건설 구조물의 기초에 많이 사용되고 있는 말뚝의 횡방향 거동특성을 검토하기 위해서는 말뚝의 휨 거동에 대한 비선형 수치해석을 수행할 필요가 있다. 범용 구조해석 소프트웨어로 말뚝 구조물의 비선형 거동을 검토하는 위해서는 합리적인 재료모델을 정의할 필요 가 있다. 특히, 지진 발생 시 등 구조물의 한계상태에서의 안정성을 검토하기 위해서는 적용 가능한 건설재료의 비선형 재료모델에 따 른 해석결과의 타당성을 검토해야할 확보할 필요가 있다. 본 연구에서는 STRAND7 해석 소프트웨어에 기존 연구에서 단순화하여 제 시한 철근과 콘크리트 재료의 응력-변형률 곡선과 콘크리트의 Mohr-Coulomb 재료모델을 적용하여 변위제어에 의한 일련의 비선형 수치해석을 수행하였다. 비선형 재료모델에 따른 휨 거동 결과를 검토하여 재료모델의 사용성을 살펴보았다.

본 연구는 한국에서 시행 중인 탄소배출권 거래제도가 탄소중립을 달 성하는데 효과적으로 기여하고 효율적으로 작동할 수 있도록 정책적 시 사점을 제공하고자 한다. 이를 위해서, 탄소배출권 가격과 전산업생산지 수의 관계를 분석하였다. 즉, 탄소배출권 가격과 전산업생산지수의 선형 및 비선형 관계를 고려하여 경제학적 모형을 통해 추정 및 분석을 진행 하였다. 분석 방식은 구조변화를 반영한 방식과 임계값(문턱값)을 반영하 는 방식으로 나누어 모형을 구축하고 추정하였다. 그 결과, 한국의 탄소 배출권 가격과 전산업생산지수는 추정한 모형에서 비선형적 관계가 포착 되었다. 이러한 결과는 한국에서 시행 중인 탄소배출권 거래제도가 효율 적으로 작동할 수 있도록 추가적인 정책이 필요함을 시사한다. 예를 들 어, 산업 분야에서 저탄소 공정으로의 전환(또는 저탄소 경제로의 전환) 이 완전히 이루어지지 않은 현실을 고려할 때, 여전히 경제가 성장하는 상황에서 비선형 관계가 포착된다는 것은 탄소배출권 가격이 적정한 수 준을 유지하지 못하고 지속적으로 하락하는 추세를 나타낸다는 것이기 때문이다. 따라서, 탄소배출권 거래제도의 본래 취지인 탄소배출량의 감 축에 기여할 수 있도록 적정한 탄소배출권 가격이 배출권 거래제도하에 서 유지되도록 하는 정책을 고려해야 한다.

역사지진 및 계기지진이 보고되어 앞으로 지진이 발생할 가능성이 있는 한반도 중부지역 중, 충청남도 서부지역 에 분포하는 선형구조와 단층지형을 분석하였다. 단층지형을 기반으로 총 151개의 선형구조가 추출하였다. 당진단층과 예산단층이 위치하는 지역에 단층과 주향이 일치하는 선형구조가 밀집하여 분포하는 반면, 홍성단층이 위치한 지역에는 선형구조의 수가 적으며 단층과 유사한 주향을 갖는 선형구조 또한 잘 인지되지 않는다. 이러한 특징은 넓은 충적층과, 오랜 기간의 풍화와 침식, 그리고 경작으로 인한 지표의 변형 등에 의해 단층을 지시하는 지형증거를 인지하기 어렵기 때문으로 판단된다. 단층으로 판명된 5개의 주요지점에서는 단층안부, 제4기 충적층에 나타나는 경사급변점, 선형곡 등 의 단층지형이 선형구조를 따라 인지되었으며 단층지형이 실제 단층을 잘 지시하는 것으로 나타났다. 한편 선형구조 내 에서 감지된 제4기층의 변위는 단층운동에 의해 직접적으로 형성된 것이 아닌 농경지 정리와 같은 인위적 교란이나 하 천 침식의 영향과 같은 외부요인에 의해 형성되었을 가능성이 있는 것으로 파악되었다. 연구지역에서 인지되는 단층지 형의 유형과 한반도 남동부 지역에서 인지되는 단층지형의 유형에 차이가 나타나는데 이는 단층지형의 유형이 단층종 류에 따라 변화되는 한 예를 보여준다.

