This study explores the seismic performance of steel diaphragm walls in underground structures, a critical aspect of structural engineering. The study focuses on the effects of slab diaphragm flexibility, an often overlooked factor in seismic design. Traditional seismic designs often assume the slab acts as a rigid diaphragm, leading to inaccuracies in predicting how forces are distributed between the slab and walls during an earthquake. To address this, the authors model steel diaphragm walls using equivalent cross-sections and analyze shear forces in both rigid and semi-rigid diaphragm scenarios. Results show that semi-rigid diaphragms reduce the shear forces on the exterior walls while increasing them on the internal core, thereby affecting the overall stiffness of the structure. The study emphasizes the importance of considering diaphragm flexibility in seismic design to achieve more accurate predictions of structural behavior and improve construction efficiency.
This paper addresses a scheduling problem aimed at minimizing makespan in a permutation flow shop with two machines and an inspection process that must be conducted at least once every certain number of outcomes from the first machine. A mathematical programming approach and a genetic algorithm, incorporating Johnson's rule and a specific mutation process, were developed to solve this problem. Johnson's rule was used to generate an initial population, while the mutation process ensured compliance with the inspection constraints. The results showed that within a computation time limit of 300 seconds, the mathematical programming approach often failed to provide optimal or feasible solutions, especially for larger job sets. For instance, when the process times of both machines were similar and the inspection time was longer, the mathematical programming approach failed to solve all 10 experiments with just 15 jobs and only had a 50% success rate for 100 jobs. In contrast, the proposed genetic algorithm solved all instances and delivered equal or superior results compared to the mathematical programming approach.
일반적으로 전기 패널은 용접이나 앵커링을 통해 기초에 설치된다. 콘크리트 기초-앵커 시스템에서 고려해야 할 열화 요인에 는 콘크리트 기초의 균열이 포함된다. 콘크리트 균열은 전기 패널의 앵커에 영향을 미치는 열화 현상 중 하나로 간주될 수 있다. 또한 독립반 및 열반된 전기 패널의 동적 특성은 상당히 다를 수 있다. 그러나 많은 연구자들이 하나의 전기 캐비닛 시편으로 진동대실험을 수행하였다. 따라서 열반 구성을 고려하여 동적 특성을 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 0.5 mm 및 1.0 mm 균열 폭을 고려하여 콘크리트 기초-앵커 시스템을 설계하였다. 콘크리트 기초-앵커 시스템을 진동대에 고정하고 1∼3개의 열반으로 구성된 단순화된 캐비 닛 모델을 설치하였다. 열반 수와 콘크리트 균열을 매개변수로 고려하여 진동대에 의한 공진주파수 검색 실험을 수행했으며 각 실험편 의 공진 주파수를 비교하였다.
The primary purpose of this study is to develop system modules of school buildings and the seismic loss function of the system modules for regional loss assessment of school buildings. System modules of school buildings were developed through statistical analysis of school facilities in Korea. The structural system of school buildings with non-seismic details is defined as reinforced concrete with partially masonry walls (RCPM), and 27 system modules of RCPM were developed considering the number of stories, spans, and the age of the building. System modules were designed to assess the structural behavior by applying the shear spring model and the shear failure of the columns of the school building. Probabilistic seismic demand models for each component of system modules were derived through nonlinear dynamic analysis to determine the relationship between seismic intensity, drift ratio, and peak floor acceleration of system modules. The seismic loss function was defined as the total damage ratio, which is the ratio of replacement cost to repair cost to evaluate the seismic loss quantitatively. The system module-based seismic loss well predicted the observed data. It will be possible to help many stakeholders make risk-informed decisions for a region through the regional loss assessment of school buildings in Korea.
