This study conducted nonlinear static analyses to evaluate the effect of structural eccentricity on the seismic performance of piloti-type buildings. Analytical models reflecting the actual structural details of buildings acquired and operated by the Korea Land and Housing Corporation (LH) and the Seoul Housing and Communities Corporation (SH) were developed, and eccentricity ratios were considered as key analytical parameters. The effects of eccentricity on structural response were quantitatively assessed through the evaluation of performance points, plastic hinge distribution, axial load sharing ratio, and interstory drift ratio. The analytical results demonstrated that increasing eccentricity caused the performance point to approach the maximum load and concentrated plastic hinges at the ground story, leading to a noticeable degradation in overall seismic performance. Furthermore, when the eccentricity exceeded approximately 8%, the interstory drift ratio at the ground story tended to surpass the allowable limit specified in the national seismic performance evaluation guidelines. Accordingly, maintaining the eccentricity ratio below approximately 5% is suggested as a rational design strategy to ensure stable seismic performance. The findings provide valuable insights for improving seismic performance evaluation methods and design criteria for piloti-type structures.
This study examines the dynamic characteristics of an articulated aerial work platform. The platform performs articulated joint motions and telescopic boom extension to access both upper-side and under-structure work areas. The boom system includes two articulated joints with slewing rotation, and the tip section is a multi-stage telescopic boom. Component-level dynamics of three telescopic boom components made of Strenx 960 were compared with the system-level dynamics of the fully assembled vehicle. Natural frequencies and mode shapes up to the second mode were obtained through experimental modal analysis based on frequency response functions (FRFs). For the assembled vehicle, tri-axial acceleration responses were transformed into the frequency domain using FFT, and dominant natural frequencies were identified from the spectra. The results show a clear separation between the two levels. The component-level dynamics appeared in the tens-of-hertz range. In contrast, the dominant system-level natural frequencies were observed in the low-frequency range (near 1 Hz). These findings indicate that the assembled system exhibits dominant dynamics distinct from those of individual boom components. They also highlight the need for system-level considerations when interpreting dynamic performance under practical operating conditions.
본 논문에서는 경사기능재료(Functionally Graded Material, FGM) 개념과 위상최적설계 방법을 통해 3차원 경사기능복합재 구조 (Functionally Graded Composite Structure, FGCS)의 설계 방법을 제안한다. 다중 스케일 복합재 구조 설계 시 이방성 재료 물성치의 계 산은 RVE 기반 ML 모듈과 단위 사원수를 활용한 회전 행렬 계산을 통해 수행된다. 또한, 본 연구에서는 다양한 물리적 환경을 설계 에 반영하기 위해 구조물의 강성과 함께 고유진동수를 목적함수로 설정한 다중 목적함수 최적설계를 수행하여 구조물의 최적화 형 상과 성능을 분석한다.
본 연구는 해양 환경에 설치되는 도교 구조물의 강재 부재의 부식 문제를 해결하고자 내부식성 재료인 FRP 제품으로 대체하 는 연구 과제의 일환으로써, 대체 구조물 설계 및 구조적 건전성 검증과 FRP 거더(GFRP, CFRP) 적용 시의 타당성을 검증하기 위해 수치해석적 연구를 수행하였다. 대체 구조물의 경우, 인천항 갑문 인근의 리딩피어 연결도교의 제원을 기반으로 각종 KDS 기준에 근거하여 설계되었으며, ABAQUS를 이용한 3차원 유한요소해석 모델을 통해 재료 변화에 따른 구조 거동을 비교⋅분석하였다. 하중 조건은 보도교 설계기준에 따라 0.0035 MPa의 등분포 활하중 등을 고려하였으며, 두 가지 하중 조합(극한한계상태, Case 1 및 사용 한계상태 Case 2)에 대해 검토하였다. 해석 결과, 사용성 측면에서 모든 하중 조합에 대해 허용 처짐(22.22 mm)을 만족하였다. GFRP 는 낮은 강성으로 강재 대비 처짐이 약 23.4% 증가했으나, CFRP는 강재 대비 약 0.3% 감소하여 강재와 유사한 거동을 보였다. 동적 특성 분석 결과, 모든 재료가 보행자 유발 공진 가능성이 낮은 것으로 확인되었으며, 내구성 측면에서 또한 마찬가지로 모든 재료가 휨, 전단, 축 하중에 대해 충분한 구조적 안정성을 확보하였다. GFRP 적용 시, 낮은 강성으로 인해 하중이 난간으로 재분배되는 현상 이 관찰되었으며, 이로 인해 난간의 축 압축 Damage가 강재 대비 약 24.9% 증가하였다. CFRP는 강재와 유사한 거동 특성을 보였으 나, 전단력 Damage에서 강재 대비 약 209.2% 및 GFRP 대비 약 110.2% 높게 산정되어 휨 성능 대비 전단 성능이 내구성 검토 시 더 불리하게 작용할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 FRP 거더, 특히 CFRP가 강재의 부식 문제를 해결할 수 있는 효과적인 대체재 로 작용할 수 있음을 정량적으로 검증하였다. 다만, 제시된 해석 모델은 Beam 요소를 이용한 단순화된 모델로써, 재료의 이방성 및 접합부 국부 거동을 상세히 규명하는 데에는 한계가 명확하다. 따라서 후속 연구로써 상세 해석을 통한 최적 설계 검토가 필요할 것으 로 판단된다.
