Engineered Material Arresting System (EMAS) is a critical safety installation at the end of a runway toarrest an overrunning aircraft. Key parameters such as vertical load and wheel-EMAS interaction mode significantly influence arresting performance. Since aircraft overrun involves combinations of these parameters, understanding their coupled effect is essential for predicting arresting behavior. This study investigates the combined effects of loads and wheel-EMAS interaction modes, namely rolling, sliding, and combined rolling-sliding, on wheel velocity. A finite element model simulating the wheel’s translation across the EMAS bed was developed using LS-DYNA, a commercial software. The wheel was modeled as a rigid aluminum body, whereas the EMAS bed was represented as a glass foam. The simulation model was defined using comprehensive inputs, including geometry, material models, boundary conditions, and contact parameters, with the initial wheel entry velocity kept constant across all simulations. For each load, the various wheel-EMAS interaction modes were examined. Results indicate that both higher loads and sliding-dominated interaction significantly enhance velocity decay.Among the investigated cases, the greatest velocity decay occurs for pure sliding motion under the highest applied load, where the velocity is reduced by 99.43% of the initial velocity. In contrast, rolling motion under the reference load exhibits the least decay, with only a 29.27% of the initial velocity, while all other cases fall between these two extremes. This trend indicates that sliding-dominated motion dissipates a larger portion of kinetic energy, resultingin greater velocity decay. On the other hand, rolling motion limits energy loss, and the combined rolling-sliding mode exhibits transitional behavior between these two modes. This velocity decay is amplified under higher loads, where the increased normal force enhances energy dissipation. Hence, the combined effect of interaction mode and load is critical for the accurate evaluation and design of EMAS systems.

경량화와 연비 개선을 위해 크루즈선 선루 구조에는 박판 보강판 구조가 널리 사용된다. 그러나 이러한 세장한 형상은 압축, 횡 방향 및 전단 하중이 복합적으로 작용할 경우 좌굴에 매우 취약하다. 따라서 좌굴 강도의 정확한 평가는 구조 설계의 핵심 요소이나, 기존 의 유한요소해석 기반 접근법은 시간이 많이 소요되어 초기 설계 단계에서 광범위한 파라미터 연구를 수행하기에는 비실용적이다. 본 연구 에서는 DNV Panel Ultimate Limit State(PULS) 방법을 이용하여 크루즈선 선루 구조를 대표하는 박판 보강판의 체계적인 좌굴 강도 평가를 수 행하였다. 다양한 판 두께와 2차 보강재 유무를 포함한 보강재 구성을 갖는 패널 모델들을 복합 면내 하중 조건에서 분석하였으며, 초기 기 하학적 결함은 선급 요구사항에 따라 명시적으로 고려하여 실제적인 좌굴 거동을 확보하였다. 결과에 따르면, 2차 보강재 설치는 판의 좌굴 길이를 효과적으로 감소시켜 좌굴 강성을 크게 향상시키지만, 그 효과는 판 두께와 보강재 강성 간의 상호작용에 크게 의존한다. 변수 분석 결과, 판 두께 증가가 항상 더 높은 좌굴 강도로 이어지는 것은 아니며, 일정 두께 임계값을 넘어서면 보강재의 국부 좌굴이 극한 강도를 지배할 수 있음이 확인되었다. 또한 다양한 구성에서 일관된 좌굴 강도 경향이 관찰되어, 개별적인 설계 조정보다는 판과 보강재 변수의 통 합 최적화가 중요함을 강조한다. 본 연구의 결과는 크루즈선 선루 구조의 박판 보강판 최적화를 위한 실용적인 설계 통찰을 제공하며, DNV-PULS 방법이 예비 및 비교 설계 단계에서 좌굴 강도를 신속하고 신뢰성 있게 평가하는 도구로서의 유효성을 확인하였다.

황천항해중 컨테이너 유실사고가 매년 지속적으로 발생하고 있다. 과거 포스트 파나막스(Post-Panamax)급 C11 Class 컨테이너선 의 대규모 컨테이너 유실 사고 이후 원인분석을 위한 다양한 연구가 수행되었으나 아직까지 컨테이너선에 대한 유사한 사고가 끊임없이 발생하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 컨테이너선의 파라메트릭 횡동요 발생가능성 평가를 위해 선박 횡동요에 관한 동적 수학적 모델 을 도입하여 해석모델을 정립하고 규칙파에 대한 시간영역해석을 수행하였다. Froude수와 (파장)/LBP(수선간장) 범위에 따른 파라메트릭 횡동요 발생가능성을 확인하였고 발생범위의 경계에서 롤댐핑값에 따른 파라메트릭 횡동요 발생유무를 검토하였다. 파라메트릭 횡동요 발생가능성 평가결과, 대상 선박길이와 유사한 파장범위인 /LBP가 1.0 ~ 1.2 범위에서 파라메트릭 횡동요가 주로 발생함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 대규모 컨테이너 유실 사고가 발생했던 포스트 파나막스급 C11 Class 컨테이너선에 대한 파라메트릭 횡동요 발생 위험영 역을 구해내었고 또한 파라메트릭 횡동요 발생가능성이 롤댐핑값의 변화에 상당히 민감함을 정량적 결과분석을 통해 확인하였다. 본 연 구결과가 유사 컨테이너선의 유실사고를 줄이는 데 크게 기여할 것으로 사료된다.

