During the reign of King Sejong in the Joseon Dynasty (1433-1438), the Daegyupyo (large gnomon) was produced. The Daegyupyo, with a crossbar (horizontal bar), was used to observe the length of the gnomon’s shadow cast by the sun passing at the meridian. The shadow of this crossbar can be obtained using a measurable device called the Yeongbu (shadow definer). These Daegyupyo and Yeongbu are described in detail in the “Treatise on Astronomy” of Yuan History or “Celestial Spheres and Globes” of Jega-Yeoksang-Jjp (Collected Discourses on the Astronomy and Calendrical Science of the Chinese Masters). According to Jega-Yeoksang-Jjp, the Yeongbu had a structure similar to a door attached to its frame. A pinhole is located in the center of a copper leaf corresponding to the door of the Yeongbu. The image of the sun’s meridian transit and the shadow of the crossbar through the pinhole are projected onto the surface of the Daegyupyo’s ruler stone. Unlike the width and length of the Yeongbu, the height of the Yeongbu is not recorded. This research analyzed the height of the Yeongbu required to maintain the constant distance from the pinhole to the ruler stone surface. Based on these assumptions, it was estimated that 8 to 13 Yeongbu of different heights would be needed for observations using the Daegyupyo in Seoul. To accommodate the need for Yeongbu of various heights, this study proposed a model for a stackable Yeongbu with an adjustable height.

Truss structures, widely used in engineering, consist of straight members transferring axial forces. Traditional analysis methods like FEM and the Force Method become computationally expensive for large-scale and nonlinear problems. Surrogate models using Artificial Neural Networks (ANNs), particularly Physics-Informed Neural Networks (PINNs), offer alternatives but require extensive training data and computational resources. Variational Quantum Algorithms (VQAs) address these challenges by leveraging quantum circuits for optimization with fewer parameters. Variational Quantum Circuits (VQCs) based on Quantum Neural Networks (QNNs) utilize quantum entanglement and superposition to approximate high-dimensional data efficiently, making them suitable for computationally intensive tasks like surrogate modeling in structural analysis. This study applies QNNs to truss analysis using 6-bar and 10-bar planar trusses, assessing their feasibility. Results indicate that residual-based loss functions enable QNNs to make reliable predictions, with increased layers improving accuracy and a higher Q-bit count contributing to performance, albeit marginally.

이 연구는 다목적 선박(MPV)의 공기역학적 구조물 설계, 분석 및 향상을 통해 그린 워터 압력에 의한 구조적 안전을 보장하고, 탈탄소화 및 에너지 효율성에 이바지하는 방법을 기술하였다. 유한 요소 분석(FEA)을 통한 초기 평가에서 좌굴 발생에 대한 잠재적인 취약점 이 있음을 확인하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 보강재(Carling stiffener)와 두께 증가를 통하여 응력을 재분배하고 국부적인 좌굴 발생의 위험을 최소화하였다. 보강 후 분석 결과, 한국선급(KR)의 안전 기준인 항복 강도, 미국 선급(ABS) 좌굴 강도 및 노르웨이 표준(NORSOK) 변 위 기준을 모두 충족하는 것이 확인되었다. 결과적으로 고유치 좌굴 해석 결과가 안전 기준을 초과하고 최대 변위가 허용 한계 내에 있는 등 중요한 개선이 이루어졌다. 이러한 개선은 극한의 해양 조건에서 운영 신뢰성을 보장할 수 있다. 이 연구는 공기역학적 항력 감소와 구조적 안전성의 이중적인 이점을 강조하며, 국제 해사 기구(IMO)의 2050 탈탄소화 목표에 부합하는 연료 효율성 및 온실가스 배출 감소에 이바지할 수 있다. 연구 결과는 다양한 선박 유형에 걸쳐 항력 감소 기술을 확장하기 위한 기초 자료를 제공하며, 지속 가능하고 탄력적인 해양 운영을 위한 대안을 제시하였다. 향후 연구는 구조적 안전 평가를 가속할 수 있는 단순화된 모델링 기술 개발에 집중할 것이다.