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.

As environmental concerns escalate, the increase in recycling of aluminum scrap is notable within the aluminum alloy production sector. Precise control of essential components such as Al, Cu, and Si is crucial in aluminum alloy production. However, recycled metal products comprise various metal components, leading to inherent uncertainty in component concentrations. Thus, meticulous determination of input quantities of recycled metal products is necessary to adjust the composition ratio of components. This study proposes a stable input determination heuristic algorithm considering the uncertainty arising from utilizing recycled metal products. The objective is to minimize total costs while satisfying the desired component ratio in aluminum manufacturing processes. The proposed algorithm is designed to handle increased complexity due to introduced uncertainty. Validation of the proposed heuristic algorithm's effectiveness is conducted by comparing its performance with an algorithm mimicking the input determination method used in the field. The proposed heuristic algorithm demonstrates superior results compared to the field-mimicking algorithm and is anticipated to serve as a useful tool for decision-making in realistic scenarios.

비선형적 서사 기법은 시공간적 초월성과 설득력 있고 다양한 가능성의 사건 전개의 방식을 말하며 이를 뮤지컬의 등장인물에 적용하며 서사를 전달하는 주인공이 아닌 다른 등장인물들 중에서 비선형적 인 인물의 가치와 역할을 분석하는데 연구의 목적이 있다. 본 연구는 이야기를 전달하는 인물이 아닌 새로이 창작된 인물들이 등장하는 뮤지컬 <엘리자벳>과 <서편제>를 통해 비선형적 인물들을 규정하고 이들의 음악적 역할들을 분석하였다. 뮤지컬 <엘리자벳>에서 루케니는 지속적인 사건 개입과 시간과 공간으로 넘나들며 관객을 이끌어가고, 토드는 추상적인 의미를 인물화 하여 음악적 변화를 주도하는 대표적인 비선형적 인물이다. 뮤지컬 <서편제>의 비선형적 인물은 대중음악을 공연을 위한 새로운 인 물 춘식으로 다른 음악적 양식을 융합하는 역할을 주로 한다. 동호모는 비선형적인 인물로 죽음과 상처 그리고 오랜 유랑생활을 상징하는 초월적 인물이며 시공간을 이끄는 역할을 한다. 본 연구는 뮤지컬 주인공이 아닌 비선형적인 인물들을 분석하여 무대에서 시공간을 효과적으로 전환하고, 다양한 음악 장르들을 융합할 수 있으며 더 나아가 흥행적인 요소를 가진 뮤지컬 배역을 개발할 수 있다. 뮤지컬에 서 비선형적인 인물들의 연구는 다양한 음악의 융합과 보다 구조적으로 짜임새 있는 뮤지컬을 제작할 수 있다.

주로 소형어선에서 발생하고 있는 연근해에서의 전복사고를 예방하기 위해 소형어선의 복원성 평가는 중요하다. 하지만 국내 ｢어선법｣에서는 24m 미만의 소형어선에 대한 복원성 평가 규정이 미비한 실정이다. 2022년 해양수산부에서 안전복지를 강화하여 고시한 표준어선형에 관한 안전성 기준에 따르면, 표준어선형을 따르는 선박은 길이와 무관하게 안전성 기준에 따른 복원성을 가져야 한다. 이에 본 연구에서는 상기 기준을 활용하여 24m 미만에 해당하는 4.99톤급 어선에 대한 복원성 평가를 수행하고 해당 기준으로 복원성을 평가 하는 것이 적합한지 검토하는 것을 목표로 한다. 또한 다양한 상부구조물을 가지는 4.99톤급 소형어선에 대해서도 해당 기준이 유효한지 검토를 수행한다. 이를 위해 어선의 초기횡메타센타높이(GM)를 이용한 초기복원성과 한계경사각에서의 복원정(GZα)을 평가하였다. 그리 고 현재 표준어선형의 소형어선에서 주로 활용되는 상부구조물의 형태를 활용하여 대상선과 동일한 하부 선형과 제원을 가지는 소형어 선 6종을 추가로 선정하여 상부구조물 변화에 따른 복원성 변화도 검토하였다. 4.99톤급의 표준어선형을 대상으로 한 연구 결과, 안전복 지를 강화한 표준어선형에 대한 안전성 기준은 4.99톤급 표준어선형의 어선에도 적용 가능하며, 상부구조물에 변화에 따른 복원성 변화는 크지 않은 것으로 확인되었다.