본 연구는 벨로우즈 신축이음관이 적용된 매립 배관 시스템의 국부적인 지반침하에 따른 구조적 거동을 분석하고, 지반 및 배관의 재료 특성 변화가 시스템 성능에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위해 실험 기반의 고충실도 유한요소 모델을 구축하였고, 단조 휨 하중 실험 결과와 비교하여 모델을 검증하였다. 이후 지반침하 폭, 지반 및 배관의 구성재료에 대한 탄성계수를 주요 변수로 설정하여 지반-구조물 상호작용을 고려한 비선형 유한요소 해석을 수행하였다. 해석 결과, 지반침하 폭이 증가함에 따라 배관 시스템의 지지부 손실 및 상부 하중 증가로 인해 벨로우즈 부위에 변형과 응력이 집중되었다. 침하 폭이 3600 mm에서 8400 mm로 증가할 경우 최대 응력은 약 111%, 축력은 약 85% 증가하였다. 지반의 탄성계수 변화는 최대 응력 및 축력에 각각 최대 23%, 12%의 영향을 미쳤으며, 특히 느슨한 지반일수록 응력 증가가 두드러졌다. 반면, 배관 및 벨로우즈의 탄성계수 변화는 최대 7% 미만의 영향만을 미쳐, 배관 및 벨로우즈의 재료특성은 구조적 거동에 비교적 낮은 민감도를 보였다. 본 연구는 지반침하에 따른 매립 배관 시스템의 구조적 응답을 정량적으로 평가할 수 있는 기초 자료를 제공하며, 향후에는 매립 깊이, 배관 직경 등 추가 변수에 대한 민감도 분석과 머신러닝 기반의 구조 응답 예측 모델 개발로 확장할 예정이다.

파라메트릭 디자인은 예술과 과학의 융합을 대표하는 모범 사 례로, 예술 창작자의 직관적 표현과 수학적 논리의 엄밀성을 결 합함으로써 현대 예술 창작에 새로운 방법론적 틀을 제공한다. 특히 공공미술 분야, 그중에서도 공공 조형물의 설계 및 실천에 있어 파라메트릭 디자인은 뚜렷한 응용 가능성을 보여주고 있다. 현재 공공 조형물의 설계 방식은 상대적으로 보수적이며, 점점 증가하는 대중의 참여성, 상호작용성 및 표현의 다양성에 대한 요구를 충족시키기에는 한계가 있다. 본 연구는 공공 조형물 창작에 있어 보수적 설계 방식의 한계 를 극복하고, 참여성·상호작용성·표현 다양성에 대한 현대적 수 요에 대응하기 위해 파라메트릭 디자인과 디지털 제작 기술의 적용 가능성을 체계적으로 탐구한다. 먼저, 예술과 기술 융합의 대표적 사례인 파라메트릭 디자인의 개념적 진화 및 비선형적 특성을 이론적으로 고찰한다. 이어 공공 조형예술 분야의 실천적 적용 사례(대표적 사례: The Orb)를 심층 분석하여, 디지털 기 술이 형태 생성의 복잡성 향상, 구조적 혁신, 대중 참여 확장에 미치는 효과성을 실증적으로 검증한다. 연구는 전통적 창작 방식 과의 비교를 통해 설계-제작 프로세스의 패러다임 전환을 규명 하며, 파라메트릭 디자인이 조형 예술의 방법론적 재구성 뿐 아 니라 미학적 경험의 재정의에 기여함을 입증한다. 마지막으로, 3D 프린팅 등 첨단 제작 기술과의 결합이 촉발하는 예술 창작의 존재론적 변화(개방적 시스템, 협력적 생성 체계)와 공공예술의 미래 방향성에 대한 함의를 제시한다.

