김과 이(1997, 1998a, 1998b)가 개발한 컴퓨터 시뮬레이션 모형을 이용하여 온실의 골조율과 동길이가 직달일사 및 산란일사 투과율에 미치는 영향을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 글조율의 증가에 따라 산란일사 투과율이 조금씩 감소하였으나, 산란일사 투과율에 미치는 골조율의 영향은 작게 나타났다. 동일한 골조율에서 산란일사 투과율에 미치는 동수의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 단동 또는 연동온실의 기본 골조물을 14.9%로 설정하였을 때 11.3%의 골조율에서 직달일사 투과율은 약 1.5∼3.0% 증가하였으며, 골조율이 18.3%일 때에는 1. 5∼3.0% 낮게 나타났다. 연동 온실에서 골조율의 증가 또는 감소가 직달일사 투과율에 미치는 효과는 동서동과 남북동 온실에서 유사하게 나타났다. 직달일사 투과율의 차이가 동계에 온실내의 식물 생육에 미치는 영향이 크기 때문에, 온실을 설계할 때 구조물의 안전이 유지되는 범위 내에서 내구력을 지닌 경량의 구조재를 사용하여 일사 투과를 각 대화시키는 것이 바람직하다 한편, 동길이가 24.5m 이상인 경우 동서동 또는 남북동에서 직달일사 투과율에 미치는 동길이의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.

이 논문은 시공단계를 고려한 콘크리트 프레임 구조물의 거동 해석을 다루고 있다. 고층건물의 경우 하루에 시공이 완료되지 않으므로 각 시공단계에 따라 콘크리트의 시간의존적 현상은 다르게 발생된다. 이를 위하여 이 논문에서는 일반적인 프레임 해석기법에 콘크리트의 시간의존적 특성을 고려하였다. 이 연구에 도입된 해석기법은 단면을 가상의 층으로 나누고 각층은 일축상태로 가정한 적층단면을 사용하였다. 요소는 평면 보요소를 사용하였으며 강성행렬은 변위법을 바탕으로 유도하였고 전체적인 구조해석은 비선형 구조해석 방법의 하나인 복합법을 사용하였다. 콘크리트의 시간의존적 특성을 고려하기 위하여 단면의 각 층에서 크리프와 건조수축에 의한 변형률을 계산하였으며 크리프는 크리프 Compliance의 전개에 기본을 둔 1차 순환적 단계 알고리즘을 사용하였다. 끝으로 이 연구에서 제안된 해석모델을 이용하여 프레임해석 및 기둥축소에 관한 예제를 해석하였다.

많은 수의 기존구조물의 내진보강 여부를 효율적으로 판단하기 위해서는 다단계로 구성되는 평가시스템을 도입하는 것이 바람직하다 본 연구에서는 지진피해를 입은 입체라멘 구조물의 피해원인을 지반 및 구조물의 특성에 따라 조사 검토하였으며 부재의 전단-휨 강도 여유도가 구조물의 내진성능에 밀접한 관계가 있음을 보여주고 있다 전단-휨 강도여유를 이용하여 대상구조물의 내진성능보강여부를 1차적으로 평가할 수 있는 1차 평각법을 제시하였으며 그 유효성을 구조물의 패해도와 비교하여 확인하였다.

현행 내진설계 기준과는 달리 내진설계기준연구(II) 에서는 6층 미만의 건물도 내진설계를 적용하도록 제안하고 있다 이 제안서가 향후 내진설계 기준의 근간이 된다면 저층 건물에 대하여서도 내진설계가 수행되어야 할 것으로 예상된다 지진의 세기로 구분할 때 국내의 약지진동 지역으로 구분되며 이와 같은 지역에서의 저층 건물의 초과강도 계수 \Omega는 매우 크다고 기조의 연구자들이 보고하고 있다 따라서 본 연구에서는 국내 4층 RC 모멘트 연성 골조의 경우에\Omega를 고찰하고자 스팬과 경간(bay)를 변화시키면서 모델을 설계하고 이를 2차원 push-over 해석하였다 수치해석 결과 경간의 수 또는 스팬 길이가 증가함에 따라\Omega의 값이 증가하는 추세를 보였다 이는 내진설계시 우발 비틀림 모멘트를 고려함으로 스팬 길이 또는 경간 수의 증가에 비하여 외부기중의 설계강도증가율이 크기 때문이다 또한 외부 기둥의 강도증가는 강기동-약보 모델에 근접한 붕괴기구를 형성하므로 \Omega의 증가에 영향을 미치는 것으로 고찰되었다