The rotary type dust remover is a device in which the rake assembly filters and processes clumps in the water while rotating and repeating movements along the track. It is installed in the pump suction part of the drainage pump station and the rainwater pump station to protect the pump to ensure smooth drainage. Since the rake assembly plays a key role in filtering out complications while passing through the water, stainless steel is applied to all components constituting it, and damage or failure due to deformation causes a crisis in case of heavy rain. This is because the existing rake assembly is excellent in rigidity, but all components are assembled by welding, which takes a lot of time for repair and replacement. In this study, shape design for rakes and assemblies of the rotary type dust remover, structural analysis to secure reliability, and demonstration tests were conducted through prototype production. Through this, it is intended to help prevent the stiffness of the joint of the rotary type dust remover from deteriorating, reduce time and cost, and efficient operation.

In this paper, the design feasibility of the high-temperature rotation test jig for the operating state of gas turbine blades was confirmed through thermal structural analysis and modal analysis. The structural analysis model was composed of assembled blade, disc, cover, and shaft. Here, the disc was designed to be assembled with two types of blade. First, thermal analysis was performed by applying the blade surface temperature of 800°C. Next, structural analysis was performed at 3600 RPM, the normal operating condition, and 4320 RPM, the overspeed operation condition. Lastly, modal analysis was performed to examine the natural frequency and deformation of the jig. The FE analysis showed that the temperature decreased from the blade to disc dovetail. Additionally, both the blade and disc showed structural stability as the maximum stress was below the yield strength. Also, the first natural frequency was 636.35Hz and 639.43Hz at 3600RPM and 4320RPM, respectively, satisfying gas turbine design standards and guidelines. Ultimately, the designed test jig was confirmed to be capable of high temperature and rotation testing of various blades.

The green supply chain has become a central concern for global businesses, particularly in maritime industries, where sustainable development is pursued as both an economic growth strategy and a means of environmental preservation. This study seeks to identify the key challenges to implementing green supply chain in Vietnam. The Analytical Hierarchy Process (AHP) is employed to assess the significance of various factors, while Fuzzy Structural Modeling (FSM) is used to explore their interrelationships. Five major factors - economic, technological, organizational, governmental, and social - are identified as critical to the implementation of green supply chain. The study highlights that the organizational factor is the most crucial, with customer pressure, particularly regarding environmental standards from export countries, being the most influential sub-factor. The findings provide important insights for developing government policies, offering support to businesses, and guiding investment decisions in green supply chain.

This study investigates the structural stability of a telescopic arm designed for a painting robot through finite element analysis (FEA). As factory automation progresses, robots are increasingly used to replace hazardous tasks like painting. However, the heavy weight of telescopic arms poses significant control challenges. This research specifically examines the structural stability of a 7.4-meter telescopic arm, designed for use in a 14m x 14m large-scale block painting environment. The telescopic arm consists of six steel links, each ranging from 700 mm to 1500 mm, and supports a 50 kg painting robot mounted at the end of Link 6. Using Dassault System’s Abaqus2022 software, simulations were performed in both stretched and rotated modes to analyze self-weight effects and structural stability. The results revealed maximum deflection of 92.3 mm in stretched mode and 127.3 mm in rotated mode, with the highest stress concentration of 416.8 MPa occurring at the Link 3 and Link 4 connection. To improve stability, additional reinforcement materials and an increase in connector thickness from 40 mm to 80 mm were applied, successfully reducing maximum stress to 94.3 MPa. These findings suggest an effective enhancement in the stability of the telescopic arm under various operational modes.