윙세일(Wing-Sail)은 친환경 풍력 보조 추진 장치 중 하나로써 해운 분야의 온실가스 감축을 위해 실선에 적용이 증가하는 추세이다. 윙세일을 실제 선박에 적용하기 위해서는 정확한 보조 추진력의 산정과 공역학적 성능에 관한 연구가 필수적이다. 본 논문 에서는 중형 선박의 상부 구조 형상을 고려한 윙세일의 성능 평가를 수행하였다. 상부 구조 형상에는 선박의 갑판 및 거주구를 포함하 고 있으며, 윙세일의 공역학적 성능 평가를 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 사용하였다. 윙세일의 공역학적 성 능은 선박의 상부 구조 형상을 고려하지 않은 단독 윙세일의 성능과 비교하였으며, 윙세일의 받음각(Angle Of Attack, AOA)과 풍향 (Apparent Wind Angle, AWA)의 변화를 고려하였다. 또한 본 논문에서는 윙세일의 항력 및 양력을 선박의 보조 추진력으로 변환하여 성 능 평가를 수행하였으며, 이때 최소 31%에서 최대 72%까지 추력이 감소함을 확인하였다. 본 연구를 통해서 윙세일의 추력 산정에 선 박의 갑판 및 거주구의 영향을 필수적으로 고려해야 할 것으로 판단되며, 윙세일의 적용을 위한 설계 및 엔지니어링에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구는 수소 탱크를 고정하는 강재 볼트의 부식으로 인한 성능 저하 문제를 해결하기 위해 내부식성 복합재료로 알려진 Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) 및 Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP)를 활용한 앵커 시스템을 제안하고, 이를 지진 하 중 하에서의 안전성 평가를 통한 적용 타당성 검토를 수행하였다. 연구에서는 현장 조사를 통해 실제 사용 중인 수소 탱크의 설계 제 원을 확보한 후 이를 바탕으로 유한요소해석을 수행하였으며, AC 156 인공 지진파를 적용하여 FRP 앵커 볼트와 기존 강재 앵커의 성 능을 비교 분석하였다. 주요 분석 결과, FRP 앵커 볼트를 적용한 수소 탱크는 강재 앵커 볼트에 비해 고유 진동수가 21% 증가하여 구 조적 강성이 향상됨을 확인하였다. 또한, 가속도 응답 분석 결과 FRP 앵커 볼트는 상부 가속도를 감소시켜 지진 하중에 대한 저항성을 증진하는 것으로 나타났다. 응력 해석에서는 FRP 앵커 볼트가 강재 앵커 볼트에 비해 유효 응력이 약 91% 감소하여, 구조적 안전성이 크게 개선되었다. 그러나, FRP 앵커 볼트 적용 시 기초 콘크리트에 가해지는 쪼갬 인장 응력이 강재 앵커 대비 최대 3.5배 증가하는 것으로 나타났으며, 이에 따라 FRP 앵커 볼트 사용 시 기초 콘크리트의 보강이 필요할 것으로 사료된다. 이러한 연구 결과는 수치해석 에 국한된 결과로, 향후 실제 지진 하중을 모사한 실험적 검증이 필요하다. FRP 앵커 볼트의 적용 가능성은 향후 연구를 통해 광범위 하게 평가될 것이며, 이를 통해 수소 인프라의 내구성과 안전성을 더욱 강화할 수 있을 것으로 기대된다.
This study proposes a mathematical model to optimize the fighter aircraft-weapon combinations for the ROKAF(Republic Of Korea Air Force). With the recent emergence of the population declining issue in Republic of Korea, there is an urgent need for efficient weapon system operations in light of decreasing military personnel. In order to solve these issues, we consider to reduce the workload of pilots and maintenance personnel by operating an optimal number of weapons instead of deploying all possible armaments for each aircraft type. To achieve this, various factors for optimizing the fighter-weapon combinations were identified and quantified. A model was then constructed using goal programming, with the objective functions based on the compatibility, CEP(Circular Error Probable), and fire range of the weapons, along with the planned wartime mission-specific weapon ratios for each aircraft type. The experimental result's analysis of the proposed model indicate a significant increase in mission performance efficiency compared to the existing system in both operational and maintenance aspects. We hope that our model will be reflected to help improve the operational capabilities of Republic of Korea Air Force.
