본 연구는 LES와 유사이동 모형을 이용하여 군말뚝 주변 세굴과정 및 특성의 수치모의에 관한 내용이다. 군말뚝 주변에서 세굴 및 퇴적은 말뚝간격에 크게 영향을 받았다. 무차원 말뚝간격이 3.75보다 작은 경우에는 군말뚝 주변 국부세굴 뿐만 아니라 단면축소세굴이 발생하였다. 반면 무차원 말뚝간격이 3.75 이상이면 단면축소세굴은 사라지고 각각의 말뚝에서 국부세굴만 발생하였다. 상류에 위치한 말뚝에서 세굴심 변화는 단일말뚝의 경우와 유사한 경향을 보였지만 하류에 위치한 말뚝근처에서 세굴심은 상류말뚝 존재 때문에 세굴심이 낮게 나타났고 경향성도 상당히 다름을 보였다. 군말뚝 주변의 무차원 최대 세굴심은 말뚝간격이 증가할수록 감소하였다.

For the seismic performance assessment of a building, a lot of time and manpower are needed. In this paper, alternative procedure based on modeling transformation for the effective seismic performance assessment of the buildings is suggested. The suggested procedure is applied for the seismic performance assessment of an apartment building consisted of the ordinary reinforced concrete shear walls as the example model and its effectiveness is reviewed

This study investigates the geodesic dome based on an icosahedron and development of joint modules that make up a dome structure in order to model the modular dome using the wood-plastic composite member with 70% of wooden fiber contests. The purpose of this work is used as a basis for verification of structural performance of WPC in the real structures.

본 연구에서는 강우의 시공간적 멀티프랙탈 특성에 기반을 둔 다운스케일링 알고리즘(RDSTMF-Rainfall Downscaling in Space-Time Multifractal Framework)을 한반도에 적용하여 그 적용성을 살펴보았다. 이를 위하여 2008년부터 2012년까지 우리나라에 호우주의보를 일으킨 8개의 이벤트에 대한 레이더강우자료를 분석하여 각 이벤트에 대한 멀티프랙탈 지수를 판별하였으며, 이에 근거하여 RDSTMF의 모수들을 산정하고 이 모수들과 시공간강우장의 평균강우량과의 관계를 도출하였다. 이 관계에 근거하여 RDSTMF를 사용하여 가상의 시공간강우장을 생성, 관측 시공간 강우장과 비교하였다. 비교 결과, RDSTMF를 사용하여 생성된 가상의 시공간 강우장은 관측 시공간 강우장의 멀티프랙지수를 3차 모멘트까지 정확히 모사함을 확인하였으며, 누적분포함수 또한 비교적 정확히 모사함을 확인하였다.

본 연구는 Schmidt 수(σc)에 따른 부유사의 부유 거동 변화 및 흐름 특성의 변화를 살펴본 후, 그에 따라 계산된 성층 흐름의 척도가 되는 Flux Richardson 수(Rif)와 Gradient Richardson 수(Rig)를 근거로 타당한 σc의 범위를 산정하는 것을 목적으로 수행되었다. 부유사의 종류를 점착성 유사와 비점착성 유사로 구분하였으며 진동 흐름과 흐름 조건을 가정하고 1차원 연직 수치 모형을 이용하여 수치 실험을 수행하였다. 이 과정에서 σc가 난류 감소효과와 관계되는 상수인 것에 근거하여 부유사의 존재로 인한 난류 감소효과 고려 여부에 따른 흐름 특성의 변화를 살펴보았다. 그 결과, 흐름 조건에 관계없이 σc의 크기에 따라 부유 거동이 일관된 경향을 나타내는 것이 확인 되었으며 난류 감소효과를 고려하지 않는 경우 유속 및 난류 에너지가 과대 산정 되는 결과가 나타났다. 부유로 인한 성층화 조건을 형성하는 Rif 및 Rig의 범위에 기초하여 결과를 분석하고 σc가 0.3에서 0.5의 범위에 해당될 때 성층 흐름 내 유사의 수직 혼합이 유효하게 계산된다는 결론이 도출되었다.

Theoretical modeling is presented for the prediction of prestress loss of strands during the steam curing process. The model comprises heat transfer model, bond-slip model at elevated temperature and micromechanical model for prestress loss. The model was able to predict the experimentally measured prestress loss in a reasonable accuracy.

