본 논문에서는 전산점근해석기법을 사용하여 복합재료 보에 대한 경계층 해를 계산하고, ANSYS 결과와 비교 검증하였다. 경계층 해는 내부해와 순수 경계층 효과의 합으로 표현되기 때문에, 내부 및 경계층에 대한 수학적으로 엄밀한 정식화를 요구한다. 전산점근 해석기법은 수학적으로 매우 강력한 기법으로, 이러한 문제에 유용하다. 그러나 경계층과 내부 해들의 연결을 시키기 쉽지 않은데, 본 연구에서는 가상일의 원리를 통해 생브낭의 원리와 내부 및 경계층 문제를 체계적으로 분리하였다. 경계층 해는 팝코비치-패들 고유 벡터를 계산하여, 실수부와 허수부 벡터들의 선형 조합으로 표현하고, 내부 해의 워핑 함수들을 보상할 수 있도록 최소오차 자승법을 적용하였다. 계산된 해들은 2차원 유한요소 해석 결과와 비교하여 정성적일 뿐만 아니라 정량적으로도 잘 일치하는 결과를 얻었다.

현대사회에서 미술교육과 미술작품 제작 현장은 정보와 이미 지를 비롯한 폭발적인 성장 속에서 새롭게 전개되고 있다. 이 러한 사회·문화적 방향성의 모색이 필요하고 새로운 관점의 재정립이 요구되는 상황에서 인간과 교육을 둘러싼 사회에서의 미술교육에 대한 새로운 방법론적 접근이 필요하다. 현재 우리 나라 미술교육현장에서 수채화는 점점 도태되어 간다. 화랑가 의 유화 선호, 재료와 도구 사용에 대한 인식, 기법의 난이도 등으로 인해 다른 장르의 그림보다 소외되고 있다. 그 이유 중 가장 큰 문제점은 기초과정을 넘어선 작품 만들기 과정에서 드 러나는데 그것이 바로 보조재료 사용에 대한 미숙함이다. 수채화 제작은 기름을 사용하는 유화와는 달리 물을 사용함으 로 예술의 표현형식과 감상 효과에서 동양인의 체취에 더 친근 감을 주는 매체이다. 수채화 물감을 이용한 작업은 그 자체로 하나의 도전이라고 할 수 있을 정도로 어렵지만, 보조재료를 이 용한 기법을 활용한다면 더 수준 높은 작품성을 발휘할 수 있을 것이다. 수채화에서 중요한 점은 수채화 물감이 투명체 매체라 는 것인데 미세한 입자로 이루어져 있어 어두운색 위에 밝은색 을 덧칠할 수 없다는 것 때문에 작품제작 시 상당한 난관에 부 딪혀 쉽게 작업을 포기하게 되는 것이 현실이다. 본 연구에서는 그런 점을 개선하기 위해 현대미술에서 수채 화 채색작업을 중심으로 <마스킹 액(Masking fluid)> 보조재 료의 활용방안을 제시하고자 한다. 마스킹액을 이용한 여러 가 지 수채화 채색방법과 보조재료의 활용법을 제안함으로써 현장 에서 갖는 문제점에 대해 논의하고, 더욱 질 높은 미술교육과 작품제작에 이바지할 방안을 새롭게 모색하고자 한다.

In this study, the failure characteristic of the center floor of a front-wheel drive vehicle was investigated according to material. UHSS, Al6061-T6, CFRP, and CFRP-Al were used as materials. As the analysis condition, a fixed support was applied to the rear surface of the center floor and a forced displacement of 2 mm/sec was applied to the front surface. As the result, when comparing with the equivalent stress and strain energy according to the material, it was found that UHSS, Al6061-T6, CFRP, and CFRP-Al were higher in the order. Also, when comparing with the equivalent strain due to the material, it was shown that the equivalent strain was high in the order of Al6061-T6, UHSS, CFRP and CFRP-Al. As for the damage characteristic of the center floor according to the material, it was found that the highest structural stability was obtained when UHSS was used. However, it was found that it was good to utilize Al6061-T6 in order to acquire the structural stability along with the structure with the lighter weight.

In recent years, studies on various 3D scanner applications, including those on quality control and reverse engineering, have been conducted in the shipbuilding industry. Appropriate scanner selection, scanning environment setting by targets, and data postprocessing are essential for effective 3D scanning projects for small crafts. In this study, a non-contact handheld-type 3D scanner was used for molds and hull products for the 10– 30-ft class of small crafts. Small crafts have fewer geometric features and several glare surfaces; thus, anti-glare and texture feature addition preprocessing is critical. The 3D scanning results are used for geometry quality control of single panels and curved surfaces in craft hulls. Consequently, international rule-based weight estimation calculation sheets have been developed and applied for product weight quality control.

이 논문은 재료의 전기 전도도 분포를 재구성하는 전기임피던스 단층이미지 기법(electrical impedance tomography; EIT)을 제시한다. 이 문제는 구조물 표면의 전극에서 측정된 전위와 계산된 전위의 차를 최소화하여 전기 전도도의 공간적 분포를 재구성하는 최적화 문제로 정의된다. 전류 입력 시 전위를 구하는 정해석 문제의 수학적 모델로서 완전전극모델(complete electrode model; CEM)을 사용하였다. 완전전극모델은 전기 포텐셜에 대한 라플라스 방정식과 전류 입력에 따른 경계조건들로 구성되는 경계값 문제이다. 완전전극모델 해의 정확성을 검증하기 위하여 유한요소법을 이용해 구한 원형 구조물의 전위해와 Technology Computer Aided Design(TCAD) 소프트웨어를 사용해 얻은 결과를 비교하였다. 완전전극모델의 지배방정식과 경계조건을 구속조건으로 하는 최적화 문제를 라그랑주 승수법(lagrange multiplier method)을 이용해 비구속 최적화 문제로 전환하고 라그랑지안의 1차 최적화 조건으로부터 전극에서의 전위 차를 최소화하는 최적의 전기전도도 분포를 도출 하였다. 원형 균일영역의 전기 전도도 분포를 재구성하는 역해석 예제를 통해 완전전극모델 기반 EIT 프레임워크의 적용성을 검토하였다.

