according to the number of installations, position and mass is analyzed using a tuned mass damper(TMD) that is representative vibration control device.

This paper describes a novel zero-stress member selecting method for sizing optimization of truss structures. When a sizing optimization method with static constraints is implemented, the member stresses are affected sensitively with changing the variables. However, because some truss members are unaffected by specific loading cases, zero-stress states are experienced by the elements. The zero-stress members could affect the computational cost and time of sizing optimization processes. Feature selection approaches can be then used to eliminate the zero-stress member from the whole variables prior to the process of optimization. Several numerical truss examples are tested using the proposed methods.

선박 수리시장은 선박에 의한 환경오염 방지 강화, 선박구조에 대한 안전기준 강화 등의 영향으로 유지 및 보수에 관한 관심이 꾸준히 증대되고 있다. 이러한 영향을 반영하여 서남해에 있는 수리 조선사들에 외국 선사들의 수리 요청 접수 건수가 증가하고 있다. 그러나, 서남해권 수리 조선사들은 영세한 중소업체가 대부분이라서 수리조선 업체의 통합적 시너지 효과로 이어지기가 쉽지 않고, 집적화가 되어있지 않아서 인프라 공동활용이 어려워서 수리조선업 활성화에 걸림돌로 작용하고 있다. 수리조선업을 운영하기 위해서는 플로팅 도크가 필수적으로 필요로 하며, 대부분 노후화된 케이슨 도크를 해외로부터 수입한 후, 개/보수를 통하여 운용하고 있다. 그러나, 사용 수명이 30년 이상이고, 구조물 검사 기준이 없어서 안전분야에 취약성을 갖고 있다. 본 연구에서는 개조된 케이슨 도크의 구조 안전성을 평가하고, 도출된 문제점을 해결하기 위하여 추가적인 구조 보강안을 찾기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용하였다. 플로팅 도크의 경우, 선급 규정이 있지만 구조강도 관련해서는 규정이 미흡하여 적용성이 떨어지고 있는 실정이다. 이러한 부족한 평가 영역에 대해서는 상세 구조해석을 통하여 보완하였다. 보강안은 수리조선소 작업의 특성을 고려하여 폰툰 갑판 상부 보강과 선측 탱크 보강으로 결정하였다. 결정안에 대한 구조해석을 통하여 선측 보강안을 최종안을 선정하였고, 실제 구조물을 제작하여 보강안을 반영하였다. 도출된 주요 결과들은 유사 설비의 구조 강도 개선을 위한 참고 자료로 활용 가능하며, 개/보수 시 이러한 방법을 활용하면 빨리 최적 해를 찾을 수 있을 것으로 기대된다.

PURPOSES : Nitrogen oxides (NOx) are the main precursors to generate fine particulate matter, which significantly contribute to air pollution. NOx gases are transmitted into the atmosphere in large quantities, especially in areas with a high volume of traffic. Titanium dioxide (TiO2), which is a photocatalytic reaction material, is very efficient for removing NOx. The application of TiO2 to concrete road structures is a good alternative to remove NOx. Generally, TiO2 concrete is produced by mixing concrete with TiO2 . However, a significant amount of TiO2 in concrete cannot be exposed to air pollutants or UV. Therefore, an alternative method of penetrating TiO2 into horizontal concrete structures using a surface penetration agent was proposed in a previous study. This method may not only be economical but also applicable to various types of horizontal concrete structures. However, the TiO2 penetration method may not be applied to vertical structures because it has a mechanism for the penetration of TiO2-containing penetration agents via gravity and capillary forces. Therefore, this study aimed to evaluate the applicability of the pressurized TiO2 fixation method for existing vertical road structures. METHODS : For the application of vertical concrete structures — such as retaining walls, side ditches, and barriers — the applicability of a static and dynamic pressurized TiO2 fixation method was evaluated according to the experimental conditions, considering the amount of pressure and time. The penetration depth and distribution of TiO2 particles in the concrete specimen were measured using SEM/EDAX. In addition, the NOx removal efficiencies of TiO2 concrete were evaluated using the NOx analysis system. RESULTS : As a result of measuring the penetration depth and distribution of TiO2 in the concrete, it was found that the surface-predicted mass ratio increased with increasing pressure and time. In the case of the static pressurized fixation method, it was confirmed that a pressure time of at least 10 s at a pressure of 0.2 MPa and 5 s at a pressure higher than 0.3 MPa were required to achieve a NOx removal efficiency higher than 40 %. Conversely, for the dynamic pressurized fixation method applying a hitting energy of 16.95 J, NOx removal efficiencies higher than 50 % were secured in a pressure time of more than 3 s. CONCLUSIONS : The results of this study showed that the static and dynamic pressurized TiO2 fixation method was advantageous in penetrating and distributing TiO2 particles into the concrete surface to effectively remove NOx. It was confirmed that the proposed method to remove NOx was sufficiently applicable to existing vertical concrete road structures.