There has been a rapid increase of the concern on the space radiation effect on pilots, crew and passengers at the commercial aircraft altitude (~ 10 km) recently. It is because domestic airline companies, Korean Air and Asiana Airlines have just begun operating the polar routes over the North Pole since 2006 and 2009 respectively. CARI-6 and CARI-6M are commonly used space radiation estimation programs which are provided officially by the U.S. federal aviation administration (FAA). In this paper, the route doses and the annual radiation doses for Korean pilots and cabin crew were estimated by using CARI-6M based on 2012 flight records. Also the modeling concept was developed for our own space radiation estimation program which is composed of GEANT4 and NRLMSIS00 models. The GEANT4 model is used to trace the incident particle transports in the atmosphere and the NRLMSIS00 model is used to get the background atmospheric densities of various neutral atoms at the aircraft altitude. Also presented are the results of simple integration tests of those models and the plan to include the space weather variations through the solar proton event (SPE) prediction model such as UMASEP and the galactic cosmic ray (GCR) prediction model such as Badhwar-O’Neill 2010.

Reproducing nonstationary oscillation (NSO) processes in a stochastic time series model is a difficult task because of the complexity of the nonstationary behaviors. In the current study, a novel stochastic simulation technique that reproduces the NSO processes embedded in hydroclimatic data series is presented. The proposed model reproduces NSO processes by utilizing empirical mode decomposition (EMD) and nonparametric simulation techniques (i.e., k-nearestneighbor resampling and block bootstrapping). The model was first tested with synthetic data sets from trigonometric functions and the Rossler system. The North Atlantic Oscillation (NAO) index was then examined as a real case study. This NAO index was then employed as an exogenous variable for the stochastic simulation of streamflows at the Romaine River in the province of Quebec, Canada. The results of the application to the synthetic data sets and the real-world case studies indicate that the proposed model preserves well the NSO processes along with the key statistical characteristics of the observations. It was concluded that the proposed model possesses a reasonable simulation capacity and a high potential as a stochastic model, especially for hydroclimatic data sets that embed NSO processes.

화재 안전 설계의 주요 목적 중 하나는 화재 발생시 안전하게 대피하는데 있다. 화재 안전 요건에서는 대피 경로 및 탈출구에 관한 양적인 조건을 요구하고 있으나, 실제 대피 시스템의 활용에 있어서는 평가가 어렵다. 쇼핑센터, 경기장, 혹은 학교와 같이 인구가 밀집되는 대형 건물에서는, 요건을 준수하는 것만으로는 안전을 확보할 수 없다. 인구가 과잉 밀집된 곳에서는 수없이 많은 사고가 발생한다. 컴퓨터 대피 시뮬레이션을 통해 이런 재난을 야기하는 가능한 상황을 예측할 수 있다. 기존 대부분의 대피 시뮬레이션 방법은 화재 진행 및, 화재-사람간 상호작용을 고려하지 않는다. 그러나, 대피자의 대피 경로 선택에 있어서 화재 상태는 가장 중요한 요인 중 하나이다. 화재의 확산 또한 대피자가 위험 상황을 감지하고 이에 대응하는데 영향을 미친다. 반면에, 대피자가 화재 확산에 영향을 미칠 수도 있다. 대피자가 방화 문을 닫는지 여부는 화재 확산에 중대한 변수가 될 것이다. 또한 수동 소화기를 사용함으로써 다양한 위험 상황을 제거할 수 있다.본 연구에서는, 대피자간 및 화재-대피자간 상호작용을 고려한 FDS+Evac 라는 NIST (미 국립 표준 기술 연구소)가 개발한 화재 역학 시뮬레이터를 기반으로 FDS의 화재 관련 자료를 이용하여 화재-대피자간 상호작용을 모형화하였다

백두산은 지리적으로 전체 면적의 3분의 1이 북한에, 그 나머지 영역이 중국에 속해있다. 최근 백두산 화산분화의 다양한 전조현상들이 나타나고 있으나 백두산에서 실제 일어나고 있는 직접적인 분화 전조현상에 대한 관측 자료를 획득하는 것은 쉽지 않다. 또한 현재 분화 가능성이 대두되고 있는 백두산지역의 지질학적인 환경을 고려한 분화 시나리오에 대한 연구가 매우 부족한 상태이기 때문에 지질학적인 요인을 고려한 분화 시나리오의 작성과 화산재의 한반도 유입 가능성에 대한 신속한 대응을 위한 화산재 확산 조기경보 기술의 개발이 필요한 시점이다. 우리나라는 백두산으로부터 지리적으로 약 500km이상 떨어져 있고, 화산재 및 오염물질의 확산으로 인한 간접적인 피해 영향권 내에 있으므로, 백두산이 폭발적으로 분화한다면 백두산을 중심으로 한반도 주변의 기압배치에 따른 종관 기상장의 영향을 받아 화산 분출물들이 대기 중에서 이류, 확산, 침적됨으로 인해 지리적 위치에 따라 지역적으로 장·단기적인 피해가 발생할 가능성이 예상된다. 본 연구에서는 화산재의 이동 경로 및 침적두께를 추정할 수 있는 Fall3D모델을 사용하여 분화구 주변지역으로부터 한반도의 동쪽에 위치하고 있는 일본지역까지 시간에 따른 화산재 확산현상을 수치모의 하였다. 또한 백두산 분화를 가정한 대표사례일의 기상장을 계산하고 화산에서 분출되어진 총 분출량에 따라 구분되는 화산폭발지수에 따른 화산재의 확산 경로, PM10농도, 화산재의 침적두께를 계산, 분석하였다.