유체-구조물-지반 상호작용을 고려한 액체저장탱크의 유한요소 모형을 제시하고, 비선형 지진응답 해석기법을 정식화한다. 탱크 구조물은 기하 및 재료 비선형 거동을 고려할 수 있는 쉘 요소로 모델링한다. 유체의 거동은 acoustic 요소로 구현하고, interface 요소 를 사용하여 구조물과 결합한다. 지반-구조물 상호작용을 고려하기 위해 지반의 근역과 원역을 각각 solid 요소와 perfectly matched discrete layer로 모델링한다. 예제 20만 kl급 액체저장탱크의 지진취약도 해석에 적용하여, 유연한 지반에 구조물이 놓인 경우 부지에 서의 암반노두운동의 증폭 및 필터링으로 인해 지진취약도의 중앙값과 대수 표준편차가 감소하는 것을 관찰할 수 있다.

PURPOSES : Concrete, which is a construction material, is the most widely used compression material; however, unlike steel, it exhibits nonlinear material characteristics. Therefore, to examine the behavior of structures under the nonlinear conditions of concrete materials, one must select an appropriate numerical-analysis technique and a reasonable material model. When performing the nonlinear numerical analysis of a structure using general-purpose structural analysis software, the stress–strain curve or the Mohr–Coulomb failure criterion is typically employed to consider the nonlinear material characteristics. In this study, an efficient nonlinear numerical analysis is conducted by defining the stress–strain curves and Mohr–Coulomb parameters applicable to Strand7 to examine and design the stability of reinforced concrete structures. METHODS : This study was conducted by improving existing data. Based on the tensile region of the concrete stress–strain curve presented in a simple shape and the results of the splitting test, the proposed Mohr–Coulomb parameter was improved based on regulations stipulated in the design standards of concrete structures. The characteristics and usability of the improved material models were examined using concrete splitting tensile and bending models. RESULTS : A yield area distribution similar to that of the reference data is obtained when the Mohr–Coulomb material model is used in the numerical analysis of the concrete splitting tension, thus confirming the validity of the model. In the Mohr–Coulomb material model, nonlinear resistance continues even after the maximum reaction force occurs. However, when the stress–strain curve material model is applied, at the moment the maximum reaction force occurs, the material yields and begins to be damaged. In addition, by applying the Mohr–Coulomb material model to the bending numerical-analysis model, the magnitude of stress in the tensile region from the initial stage exceeds the yield stress defined in the stress–strain curve. CONCLUSIONS : Based on a series of examples, the usability of the proposed concrete stress–strain curve and Mohr–Coulomb parameters is confirmed. However, to obtain numerical-analysis results that are consistent with the nonlinear behavior of actual structures, nonlinear testing of reinforced concrete structures shall be conducted and material models shall be improved.

This study presents code-compliant seismic details by addressing dry mechanical splices for precast concrete (PC) beam-column connections in the ACI 318-19 code. To this end, critical observations of previous test results on precast beam-column connection specimens with the proposed seismic detail are briefly reported in this study, along with a typical reinforced concrete (RC) monolithic connection. On this basis, nonlinear dynamic models were developed to verify seismic responses of the PC emulative moment-resisting frame systems. As the current design code allows only the emulative design approach, this study aims at identifying the seismic performances of PC moment frame systems depending on their emulative levels, for which two extreme cases were intentionally chosen as the non-emulative (unbonded self-centering with marginal energy dissipation) and fully-emulative connection details. Their corresponding hysteresis models were set by using commercial finite element analysis software. According to the current seismic design provisions, a typical five-story building was designed as a target PC building. Subsequently, nonlinear dynamic time history analyses were performed with seven ground motions to investigate the impact of emulation level or hysteresis models (i.e., energy dissipation performance) on system responses between the emulative and non-emulative PC moment frames. The analytical results showed that both the base shear and story drift ratio were substantially reduced in the emulative system compared to that of the non-emulative one, and it indicates the importance of the code-compliant (i.e., emulative) connection details on the seismic performance of the precast building.