In this study, we compare and analyze stress and vertical deflectional displacement according to cross sectional shape changes of the beam using finite element analysis. The 11,000mm long horizontal beam showed stress differences depending on the cross-sectional variation, with stress differences of up to 200MPa and at least 149MPa. The deflection at the end of the beam also differed by up to 586 mm and at least 208mm. The weight change applied according to the cross-sectional shape of the steel horizontal beam was up to 235kgf, at least 144kgf, and showed the best stress and deflection characteristics in the cross sectional shape with a weight of 185kgf. This allowed us to improve structural safety through sectional shape optimization despite the weight increase.

본 연구는 도서식물자원인 소사나무의 식물군집구조 분석을 통해 소사나무림의 서식지 외 보전 및 서식환경 등의 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 군집구조 분석을 위하여 소사나무가 출현하는 석모도, 영종도, 영흥도 및 대부도를 대상으로 총 29개의 방형구(각 100㎡)를 설치 및 조사하였다. 군집분류는 TWINSPAN에 의한 classification 분석을 하였다. 군집분류 결과 소사나무-졸참나무 군락(Ⅰ), 소사나무-소나무 군락(Ⅱ), 소사나무-신갈나무 군락(Ⅲ), 소사나무-팥배나무 군락(Ⅳ), 소사나무 전형군락(Ⅴ), 소사나무-굴참나무 군락(Ⅵ) 등 총 6개의 군락으로 분류되었다. 종다양도는 0.90008~1.12868, 우점도는 0.17536~0.25665이며, 유사도지수는 17.1429~38.2979%이었다. 군락별 7개 환경인자를 RDA ordination로 상관관 계 분석한 결과 제 1축은 울폐도 및 낙엽층 깊이가 양의 상관관계를 보였으며, 암석노출도, 토양경도 및 해발고도는 음의 상관관계를 보였다. 제 2축은 암석노출도와 울폐도가 양의 상관관계를 보였으며, 경사도는 음의 상관관계를 보였다. 군락 Ⅰ(소사나무-졸참나무 군락)은 주로 울폐도 및 낙엽층 깊이가 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 나타났다. 군락 Ⅱ(소사나 무-소나무 군락)와 군락 Ⅲ(소사나무-신갈나무 군락)은 경사도가 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 나타났으며, 군락 Ⅳ(소사나무-팥배나무 군락), 군락 Ⅴ(소사나무 전형군락)와 군락 Ⅵ(소사나무-굴참나무 군락)은 암석노출도, 해발고도, 토양 경도 등이 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 나타났다.