In the present study, lab-scale fast pyrolysis reactor (1kg/hr) using lignocellulosic waste biomass was numerically modeledwith various reaction mechanism and the calculation results were compared. Three kinds of reaction mechanisms were appliedsuch as three-step mechanism, two-stage, semi global mechanism and Broido-Shafizadeh mechanism to simulate chemicalreactions in the fast pyrolysis reactor. The fast pyrolysis reactor was modeled as function of mass fraction and reactiontemperature following each reaction mechanism. Especially, the reaction temperature is one of important factors to determinebio-oil yield. Hence, in this study, reaction rates and yield of fast pyrolysis products were compared with varying reactiontemperature for the three kinds of reaction mechanism. The variation of reaction rate for two-stage, semi global mechanismand Broido-Shafizadeh mechanism showed very similar pattern but, three-step mechanism has different trend because theeffect of secondary reaction was missing. The yield of tar was increased before reaching maximum tar yield at 430oC and520oC for two-stage, semi global mechanism and Broido-Shafizadeh mechanism, respectively then decreased as temperaturerises more. But, the yield of tar was increased continuously for three-step mechanism as temperature rises. The yield of non-condensable gas and char was increased as temperature rises for three kinds of reaction mechanisms.

지난 25년간 지구온난화로 인한 국내 기후변화 양상은 지역 간에 차이가 있어, 고온지역은 평균온도의 증가를 보이지는 않았으나, 최저기온의 지속적인 상승과 그에 따른 열대야 발생을 확인할 수 있었다. 또한 그로 인한 젖소의 고온스트레스 발생, 섭취량의 감소 및 생산성 저하가 예상된다. 저온지역의 경우에는 여름철 평균온도 및 최저온도의 상승으로 인해 연평균기온이 유의적으로 상승한 반면, 겨울철에는 오히려 최저기온의 지속적인 하강이 관찰됨에 따라 동물의 저온스트레스가 가중될 것으로 예상된다. 착유우가 저온스트레스 상태에 있을 때는 에너지요구량과 건물섭취량이 증가하여 생산 효율이 떨어지며, 사료효율의 감소로 경제성은 감소되고 우유 생산비는 증가한다. 특히, 극심한 저온스트레스 또는 사료, 음수 및 우사바닥의 결빙은 섭취량 감소를 야기하며 이에 따른 생산성의 저하는 더욱 가중될 것으로 예상된다. 결론적으로 지구온난화로 인한 기후변화에 따른 지역별 영향은 다르며, 온도 스트레스에 의한 낙농우의 생산성 저하를 최소화하고, 동물의 복지와 건강을 증진시키기 위해서는 지역별 기후변화 특성에 맞춘 사양기술의 개발이 필요하다.

하동군 북천면 직전리 일대에는 선캄브리아기 간극누적형 회장암체 내 티탄철석 광상이 발달하고 있다. 정밀 지질조사를 통한 노두 자료와 7개 공의 시추탐사 자료를 바탕으로 GOCAD S/W를 사용하여 티타늄의 자원량을 평가하였다. 티탄철석 광체의 지하 부존상태 및 규모를 예측하기 위해 3차원 모델링을 수행한 결과 5개 맥상 광체가 남북방향으로 발달하였으며, 지구통계학적 기법을 활용하여 평균품위 및 자원량을 산출한 결과 Ti 평균 품위 2.98 wt%, 티탄철석 광량 7,494,303톤 (Ti 223,330톤)이 산정되었다. 이번 연구에 수행된 3차원 모델링을 하동지역 회장암 내 티탄광상 전체에 적용함으로써 티타늄 광체의 3차원적 형태와 자원량 평가에 활용할 수 있을 것이다.

Ganui-Dae, built in the reign of King Sejong, Joseon Dynasty, is a comprehensive observatory. It has various instruments for observation and time signal such as Ganui, Gyupyo(Gnomon), water-hammering type Honui and Honsang, and so on. Studying on Ganui-Dae has been focused on its location, history, criterion, etc, so far. However, studying on its external form and construction method has been conducted insufficiently. This study suggests the model for restoration of Ganui-Dae. The model is based on the analysis about external form of Ganui-Dae in various antique maps, and its construction method in those days.