This study proposes a method to improve the seismic performance of a stacked stone pagoda by applying a Ball Vibration Absorber (BVA) with a non-fixed connection. The governing equations of motion were derived by analyzing the structure's primary failure mode under seismic excitation and sliding behavior, and a numerical model was constructed. To verify the model's reliability, a shaking table experiment with a two-layer rectangular block structure was conducted, and the experimental results were compared with numerical simulations. Based on the validated numerical model, both artificial and real earthquake records were used for parametric analyses to determine the optimal design parameters that maximize the damping efficiency of the BVA system. The main findings of this study are as follows. First, when the difference between the rolling path radius and the ball radius is small, the damping performance of the BVA decreases. Still, this effect becomes negligible once the difference exceeds a certain threshold. Second, when the friction coefficient between the BVA container and the target structure is small, the non-fixed connection type exhibits superior damping performance; as the friction coefficient increases, its performance converges to that of the fixed connection type. Third, the damping performance of the BVA improves significantly as the mass of the ball increases. Fourth, the damping efficiency of the BVA is inversely proportional to the amplitude of seismic acceleration. However, its performance slightly weakens under strong ground motions; it still maintains a stable damping capacity.
본 논문은 그래핀 혈소판(GPL)으로 보강되고 내부 균열을 가진 원통 복합 구조물에 대한 임계 좌굴하중의 수치적 고찰을 다루고 있다. 임계 좌굴하중을 정확하게 평가하기 위해 이차원 자연요소법(NEM) 기반으로 개발한 효과적인 위상필드 균열모델을 제시하였 다. 그래핀 혈소판은 두께방향으로 특정한 기능적 분포패턴으로 원통형 구조물에 삽입되어 있다. 수치적으로 균열의 존재를 표현하 는 전통적인 절점분리 기법은 모델링의 번거로움은 물론 수치적 불안정성을 야기할 수 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문 에서의 위상필드 정식화에서는 수치 그리드의 복잡한 작업 없이 위상 필드를 도입하여 균열을 표현하였다. 개발된 수치기법의 안정 성과 신뢰성은 그리드 밀도에 따른 수렴성과 참고문헌과의 비교를 통해 입증하였으며, 그래핀이 보강된 원통 복합재의 좌굴특성을 관련된 주요 인자들에 따른 파라메트릭 수치실험을 통해 고찰하였다.
본 연구는 철근 부식 문제의 대안으로 주목받는 섬유보강폴리머(FRP) 보강 콘크리트 구조물의 성능을 통합적으로 평가하고 최적 설계 기준을 제시하기 위해 메타분석을 수행하였다. 부착, 휨, 압축 성능을 다룬 선행 연구 6편에서 도출된 355개의 정량적 데이 터 셋을 종합하여, 개별 연구에서는 파악하기 어려운 설계 변수 간의 상호작용과 성능의 임계 조건을 규명하였다. 분석 결과, 특정 조건에서 FRP 보강 부재의 성능이 오히려 철근콘크리트(RC)보다 저하되는 ‘성능 전이 현상’을 최초로 정량화하였다. 휨 부재에서는 보강비(ρ)에 따라 요구되는 최소 탄성계수( )를, 압축 부재에서는 RC 대비 성능 우위를 확보하기 위한 임계 보강비 ( )와 최소 콘크리트 강도( 40MPa)를 제시했다. 또한, 기둥의 취성파괴 위험을 설계 초기 단계에서 정량적으로 평가할 수 있는 ‘취성파괴 위험지수(BFRI)’를 개발하여 안전성 검증을 위한 새로운 척도를 제안했다. 본 연구의 성과는 기존의 정성적 지침을 넘어, 실무 설계자가 FRP의 성능을 극대화하고 취성파괴 위험을 체계적으로 관리할 수 있는 정량적 설계 프레임워크를 제공한다는 점에서 중요한 의의를 가진다.