Non-uniform reinforced concrete brace facade systems are newly considered to improve seismic performance of reinforced concrete frame buildings under lateral load. For normal and high strength concrete of 30MPa, 80MPa, and 120MPa, the cross-sections of reinforced concrete brace facade systems were designed as different size with same amount of reinforcements. The strengthened frame systems were analyzed by a non-linear two-dimensional finite element technique which was considering material non-linearities of concrete and reinforcing bars under monotonic and cyclic loadings. From the study of non-linear analysis of the systems, therefore, it was provided that the proposed braced facade systems were reliable to improve laterally load-carrying capacity and minimize damages of concrete members through comparisons of load-displacement curves, crack patterns, and stress distributions of reinforcing bars predicted by current non-linear finite element analysis of frame specimens.

본 논문에서는 컨테이너선의 선형 최적 설계 자동화와 관련하여 연구한 내용과 결과를 정리하였다. 컨테이너선은 일반적으로 프루우드 수 0.26 근처에서 운항하는 선박으로 이 속도에서 운항하는 선박 전용 선형 최적 설계 자동화를 구현하기 위하여 최적화 알고리 즘, 선형 변경 알고리즘, 선박 성능 예측 알고리즘, 자동화 알고리즘 그리고 반복적 계산 기법을 적용하여 컨테이너선의 선형 최적 설계 자동화가 가능한 수치해석 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며, HOTCONTAINER라고 명명하였다. 본 연구에서는 선형 최적 설계를 위한 설 계 변수의 적절한 선정을 위하여 민감도 분석 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 개발된 선형 최적 설계 자동화 알고리즘의 신뢰성과 실 선 적용성을 파악하기 위하여 세계적으로 다양한 연구가 진행된 컨테이너 선박인 KCS 선박을 대상 선박으로 하여 선형 최적 설계 자동 화 수치해석을 수행하여 그 결과물로써 최적 선박을 도출하고, 대상 선박과 최적 선박의 조파저항과 파계 그리고 파고를 비교하였다. 결 론적으로 최적 선박이 대상 선박과 비교하여 조파저항이 47.63% 감소한 것을 볼 수 있었으며, 배수량과 접수 표면적은 각각 0.50%, 0.39% 감소한 것을 볼 수 있었다.

In this study, theoretical analyses are performed to investigate the characteristics of the static and dynamic stiffness of a nonlinear vibration isolator system. The vibration isolator system is modeled as an equivalent nonlinear oscillator. Based on the model, the static equilibrium and frequency response solutions are obtained with the variations of external static load and/or system parameters. It is shown that the static stiffness of the nonlinear vibration isolator tends to be hardened with the increase of external static load, which prevents the occurrence of excessively large deflection. This static stiffness-hardening effect is more remarkable with a larger spring constant ratio. The dynamic stiffness is also strengthened when the spring constant ratio increases, which enlarges the force transmissibility and reduces the isolation frequency bandwidth. Thus, the static stiffness- hardening improves the robustness of the nonlinear vibration isolator, whereas the dynamic stiffness-hardening rather degrades its performance. Thus, the opposite tendency of the static and dynamic stiffness-hardening effects should be considered in the design process of the nonlinear vibration isolator.

Recently, in newly constructed apartment buildings, the exterior wall structures have been characterized by thinness, having various openings, and a significantly low reinforcement ratio. In this study, a nonlinear finite element analysis was performed to investigate the crack damage characteristics of the exterior wall structure. The limited analysis models for a 10-story exterior wall were constructed based on the prototype apartment building, and nonlinear static analysis (push-over analysis) was performed. Based on the finite element (FE) analysis model, the parametric study was conducted to investigate the effects of various design parameters on the strength and crack width of the exterior walls. As the parameters, the vertical reinforcement ratio and horizontal reinforcement ratio of the wall, as well as the uniformly distributed longitudinal reinforcement ratio and shear reinforcement ratio of the connection beam, were addressed. The analysis results showed that the strength and deformation capacity of the prototype exterior walls were limited by the failure of the connection beam prior to the flexural yielding of the walls. Thus, the increase of wall reinforcement limitedly affected the failure modes, peak strengths, and crack damages. On the other hand, when the reinforcement ratio of the connection beams was increased, the peak strength was increased due to the increase in the load-carrying capacity of the connection beams. Further, the crack damage index decreased as the reinforcement ratio of the connection beam increased. In particular, it was more effective to increase the uniformly distributed longitudinal reinforcement ratio in the connection beams to decrease the crack damage of the coupling beams, regardless of the type of the prototype exterior walls.

