선박 및 교량 구조물은 일종의 길이가 긴 박스형 구조로서 수직 굽힘 모멘트에 대한 저항력이 설계의 주요 인자이다. 특히 선박 거더는 반복적으로 불규칙적인 파랑하중에 장시간 노출되어 있기 때문에 구조부재의 연속 붕괴 거동을 정확하게 예측하는 것이 무엇보다 도 중요하다. 본 논문에서는 순수 휨모멘트를 받는 박스거더의 하중 변화에 따른 좌굴을 포함한 소성 붕괴 거동을 수치해석적 방법을 이용 하여 분석하였다. 분석대상은 Gordo 실험에서 사용한 세 가지 박스거더로 선정하였다. 구조강도 실험 결과와 비선형 유한요소해석에 의한 결과를 비교하여 차이가 발생하는 원인에 대해서 고찰하였다. 본 논문에서는 카본스틸 재료의 제작 시 필연적으로 사용하는 용접열에 의한 초기 처짐의 영향을 반영하기 위하여 전체와 국부적인 처짐 형상의 조합을 제안하였고, 이 결과는 실험 결과와 거동 및 최종강도 추정율이 7% 이내에서 잘 일치하고 있었다. 논문에서 검토한 절차 및 초기 처짐 구성에 대한 내용은 향후 유사 구조물의 최종강도를 분석하는데 좋 은 지침으로 사용할 수 있다.

In this study, we performed thermal safety design of the electric module of a heat-loaded equipment with consideration of its heat dissipation performance. Initially, we calculated the heat dissipation of natural convection to choose a cooling method. Based on this, we found that some modules required forced convection and selected an air-cooling method with an outdoor temperature of 43 degrees Celsius, which is the maximum temperature in Korea. Prior to module production, we performed thermal analysis of each module and proceeded with a design to increase the thermal conductivity of the module as a primary step, and subsequently proceeded with Heat Sink design to maximize the heat dissipation performance. After considering various constraints according to the system requirements and designing the cooling path, we experimentally and analytically secured thermal safety at the operating temperature of the equipment.

Flow prediction was carried out through observational survey and three dimensional multi-layered numerical diagnostic model experiment to clarify the time and spatial structure of tidal current and residual flow dominant in the sea exchange and material circulation of the waters around Geumo Islands in the southern waters of Korea. The horizontal variation of tidal current is so large that it causes asymmetric tidal mixing due to horizontal eddies and the topographical effect creating convergence and dispersion of flow direction and velocity. Due to strong tidal currents flowing northwest-southeast, counterclockwise and clockwise eddies are formed on the left and right sides of the south of Sori Island. These topographical eddies are created by horizontal turbulence and bottom friction causing nonlinear effects. Baroclinic density flows are less than 5 cm/s at coastal area in summer and the entire sea area in winter. The wind driven currents assuming summer and winter seasonal winds are also less than 5 cm/s and the current flow rate is high in winter. Density current in summer and wind driven current in winter have a relatively greater effect on the net residual flows (tidal residual current + density current + density driven current) around Geumo Islands Sea area.

This paper investigates the stress-reducing preventive maintenance model through numerical experiments. The preventive maintenance model is used to analyze the relationship between related conditions and variables to gain insight into the efficient operation of the system when performing preventive maintenance in real-world situations. Various preventive maintenance models have been developed over the past decades and their complexity has increased in recent years. Increasing complexity is essential to reflect reality, but recent models can only be interpreted through numerical experiments. The stress-reducing preventive maintenance is a newly introduced preventive maintenance concept and can only be interpreted numerically due to its complexity, and has received little attention because the concept is unfamiliar. Therefore, for information purposes, this paper investigates the characteristics of the stress-reducing preventive maintenance and the relationship between parameters and variables through numerical experiments. In particular, this paper is focusing on the economic feasibility of stress-reducing preventive maintenance by observing changes in the optimal preventive maintenance period in response to changes in environmental stress and the improvement factor. As a result, when either the environmental stress or the improve effect of stress-reducing preventive maintenance is low, it is not necessary to carry out the stress-reducing preventive maintenance at excessive cost. In addition, it was found that the age reduction model is more economical than the failure rate reduction model.

본 연구에서는 완도 해역에서 단기적인 수온의 변화에 영향을 주는 요인을 파악하기 위하여 시계열 분석을 실시하였다. Power spectrum 결과에서 기온은 약 24 hr에서 peak를 보였으나 수온과 조위는 약 12 hr 및 24 hr에서 peak가 나타났다. 수온과 조위의 상관 성을 파악하기 위해 coherence 분석을 실시한 결과, 두 변수는 반일주기에서 0.92로 높은 상관성을 보였다. 또한 수온의 시·공간적인 분포를 파악하기 위하여 수치실험을 실시하였다. 대조기에는 최강 낙조와 최강 창조 시의 평균 수온차가 0.3 인 반면, 소조기에는 평균 수온차가 0.13 로 작았다. 대조기의 수온차가 큰 이유는 비교적 수온이 낮은 외해수가 강한 조류에 의해 창조 시 유입되고 낙조 시 빠져나가기 때문인 것으로 판단된다. 전반적으로 수온은 외해보다 연안에서 높게 나타났다. 외해보다 연안은 수심이 얕기 때문에 일사량에 의해 수온이 빠르게 증가하기 때문인 것으로 사료된다.