본 연구에서는 경북 지역에 분포하는 소나무림을 대상으로 수관연료의 수직적 구조, 수관연료밀도를 파악하고, 여러 가지 변수를 이용한 수관층 각 부위별 연료량 추정식을 개발하고자 하였다. 본 연구 결과에 의하면, 수관층 연료의 수직적 분포 형태는 방추형으로 상대적 높이 비율 0.6~0.8 구간에 가장 많은 연료가 분포하였으며, 0.4 이하의 수관 하단부에는 주로 고사된 가지가 분포하고 0.8 이상부터 상단부로 갈수록 연료가 적어지는 형태를 보였다. 전체 수관에 대한 연료밀도는 평균 0.38kg/㎥이었으며, 이 중 산불 발생 시 쉽게 탈 수 있는 연소가능한 연료의 밀도는 0.21kg/㎥이었 다. 수관 특성 중 수관길이와 수관폭을 이용하여 수관층 연료량 추정식을 개발한 결과 조정결정계수(R2adj)의 범위는 0.56~0.79이었으며, 수관길이와 수관폭을 변수로 함께 사용하였을 경우 조정결정계수(R2adj)가 더 높은 값을 보였다. 본 연구의 결과는 임목에 대한 산불 연료적 관점에서의 다양한 정보를 제공할 뿐만 아니라, 영상자료를 활용하여 수관층 연료량을 추정하는데 활용될 수 있다.

LMU(Leg Mating Unit)는 해양구조물의 플로트오버 실치에서 활용되는 장비 중 하나로 충격을 흡수하는 부분과 결합부로 구성된다. 본 연구에서는 최적설계를 통해 부유식 해양구조물의 플로트오버 설치용 LMU의 성능을 개선하여 설계 요구 조건을 만족하는 설계를 개발하였다. 초기설계는 고정식 해양구조물의 플로트오버 설치용으로 개발된 것의 제원을 참조하였으며, 초탄성재료의 거동을 표현하기 위해 Mooney-Rivlin 모델을 활용하였다. 설계민감도해석 결과를 바탕으로 중요도에 따라 설계 변수들을 선별하였고, 진화 알고리듬 기반 최적설계를 수행하였다. 최적설계 문제에서 목적함수는 LMU의 중량이며, 제약 조건은 LMU에 작용하는 최대 폰-미세스 응력과 LMU의 성능을 평가할 수 있는 반발력이다.

연구기관의 협력 네트워크 구조 및 특징은 기관의 학문적 성과에 영향을 미친 다. 특히 한국의 정부출연연구기관은 선도적인 국가 연구개발 수행 주체로서 효율적인 협력 체제를 구축해야 할 필요가 있다. 본 연구는 효율적인 네트워크 구조로 논의되어 온 좁은 세상 구조와 노드간 특징을 나타내는 중심성을 한국 과학기술계 정부출연연구기관 협력 네트워크에 적용하였다. 2010년∼ 2019년 과학기술계 정부출연연구기관의 논문 데이터를 바탕으로 좁은 세상 구조적 특징 및 중심성과 논문 성과 간 관계를 네트워크 분석과 Feasible GLS 회귀모형을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 정부출연연구기관 협력 네트워크는 좁은 세상 구조를 취할수록 학문적 성과 에 유의미한 양의 성과를 거둘 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 직접적인 연결 정도를 나타내는 중심성은 양의 유의성을 보였으나, 중개자 정도를 나타내는 중심성은 유의하지 않거나 음 으로 유의했다. 교류 협력하는 기관의 수가 많을수록 논문 성과가 높았으며, 협력의 중심지 역할을 하는 기관과 협력 관계인 기관의 성과가 높다. 또한, 정부출연연구기관의 협력 네트워크가 좁은 세상의 특성을 강하게 가질수록 연구 성과 창출에 효과적이라는 것을 규명하였다. 본 연구는 기존에 효율적인 네트워크 구조로서 논의되던 좁은 세상 구조와 중심성을 정부출연연구기관 협력 네트워크에 적용하고 성과와의 관계를 실증 분석할 뿐 아니라 정부출연연구기관 간 연 구개발 협력관련 정책 및 전략 수립에 시사점을 제시한다.