In order to revitalize the marine leisure industry, researches on various leisure vessels have been widely conducted in Korea. In particular, in the field of leisure sports, researches and developments for improving the performance of high-speed motorboats are actively progressing. For reducing the weight of motorboats various composite materials are applied to the hull, and these composite materials must ensure structural safety. In this study, the material properties of composite materials applied to tunnel-type motorboats, used in the OSY(Outboard Stock Yamato)-400 race, were evaluated and the structural analysis was performed to examine the safety of the motorboat hull. Material tests were conducted according to Korean Industrial Standard and structural analysis of finite elements model of the motorboat hull was performed under longitudinal bending and torsional load conditions, respectively. By comparing the analysis results with the material test results, it was confirmed that the applied composite material meets the required strength.

This study was conducted to investigate the proper design of alpha board used to support concrete blocks under high loads. A board height of 50 mm was appropriate to ensure a deflection of 3 mm or less under a load of 5 tons. The trapezoidal shape of the vibration absorbers in the interior of the board reduced the maximum deflection by evenly distributing the deflection across the board width. The height of the board is the most important variable in preventing deflection, and for the same board height, adjusting the thickness of the top and bottom plates was more effective in reducing the amount of deflection than adjusting the thickness of the stiffener. The theoretical solution is a good tool for easily predicting the deflection of the board, as it shows a difference of 5 to 15% from the simulation results. However, as a 2D prediction model, the theoretical solution cannot represent the distribution of deflection over the entire board area, so the 3D simulations are necessary in predicting the amount of deflection over the entire board.

The recent surge in energy consumption has sharply increased the use of fossil fuels, leading to a steep rise in the concentration of greenhouse gases in the atmosphere. Interest in hydrogen is growing to mitigate the issue of global warming. Currently, hydrogen energy is transported in the form of high-pressure gaseous hydrogen, which has the disadvantages of low safety and energy efficiency. To develop commercial hydrogen vehicles, liquid hydrogen should be utilized. Liquid hydrogen storage tanks have supports between the inner and outer cylinders to bear the weight of the cylinders and the liquid hydrogen. However, research on the design to improve the structural safety of these supports is still insufficient. In this study, through a thermal-structural coupled analysis of liquid hydrogen storage tanks, the model with three supports, which had the lowest maximum effective stress in the outer tank, inner tank, and supports as proposed in the author's previous research, was used to create analysis models based on the diameter of the supports. A structurally safe design for the supports was proposed.

본 연구에서는 청소년의 정신건강 관리에 필요한 정보제공을 목적으로 한국교육종단연구의 8차 조사 데이터의 고등학교 3학년 학생 5,817명 을 대상으로 청소년의 사회적 관계, 자아개념, 정신건강 간 관계를 분 석하였다. 연구문제 해결을 위해 구조방정식모형 분석을 수행하였으며, 통계분석은 SPSS와 AMOS 25.0을 사용하였다. 분석 결과, 첫째, 청소 년의 교우관계 (β =.49, p <.05), 부모지원 (β =.251, p <.05), 교사와의 관 계 (β =.194, p <.05) 순으로 자아개념에 유의한 정적영향을 미치는 것으 로 나타나, 청소년기의 발달과업인 또래 관계 형성의 중요성을 나타내주 었다. 둘째, 청소년의 긍정적인 자아개념은 정신건강에 정적영향 (β =.677, p <.05)을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 교사와의 관계(β =.034, p <.05)를 제외한 부모지원 (β = -.02, p >.05)과 교우관계 (β = -.02, p >.05)는 정신건강에 직접적인 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그 러나, 자아개념을 매개로 한 간접효과를 분석한 결과에서는 3개 변인 모 두 정신건강에 유의한 정적영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과 는 청소년의 정신건강을 위해 긍정적 자아개념 형성이 중요하며, 긍정적 자아개념 형성을 위해서는 친구, 부모, 교사와의 긍정적 관계 맺기를 위 한 지원과 노력이 필요함을 시사한다.