내진 설계되지 않은 일경간-이층 철골조의 면진에 사용될 적층 고무베어링과 납-고무 베어링을 설계하여 철골조와 기초 사이에 이 면진장치들을 적용하여 지진파들에 대한 내진 성능 평가를 행하였다. 이들 면진장치들을 사용하면 철골조의 내진성능이 향상된다. 특히 적층 고무베어링의 중앙에 원통형 납을 삽입함으로써 초기강성을 증가시켜, 빈번한 사용하중 하에서 구조물에 발생하는 비교적 과도한 횡변위를 구속할 수 있으며, 강한 지진파에 대해서는 이 납이 항복함으로써 에너지 소산능력을 향상시킨다.

본 연구에서는 현재 자동차구조에 사용되고 있는 점용접 보강 리어사이드 프레임, 비보강 리어사이드 프레임 및 레이저 용접을 이용한 이종두께 리어사이드 프레임의 응력, 좌굴 및 진동해석이 수행되었다. 응력 및 진동해석의 경계조건은 양단고정이며, 좌굴해석시에는 단순지지 경계조건을 사용하였다. 구조해석에는 ANSYS 5.0 Code를 사용하였다. 점용접된 리어사이드 프레임의 최대응력은 메인프레임에서 발생하였으며, 그값은 80.9MPa이다. 이때의 최대변형률은 501.mu.이다. 이종두께 레이저 용접된 리어사이드 프레임은 두께가 1.8mm일 때 점용접 보강 리어사이드 프레임의 최대응력과 같아진다. 따라서 동일등가 응력을 기준으로 할 때 레이저 용접을 이용하면 중량을 17.2% 줄일 수 있다. 양단 단순지지된 보강 점용접 리어사이드 프레임의 좌굴하중은 52.54kN이다. 이때 동일한 좌굴하중을 갖는 이종두께 레이저 프레임의 두께는 1.9mm이다. 따라서 중량을 15% 감소시킬 수 있다. 보강된 점용접 리어사이드 프레임의 고유진동수는 163.6Hz로 굽힘모드이며, 이종두께 레이저 용접 리어사이드 프레임의 고유진동수는 179.8Hz이다.

직선형(Type 1), 곡선형(Type 2) 및 병렬형 (Type 3) baffle을 설치한 역삼투용 판틀형 모듈을 설계 제작하였으며 NaCl과 sucrose 용액을 각각의 모듈에 공급하여 용액농도 및 운전압력등이 분리특성에 미치는 효과를 측정하고 각 모듈의 특성치를 비교하였다. 운전압력 35bar, 원료 공급유량 6 l/min 이내의 운전조건에서 Type 3가 투과선속 및 배제율 측면에서 가장 우수하였다. NaCl 수용액의 경우, Type 1에 대한 Type 2 및 3의 투과선속 향상율은 운전압력이 증가함에 따라서 감소하였다: 1wt% NaCl 수용액에 대한 Type 3 투과선속 향상율은 10bar 근처에서 약 100%이었으나 35bar에서는 약 10%로 감소하였다. 그러나 sucrose 수용액에 대한 Type 2 및 3의 투과선속 향상율은 농도 및 운전압력에 따라서 크게 변화하였다. 또한 Type 3의 경우, 원료용액의 공급속도 변화에 따른 투과선속의 의존성은 거의 선형적으로 나타났으며 이는 baffle이 존재하지 않는 난류영역에서 보다 큰 값이었다.