본 논문에서는 조립트러스 매립형 합성보의 실험과 해석을 통하여 휨 및 전단의 구조적 거동을 분석한다. 본 합성보는 복부가 개방된 트러스를 콘크리트 속에 매입함으로써 콘크리트와의 맞물림작용 및 일체성이 뛰어남으로 휨재로서 완전합성 거동을 한다. 본 합성보에서는 콘크리트 단면의 복부를 가로지르는 외곽 2열의 강재 복재가 상, 하 접합부로 긴결되어 있어서 철근콘크리트 보의 스터럽(Stirrup)과 같은 전단보강재의 역할을 한다. 그러나 본 합성보에서는 복재 접합부의 강도에 따라서 전 단보강재인 경사재 및 수직재의 전단내력이 변화되므로 이에 맞는 구조적 안전성이 확보된 새로운 전단강도식을 제안한다. 실험 및 해석결과, 조립트러스 매립형 합성보의 모든 실험체는 휨강도에 대하여 강재앵커가 있는 완전합성보로 평가되며, 제안된 전단강도식은 구조적 안전성이 충분히 확보된 것으로 평가된다.

나노여과를위한 박막 나노복합체(TFN) 멤브레인 기술의 발전은 천연 자원에서 오염 물질을 제거하는 데 중요하 다. 최근에는 기존의 박막 복합체(TFC) 및 나노복합체 멤브레인에서 불가피한 단점을 극복하기 위해 다양한 금속유기구조체 (MOF) 수정이 테스트되었다. 일반적으로 MIL-101(Cr), UiO-66, ZIF-8 및 HKUST-1 [Cu3(BCT2)]은 용매 투과성 및 용질 제 거 측면에서 막 성능을 현저하게 향상시키는 것으로 입증되었다. 이 리뷰에서는 이러한 MOF가 나노 여과에 미치는 영향에 대 한 최근 연구가 논의될 것이다. 서로 다른 금속유기구조체의 동시 사용 및 고유한 금속유기구조체 레이어링 기술(예: 딥 코팅, 스프레이 사전 배치, Langmuir-Schaefer 필름 등)과 같은 다른 새로운 기능도 멤브레인 성능을 향상시켰다. 이러한 MOF 변 형 TFN 멤브레인은 각각의 TFC 및 TFN 멤브레인에서 분리 성능을 향상시키는 것으로 자주 나타났을 뿐만 아니라 많은 보 고서에서 비용 효율적이고 환경 친화적인 공정에 대한 잠재력을 설명한다.

Ti-based alloys are widely used in biomaterials owing to their excellent biocompatibility. In this study, Ti- Mn-Cu alloys are prepared by high-energy ball milling, magnetic pulsed compaction, and pressureless sintering. The microstructure and microhardness of the Ti-Mn-Cu alloys with variation of the Cu addition and compaction pressure are analyzed. The correlation between the composition, compaction pressure, and density is investigated by measuring the green density and sintered density for samples with different compositions, subjected to various compaction pressures. For all compositions, it is confirmed that the green density increases proportionally as the compaction pressure increases, but the sintered density decreases owing to gas formation from the pyrolysis of TiH2 powders and reduction of oxides on the surface of the starting powders during the sintering process. In addition, an increase in the amount of Cu addition changes the volume fractions of the α-Ti and β-Ti phases, and the microstructure of the alloys with different compositions also changes. It is demonstrated that these changes in the phase volume fraction and microstructure are closely related to the mechanical properties of the Ti-Mn-Cu alloys.

In this study, the models with types A, B and C of the commercial electric kickboard suspensions were modeled and the structural analyses were carried out. Types A and C have the deformations less than type B. The coil spring can reduce the deformation by installing the suspension. In types A and C, the forces applied to the bolt became same, but more deformation occurred in type C. This is the difference due to whether or not there is a fixed part. Type A was fixed and type C not. This fixation indicates that the bolt has been fully tightened to the end. Therefore, the use of products thatarefully contacted to the end by tightening with bolts can reduce the deformation greatly. Based on the data obtained from this study, it is assumed that the more efficient and stable product will be designed if the suspension absorber of the suspension is designed. Without the test on the durability of electric kickboard suspension, the durability can be seen as the deformation and stress are investigated through the structural analysis.

