이 연구의 목적은 비탄성 유한요소해석을 이용하여 철근콘크리트 교각의 내진성능을 평가하는데 있다. 정확하고 올바른 성능평가를 위하여 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 손상지수는 지진하중하의 철근콘크리트 교각의 손상을 수치적으로 정량화하는 방법으로서 제안되었다. 이 연구에서는 철근콘크리트 교각의 내진성능평가를 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

본 논문에서는 축대칭 형상의 점탄성 구조물이 정적 하중을 받을 때에 대한 시간영역에서의 유한요소해법의 정식화 과정을 제시한다. 또한, 여러 가지 경계조건을 갖는 점탄성 중공구나 원통 문제들의 변위나 응력 이론해들을 탄성-점탄성 상응원리를 이용하여 유도하고 제시한다. 이때 점탄성 재료는 부피변형이 탄성적이고 전단변형은 3요소로 구성된 표준선형 고체처럼 거동한다고 가정한다. 구대칭, 축대칭 및 평면변형률 유한요소모텔을 이용한 수치결과들을 유도된 이론해들과 비교하여 제시된 유한요소해법과 이론해들의 타당성과 정확성을 보인다.

본 논문에서는 평판구조물의 정적 및 동적해석에 사용할 목적으로 성능이 향상된 평판유한요소를 제시하였다. 이 요소는 비적합변위형과 선택적 감차적분방법 그리고 대체전단변형률장을 복합적으로 적용하여 각각의 장점들을 포함하는 향상된 거동을 보여주고 있다. 또한 비적합변위형의 적용으로 발생되는 조각시험의 실패 문제점을 해결하기 위하여 직접수정법을 평판유한요소의 개선에 사용하였다. 대표적인 검증문제에 대한 수치해석작업을 통하여 본 연구에서 개발한 요소는 가상적인 제로에너지모드 및 전단잠김현상의 발생과 같은 문제를 나타내지 않음을 알 수 있었다. 특히 찌그러진 형상으로 모형화 한 경우에 있어서도 전단잠김현상이 발생하지 않았다. 본 연구에서 수행한 동적반응해석 시험에 있어서도 이론해와 잘 일치하는 결과를 보여주었다.

본 연구에서는 제품의 선호도 평가를 위한 정보 탐색과정에서 영향을 미치는 요소에 대한 인지반응의 특성 파악을 기본 목적으로 하였다. 그리고 그 특성과 제품 선호도의 상관관계를 제품 사용 경험의 측면에서 고찰하였다. 이를 위하여, 휴대폰과 제안형 제품사진을 실험 자극으로 선정하여 두 단계의 실험을 진행하였다. 첫 번째 실험에서는 제시된 각 제품사진을 관찰한 후에 선호하는 순서를 정하여 배열하도록 하였다. 두 번째 실험에서는 앞에서 선정한 선호도 1순위와 10순위의 제품사진에 대하여 선호도 평가 시 최우선적으로 주목한 부분을 표시하고, 그 부분에 대하여 설명하도록 하였다. 실험 결과로부터 두 가지 결론이 도출되었다. 첫 번째, 제품의 사용 경험에 의한 경험적 기억 정보는 인지 대상의 선호도 평정(評定)에 있어, 그 인지 대상에 포함되어 있는 다양한 구성 요소에 대한 해석적 반응을 활성화한다. 두 번째, 제품의 비사용 경험은 선호도와 관계없이 인지 대상에 포함되어 있는 심미적 요소를 지각적으로 수용하는 반응을 유발한다.