지진에 의한 진동이 건물에 미치는 영향을 최소화 하기 위하여 강철 스프링에 천연고무 및 합성고무를 피복 성형한 새로운 형태의 기초분리장치를 개발하고 물성실험을 실시하였으며 모형구조물에 부착하여 진동대실험을 수행하였다. 사용된 모델은 1/4로 축소된 1경간 3층의 철골구조물로 지진 진동을 사용하여 기초분리장치의 수평, 수직방향 안정서와 제진효과를 검증하였다. 얻어진 데이터를 분석한 결과 실험에 사용된 모든 종류의 방진베어링이 지진진동에 의한 가속도를 줄이는데 효과적인 것으로 나타났다.

삼국시대 이후 근대까지 민가의 가장 보편적인 형태였던 초가삼가의 평균적인 상세 구조를 제시하였다. 목조 프레임이 주로 사용되었으며 프레임의 조인트는 사개맞춤이 일반적이었다. 초가삼간을 구성하는 평주 및 고주 프레임의 정적 수평내력을 1:1 실험모델을 통하여 평가하였다. 기둥 상부 조인트의 형태 및 심벽이 수평내력에 미치는 영향과 조인트의 파괴모드를 분석하였다. 실험결과 평주 프레임의 극한 수평내력은 1,090N, 파괴시 최대 수평변위는 400mm(1/6 rad)이었다. 고주 프레임의 경우 이들 값은 각각 4,160 N 및 250 mm(1/9.6 rad)이었다. 프레임의 거동은 모두 조인트의 거동에 지배되었으며 매우 큰 비선형을 보였다. 조인트의 파괴모드는 평주 프레임의 경우 화통가지의 전단파괴, 고주프레임의 경우 화통가지의 휨파괴가 주요한 모드였다.

본 논문은 기하학적 비선형과 재료적 비선형을 고려하여 강구조 부재 및 골조의 비선형 해석을 위한 프로그램을 개발하고 강재의 응력도 변형도 관계를 정식화하였다. 본 프로그램의 효율성을 검증하기 위하여 단조 하중을 받는 H형강 보와 각형강관 기둥, 그리고 반복 수평력을 받는 브레이스 강재 라멘에 대한 수치해석을 행하였다. 본 그로그램에 의해 얻어진 결과는 대체적으로 기존의 실험 및 해석결과와 일치하였다.

평판형 모듈 설계의 최적화를 목적으로 feed 흐름 조건에 따른 feed 온도 및 유속분포를 예측할 수 있는 모델식을 확립하였고 모델 모사를 통해 흐름 조건들이 온도 분포에 끼치는 영향들을 조사하였다. 모델내의 유체의 Re 크기가 커지면 채널 두께방향으로의 유속 구배가 커질 뿐 아니라 투과물 증발을 위한 에너지원인 feed 흐름 속도가 커져 물질 및 열흐름이 증가하여 투과물 증발로 인한 feed 온도 강하가 증어든다. 반면에 채널 간격이 작아지면 feed 흐름량이 상대적으로 작아져 급격한 온도 강하를 야기시킨다. Re 크기에 따른 feed 온도 변화는 실험결과와 일치함이 관찰되었다.

As the pipe houses were constructed by imitation and routine without a structural design by now, they were often destructed by a strong wind or a heavy snowfall. The purpose of this study was to provide the basic data for the safety structural design of the pipe houses in Kyungpook region to prevent meteorological disaster. It was shown that the change of frame interval according to the safety factor under the wind load was similar that under the snow load. But the safety frame interval under the snow load was approximately 0.5-0.6m greater than that under the wind load for equal safety factor. Therefore, it seemed that the maximum safety frame interval was to be decided by the snow load. The frame of the pipe houses in Seungju region was structurally stable under the design snow load in recurrence intervals of 8-15years, but was unstable in Kolyong region.