식물 종은 주어진 환경조건과의 상호작용의 결과로 현재와 같은 특성을 나타낸다. 제비꽃속의 식물은 적응전략으로 개방화와 더불어 왕성한 영양번식체계를 선택하였거나 또는 폐쇄화를 발달시키는 전략을 선택하였다. 왕제비꽃은 제비꽃 속의 식물로 세계적으로 한반도와 중국 지린(길림)성의 동부에만 분포한다. 분포의 중심과 가장자리는 서로 다른 개체군 동태를 나타낼 것으로 예상된다. 왕제비꽃이 복합적인종자생산전략(Mixed-mating strategy)을 소유함에도 현재와 같은 제한적인 분포를 나타내는 원인을 알아볼 필요가 있다. 먼저 우리는 분포지의 식생환경을 조사하여 그 특성을 평가하였다. 식물계절학을 통해 생장특성을 알아보았다. 또한 개체군의 구조, 개방화의 결실특성, 폐쇄화의 생산성을 평가하였다. 그리고 2014년과 2018년 사이의 개체군크기 변화를 비교하였다. 분포지의 대부분은 계곡에 인접한 낙엽활엽수혼효림의 식생하부에 위치하였다. 4∼5월에 자가불화합성의 개방화를 생산하였고 6∼9월까지 폐쇄화를 생산하였다. 폐쇄화의 생산은 불확실한 환경변화에서 종자의 생산을 보증하기 위한 전략으로 평가되며 개방화에 비해 약 2배의 생산량을 나타내었다. 개체군의 구조는 안정적인 지역과 매우 불안정한 지역이 구분되었다. 2014년에 비해 2018년의 조사에서 개체군의 급격한 감소를 경험한 지역이 존재하였다. 이러한 큰 폭의 감소는 가장자리 개체군에서 크게 나타나는 것으로 평가되었다. 왕제비꽃 분포지는 가뭄이라는 자연적인 교란 요인과 분포지를 구성하는 기질에 따른 다양한 미소입지의 존재로 다양한 식물을 부양하였다. 이러한 불확실한 조건에서 폐쇄화를 통해 종자의 생산을 보증하고 그에 따라 자연적인 교란요인이 제거되었을 때 빠르게 유묘의 재정착과 개체군의 보충이 가능한 것으로 판단되었다. 그리고 환경요인은 모든 개체군 및 개체군 내의 모든 개체에 동일하게 작용하지 않는 것으로 추정되었다. 따라서 지역적으로 급격한 개체수의 감소에도 불구하고 완전한 소멸에 이르지 않을 것이고 환경의 변화에 따라 국지적인 소멸과 재정착이 반복될 것으로 예상되었다. 우리는 본 연구를 통해 수집된 종의 특성에 대한 정보를 바탕으로 추가적인 분포지의 조사가 필요함을 제안하였다. 또한 효과적인 보전 전략의 수립과 시행을 위해서는 보다 장기적인 개체군 동태와 개방화와 폐쇄화의 유전적 특성을 평가하는 것이 필요함을 제안하였다.

Plastic products molded by injection molding have become an essential element of our lives. In addition, plastics can replace parts that used to be metal in the past. Plastic molded products used as a part of a mechanical system require high precision. At the same time, the appearance quality of molded products is also an important evaluation factor. The appearance quality of a molded product is affected by injection molding conditions, plastic material fluidity, and the condition of the mold surface. In this study, the cause of the short shot of the dog house, which functions to assemble the plastic tailgate parts for automobiles, was analyzed. In order to solve the short shot problem of the dog house, the root thickness of the dog house, injection molding conditions, and fluidity of plastic materials were experimented. Through the injection molding experiment, it was found that when the dog house root thickness was increased from 0.8mm to 1.2mm, the filling amount of the doghouse part increased by 43% in experiment mold. These results were verified by injection molding analysis.