조선불교통사에는 조선시대 불교 신행을 참선・간경・염불로 요약하 였으며 이와 같은 양태는 현대 한국불교 불자들의 신행으로 변함없이 유 지되고 있다. 그러나 한국불교를 지탱하고 있는 중요한 요소 중에는 불상 과 사찰의 조성・점안・공양・조석예불 등의 외형적 요소가 있으며, 이들 은 모두 밀교에서 기인한다. 밀교는 불교의 의례 소재를 이루지만 내면적 으로는 초기 불교의 선정・유가행을 발전시켜 삼밀가지(三密加持)・즉신 성불(卽身成佛)과 같은 출세간 수행의 요소를 동시에 포함하고 있다. 고 려시대 말에는 임제선 풍토의 선이 주도하지만 동시에 밀교를 통해 수행 의 마장을 물리치고 보살지의 유가행을 도와 법신・보신・화신의 삼신을 성취하는 불교 수행의 정점이기도 하다. 이처럼 선밀쌍수(禪密雙修), 혹 은 선밀겸수(禪密兼修)는 밀교가 동아시아에 성행한 이후 시작된 것으로 선과 밀교를 병행하는 실천 수행의 전통을 가리킨다. 그렇지만 중심축은 선종이며, 밀교는 선종과 융합하되 수행의 보조적 역할을 한 것으로 분석 한다. 한국불교의 선밀쌍수의 연원은 신라시대 밀교 아사리인 불가사의로서 불가사의는 자신의 저서인 공양차제법소에서 단밖에 깨닫지 못하는 근 기를 위해 차례의 방편을 시설한다고 하여 돈오(頓悟)를 근간으로 밀교의 방편이 시설되는 이유를 밝혔다. 선불교는 초조 달마대사 이후 많은 발전 단계를 거쳤지만, 근본은 능가경에서 볼 수 있는 대승보살도의 계승이 며 돈오의 깨달음 이후에도 후득지(後得智)를 강조하고 있으며, 마조의 조사선과 임제선 이후에도 중생의 고난과 국가재난을 구제하는 무위진인 (無位眞人)의 행도에 밀교가 활용된 모습을 볼 수 있다. 한국불교의 경우 천수경의 유행은 일찍이 다라니를 선정장(禪定藏)이라 하여 진언과 다 라니를 선정의 범주에 포함하였다. 고려시대에는 범서총지집이 선밀쌍 수의 전적으로 꼽히며, 많은 선사들의 선사상에 영향을 미치고 있다. 또 한 선밀쌍수의 전통은 고려시대 이후 조선시대로 계승되고 근대의 선사 들에게까지 전승되고 있다.
This study aimed to develop a pavement management system suitable for the climate and traffic characteristics of Gangwon Province. This research focused on analyzing the asphalt pavement performance characteristics of national highways in Gangwon Province by region and developing prediction models for the current pavement performance and annual changes in performance. Quantitative indicators were collected to evaluate the condition of national highway pavements in Gangwon Province, including factors affecting road performance, such as weather data and traffic volume. The Gangwon region was then classified according to its topography, climate, weather, traffic volume, and pavement performance. Prediction models for the current pavement performance and annual changes in performance were developed for national highways. This study also compared the predicted values for the Gangwon region using a nationwide pavement performance-prediction model from other studies with the predicted values from the developed annual changes in the performance prediction model. This study established a foundation for implementing a pavement management system tailored to the unique climate and traffic characteristics of Gangwon Province. By developing region-specific performance prediction models, this study provided valuable insights into more effective and efficient pavement maintenance strategies in Gangwon Province.