고도로 발달되고 있는 산업 사회에서의 디자인의 의미는 기업경영전략의 핵심이며 나아가 국가 경쟁력을 결정짓는 중요한 이슈이며 지속적인 경쟁우위를 획득하기 위한 수단이 되고 있다. 그리고 이러한 현상은 제품의 기술적 기능보다는 제품의 심미성이 제품 디자인에 중요한 특성이 되고 있다는 사실을 말해주고 있다. 본 연구에서는 사용자의 제품선호도와 제품 평가에 영향을 주는 심미적 영향요소를 규명하기 위해 심미적 영향요소에 관한 선행연구를 토대로, 8가지의 심미적 영향요소를 선정하였다 선정된 8개의 심미적영향요소인 단순/복잡(simplicity), 균형(balance), 통일(unity), 율동(rhythm), 시대성/스타일(style), 독특성(novelty), 전형성(typicality), 비례(proportion)를 가지고 사용자 선호와 제품평가에 영향을 주는 심미적 영향요소를 파악하였다. 따라서 본 연구에서는 제품별로 사용자 선호에 중요한 영향을 미치는 심미적 영향요소의 중요도 정도와 고려해야 할 요소를 밝혀 제품디자인에 있어 심미적 영향요소의 가이드라인을 제시하여 제품디자인 시 활용할 수 있는 자료를 제공하고자 하였다.

이 논문에서는 포화된 2상 지반의 동적해석에서 원역을 모형화하기 위한 새로운 무한요소를 제안하였다. 무한요소법은 무한영역 또는 반무한영역을 모형화해야 하는 공학문제에 효과적으로 적용되어 왔다. 그러나 현재까지 개발된 2상지반의 동적해석을 위한 무한요소는 형상함수에 사용될 수 있는 파동성문이 2개(Pl파와 P2파)로 한정되어 있다. 이 논문에서는 이와 같은 제한을 없애고 임의 개수의 파동성분을 고려할 수 있도록 하는 정식화 과정을 제안하였다. 구조물을 포함하는 근역은 유한요소로 나타내며 원역은 평행층상 반무한 지반으로 가정하였다. 제안된 무한요소의 타당성은 1차원 및 2차원 파동전달문제를 해석하고 이를 이론해 및 정밀수지해석 해와 비교하여 검증하였다.

본 논문에서는 유연체 동역학해석을 위하여 유한회전을 표현하는데 있어, 4원법의 대수학적인 표현을 도입하여 운동방정식이 에너지보존 조건을 만족하도록 이산화된 에너지 평형식으로 정식화되었다. 여기서 사용된 유한회전의 4원법은 로드리게스 매개변수를 이용하도록 하였으며, 구속력에 대한 일이 제거되도록 하였다. 수치해석의 예를 통하여 제안된 방법이 사다리꼴 방법과 비교할 때 비선형 문제에서도 무조건적으로 안정조건을 보장함을 검증하였으며, 향후 유연한 관절로 연결된 3차원 유연다물체에 대한 동역학 해석을 확장할 수 있는 토대를 마련하였다.

기존의 부브노프-갤러킨 자연요소법(BG-NEM)에서 발생하는 수치적분의 부정확성을 페트로프-갤러킨 자연요소법(PG-NEM)에서 완벽히 해결할 수 있음을 저자들의 이전 논문에서 확인하였다. 본 논문에서는 PG-NEM을 확장하여 2차원 기하학적 비선형 문제를 다룬다. 해석을 위해 선형화된 토탈 라그랑지 정식화를 도입하고 PG-NEM을 적용하여 근사화한다. 각 하중 단계마다 절점은 새로운 위치로 갱신되며, 재분포된 절점을 바탕으로 형상함수를 새롭게 구성한다. 이러한 과정은 PG-NEM이 더 정확하고 안정적인 근사함수를 제공하는 것을 가능하게 한다. 개발된 포트란 시험 프로그램을 이용하여 대표적인 수치 예제를 수행하였으며, 수치결과로부터 PG-NEM이 효율적이고 정확하게 대변형 문제를 근사화하는 것을 확인하였다.

무요소기법이 공통적으로 내재하고 있는 수치적분의 부정확성을 해결하기 위해, 페트로프-갤러킨 자연요소법이라 불리는 향상된 자연요소법을 제안한다. 제안된 방법은 라플라스 기저함수를 시도 형상함수로 사용하는 반면, 시험 형상함수로서 델라우니 삼각형이 지지영역이 되는 함수를 새롭게 정의한다. 이러한 접근은 통상적인 적분영역과 적분함수 지지영역간의 불일치를 제거하게 하며, 이는 적용이 편리할 뿐만 아니라 수치적분의 정확성을 보장한다 본 논문에서는 2차윈 선형 탄성의 대표적인 검증문제를 통하여 제안된 방법의 타당성을 검증한다. 비교를 위해 기존의 부브노프-갤러킨 자연요소법과 일정 변형률 유한요소법을 이용한 해석을 동시에 수행한다. 조각 시험과 수렴율 평가를 통해 제안된 기법의 우수성을 확인할 수 있다.