Phellinus linteus, a medicinal mushroom with potent antioxidant properties, contains bioactive compounds, such as polyphenols and flavonoids. To optimize the extraction of skin-whitening compounds, ultrasound-assisted extraction combined with statistically based optimization was used to simultaneously extract total polyphenol content (TPC), radical scavenging activity (RSA), and tyrosinase activity inhibition (TAI). Extraction variables, including extraction time (X1:4.8 ~ 55.2 min), extraction temperature (X2:26.4 ~ 93.6oC), and ethanol concentration (X3:13.0 ~ 97.0%), were varied in 17 experimental cycles based on a central composite design. Quadratic regression models for TPC, RSA, and TAI had coefficients of determination (R2) greater than 0.92, demonstrating well-fitted models and statistical significance. Analysis of variance revealed that all three variables significantly influenced extraction efficiency (p < 0.0041), with ethanol concentration (X3) having the most pronounced effect. The optimal extraction conditions were 80.0 min, 82.5oC, and 64.8% ethanol, yielding predicted values of 6.42 mg GAE/g DM for TPC, 73.71% for RSA, and 85.04% for TAI. These results suggest that a moderate ethanol concentration combined with adequate thermal input maximizes the extraction of antioxidant and tyrosinase inhibitory activities specifically associated with skin-whitening effects.

Globally, there is a concentrated effort to lead in alternative energy technologies. Among various eco-friendly energy sources and carbon-free fuels, hydrogen energy is gaining attention as a clean energy solution for future industries, as its only byproduct is water. There are two primary storage methods: compressing hydrogen gas at high pressure and storing it as a liquid. Research on insulation, including the structural design of multi-layer Insulation (MLI) and vapor-cooled shield (VCS), as well as the materials used for insulation, has been actively conducted. However, studies focused on improving the structural safety of the supports that sustain the structure between the inner and outer tanks have been limited. In this study, a thermal-structural coupled analysis technique for liquid hydrogen storage tanks was developed using commercial finite element analysis software for the design of support structures for liquid hydrogen storage tanks. Six analytical models were created based on varying the number and diameter of the supports with the constant total volume of the supports and a structurally safe support configuration was proposed.

The AlSi10Mg alloy has garnered significant attention for its application in laser powder bed fusion (L-PBF), due to its lightweight properties and good printability using L-PBF. However, the low production speed of the L-PBF process is the main bottleneck in the industrial commercialization of L-PBF AlSi10Mg alloy parts. Furthermore, while L-PBF AlSi10Mg alloy exhibits excellent mechanical properties, the properties are often over-specified compared to the target properties of parts traditionally fabricated by casting. To accelerate production speed in L-PBF, this study investigated the effects of process parameters on the build rate and mechanical properties of the AlSi10Mg alloy. Guidelines are proposed for high-speed additive manufacturing of the AlSi10Mg alloy for use in automotive parts. The results show a significant increase in the build rate, exceeding the conventional build rate by a factor of 3.6 times or more, while the L-PBF AlSi10Mg alloy met the specifications for automotive prototype parts. This strategy can be expected to offer significant cost advantages while maintaining acceptable mechanical properties of topology-optimized parts used in the automobile industry.

최근 콘크리트 타설 중 구조체, 거푸집 및 동바리 사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 특히 슬래브 두께가 증가한 비기준층이 존재 하는 다층지지 RC 구조 시스템에서 빈번하게 발생하였다. 선행 연구에서는 동일한 조건에서 일부 슬래브 두께가 증가하는 경우 콘크 리트의 강성과 슬래브 시공 하중의 분포에 대한 분석을 실시하였다. 이 논문에서는 슬래브 두께가 변화하여 비기준층이 존재하는 다 층지지 RC 구조 시스템에서 시공 주기, 동바리 지지 층수의 시공 조건과 두께 증가량, 두께 증가 층수의 설계 조건을 변화시켜 시공 하 중, 시공 손상 변수, 동바리 축력을 분석하였다. 시공 하중과 시공 손상 변수는 두께 증가량과 두께 증가층 수의 영향이 가장 크고, 동바 리 축력은 동바리 지지 층수와 두께 증가층 수가 가장 큰 영향을 미침을 확인하였다.

In this study, theoretical analyses are performed to investigate the characteristics of the static and dynamic stiffness of a nonlinear vibration isolator system. The vibration isolator system is modeled as an equivalent nonlinear oscillator. Based on the model, the static equilibrium and frequency response solutions are obtained with the variations of external static load and/or system parameters. It is shown that the static stiffness of the nonlinear vibration isolator tends to be hardened with the increase of external static load, which prevents the occurrence of excessively large deflection. This static stiffness-hardening effect is more remarkable with a larger spring constant ratio. The dynamic stiffness is also strengthened when the spring constant ratio increases, which enlarges the force transmissibility and reduces the isolation frequency bandwidth. Thus, the static stiffness- hardening improves the robustness of the nonlinear vibration isolator, whereas the dynamic stiffness-hardening rather degrades its performance. Thus, the opposite tendency of the static and dynamic stiffness-hardening effects should be considered in the design process of the nonlinear vibration isolator.