This study proposes a mathematical model to optimize the fighter aircraft-weapon combinations for the Republic of Korea Air Force. With the recent emergence of the population cliff issue due to declining birth rates in Korea, there is an urgent need for efficient weapon system operations in light of decreasing military personnel. This study aims to enhance operational environments and mission efficiency within the military. The objective is to reduce the workload of pilots and maintenance personnel by operating an optimal number of weapons instead of deploying all possible armaments for each aircraft type. To achieve this, various factors for optimizing the fighter-weapon combinations were identified and quantified. A model was then constructed using goal programming, with the objective functions based on the compatibility, Circular Error Probable (CEP), and fire range of the weapons, along with the planned wartime mission-specific weapon ratios for each aircraft type. Experimental analysis of the proposed model indicated a significant increase in mission performance efficiency compared to the existing system in both operational and maintenance aspects. It is hoped that this model will be applied in military settings.
This study focuses on optimizing the uniform pressing process in precision manufacturing, addressing challenges posed by surface roughness and height differences between components. In real-world conditions, such irregularities can lead to non-uniform pressure distribution during pressing, negatively affecting product quality. To mitigate these issues, a buffer protection layer was introduced between the press and components. The optimization process was conducted through finite element analysis (FEA) to determine the ideal material properties, including elastic modulus, Poisson's ratio, and thickness of the buffer layer. Two surface roughness scenarios were examined to assess the impact of surface conditions on pressing uniformity. The results indicate that a higher elastic modulus, Poisson’s ratio, and thicker buffer layers are more effective in achieving uniform pressing, particularly under rougher surface conditions. This study provides a practical solution for improving the precision and reliability of pressing processes, ensuring better product consistency and enhancing overall manufacturing efficiency.
고밀도폴리에틸렌(HDPE)은 대표적인 열가소성 플라스틱으로서 재활용성, 내충격성 등이 우수하여 차세대 친환경 소형선박용 재료로 각광받고 있다. 그러나, HDPE의 열변형온도는 하절기의 선체 온도와 비슷한 수준이며, 재료의 열팽창 특성으로 인해 선박 구조용 재료로서의 적용 가능성에 대한 기술적 검토가 필요하다. 본 연구에서는 선박이 일상적으로 겪을 수 있는 상온 이상 온도범위에서 HDPE 의 기계적·열적 물성치를 도출하였고, 모의설계한 HDPE 어선을 대상으로 연중 태양복사열과 기관실 내부 온도가 가장 높은 하절기 운용 상황을 모사한 열전달 해석을 통해 구조부재들의 온도변화 및 분포, 응력 및 변위 구배 등을 확인하고자 하였다. 혹서기의 높은 기온과 강한 태양복사에 노출되는 HDPE 선체의 온도는 재료의 열변형온도 수준까지 상승하며 열팽창에 의한 변형 및 국부응력을 보여 설계 및 검토단계에서 선체 변형을 고려할 필요가 있고 향후 선체변형 대응방안 및 구조안전성 평가기준 마련 시 온도상승에 따른 물성치 변화를 고려할 필요가 있다.
도로포장의 노면 마찰력은 노면 조직 특성에 큰 영향을 받으며, 이를 예측하기 위한 인자로써 MTD(Mean Texture Depth, 평균 노면 조직 깊이)를 주로 사용한다. 그러나 MTD는 노면 특성 중 노면 조직의 깊이만을 나타내므로 여러 요인이 복합적으로 구성되어 있는 노면 조직 특성을 포괄적으로 설명할 수 없다. 이에 선행 연구에서는 다양한 노면조직 특성을 반영하여 보다 적합한 마찰력 예측 식 을 제안하고자 하였다. 노면 마찰력에 영향을 미치는 노면 조직 특성을 정량화하기 위하여 3D 프린팅 시편을 제작한 후 BPT(British Pendulum Tester)를 이용해 노면 마찰력(BPN; British Pendulum Number)을 측정하였다. 선행 연구를 통하여 노면 마찰력에 영향을 미치 는 노면 조직을 MTD, EAN(Exposed Aggregate Number, 골재노출도) 및 골재 형상으로 선정하였으며, 이를 포함한 노면 마찰력 예측 식 을 제안하였다. 그러나 3D 프린팅 시편을 사용하여 제안한 노면 마찰력 예측식의 경우 이상적인 노면조직 특성에 기반하여 제안된 것 으로 실제 현장에서의 노면 조직 특성과 비교 및 검증이 이루어져야 한다. 이에 3D 프린팅 시편을 기반으로 개발된 노면 마찰력 예측 식의 현장 적용성 평가를 위하여 EACP(Exposed Aggregate Concrete Pavement), 밀입도 및 개립도 아스팔트 콘크리트 포장에서 188개의 노면 조직 데이터를 측정하였다. 현장 측정 데이터와 3D 프린팅 시편을 기반으로 개발된 노면 마찰력 예측 식을 비교 검토한 결과 MTD, EAN 및 골재 형상은 노면 마찰력 예측에 있어서 유의미한 지표로 사용될 수 있는 것으로 확인하였다.