Herein, the existing structural design criteria for highway bridge columns with hollow bars were analyzed. Expanding upon previous research focused on the performance analysis of the columns under compressive loads, load– displacement curves were evaluated and crack analysis was performed under cyclic transverse loads. A three-dimensional nonlinear finite-element structural analysis compared the structural performance of existing steel bars, same-reinforced hollow bars, and reduced hollow bars in detail. Results indicated that with regard to elastic or initial crack behavior, the existing steel bars can be replaced by the other bars. Future research should delve into inelastic behavior and strategies to ensure seismic performance.

횡하중에 작용하는 철근 콘크리트 기둥은 연성능력 확보를 위해 띠철근의 양 단부를 135° 구부려 시공하는 상세가 요구된다. 그러 나 이러한 띠철근 상세는 시공이 매우 까다로와 실제 현장에서는 제대로 시공이 되지 않기도 한다. 이를 대체하기 위해 본 논문에서는 강재 클립형 연결장치가 적용된 철근 콘크리트 기둥에 대해 횡방향 반복가력 실험을 수행하고 그 구조적 성능을 평가하였다. 총 4개 의 실험체가 제작되었으며 주요 실험변수는 강재 클립형 연결장치 및 고강도 콘크리트 사용 여부이다. 또한 대상 구조물에 대해 3차 원 유한요소해석 모델을 개발하고 이에 대한 비선형 해석을 수행하였으며, 해석 및 실험결과를 비교하고 분석하였다. 그 결과 강재 클 립형 연결장치가 설치된 콘크리트 기둥이 반복 횡하중에 대해 기존의 표준갈고리 상세를 지닌 콘크리트 기둥과 동등한 혹은 그 이상 의 성능을 지니고 있으며, 개발된 유한요소해석 모델이 실험결과를 정확히 잘 예측하는 것으로 나타났다.

본 논문에서는 인장 좌굴 현상을 소개하고 이를 이용한 음의 포아송 효과를 가지는 구조물에 대한 분석을 다룬다. 일반적으로 널리 알려진 좌굴은 압축하중 하에서의 안정성 문제임에 반하여, 인장 좌굴은 인장에 의해 국소적으로 압축력이 생겨 발생하는 좌굴이다. 고전적인 좌굴에 비하여 비교적 최근의 연구이기 때문에 상대적으로 잘 알려지지 않았다. 이에 인장 좌굴 현상을 에너지 관점에서 고 찰하고, 해석을 위하여 비틀림 스프링을 가지는 비선형 트러스 유한요소의 정식화를 수행하였다. 비선형해석을 통해 후좌굴 거동을 분석하고 비틀림 스프링이 주요 인자임을 확인하였다. 이러한 후좌굴 거동은 음의 포아송 비를 가지는 구조물에 적용할 수 있으며, 기 계적 스위치 등의 장치에 적용할 가능성을 보였다. 얻어진 결과들의 정확성 확인을 위하여 해석해와 상용 유한요소해석 결과들과 비 교하여, 개발된 유한요소 모델이 기초 설계에 유용함을 보였다.

Modular construction is an economical and efficient construction that reduces time and costs by manufacturing units in factories and constructing them on site. Currently, the demand for modular construction is increasing not only abroad but also domestically. As the demand for modular construction increases, a lot of development and research on connections between modular units are being conducted. Connections between modular units should be quick and simple to assemble when assembling units on site, and should be in a form that allows each unit to be connected regardless of direction. In addition, it must be able to exert sufficient strength against external loads. In this study, a connection between modular units using connecting steel plates and bolts was proposed, and the nonlinear behavior of the connection to external lateral force was analyzed through finite element analysis, and resistance performance was evaluated.