본 논문에서는 풍력 블레이드와 같이 세장비가 크고 초기 비틀림이 존재하는 복합재료로 구성된 블레이드에 대한 이차원 단면의 차원축소와 복원관계를 이론적으로 기술하였다. 그리고 VABS 이용한 보의 차원축소모델에 대한 유효성을 검증하기 위해 선행연구 모델을 활용하여 기존 연구결과를 수치적으로 비교하였다. 실물과 가장 가까운 날개 구조물 2차원 형상에 단 면해석을 적용하여 정밀한 단면의 이산화를 수행하고 VABS를 이용하여 블레이드의 특성(질량행렬, 강성행렬)을 포함한 1 차원 보 모델링을 수행하였다. 1차원 보 모델을 통해 세장비가 큰 날개 구조물의 거동을 확인하고 내부하중을 계산하여 단 면위치에서 변형률 복원을 수치적으로 계산하고 이산화된 단면에 수치적으로 매핑하여 시각적으로 확인하고 여유마진을 계 산하였다.

본 연구에서는 기지개와 미시구멍으로 구성된 복합재료에 입자보강 복합재료의 등가 재료상수 예측기법인 평균장 근사이론과 등가원리를 적용하여 위상 최적화에 필요한 등가 재료상수와 설계변수와의 상관관계식을 유도하였다. 또한, 유도된 관계식에 중간값을 갖는 설계변수의 수를 줄이기 위하여 벌칙인자를 도입하였다. 그리고 본 연구의 타당성을 검증하기 위하여 벌칙인자가 도입된 위상 최적화문제를 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 해석하였다.

초고층 구조물 및 특수 구조물의 수요 증가로 별도 다짐 없이도 타설 가능한 고유동 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 고유동 콘크리트는 유동화제 사용 및 다양한 시멘트계 재료로 배합 되는데, 배합실패 또는 유동화제의 과다 첨가 등으로 인해 타설 시 콘크리트 재료분리를 발생 시킬 수 있다. 재료분리는 블리딩 및 골재의 침하로 콘크리트 내구성에 큰 영향을 미치기 때문에 정확하게 평가하여야 한다. 이에 따라, 습식체가름에 따른 기존 평가 방법의 한계점을 보완하기 위해 전기비저항 측정을 이용하여 고유동 콘크리트의 재료분리에 끼치는 영향을 분석하고 평가하고자 하였다.

콘크리트 구조물이 화재 손상을 입을 경우 노출온도 및 지속시간에 따라 구조물의 심각한 성능 저하를 야기하며, 콘크리트의 재료 물성 저하를 수반한다. 화재 손상을 입은 콘크리트 구조물의 재사용여부 및 보수보강 판단을 위해서는 손상 직후 및 재양생 조건에 따른 주요 손상 부위의 면밀한 손상 평가가 필요하다. 본 연구에서는 재양생 조건에 따른 화재 손상을 입은 콘크리트의 재료물성 회복에 관한 실험적 연구 를 수행하였다. 화재 손상을 입은 콘크리트 시편을 상대습도 및 재양생 기간을 달리한 재양생 조건을 적용하였으며, 충격공진기법을 도입하여 콘크리트 시편의 화재 손상 전후 및 재양생 이후의 동탄성계수를 측정하여 손상 정도를 평가하였다. 측정된 결과로부터 재양생 조건 중 높은 상 대습도 조건에서 지배적으로 재료물성의 회복이 발생하였다. 추가적으로 콘크리트 시편의 동탄성계수 및 인장강도의 직접적인 비교 및 선형 회귀분석을 수행하여 재양생 조건에 따른 영향을 분석하였으며, 이를 토대로 높은 습도 조건에서 동탄성계수의 회복이 인장강도에 비해 두드 러지게 나타남을 확인하였다.

폴리비닐알코올 섬유와 폴리에틸렌 섬유 등의 합성 섬유는 고연성 섬유보강 시멘트 복합재료를 제조하는데 성공적으로 사용되고 있다. 폴리프로필렌 섬유 역시 복합재료를 제조하는데 사용되고 있지만, 고연성을 구현하는 목적보다는 고온에 노출된 콘크리트의 내화 성능 향상 목적으로 사용되고 있다. 이 연구에서는 폴리프로필렌 섬유로 보강된 시멘트 복합재료의 성능을 향상시키는 방법에 대하여 논하고자 한다. 폴리프로필렌 섬유보강 시멘트 복합재료의 성능을 평가하기 위하여 5가지 배합을 결정하였다. 1종 보통포틀랜드시멘트 (OPC)와 OPC를 다량 치환한 플라이애시를 결합재로 사용하였고 물-결합재 비는 0.23~0.25이다. 또한 부피비로 2%의 폴리프로필렌 섬유가 사용되었으며, 연성을 향상시킬 목적으로 폴리스틸렌 비드가 사용되었다. 슬럼프, 밀도, 압축강도, 1축 인장 실험을 포함한 일련의 실험을 수행하였으며, 실험결과, 파괴역학, 마이크로역학, 통계이론을 이용하여 폴리프로필렌 섬유보강 시멘트 복합재료의 성능을 향상할 수 있는 것으로 나타났다.