단지 내 도로는 별도의 설계법 없이 AASHTO 및 TA 설계법, 한국형 도로포장 설계법을 적용하여 일률적인 포장 두께를 적용하고 있으나 비산먼지 방지 목적으로 중간층 또는 기층 포설 후, 공사차량을 사전개방하고 사업 준공 단계에서 표층을 시공하는 단계시공 을 실시하고 있다. 이에 의해 포장단면 두께는 공사차량의 영향으로 공용수명을 만족하지 못하게 되므로 포장 파손이 빈번하게 발생 하므로 이를 고려한 포장 설계법 정립이 필요하다. 따라서 공사차량 통행을 고려한 단지 내 도로포장 설계기준을 적용한 시험시공 구 간을 대상으로 현장 모니터링 조사를 수행하였으며, 구조해석 프로그램을 활용하여 단면두께에 대한 포장 공용수명을 산출함으로써 적정성을 검토하였다. 현장조사 결과, 표층 시공 후, 공사차량 교통량을 개방한 구간에서는 공용기간 48개월일 때 표면 균열율이 1% 미만으로 조사되었으며, 중간층만 포설된 단면에서 공사차량 하중이 재하되고, 표층을 포설한 구간의 균열율은 약 8%로 상대적으로 높게 나타났다. 일반적으로 균열율이 8% 초과할 경우, 노후화된 포장층으로 판단하여 유지보수를 실시(서울시, 2018)하므로 조기파손 이 발생한 것으로 제시할 수 있다. 또한, 기존 설계기준을 적용한 구간의 표면상태 조사결과와 KENPAVE를 활용한 Damage 산출 결과 가 유사한 추세로 나타났으며, 6,170 세대 이상의 공사차량이 통행할 경우 공용년수를 만족하지 못하였으므로 해당 세대수에 대해서는 상향 설계를 실시해야 한다. 유지보수 기준에 따라 5∼7년 동안 공용된 포장에서 나타나는 균열율을 기준으로 KENPAVE Damage 10%, KPRP 피로균열 6% 이하이면 10년 이상의 공용이 가능한 것으로 도출되었다. 그러나 절삭 후 덧씌우기를 진행하지 않은 포장 단면에서는 상대적으로 높은 표면 균열율이 발생하므로, 잔존수명 예측을 통해 적절한 절삭 깊이를 산출하여 목표 설계수명을 만족할 수 있는 단지 내 도로포장 설계단면의 적정 기준을 제시함으로써 공용수명을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.