NaCl과 sucrose 용액을 역삼투용 워난틀형 모듈에 공겁하여 투과실험하였으며 Kimura-Sourirajan[8]이 제안한 방법으로 분리성능을 분석하였다. 사용한 분리막의 순수투과계수는 압력에 무관하게 2.17 × 10-6 (gmol/cm2 -sec-bar)로 일정하게 유지되었다. Sucrose 용액의 농도분극화 현상은 NaCl 용액보다 심각하였으며 40bar 이상에서는 압력이 증가함에 따라서 오히려 투과선속이 감소하였다. 용질 배제율은 NaCl 수용액의 경우 압력이 증가함에 따라서 감소하였으나 sucrose 수용액의 경우는 압력에 따라서 배제율도 증가하였다.

Response variability of reinforced concrete frame subjected to material property randomness has been evaluated with the aid of the finite element method. The spatial variation of Young's modulus is assumed to be a two-dimensional homogeneous stochastic process. Young's Modulus of concrete material has been investigated based on the uiaxial strength of concrete cylinder. Direct Monte Carlo simulation method is used to investigate the response of reinforced concrete frame due to the variation of Young's modulus with the Neumann expansion method and the pertubation method. The results by three analytic methods are compared with those by deterministic finite element analysis. These stochastic technique may be an efficient tool for evaluating the structural safety and reliability of reinforced concrete structures.

본 논문은 에너지 분산장치의 일종인 점탄성 감쇠기를 설치한 건물의 거동에 관한 연구이다. 평상온도에서 뿐만아니라 높은 주변온도 하에서도 점탄성 감쇠기를 설치한 건물은 이를 설치하지 않은 건물에 비해서 구조응답이 현저히 감소함을 나타낸다. 감쇠기에 대한 실험에서 얻은 결과를 회귀분석하여 감쇠기의 동적특성을 산정할 수 있는 실험식을 유도한다. 감쇠기를 설치한 건물의 구조감쇠는 모드 변형에너지법과 유도된 실험식을 이용하여 성공적으로 예측할 수 있다. 또한, 점탄성 감쇠된 건물의 지진하중에 의한 동적 구조응답을 예측하기 위하여 수치모형해석을 수행한다. 수치모형해석의 결과는 실험결과와 잘 일치하는 것으로 나타나 일반적인 모드해석방법에 의해 점탄성 감쇠기를 설치한 건물의 동적거동을 정확하게 예측할 수 있음을 보여준다. 이러한 결과를 토대로, 점탄성 감쇠기를 설치한 건물에 대한 설계방법을 제시한다. 이 설계방법은 일반적인 건물의 설계에 감쇠비라는 설계요소를 추가함으로서 가능해진다.

In this study, corrosion fatigue test of SAPH45 steel was performed by the use of plane bending fatigue tester in marine environment and investigated fracture surface growth behavior of base metal and heat affected zone corrosion fatigue. The main results obtained are as follows: 1) Fracture surface growth of heat affected zone (HAZ) is delayed more than that of base matel (BM), and they tend to faster in seawater than in air. 2) Corrosion sensitivity to corrosion fatigue life of HAZ is more susceptible than that of BM. 3)In the case of the corner crack by corrosion fatigue, the correlation between the propagation rate of fracture surface area(dA/dN) and stress intensity factor range(ΔK) for SAPH45 are applied to Paris rule as follows: dA/dN=C(ΔK) super(m) where m is the slope of the correlation, and is about 6.60-6.95 in air and about 6.33-6.41 in seawater respectively.

구조 공학에서의 고유치 문제는 좌굴해석, 진동해석 등 여러분야에 응용되고 있다. 일반적으로 구조물의 좌굴강도 해석에 사용되는 대부분의 변수들은 불확실성을 내포하고 있으므로 확률론적 해석을 수행해야 하지만, 구조물의 좌굴 신뢰성 해석을 위한 극한상태 방정식은 확률변수의 함수로 명확히 표현되지 않으므로 확률 유한 요소법의 사용이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 직접미분법에 의해 정식화된 확률 유한요소법을 사용하여 고유치 문제의 신뢰성 해석방법을 정식화 하고, 이를 바탕으로 좌굴 신뢰성 해석을 수행하였으며, 결과의 타당성을 검증하기 위하여 Crude Monte Carlo Method 및 이 방법의 단점을 대폭 보완한 Importance Sampling Method를 사용하였다. 본 논문에 의해 좌굴 신뢰성 해석 방법이 정립됨으로서 신뢰성에 기초한 최적 설계를 수행하는 경우, 시스템 파괴확률로서 소성 파괴확률과 더불어 좌굴 파괴확률의 고려가 가능해졌다.

