This study analyzes the aerodynamic and structural characteristics of an H-Darrieus vertical-axis wind turbine (VAWT) under varying inlet velocities using transient analysis. The k-ε turbulence model and six-DOF were applied to simulate urban environments in the flow analysis, while the structural analysis considered blade momentum of inertia and RPM conditions. The numerical results showed that the drag and lift forces increased by 60% and 53% respectively from the nominal wind speed to the cut-off wind speed conditions. Structural analysis indicated that the maximum Von-Mises stress in the blade did not exceed the yield strength of 69 MPa of PC-ABS, ensuring structural stability. However, the connecting rod exceeded the yield strength of SPCC 270 MPa, suggesting potential failure due to repeated rotational loads. This study confirms that materials with a yield strength of more than 1,100 MPa required for connecting rods to ensure reliable operation at high wind speed. These findings provide important insights for the design of robust VAWTs suitable for extreme environments.

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.

With technological and social development, high-rise atypical buildings have emerged. In order to take into account the structural vulnerability due to their high-rise atypical shape, systems such as vibration control system and seismic isolation can be applied. In this study, dynamic behavior characteristics analysis was conducted based on the location of the seismic isolation system installation of the atypical facade shape Tapered and reverse shell structure models. With the installation of Lead Rubber Bearing(LRB), the maximum story drift ratio showed a decrease, but the maximum absolute acceleration showed a phenomenon in which the response was amplified in the middle and low story. LRB1(base isolation system) is the most effective for simultaneous control of the two dynamic responses, but the 46th floor of ‘Nor’ and’ RS’ and the 41st floor of ‘TA’ are considered the most effective installation location of the seismic isolation system in consideration of the burden of the seismic isolation system and the structure stability.

The purpose of this study is to experimentally analyze the seismic performance of a vertical irregular beam-column specimen reinforced with RBS (Replaceable Steel Brace System), a steel brace system. To evaluate the seismic performance of RBS, three specimens were manufactured and subjected to cycle loading tests. The stiffness ratio of beam-upper column of the non-retrofitted specimen was 1.2, and those of the two retrofitted specimens were 1.2 and 0.84. The stiffness ratio of the beam-lower column of all specimens was 0.36. And the stiffness ratio were used for variable. As a result of the experiment, the specimen retrofitted with RBS showed improved maximum load, effective stiffness and energy dissipation capacity compared to the non-retrofitted specimen with the same beam-upper column stiffness ratio. The specimen with 0.84 beam-upper column stiffness ratio showed improved performance compared to the specimen with 1.2 stiffness ratio.

The diagrid structural system has a braced frame that simultaneously resists lateral and vertical loads, and is being applied to many atypical high-rise buildings for aesthetic effects. In this study, a 60-story structure with twisted degrees of 0° to 180° was selected to determine seismic response control performance of twisted high-rise structures whether the diagrid system was applied and according to the reduction of braced frame material quantity. For this purpose, ‘Nor’ model without the diagrid system and the ‘DS’ model with the diagrid system, which was modeled by reducing braced frame member section to 700~400, were modeled. As a result, the 'DS' model showed an seismic response control effect in all Twisted models even when the quantity was reduced, and especially, the Twisted shape model was found to have an superior response control effect compared to the regular structure. In addition, the ‘600DS’ analysis model, which matched the ‘Nor’ model by 99.0% in quantity, showed an increase in seismic response control performance as the rotation angle increased.

High-frequency soft magnetic Ni, Fe, and Co-based thin films have been developed, typically as nanocrystals and amorphous alloys. These Ni, Fe, and Co-based thin films exhibit remarkably good frequency dependence up to high frequencies of several tens of MHz. These properties arise from the moderate magnetic anisotropy and fairly high electrical resistivity that result from the microstructural characteristics of the nanocrystalline and amorphous states. In this paper, Al-Co/AlN-Co and Al-N/AlN-Co multilayer films were deposited using two-facing-target type sputtering (TFTS). Their microstructures, magnetic and electrical properties were studied with the expectation that inserting Al-Co or Al-N as an interlayer could effectively reduce the coercive force and produce films with relatively high resistivity. A new approach is presented for the fabrication of Al-Co (Al-N)/AlN-Co multilayer films, prepared with the TFTS system. The deposited films were isothermally annealed at different temperatures and investigated for microstructure, magnetic properties and resistivity. The TFTS method used in this experiment is suitable for fabricating Al-Co(Al-N)/AlN-Co multilayer films with different layer thickness ratio (LTR). The annealing conditions, thickness of the multilayer film, and LTR can control the physical properties as well as the microstructure of the manufactured film. Magnetization and resistance increased and coercivity decreased as LTR decreased. The thin film with LTR = 0.175 exhibited high resistivity values of 2,500 μΩ-cm, magnetization of 360 emu/cm3, and coercivity of 5 Oe. Results suggests that thin films with such good resistivity and magnetization would be useful as high-density recording materials.

본 논문에서는 충격파 형태의 폭발 하중을 받는 부재의 소성 범위를 고려한 SDOF 해석의 수정계수를 개발하였다. SDOF 해석의 수 정계수는 MDOF 해석 결과 값을 비교하여 도출하였다. SDOF 해석에 영향을 미치는 매개변수로 부재의 경계조건, 폭발 하중 지속시 간과 고유주기 비를 선정하였다. 수정계수는 탄성 하중-질량 변환 계수를 기준으로 산정하였다. 수정계수 곡선은 상한, 하한 매개변수 경계 사이에 있도록 타원 방정식을 이용하여 도출하였다. 서로 다른 단면과 경계조건을 가지는 예제에 수정계수를 적용한 결과 SDOF 해석의 오차율이 15%에서 3%로 감소하였다. 본 연구의 결과는 수정계수를 적용하여 SDOF 해석의 정확도를 높임에 따라 폭발 해석 에 널리 활용될 수 있다.