The abstract should clearly state the purpose and nature of the investigation while summarizing the key conclusions in English only. It should be a single paragraph consisting of no more than 200 words. This study presents a method to enhance the seismic performance of a stacked stone pagoda by utilizing a Ball Vibration Absorber (BVA). The governing equations of motion for sliding, the primary failure mode of the stacked stone pagoda, were derived, and a numerical model was developed. Through various numerical analyses, the optimal design parameters of the BVA were identified to maximize its seismic control effectiveness for the pagoda. The BVA device can increase the critical seismic acceleration at which the sliding mode occurs in the structure. Moreover, the seismic control performance of the BVA improves with an increase in the mass of the sphere and the coefficient of friction between the layers. Conversely, as the applied seismic acceleration rises, the effectiveness of the BVA in controlling seismic responses diminishes, although a certain level of control effect is maintained. Finally, as long as the sphere of the BVA maintains a specific range of rolling motion, the radius of the sphere or rolling radius does not significantly impacts its seismic control performance.
생성형 의 등장은 AI 인간의 고유 영역인 창작까지 관여하면서 매일 우리에게 새로운 세계를 경 험하게 하고 있다. 생성형 AI가 만든 작품을 창의적인 표현의 결과물로 볼 수 있는지 여전히 논란 이지만, 그 구조와 특징을 살펴보는 것은 새로운 문화적 현상을 이해하고 받아들이는 데 중요한 요소이다. 따라서 생성형 AI 음악에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 기술이나 매체, 매체 체계 등으로 구성되는 규칙적 시스템의 무작위성과 우연성을 통해 스스로 생성된 음악을 ‘생성형 음악’으로 정의하고, 기술의 발전과 매체변화에 따라 분류하여 그 특징을 살펴보았다. 구체적으 로 주사위 음악과 우연성 음악 등 아날로그 방식의 생성음악과 최근 인공지능 음악을 중심으로 하였다, 각 분류는 시스템을 구성하는 매체와 방식, 시스템을 사용하는 주체, 수용자에게 전달되 는 방식으로 구분하였다. 생성형 음악은 시스템을 설계하는 과정과 사용하는 과정에서 독창적 창 의성을 발휘하며, 사용자의 적극적인 개입을 통해 개방적 상호작용을 갖는다. 특히 생성형 음악은 대중들도 쉽게 창작에 참여할 수 있게 되면서 음악 창작에 대한 접근성이 낮아졌다. 이러한 특징 속에 생성형 음악에 대한 용어 정의가 학문적으로 이루어져야 한다. 또한 최근 생성형 AI 음악은 기술적 확장을 넘어 문화, 경제, 윤리 등의 변화를 일으키고 있다. 우리는 이 새로운 변화를 어떻 게 민첩하게 반응하는지에 따라 긍정적 문화적 전환이 이루어질 것이다.
본 연구는 온실 구조에서 서까래–도리 접합부의 반강 접(semi-rigid) 거동을 실험적으로 규명하고, 해석 모델 (GHModeler)의 적용 타당성을 검증하기 위하여 수행되었다. 시중에서 사용되는 선형 죔쇠를 이용하여 교차부 실험체를 제 작하고, 6 자유도 변형 모드에 대한 강성 계수와 항복 특성을 평가하였다. 서까래가 도리 축을 따라 미끄러질 때 강성 계수 243,228.92 N·m-1, 항복 하중 164 N으로 가장 크게 나타났으 며, 도리가 서까래 축을 따라 미끄러질 때는 각각 30,426.78 N·m-1, 118 N으로 현저히 낮은 값을 보였다. 회전 및 비틀림 모드에서도 뚜렷한 차이를 확인하였다. 이어서 실물 규모의 단동 온실을 대상으로 횡하중 재하 시험을 실시하고, 변위 및 응력 거동을 GHModeler 해석 결과와 비교·분석하였다. 비교 결과, 수평 변위(DH2)에서 강접합 모델은 최대 310.2% 오차 를 보인 반면, 인터페이스 요소 모델은 -13.7%~34.1% 범위 로 감소하였다. 응력(S1)에서도 강접합 모델은 최대 84.6%의 오차를 보였으나, 인터페이스 요소 모델은 -9.1%~3.2%로 실험치에 근접하였다. 본 연구 결과는 온실 구조물의 접합부 모델링 및 구조 안전성 평가의 신뢰성을 향상시키는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.