This study performed the seismic response analysis of an LNG storage tank supported by a disconnected piled raft foundation (DPRF) with a load transfer platform (LTP). For this purpose, a precise analytical model with simultaneous consideration of Fluid-Structure Interaction (FSI) and Soil-Structure Interaction (SSI) was used. The effect of the LTP characteristics (thickness, stiffness) of the DPRF system on the seismic response of the superstructure (inner and outer tanks) and piles was analyzed. The analytical results were compared with the response of the piled raft foundation (PRF) system. The following conclusions can be drawn from the numerical results: (1) The DPRF system has a smaller bending moment and axial force at the head of the pile than the PRF system, even if the thickness and stiffness of the LTP change; (2) The DPRF system has a slight stiffness of the LTP and the superstructure member force can increase with increasing thickness. This is because as the stiffness of the LTP decreases and the thickness increases, the natural frequency of the LTP becomes closer to the natural frequency of the superstructure, which may affect the response of the superstructure. Therefore, when applying the DPRF system, it is recommended that the sensitivity analysis of the seismic response to the thickness and stiffness of the LTP must be performed.

PURPOSES : The primary objective of this study is to analyze the relationship between the factors that affect traffic incident duration in the mainline, tunnel, and ramp segments of an expressway. In addition, this study derived the most suitable statistical prediction model based on various incident duration distributions. METHODS : South Korean expressway crash data for 11 years, from 2011 to 2021, were analyzed. The incident durations on the mainline, tunnel, and ramp segments were selected using the accelerated failure time model, which is a parametric survival analysis approach. RESULTS : The mainline segment showed that the incident duration increased during accidents, including guard pipe collisions, multivehicle collisions, and snowfall. In particular, collisions in a tunnel with shoulder facilities increase the incident duration, while decreasing the time in the ramp segment. CONCLUSIONS : The incident duration model for each segment type yielded the most accurate results when applying a log-logistic distribution.

본 연구는 고속도로용 RC 교각 기둥구조에 대하여 축방향 기존 철근을 중공철근으로 대체하는 설계방안을 제시하였 다. 동일직경 기준으로 기존 이형철근을 중공철근으로 대체할 수 있는 합리적인 설계방안을 제시하였으며, 기존 축방향 배근량 을 감소하는 방안을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 설계방안을 검증하기 위하여 3차원 유한요소 구조해석을 수행하였으며, 압 축하중에 의한 변수 수치해석을 통하여 본 연구에서 제안한 방안의 타당성을 제시하였다. 향후 다양한 변수 수치해석 및 실물 시험을 통하여 본 연구에서 제시한 설계방안에 대한 추가 검증이 필요하다.

금속의 취성화는 수소와 접촉하는 구조물을 안정적으로 설계하는데 있어서 큰 문제가 되어왔다. 본 논문에서는 분자동역학 해석을 통해 균열선단 주변에 모인 수소원자들이 전위 이동 현상을 억제하고, 이로 인해 벽개 파괴 현상이 발생하는 것을 확인하였다. 다양한 수소 농도, 하중 속도, 수소 확산 속도 등을 바꾸어가며 분자동역학 해석을 수행하였고, 이에 따른 수소 취성화를 최소화시킬 수 있는 조건들을 조사하였다. 분자동역학 해석 결과는 기존의 실험결과와 잘 일치하였으며 이를 바탕으로 수소 취성화 현상을 정량화하여 평가하였다.

기존 화석 연료의 고갈 및 환경오염의 문제와 대용량 발전을 위하여 해양환경 및 자원을 이용한 친환경에너지 발전에 대한 연구 및 개발이 증가하고 있으며, 이 중 높은 발전 효율을 가진 해상태양광 발전에 대한 연구가 크게 증가하고 있다. 환경하중이 비교적 약한 내수조건과 달리, 환경하중이 강한 해양에서의 태양광 발전을 위해서는 더 강한 강성의 구조재를 사용해야 한다. 하지만, 구조재의 생 산 가능성, 무게를 포함한 구조물 특성 및 경제적 효율성 등의 제약조건이 발생할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 부유식 방파제를 설 치함으로써 태양광구조물에 작용하는 파랑하중을 감소시켜 구조재의 강성 강화를 최소화하고자 하였다. 부유식 방파제의 크기 및 구 조물로부터의 거리를 변화하여 이에 따른 파랑하중 및 구조재 응력의 감소 정도를 확인하였다. 다수 부력체의 상호간섭을 고려한 파 랑하중의 경우, 고차경계요소법(Higher-Order Boundary Element Emthod)을 이용해 산정하였으며, 구조재에 작용하는 응력은 유한요 소법(Finite Element Method)을 통해 평가하였다. 각 조건에서의 최대응력을 분석 및 비교함으로써 해상태양광 발전 시스템에 대한 부 유식 방파제의 영향을 확인하였으며, 부유식 방파제의 크기가 파랑하중 및 구조재 응력 감소에 큰 영향을 미침을 확인하였다.