균열을 가진 콘크리트에서는 균열폭으로 유입되는 염화물 이온에 의해 열화가 가속화된다. 본 연구는 균열을 가진 콘크리트의 염화물 확산에 대한 모델링으로, 정상상태를 가정하여 1차원 (이방성) 및 2차원 (등방성) 균열 모델링을 수행하였다. 기존의 균열 모델링에서는 직사각형 균열패턴으로 모델링을 수행하였으나, 본 연구에서는 조도를 가진 쐐기형 형태로 균열을 모델링하였다. 검증을 위하여 1차원 유입에 대해서는 콘크리트 시편에 균열을 유입하여 염화물 영동실험을 수행하였으며, 2차원 유입에 대해서는 기존의 실험결과를 이용하여 검증을 수행하였다. 모든 경우에서 균열형태를 쐐기형으로 고려하여 염화물 확산성이 감소되었으며, 조도를 고려함으로서 합리적인 결과가 도출되었다. 특히 0.10~0.15의 조도계수를 고려할 때, 실험값에 가장 근접한 결과를 나타내었다.

본 연구에서는 준능동 진동 제어를 위한 MR 감쇠기의 동적 모델링을 통한 특성을 분석 및 평가하였다. 실제 구조물 크기의 모형구조물을 진동제어하기 위하여 Semi-active 성능의 MR Damper를 설계/제작 하였다. 일반적으로 MR Damper를 이용한 준능동 제어 시스템을 구축하기 위해서는 감쇠장치의 발생 감쇠력 및 거동 성향 등의 데이터를 수치적으로 나타낼 수 있는 동적 모델이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 MR Damper의 동적거동을 예측/평가 할 수 있는 모델링을 하기 위하여 다양한 동적 모델 중Power 모델 및 Bingham 모델을 적용하였다. 이때 동적 모델과 비교/평가하기 위하여 개발된 MR Damper의 동하중 실험을 수행하였다. 동하중 실험조건은 가진 주파수를(0.15Hz, 1.0Hz, 2.0Hz) 선정하고, 주파수별 각각 3가지씩 가진 속도를 달리하여, 변위가 감쇠력에 미치는 영향력을 확인하였다. 이렇게 얻어진 MR Damper의 동하중실험 결과를 적용하여 각 동적 모델 별 모델변수를 규명하였고, 이를 바탕으로 힘-속도 관계곡선 및 예측된 발생 감쇠력을 산출하였으며, 산출된 결과와 개발된 MR Damper의 실험 결과를 상호 비교⋅평가하였다. 최종적으로 본 연구에서 개발한 MR Damper는 준능동 제어장치로 활용 가능함을 확인 하였고, 다양한 변위를 이용한 실험을 통하여 정상적인 진동제어를 위해서는 최소 2mm 이상의 변위가 확보되어야 한다는 결과를 얻었다.

This paper presents a new method of kinematic modeling for autonomous bicycle by using the differential motion transformation. Kinematic model is indispensable to trajectory planning and control for an autonomous mobile robot. The conventional methods of kinematic modeling for an autonomous bicycle depend on intuition by geometry. On the contrary, the proposed method in this paper is based on the systematic differential motion transformation, thus applicable to various types of autonomous bicycles. The differential motion transformation gives Jacobian between two coordinate frames and the velocity kinematics as a result.

This paper aimed at modeling a triangular mesh for triangular grid dome by using improved harmony search algorithm. For this purpose, an optimization process to find a regular triangular mesh on the curved surface was proposed and a program for this was developed. The objective function consisted of the standard deviations of the area and the boundary length of each triangle, and the design variables were regulated by the upper and lower boundary conditions which were calculated depending on the nodal connectivity. Triangular grid dome, which initially had consisted of irregular triangular meshes, was selected as target example. In dome model, its result was very approached to the minimum standard deviation of the area and the boundary length of each triangle.

본 논문은 도로포장에서 아스팔트 재료의 기초적 파괴 물성을 예측하기 위한 이중비틂 파괴역학 실험 및 모델링 개발을 보여준다. 이중비틂 아스팔트 공시체의 역학적 거동을 분석하기 위하여 3차원 이산요소법이 적용되었다.

In this paper, modeling on equivalent diffusion coefficient in cracked concrete is performed for 1-D (Anisotropic) and 2-D (Isotropic) diffusion based on steady state condition. In the previous research, rectangular shape of crack was considered but the shape was modified to wedge shape with torturity. For verification of the proposed model, crack is induced in concrete sample and migration test in steady state is performed for 1-D diffusion. For 2-D diffusion, previous test results are adopted for verification. Through considering wedge shape of torturity, diffusion coefficients in 1-D and 2-D diffusion are reduced, and the more reasonable results are evaluated.