본 논문에서는 초기 압축 성형 공정 조건들이 단섬유 강화 복합소재 구조물의 기계적 거동 특성에 미치는 영향을 효과적으로 반영 할 수 있는 압축 성형-구조 연계 해석 방안을 제안하였다. 압축 성형 해석을 바탕으로 초기 charge의 형상 및 배치에 따른 부위별 단섬 유 배향 특성을 분석하였으며, 평균장 균질화 이론을 통해 단섬유 배향 특성에 따른 등가 이방 물성을 도출하였다. 나아가, 단섬유 배 향 정보가 Mapping된 유한요소 모델을 기반으로 초기 공정 조건들에 의해 야기되는 부위별 거동 특성 변화를 고려할 수 있는 압축 성 형-구조 연계 해석을 진행하였다. 관련 수치 예제 검증을 통해 제시된 해석 방안은 압축 성형을 통해 제작된 단섬유 강화 복합소재 구 조물 설계 과정에서 효과적인 솔루션을 제공함을 확인하였다.

본 논문에서는 3D 프린팅 공정을 통해 제작된 단섬유 강화 복합소재 구조물의 기계적 거동을 효과적으로 예측하기 위한 AM 공정 연계 구조 해석 기법을 제안하였다. 복합소재 3D 프린터(Mark Two, Markforged)를 활용하여 다양한 노즐 경로를 갖는 인장 시편을 출력하였으며, 출력물에 대한 인장 시험을 진행하였다. 또한, 노즐 경로에 따른 부위별 이방 물성을 도출하기 위해 실험적 데이터를 기반으로 역공학 기법을 적용하였다. 제안된 AM 공정 연계 구조 해석 방안의 타당성을 검증하기 위해 실험 결과와의 비교/분석을 병 행하였으며, 부위별 이방 물성이 반영된 FE 모델을 바탕으로 AM 공정 연계 구조 해석을 수행함으로써 복합소재 3D 프린팅 출력물의 거동 양상을 정확하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

본 연구는 원격수업 상황에서 대학생이 지각한 원격수업의 질, 학업적 자기효능감, 무형식 학습, 학습 성과 간의 구조적 관계는 어떠한지 검증하고자 하였다. 이를 위해 한 학기 이상 원격수업에 참여한 경험 이 있는 국내 대학생을 대상으로 온라인 설문을 시행하였고 총 313명의 자료를 최종 분석에 활용하였다. 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 대학생의 원격수업 학습성과에 직접적인 영향을 주는 요인 은 원격수업의 질과 무형식 학습이었고, 학업적 자기효능감은 직접적인 영향을 미치지 않았다. 둘째, 원격 수업의 질은 학업적 자기효능감을 통해 무형식 학습에 영향을 미치고, 무형식 학습은 학습 성과에 영향을 미치는 경로에서 부분매개효과가 있었다. 마지막으로 원격수업의 질과 학습성과의 관계에서 학업적 자기 효능감과 무형식 학습의 이중매개효과를 확인하였다. 이 연구 결과는 원격수업 환경에서 대학생들의 학습 성과와 관련된 변수들의 구조적 관계를 분석하고, 학업적 자기효능감과 무형식 학습의 단순 및 이중 매개 효과를 검증하는 데 중요한 의의가 있다. 이를 바탕으로 향후 대학교육에 있어서 원격수업의 활용과 적용 에 대한 시사점 및 후속 연구 방향을 제안하고자 하였다.

The government declared ‘2050 carbon neutrality’ as a national vision in October 2020 and subsequently pursued the establishment of a ‘2050 carbon neutrality scenario’ as a follow-up response. Hydrogen is considered as one of the most promising future energy carriers due to its noteworthy advantages of renewable, environmentally friendly and high calorific value. Liquid hydrogen is thus more advantageous for large-scale storage and transportation. However, due to the large difference between the liquid hydrogen temperature and the environment temperature, an inevitable heat leak into the storage tanks of liquid hydrogen occurs, causing boil-off losses and vent of hydrogen gas. Researches on insulation materials for liquid hydrogen are actively being conducted, but research on support design for minimal heat transfer and enhanced rigidity remains insufficient. In this study, to design support structures for liquid hydrogen storage tanks, a thermal-structural coupled analysis technique was developed using Ansys Workbench. Analytical models were created based on the number and arrangement of supports to propose structurally safe support designs.

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.