예부선이 항행할 경우 부선의 회두운동으로 인하여 예선은 조종성능에 제한을 받기 때문에 부선의 회두운동을 감소시켜야 안전한 예항업무를 이행할 수 있다. 본 연구에서는 부선의 침로안정성을 향상시키기 위한 방안으로 부선의 회두운동에 영향을 미치는 항목들을 조사하기 위하여 수조실험을 실행하였다. 선수 형상에 따라 회두운동 특성이 다르게 나타나기 때문에 서로 다른 선수 형상을 지닌 부선 모델을 대상으로 스케그의 영향, 예인선속의 영향, 예인삭 길이의 영향, 브라이들의 영향에 대하여 종합적으로 분석하였다. 실험결과 스케그의 설치 위치에 의한 효과는 선수형상에 따라서 다르게 나타나고 있는 모습을 보여주고 있다. 부선의 회두운동은 부선에 연결된 예인삭의 길이가 길수록 부선의 회두가 작아짐을 알 수 있었다. 또한 예인삭만 연결한 상태보다 예인삭에 브라이들을 연결하는 것이 부선의 회두가 작아지며, 브라이들의 길이가 길어질수록 부선의 회두운동이 크게 작아짐을 알 수 있었다.

In this study, a shape design and an analysis considering structural stability were investigated to develop an icosahedron-based hemispherical modular dome. To design this modular dome, a program that can perform icosahedron shape modeling, modularization of joint connection members, and the analysis of structural stability was developed. Furthermore, based on the adopted numerical model, the eigen buckling mode, unstable behavior characteristics according to load vector, and the critical buckling load of the modular dome under uniformly distributed load and concentrated load were analyzed, and the resistance capacities of the structure according to different load vectors were compared. The analysis results for the modular dome suggest that the developed program can perform joint modeling for shape design as well as modular member design, and adequately expressed the nonlinear behaviors of structured according to load conditions. The critical buckling load results also correctly reflected the characteristics of the load conditions. The uniformly distributed load was more advantageous to the structural stability than concentrated load.

This study was carried out to analyze the effect of wind load on the structural stability of a container crane loading/unloading a container on a vessel. The overturning moment of a container crane under wind load at 75m/s velocity was estimated by analyzing reaction forces at each supporting point. And variations of reaction forces at each supporting point of a container crane were analyzed according to the wind load direction and boom shape.

본 연구에서는 설계민감도 해석기법을 사용하여 구조물의 안정성, 즉 좌굴을 고려한 형상 최적설계를 수행하였다. 형상 변수를 고려한 설계민감도 해석을 수행하기 위해 전미분 개념을 도입하고, 이를 이용하여 연속체기반의 변분방정식을 미분하여 민감도공식을 유도하였다. 기존의 유한차분법과 비교할 때 설계민감도 해석법의 장점은 설계변수의 갯수에 상관없이 매우 적은 해석횟수를 가지고도 민감도를 더 정확하게 계산할 수 있으며, 해석결과만을 이용하여 민감도계산을 수행하므로 상용 해석 소프트웨어를 활용할 수 있다는 것이다. 한편 좌굴문제를 다룰 때는 일반적으로 보나 쉘 같은 구조요소를 이용하지만 본 연구에서는 솔리드 요소를 이용한 연속체 모델로 고려하였는데 그 이유는 연속체 모델을 이용하면 뚱뚱한 형상뿐만 아니라 보나 쉘 같은 슬림(slim) 한 모델을 모두 해석할 수 있기 때문이다 설계민감도를 활용하여 여러 가지 좌굴문제에 대해 형상 설계민감도 계산 및 최적설계를 수행하였다. 그 결과 실행함수가 매우 빠르게 수렴하는 것을 확인할 수 있었고, 설계변수가 많아지고 해석시간이 길어질수록 더 효율적인 것을 알 수 있었다.

3D 프린팅에 사용될 건설재료는 형태 안정성(shape stability), 워커빌리티, 틱소트로피(thixotropy) 이 세가지 특성을 고려 해야 한다. 본 연구에서는 모르타르에 대해 스퀴즈 플로 시험을 통해 그 성능을 평가하였다. 만능재료시험기를 통해 원통형으로 성형된 모르타르에 대하여 압축 하중을 주어 수직변위를 측정하였다. 배합직후부터 120분 까지 30분 간격으로 스퀴즈 플로 시험을 진행하여 틱소트로피의 영향을 측정하였다. 또한 잔골재의 일부를 마이크로 실리카로 치환하여, 마이크로 실리카가 프린팅 재료의 형태 안정성에 끼치는 영향을 모르타르의 강성과 탄성한계점을 측정하여 분석하였다. 마이크로 실리카 의 치환율이 높을수록 형태 안정성은 향상됨을 확인하였다.

최근 지구온난화 및 기후변화에 의한 재난이 빈발하고 있어 미국이나 네덜란드 같은 제방 선진국에서는 특수한 경우 적게는 500년, 크게는 10,000년 빈도의 홍수위까지도 고려하는 극단적인 수준의 제방설계기준을 적용하고 있다. 우리나라도 지난 몇 년간 국가하천을 중심으로 대하천 정비사업이 추진되었다. 주로 하천준설과 제방증축 및 신축 등으로 진행된 사업에 의해 하천환경이 광범위하게 변화되었으나 제방의 안전과 관련된 하천환경 변화에 대응하는 구체적인 대응방안을 제시하지는 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 제방침투감지시스템 Testbed가 구축되어 있는 낙동강 회천의 율지제를 대상으로 제방 안전성을 평가하였다. 평가방법은 간극수압 계측자료를 이용하여 2차원 지하수 침투모형인 SEEP/W를 이용하여 제방의 파이핑 현상을 분석하였으며, 제방의 형상과 홍수파형에 따른 침투현상을 모의하여 제방안정성을 평가하였다.

70~80년대에 다수의 고속도로 건설과 함께 축적된 고속도로 터널에 대한 설계 및 시공기술에 비하여 철도터널의 설계는 최근들어 활발하게 이루어지고 있는 상황이다. 따라서 고속도로 터널과 철도 터널의 비교시에는 다소간의 시간적인 차이가 있는 것이 사실이다. 본 논문에서는 서로 비슷한 굴착단면적을 갖고 있으나 단면형상에서 차이를 나타내는 고속도로 2차로 자연환기터널과 선로중심간격 4.3m의 복선철도터널에 대해 동일한 조건하에서 지보재를 설치하지 않은 경우와 지보재를 설치한 경우에 대해 수치해석을 수행하여 단면형상 차이에 따른 터널 주변암반에 발생하는 주응력크기 및 축차응력 비교를 통한 터널의 안정성을 비교․분석하였다.