본 연구에서는 연안용승이 발생하는 한국 동해연안을 대상으로 용승류 발생분포와 용승유량을 파악하고자 수치실험을 실시 하였다. 여기서 연안용승이 발생한 2013년 하계의 CTD 관측자료 및 정선자료(NIFS) 에서 수온 염분 값을 모델에 적용하였다. 또한, Case 별 실험은 하계에 가장 높은 빈도를 보이는 남풍과 남서풍에 풍속의 변화(3, 6 m/s 그리고 9 m/s)를 주었다. 풍속이 강한 조건일수록 상 승류의 강도와 분포범위가 넓게 나타났다. 그리고 남서풍은 남풍에 의한 용승역의 분포와 상승유속의 강도에 비해 강하고 넓었다. 동해 안의 5개 연안에서 용승유량을 산정한 결과 포항, 영덕, 후포, 부산, 그리고 울산 순으로 나타나며 남풍에 비해 남서풍의 조건에서 용승 유량이 약 1.5배 크게 나타났다. 남서풍 9 m/s에 의한 용승역은 약 17 22 km/day의 수평적 확산 속도로 바람이 1주일 이상 지속된다면 포항 남쪽 연안에서 발생된 용승현상에 의해 발생된 냉수대는 울릉도 근해까지 확장한다.

Fuel consumption in fisheries is a primary concern due to environmental effects and costs to fishermen. Much research has been carried out to reduce the fuel consumption related to fishing operations. The fuel consumption of fishing gear in fishing operation is generally related to hydrodynamic resistance on the gear. This research is to propose a low drag generated midwater trawl in terms of the gear design improvement using simulations. The results from the simulation were verified with results that mirrored the model experiments. From the results, the resistance force of the proposed gear decreased to 29% compared to that of the current gear. Furthermore, the gear performance also improved with increased gear mouth compared to the current one. Therefore, the proposed gear will be helpful to reduce the greenhouse gases from fishing operation. It will also contribute to the fishing industry by saving fuel.

본 연구는 해수유동모델을 이용하여 하계 한국 남해안 양식장 부근에서 수온의 시·공간적인 분포를 파악하였다. 한국 남해 조류의 흐름은 창조시 서향, 낙조시 동향하며, 쓰시마 난류의 흐름은 50 m보다 깊어지는 외양에서 연안에 비해 강하게 동북향 하였다. 조류, 바람, 쓰시마 난류 및 실시간 수온을 고려한 해수유동에서 하계 수온의 분포는 반폐쇄성 해역에서 26~28℃로 높게 나타났으며, 외양으로 갈수록 낮아져 18~22℃로 나타났다. 반폐쇄성 내만의 형태를 가지는 해역의 해수교환량을 계산한 결과 광양만 10,331 m³/sec, 여수-가막만 16,935 m³/sec, 그리고 거제-한산만은 13,454 m³/sec로 나타났다. 해수교환량이 적은 해역일수록 수온이 비교적 높게 나타난다.

마산만에서 수치모델을 이용하여 해파리의 시·공간적 분포를 파악하였다. 먼저 3차원 해수유동모델(POM)을 이용하여 조석, 바람, 수온·염분의 효과를 고려한 잔차류를 계산하였다. 마산만의 마산항, 중공업단지, 가포신항에서 발생한 해파리의 거동을 파악하기 위하여 잔차류에 의한 입자추적자 모델을 이용하였다. 해파리의 분포는 마창대교 북쪽해역에서 최대인 2,533 개체수가 나타났다. 이와 같은 현상은 잔차류의 다방향으로 혼재하는 흐름과 지형적인 영향으로 판단된다. 해파리의 이동에 영향을 미치는 잔차류가 우세한 해역에서 외력조건에 따른 해파리의 집적도를 알아보기 위해서 조석잔차류, 취송류, 밀도류의 유형별 수치실험을 하였다. 특히 마산만의 마창대교와 마산만 입구인 모도해역에서는 취송류(바람에 의한 효과)가 해파리의 집적에 탁월한 것을 확인하였다.

Reinforced concrete shear walls with deficient reinforcement details are tested under cyclic loading. The deficiency of reinforcement details includes insufficient splice length in U-stirrups at the ends of horizontal reinforcement and boundary column dowel bars found in existing low- to mid-rise Korean buildings designed non-seismically. Three test specimens have rectangular, babel and flanged sections, respectively. Flexure- and shear-controlled models for reinforced concrete shear walls specified in ASCE/SEI 41-13 are compared with the flexural and shear components of force-displacement relation extracted separately from the top displacement of the specimen based on the displacement data measured at diverse locations. Modification of the shear wall models in ASCE/SEI 41-13 is proposed in order to account for the effect of bar slip, cracking loads in flexure and shear. The proposed modification shows better approximation of the test results compared to the original models.