이 논문에서는 파랑 하중을 받는 부유식 구조체의 운동 해석에 있어서 시스템 식별 방법을 이용한 상태공간방정식 모델을 수립하 고 해석하는 방법을 제안하였다. 상태공간방정식 모델의 수립 방법으로는 주파수영역에서 하중-변위 입출력 관계에 대한 목표 전달 함수를 구하고 이에 가장 근접하는 상태공간방정식을 구하는 절차를 제시하였다. 전통적으로 부유식 구조체 운동의 시간영역 해석은 지연함수의 합성곱적분을 포함하는 Cummins 방정식을 시간적분하여 이루어진다. 상태공간방정식 모델은 이러한 시간영역해석을 효과적으로 수행하기 위한 방법의 하나로서 연구되어 왔다. 제안하는 방법에서는 시스템 식별방법인 N4SID 와 전달함수의 분모 및 분자 다항식의 계수를 설계변수로 하는 최적화방법을 사용하여 목표 전달함수에 상응하는 상태공간방정식을 구한다. 제안하는 방법 의 적용성을 보이는 예제로서 단자유도 수치모델 및 6자유도 바지의 운동을 해석하였다. 제시하는 상태공간방정식 모델은 주파수영 역 및 시간영역에서 모두 기존의 해석결과와 잘 일치하고 시간영역해석에서는 계산의 정확도를 확보하면서 계산 시간을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

본 연구에서는 탄소나노튜브(CNT) 패치 센서를 기반으로 하여 구조물의 이상 거동을 감지하고 대 응할 수 있도록 하는 첨단 스마트 모니터링 시스템을 제안한다. 복합소재로 제작되는 CNT 센서는 유 연한 특성을 갖게 되어 다양한 형태의 구조물 표면에 적용할 수 있으며, 이를 통해 충격이나 피로 등 에 의해 발생되는 균열과 같은 비정상적인 거동을 감지할 수 있다. CNT 센서를 통해 수집한 데이터 는 IoT 시스템을 통해 실시간으로 분석되어 구조물의 거동 상태를 확인하고 건전성을 모니터링 할 수 있게 한다. 이 시스템의 성능 검증 및 사용성 검토를 위해 미국 소재 교량에서 실증 테스트를 하였으 며, 테스트 결과 CNT 센서를 이용한 구조물 거동 감지 시스템을 통해 구조물의 이상 거동을 효과적 으로 감지하고 모니터링하여 구조물에서 발생 될 수 있는 잠재적 문제를 사전에 예방할 수 있음을 확 인하였다. 이와 같은 기술은 추후 다양한 분야에서 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

The purpose of this study is to experimentally analyze the seismic performance of beam-column specimens with vertical irregular, which were reinforced with RHS (Replaceable steel haunch system). a steel haunch system. To evaluate the seismic performance of the RHS, three specimens were manufactured and subjected to cycle loading tests. Retrofitted specimens have different beam-upper column stiffness ratio as a variable. The stiffness ratio of beam-upper column were considered to be 1.2 and 0.84. As a result of the test, the specimen reinforced with RHS showed improved maximum load and effective stiffness, and energy dissipation capacity compared to the non-retrofitted specimen with same beam-upper column stiffness ratio. The specimen with 0.84 beam-upper column stiffness ratio showed improved performance than the specimen with 12.

구조물의 동적 해석 자동화는 구조 통합 시스템에서 중요한 역할을 한다. 해석 결과에 따른 신속한 대피 또는 경고 조치가 신속하게 이루어지도록 해석 모듈은 짧은 실시간에 해석 결과를 출력해야 한다. 구조 해석법으로 세계적으로 가장 많이 사용되는 방법은 유한 요소법이다. 유한요소법이 널리 사용되는 이유 중 하나는 사용의 편리다. 그러나 사용자가 유한요소망을 입력해야 하는데 요소망의 요소 수는 계상량과 정비례하고 요소망의 적절성은 에러와 연관된다. 본 연구는 시간 영역 동적 해석에서 전 단계 해석 결과를 사용하 여 계산된 대표 변형률 값으로 오차를 평가하고, 요소 세분화는 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 효율적으로 계산하 는 적응적 요소망 형성 전략을 제시한다. 적용한 캔틸레버보와 간단한 프레임 예제를 통하여 적절한 요소망 형성, 정확성, 그리고 연 산 효율성을 검증하였다. 이 방법의 간단함이 지진 하중, 풍하중, 비선형 해석 등에 의한 복잡한 구조 동적 해석에도 효율적으로 사용 될 수 있는 것을 보여 준다.

해양 조난사고가 발생하면 해양경찰은 수색계획을 수립하기 위하여 조난자의 수와 신원을 파악하는 등 사고 현황을 조사한다. 선장은 출항 시 선원과 승객의 신분을 포함한 명부를 첨부하여 관할기관에 신고서를 제출하도록 명시되어 있지만 승선자들이 수기로 승 선자명부를 작성하면서 대기 시간이 길어지고 조난사고 발생 시 이러한 내용을 즉시 파악하기 어렵다. 승선 신청을 편리하게 할 수 있도 록 해양수산부에서 앱을 개발하였지만, 활성화되고 있지 않아 본 연구에서 이를 개선하는 방안을 제안하였다. 모바일 승선신고 제도를 활 성화하여 조난사고 시 조난자의 초기 위치와 조난시각을 신속히 확보하고 조난신고 접수 사실을 문자로 통보하여 조난자에게 심적 안도 감을 제공할 수 있다. 더불어 이 정보 이용을 통해 해양경찰을 포함하여 주변에 있는 민간 선박과 함께하는 민관협력 형태로 신속히 구조 할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.