본 논문에서는 수치적분 정도를 향상시킬 수 있는 새로운 무요소 기법을 제안한파 저자들에 의해 페트로프-갤러킨 자연요소법(PG-NEM)이라 명명된 이 새로운 기법은 보로노이 다이어그램과 델라우니 삼각화에 기반을 두고 있으며, 이는 BG-NEM이라 불리는 기존의 자연요소법과 개념적으로 동일하다. 하지만, 동일한 시험 형상함수와 시도 형상함수를 선택하는 BG-NEM과는 달리, PG-NEM에서는 지지영역이 적분을 위한 배경격자에 정확하게 일치하도록 시험 형상함수를 독립적으로 선택하는 페트로프-갤러킨 개념에 기반을 두고 있다. 따라서, 제안된 기법은 BG-NEM과 비교하여 수치적분 정도를 현저히 향상시킬 것으로 기대된다.

본 연구는 심미적 영향요소 중 하나인 단순/복잡이 과연 선호도에 어떠한 영향을 주고 다른 심미적 차원들과 어떠한 관계를 갖는지를 정립하기 위한 기초연구로 진행되었다. 이에 따라, 본 연구는 단순/복잡, 균형 그리고 선호도를 가지고 진행하였다. 본 연구는 근본적인 질문으로부터 시작하였다. 첫째, 심미적 차원 중 하나인 단순/복잡이 다른 요소인 균형과의 관계. 둘째, 심미적 영향요소인 단순/복잡 그리고 균형과 선호도와의 관계를 알아보는데 그 목적이 있다. 이를 위해 제품들을 범주화하고 각 범주별 제품들을 대상으로 실험하여 범주별 성향을 찾고 이를 기본으로 디자인 프로세스에 적용하여 검증하도록 한다.

구조물에 포함되어 있는 불확실성에 의한 영향은 논리적으로 구조물의 안전도 해석에 활용할 수 있는 신뢰성 평가방법에 의해 안전성 검토를 수행하는 것이 합리적일 것이다. 따라서 본 연구에서는 지진하중을 받는 사장교 구조물을 대상으로 확률유한요소법을 기존의 신뢰성이론에 적합하도록 정식화하여 구조물의 동적응답해석 및 신뢰성해석을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 프로그램을 작성하였다. 이를 바탕으로 하여 확률변수에 따른 변위, 부재력 및 케이블긴장력 등에 대한 평균, 표준편차 및 변동계수 등을 검토함으로써 동적응답특성을 정량적으로 분석하였다. 또한 신뢰성지수 및 파괴확률을 검토하여 사장교 구조물의 안전성을 평가하였다.

본 연구는 심미적 영향요소 중 하나인 단순·복잡이 과연 선호도와 어떠한 관계가 있으며, 다른 심미적 차원들과의 관계를 정립하기 위한 초기 연구 과정 중 하나이다. '제품이 가져야 할 가장 기본적인 기능이 제품 형태에 표현될 때 과연 심미적 영향요소 중의 하나인 단순·복잡이 그 기능 표현에 영향을 주는가' 그리고 '기능 표현, 단순 복잡 그리고 선호도와의 관계는 어떠한가'를 알아보는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 선택된 제품들을 범주화하고 각 범주별 제품들을 대상으로 실험하여 범주별 성향을 찾고 이를 기본으로 디자인 프로세스에 적용하여 검증하도록 한다.