본 연구에서는 인천공항 제2계류장 관제소에 설치될 예정인 AMD에 선형제어알고리즘인 속도피드백 알고리즘을 적용하여 제어효율 및 안전성을 평가하였다. 공장성능시험 결과와 수치해석 프로그램의 해석결과를 비교하여 AMD가 설계의도대로 제어를 수행하는지 여부를 분석하였다. 또한 제어알고리즘에 의한 순수제어력에 추가되는 게인스케줄링과 원점보정신호가 제어력에 미치는 영향을 실험을 통해 확인하였다. AMD의 성능시험 결과 게인스케줄링과 원점보정신호는 제어효율에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였으며, 구조물에 큰 외력이 작용하는 경우에 발생하는 AMD 질량체의 과도한 이동으로 인해 구조물에 손상을 입힐 수 있는 문제에 대한 안전성을 검증하였다. 추가적으로 제어효율지수를 도입하여 AMD의 제어 상태를 모니터링한 결과, 적용된 알고리즘이 효과적으로 구조물을 제어함을 확인하였다.

본 논문에서는 기존의 POM(Princeton Ocean Model) WAD(Wetting and Drying) 모형을 연안역에서 조석조류의 계산에 적합하도록 개경계에서 조석조화상수를 입력하여 사용할 수 있도록 하였고, CTS(Computing Time Saving) 기법을 도입하여 계산시간을 단축할 수 있도록 개선하였다. 이와 같이 수정된 모형은 장방형 내만에 하나의 절점을 갖는 정상파에 대한 해석해 실험과 유속 및 열확산에 대한 수리모형 실험결과와 비교하여 좋은 결과를 얻었다. 그리고 간석지가 발달한 광양만의 현지해역에 이 CTS 기법을 적용하여 계산시간이 39.4% 단축되는 결과를 얻었다.

본 연구는 한국 남해 연안에서 하계에 상습적으로 발생하는 유해적조생물의 이동과 확산에 관하여 파악하는 것이다. 먼저 3차원 해수유동모델(POM)을 이용하여 조석의 효과, 수온·염분, 바람 효과 및 쓰시마난류를 고려한 잔차류를 계산하였다. 잔차류에 의해 부유이동하는 적조생물의 시간에 따른 공간적인 분포를 파악하기 위하여 국립수산과학원의 적조속보 자료를 이용하여 한국 남해안에서 유해적조의 최다 발생한 3개 지역 가막만(Case 1), 미조연안(Case 2), 미륵도연안(Case 3)을 선정하여 적조발생을 유형별로 수치실험을 하였다. 가막만 남부해역에서 적조가 발생한 경우(Case 1)는 발생지점으로부터 서쪽에 위치한 나로도주변해역과 여자만으로 주로 이동 확산하였다. 미조연안에서 적조가 발생한 경우(Case 2)는 발생해역의 북동측에 위치한 해역으로 입자들이 주로 이동하는 것으로 나타났다. 그리고 미륵도 주변해역에서 입자가 발생한 경우(Case 3)는 욕지도주변해역과 자란만-사량도 주변해역에서 가장 많이 분포하였다. 특히 Case 3의 경우 확산된 입자가 연구 해역의 남동쪽에서 북동향하여 진행하는 쓰시마 난류의 영향을 받아 거제도 남부와 동부해역에 분포하는 현상을 볼 수 있다.

화산재의 확산 특성을 분석하고, 침적량의 예측 가능성을 평가하기 위하여, 2011년 1월26일 분화가 시작된 일본 기리시마 화산을 대상으로 WRF와 확산모형 FLEXPART를 이용한 수치모의실험을 실시하였다. 지상 1 km 이하 대기경계층내의 화산재 확산 특성은 26일 방출된 입자의 경우 주풍을 따라 집중되는 경향을 보이지만, 27일 방출된 화산재는 큐슈남부에 발달한 고기압의 영향으로 기리시마 만까지 확산된다. 겨울철의 강한 시베리아 기단이 발달한 26일의 경우, 기리시마 화산 풍하측에 위치한 미야기 현 중앙 산악 후면의 좁은 영역에서 집중적으로 침적이 이루어진다. 또한 분화 지역 주변의 국지적인 고기압의 발달은 화산재의 수평 확산을 증대시키는 역할을 한다. 침적량의 분포는 정량적인 측면에서 실제 화산 분출에 따른 영향과 매우 유사한 경향성을 보이고, 제시한 수치모의실험은 화산재의 이동 및 침적량 예측 및 산정에 적절하다고 판단된다.