블로우업이 발생하는 구간에 ASR이 발생하고 있지만, 한국도로공사는 재료팽창인 ASR을 고려하지 않고, 콘크리트 팽창량을 계산하 여 팽창줄눈 설치간격을 제시하고 있다. 또한, 블로우업은 일종의 좌굴현상이므로 슬래브 두께에 따라 응력완화줄눈 설치 간격을 제시 할 필요가 있다. 따라서 본연구는 재료팽창과 슬래브 두께를 고려하여 응력완화줄눈 설치 간격을 제시하고자 한다. 팽창량 계산시, 재 료변형률과 지역별 온도와 건조수축을 고려하였으며, 이를 동등한 팽창을 유발하는 온도상승량으로 변환하는 식을 도출하였다. 기준온 도를 정하기 위해 실제 현장데이터를 팽창량 식에 대입하여 온도상승량으로 변환하였으며, 이를 블로우업을 모사한 콘크리트 포장 모 형의 유한요소해석 결과를 이용하여 결과값을 비교하였다. 안전설계를 위해 더 작은 온도 값인 블로우업 구조해석 결과 값 중 안전온 도를 블로우업이 일나는 기준으로 선정하였으며, 안전 온도를 넘지 않은 지역별 슬래브 두께에 따른 최대 응력완화줄눈 설치 간격을 제시했다. 한국도로공사가 제시하고 있는 기준과 비교한 결과, 일부 지역은 한국도로공사에서 제시하고 있는 기준에 만족하지 않았다. ASR 변형률을 고려하여 슬래브 두께에 따라 지역별로 응력완화줄눈 설치 간격을 제시하는 것이 블로우업 파손을 저감하고, 포장의 안정성을 향상시키는데 도움이 될 것이라고 판단된다.
본 연구는 국내 도로사업의 교통수요 예측오차를 종합적으로 평가하고, 보다 효율적인 기대교통량 추정모형의 개발을 목적으로 수 행되었다. 이를 위해 본 연구에서는 1999년부터 2010년까지 수행된 예비타당성조사 및 타당성재조사 사업들 가운데 62건의 도로사업 (690개 구간)의 자료를 활용하였다. 본 연구의 주요 특징은 다음과 같다. 첫째, 기존 연구들과 달리 사업구간 뿐만 아니라 주변구간을 포함하여 교통수요 예측 오차를 평가했다는 점이다. 둘째, 본 연구는 교통수요 예측의 오차를 정확성, 추정편의, 추정연계성 등 다양한 평가지표를 활용하여 분석했다는 점이다. 실측자료를 통한 분석결과, 전체구간의 평균 백분율 오차(MPE)는 11.6%(과소추정)로 파악되 었지만, 이를 사업구간과 주변구간으로 나누어 살펴보면, 사업구간의 경우 -13.5%(과다추정), 주변구간은 16.5%(과소추정)로 상반된 결 과를 나타내었다. 추정편의 분석결과, 전체구간에서는 통계적으로 유의미한 편의가 발견되지 않았으나, 사업구간과 주변구간 각각에서 는 편의가 존재하는 것으로 나타났다. 추정연계성 분석에서는 주변구간의 경우 기준연도 정산 결과와 개통연도 오차 간 유의미한 관 계가 확인되었다. 이러한 분석결과를 바탕으로, 본 연구는 분위회귀모형을 활용한 기대교통량 추정모형을 제안하였는데, 이는 기존의 점 추정 방식의 한계를 보완하는 방안이다. 이 모형은 사업구간과 주변구간을 구분하여 개발되었으며, 실측교통량의 50% 분위를 중심 으로 95% 신뢰구간을 제시하였다. 또한, 동 모형에서는 고속도로 여부, 준공 지연 기간 등 주요 변수들의 영향을 고려하여 모형의 설 명력을 높였다는 특징을 갖는다. 본 연구의 결과는 도로사업의 교통수요 예측 정확성 향상과 투자 의사결정의 합리성 제고에 기여 할 수 있을 것으로 기대된다. 특히, 제안된 기대교통량 추정 모형은 예비타당성조사 등에서 보다 현실적인 교통수요 예측치를 제공하고, 이를 통해 경제성 분석의 신뢰도를 높이는 데 활용될 수 있을 것이다. 또한, 사업구간과 주변구간의 교통량 변화 특성이 다르다는 점 을 고려하여, 향후 도로 사업의 영향 평가 시 보다 세밀한 접근이 필요함을 시사한다.