팻취 보강된 철근콘크리트 구조물 해석을 위한 p-version 비선형 유한요소 모델이 제시되었다. 이방성 적층평판이론에 기초를 둔 제안된 모델은 Total Lagrangian기법에 기초한 von Karman의 대변형-소변형률 이론과 증분소성이론(incremental theory of plasticity)을 적용하였다. 콘크리트의 경화법칙(hardening rule)과 그에 따른 파괴기준을 고려하고, 단부 계면 층분리 모델(plate-end interfacial debonding model) 즉, 보강판 끝 부분에서의 콘크리트 탈락에 대한 기준으로서 Oehlers Model과 Raoof and Zhang Model을 사용하였다. 콘크리트는 두께 방향으로 층상화기법(layered model)이 이용되며, 철근과 보강판은 환산층(smeared reinforcing layer)으로 계산되도록 하였다 적분형 르장드르 다항식이 형상함수로 사용되며, 절점에서의 응력값 산출을 위해 Gauss Lobatto 수치적분법을 사용하였다. 본 연구의 목적은 p-version 유한요소법을 사용하여 RC구조물에 대한 수피해의 정확도 및 모델의 단순성을 높인 수 있도록 하였다. 따라서, 철근과 콘크리트모델에 대한 이론적 근거는 기존의 연구문헌에 근거를 두었으며, 수치해석의 적정성은 팻취 보강된 RC보와 슬래브에 대한 문헌의 실험치 및 해석치와 비교 분석되었다.

비보존력을 받는 보-부재의 질량행렬, 탄성강도행릴, circulatory비보존력의 방향변화로 인한 load correction강도행력, 그리고 Winkler 및 Pasternak지반강도행렬을 고려한 운동방정식을 유도하고 divergence 및 flutter에 의한 안정성 해석을 수행한다. 또한 내적 및 외적 감쇠계수를 운동방정식에 포함시킴으로써 감쇠효과를 고려하고, 2차 고유치문제의 해법(quadratic eigen problem solution)을 적용하여 flutter에 미치는 영향을 조사한 후, Beck's column, Leipholz's column 및 Hauger's column에 대하여 비보존력의 방향파라미터 에 대한 임계하중의 영향, 내적 및 외적 감쇠계수 및 Winkler 및 Pasternak지반에 의한 임계하중의 영향을 각각 조사한다.

국제천문올림피아드(International Astronomy Olympiad, IAO)는 유로-아시안 천문학회에서 청소년들에게 천문학지식의 확산, 교육 분야의 국제교류 증진, 과학과 인간 문화의 모든 분야에서 천문학의 중요성을 인식시키기 위하여 국제천문올림피아드를 설립하고 국제올림피아드 설립에 관한 규정을 공포하였다. 1996년, 제1회 국제천문올림피아드를 러시아 북 코카서스 지방에 잇는 러시아 과학원 전문천체물리천문대(Special Astrophysical Observatory of the Russian Academy of sciences, SAO RAS)에서 시범 개최한 이후, 매년 개최하고 있다. 본 논문에서는 국제천문올림피아드의 역대 결과 및 기구, 조직, 실행에 대한 국제천문올림피아드 규정을 중심으로 논의한다. 또한 국제천문올림피아드 문제에 대한 인지적 측면에서 과학지식과 과학적 사고력으로 분류하였다. 과학적 지식의 하위요소로 내용지식, 방법지식, 지식본성 이해로 분유하고, 과학적 사고력의 하위 요소는 수렴적 사고력과 발산적 사고력으로 분유하고 각 세부 요소를 고려하여 실행하였다. 이 분석을 통하여 국제천문올림피아드에 대한 이해화 한국 천문 올림피아드의 방향을 설정할 수 있었다.

A frame element embedded normal to a shear wall or slab (shell element) is common in the structural systems. In that case there is a need for a membrane or shell element to have a normal rotation degree of freedom at each node in order to have a good result of stresses. Even if Many other people studied this area, All man, Cook and Sabir are representative investigators in this area. In this research paper, Sabir's methods of vertex rotation stiffness matrix in a membrane element are studied. New stiffness of vertex rotation are proposed by taking advantage of beam stiffness theory. Rectangular elements stiffness with rotational degree of freedom are compared in accuracy ratio each other.