구조해석에 사용되는 변수들이 갖고 있는 통계적 특성을 고려하기 위해 기존의 방법에서는 경험에 입각한 안전계수를 사용하여, 변수가 갖고 있는 불확실성을 정성적으로 취급하여 구조물의 안전성을 점검하여 왔다. 그러나, 최근 확률이론에 입각한 신뢰성이론을 적용하여 구조물의 안전성을 보다 정량적으로 파악하여 충분한 경험과 실적이 부족한 새로운 형태의 구조물의 안전성 점검에도 활용하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 이러한 추세에 따라, 본 연구에서는 기존의 유한요소법에 확률론적 수법을 가미한 확률 유한요소법을 개발하여, 구조해석에 사용되는 변수들이 갖고 있는 불확실량들이 구조해석의 최종결과에 어떤 영향을 미치는가를 확률적으로 처리하여, 구조물의 안전성을 보다 합리적으로 평가하도록 하였다.

This technical paper deals the practical transformation algorithms between several lunar reference frames which will be used for Korea pathfinder lunar orbiter (KPLO) flight operation. Despite of various lunar reference frame definitions already exist, use of a common transformation algorithm while establishing lunar reference frame is very important for all members related to KPLO mission. This is because use of slight different parameters during frame transformation may result significant misleading while reprocessing data based on KPLO flight dynamics. Therefore, details of practical transformation algorithms for the KPLO mission specific lunar reference frames is presented with step by step implementation procedures. Examples of transformation results are also presented to support KPLO flight dynamics data user community which is expected to give practical guidelines while post processing the data as their needs. With this technical paper, common understandings of reference frames that will be used throughout not only the KPLO flight operation but also science data reprocessing can be established. It is expected to eliminate, or at least minimize, unnecessary confusion among all of the KPLO mission members including: Korea Aerospace Research Institute (KARI), National Aeronautics and Space Administration (NASA) as well as other organizations participating in KPLO payload development and operation, or further lunar science community world-wide who are interested in KPLO science data post processing.

본 연구는 초등학교 3-4학년군 수학 교과의 도형의 기초, 여러 가지 삼각형과 사각형, 다각형, 원의 구성 요소, 평면도형의 이동을 중심으로 포디프레임과 지오지브라, 3D 펜을 활용한 융합교육 프로그램을 개발하고, 초등학교 4학년 영재학생들을 대상으로 창의·융합 역량에 대한 효과를 검증 하였다. 연구대상은 경남 창원시 소재 U초등학교 4학년 영재학급 학생으로 남학생 10명, 여학생 8명, 총 18명이었다. 연구방법은 프로그램의 개발과 단일집단 사전사후 측정방법을 사용하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 개발된 융합교육 프로그램을 적용한 수학 수업이 초등학교 4학년 영재학급 학생들의 창의·융합 역량 발달에 통계적으로 유의미한 효과가 있었다. 하지만 하위요인 중 인본주의 요인의 경우 유의미하지 않았다. 둘째, 동료평가지 분석 결과 학생들이 생각하는 창의·융합 역량 하위요인 별 핵심 요인 중 소통과 협력에서는 ‘상대방에 대한 배려’, 창의적 통찰력에서는 ‘사물이나 현상을 다르게 볼 수 있는 발상’, 타 분야의 지식에서는 ‘결합되는 각 기술(교과)자체에 대한 이해력’, 인본주의에서는 ‘공감 능력’이라고 생각하는 것으로 나타났다. 이러한 분석을 통해 학생 개개인의 성장과 발달 정도를 파악할 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 미래사회의 주축이 될 학생들의 창의·융합 역량 증진을 위하여 개발한 융합교육 프로그램이 효과적임을 확인할 수 있었다.