In this study, visualization of droplet impact on hydrophobic micro-, micro/nano-textured surfaces and lubricant infused surfaces was performed. Experimental specimens were fabricated using MEMS (micro- electromechanical systems) techniques and droplet impact with pure water was visualized at various Weber number range (2 < We < 200) using a high speed camera at 8000 frames per second. Through this study it was confirmed that, various droplet impact behaviors were appeared as the Weber number was increased and the Weber number at which droplet impact behavior changes was affected by surface characteristics. Particularly, on the lubricant infused surface (LIS) after droplet impact retraction velocity is reduced by the lubricant viscosity effect during contraction process of droplet to improve the droplet deposition behavior on the surface. It was confirmed that droplet break up phenomena caused interfacial instability was slightly delayed on LIS due to the viscous dissipation effect during droplet impact process.

본 연구는 공주대학교 학술림(석장리동 일대)을 대상으로 효율적인 경영과 이용 및 관리에 대한 정보를 제공하기 위하여 산림식생구조를 파악하였다. 2019년 8월에 식물사회학적으로 식생조사를 하였으며, 60개소의 방형구를 설정하여 상관식생 유형분류와 중요치를 분석하고 현존식생도를 작성하였다. 상관식생유형분류 결과, 상수리나무군락, 소나무군락, 굴참나무군락, 리기다소나무군락, 졸참나무군락으로 구분되었으며, 평균상대중요치는 상수리나무군락에서 상수리나무 31.4%, 벚나무류 9.6%, 굴참나무 9.0% 순으로 나타났으며, 소나무군락은 소나무 24.9%, 상수리나무 12.4%, 졸참나무 11.5% 순으로 나타났 다. 굴참나무군락은 굴참나무 25.3%, 벚나무류 9.8%, 상수리나무 8.5% 순으로 나타났으며, 리기다소나무군락은 리기다소나 무 28.4%, 상수리나무 10.0%, 소나무 9.3% 순으로 나타났고, 졸참나무군락은 졸참나무 27.0%, 갈참나무 11.8%, 때죽나무 11.5% 순으로 나타났다. 산림식생의 공간분포 특성을 파악하기 위하여 상층 우점종에 의해 현존식생도를 작성한 결과, 자연식생이 87.5%로 대부분을 차지하고 있었으며, 현존식생은 87개의 패치로 구분되었고, 패치당 평균면적은 1.46㏊로 나타났다.

모듈러 건축물은 철근콘크리트 및 철골 구조물에 비하여 상대적으로 경량이고, 단위 모듈간 기둥의 일체성을 기대하기 어려운 구조적 특성을 가진다. 이와 같은 구조적 특성은 모듈러 건축물의 높이가 높아짐에 따라 바람 및 지진과 같은 횡력저항성능에 직접적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 횡력저항성능을 향상시키기 위해 긴장재를 활용한 모듈러 구조시스템을 제안하였다. 모듈러 구조시스템을 구성하는 주요 요소인 포스트텐션 기둥-바닥 접합부는 셀프 센터링 거동을 유도하기 위한 형상 및 상세를 가진다. 포스트텐션 기 둥-바닥 접합부의 이력 거동을 상세히 파악하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 그 결과 초기 긴장력 및 보-기둥 접합부의 접합 조건에 따라 이력 거동은 확연한 차이를 보이는 것으로 나타났다.

본 연구는 유한요소 해석모델을 이용해 아치 형상을 갖는 석션 상판의 거동을 분석하였다. 평판형 및 아치형 상판의 기본적인 구조 성능에 대해 비교함으로써 아치형 상판의 이점을 설명하였다. 또한 아치형 상판의 기하 및 보강재 배치 변화에 따른 거동 변화를 비교하여 각 인자가 상판의 응력 및 변형에 미치는 영향을 조사하였다. 추가로 아치형 상판 가장자리의 경계조건 영향을 수치적으로 분석함으로써, 아치형 상판의 보강재 배치와 가물막이 벽체와의 상호거동 영향을 규명하고 이를 통해 보강형 아치형 상판의 구조설계의 기본 개념을 도출하였다. 평판형 상판과 달리 환형 보강재가 아치형 상판의 구조 거동을 확연히 개선시킬 수 있음을 확인하였으며, 방사 보강재의 역할은 상판 가장자리의 구속상태에 의존적이었다.