nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
본 논문에서는 3점 굽힘과 이중 외팔보 문제에 대하여 응집 요소를 사용한 유한요소 균열 진전해석을 수행하고 응집 법칙의 영향을 알아보았다. 응집 요소는 ABAQUS/Standard의 사용자 서브루틴(UEL)으로 구현하였으며 응집 법칙은 다항식 형태의 응집 트랙션-열림 변위의 관계식을 사용하였고 응집 법칙의 형상에 대한 영향을 알아 보기 위하여 다항식의 계수를 변화시켰다. 동일한 파손 에너지와 응집 강도를 갖지만 다른 형상의 응집 법칙에 대한 해석을 수행하고 변위-반력 곡선을 비교하여 균열 진전 거동의 변화를 알아보았다. 또한 요소 크기에 따른 균열 진전 해석 결과의 영향을 논의하였다.

In this paper, the effect of cohesive laws on the finite element analysis of crack propagation using cohesive elements is investigated through three-point bending and double cantilever beam problems. The cohesive elements are implemented into ABAQUS/Standard user subroutines(UEL), and the shape of cohesive law is varied by changing parameters in polynomial functions of cohesive traction-separation relations. In particular, crack propagation behaviors are studied by comparing load-displacement curves of the analysis models which have different shapes of cohesive laws with the same values of fracture energy and cohesive strength. Furthermore, the influence of the element size on crack propagation is discussed in this study.

(게재일: 2014.04.01)
구조물의 파괴는 주로 제조 과정에서 생긴 결함이나 사용 중 국부적인 손상의 원인으로 발생되는 균열에 의해 나타난다. 따라서 구조물이나 관련된 부품들의 균열 성장 과정을 분석하는 것은 구조물의 안정성 확보를 위하여 매우 중요하다. 본 논문에서는 균열의 성장을 분석하기 위해 노치가 있는 시편을 인장 실험하며, 마이크로 포커스 X-선 단층촬영을 이용하여 균열 성장을 관찰하였고, 노치가 있는 시편의 단층촬영의 영상으로부터 3 차원 재구축하여 만든 유한요소 모델과 이상적인 모양의 노치를 만든 유한요소 모델을 XFEM에 적용하여 3 차원 균열 성장의 시뮬레이션을 실시 하였다. 실제 시편의 인장 실험 결과와 시뮬레이션 실험들의 결과를 비교하였고, 보다 정밀한 3 차원적 균열 성장의 분석을 위해서는 실제적인 구조물 및 균열의 형태에 대한 3 차원 모델링이 반드시 실시되어야 함을 확인하였다.

To prevent the occurrence of fractures in metal structures, it is very important to evaluate the 3D crack growth process in those structures and any related parts. In this study, tension tests and two simulations, namely, Simulation-I and Simulation-II, were performed using XFEM to evaluate crack growth in three dimensions. In the tension test, Mode I crack growth was observed for a notched metal specimen. In Simulation-I, a 3D reconstructed model of the specimen was created using CT images of the specimen. Using this model, an FE model was constructed, and crack growth was simulated using XFEM. In Simulation-II, an ideal notch FE model of the same geometric size as the actual specimen was created and then used for simulation. Obtained crack growth simulation results were then compared. Crack growth in the metal specimen was evaluated in three dimensions. It was shown that modeling the real shape of a structure with a crack may be essential for accurately evaluating 3D crack growth.

(게재일: 2014.04.01)
본 논문은 200 미터급 다관절 복합이동 해저로봇(크랩스터, CR200)에 적용된 탄소섬유 복합소재 몸체 프레임의 구조해석에 대하여 다루고 있다. CR200 의 몸체 프레임은 탄소섬유 복합소재를 이용한 강화 플라스틱으로 제작되어 가볍고 강하며, 사람의 늑골구조를 모방하여 설계되었기 때문에 외부 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있다. 해상에서 모선과 크레인을 사용하여 CR200 을 진수하거나 인양할 때, 해상상황에 따라 모선 운동에 의한 동적 하중이 몸체 프레임에 전달되기 때문에 프레임에 대한 진수 및 인양 조건에서의 구조적 해석이 필요하다. 구조해석의 신뢰성을 확보하기 위하여 본 논문에서는 몸체 프레임의 시편시험 결과를 이용하여 구조해석을 수행하고, 기존 금속재질의 프레임 모델과 구조적 특성을 비교하여 탄소섬유 복합소재 프레임의 구조적 특성을 정량적으로 비교하였다.

This study applied finite element analysis (FEA) to the body frame of the 200-meter class multi-legged subsea walking robot known as Crabster (CR200). The body frame of the CR200 is modeled after the ribcage of a human so that it can disperse applied external loads. It is made of carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP). Therefore, the frame is lighter and stronger than it would be if it were made of other conventional materials. In order to perform FEA for the CFRP body frame, we applied the material properties of the CFRP as obtained from a specimen test to an FE model of CFRP frame. Finally, we performed FEA with respect to the load conditions encountered when the robot is launched into and recovered from the sea. Also, we performed FEA for the frame, assuming that it was fabricated using a conventional material, in order to compare its characteristics with CFRP.

(게재일: 2014.04.01)
이 연구에서는 STD61 열간금형강 상부에 생성되는 하드페이싱층에 적합한 하드페이싱 재료와 두께를 3 차원 비정상 열전달 및 열응력 해석을 통하여 예측하고자 한다. Stellite6, Stellite21과 19-9DL 초합금을 하드페이싱 재료로 적용하였다. 하드페이싱 재료와 두께가 하드페이싱된 시편 내부 온도, 열응력 및 변형률 분포 변화에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 이 결과로부터 큰 열전도도를 가지는 재료로 얇은 하드페이싱 층을 생성하는 것이 열전달 특성 측면에서는 효과적인 것을 알 수 있었다. 또한, Stellite21 초합금으로 2 mm 두께의 하드페이싱부를 STD61 열간 금형강 상부에 생성할 경우, 하드페이싱부와 기저부의 경계부에서 유효응력 및 주변형률 편차가 최소화됨을 알 수 있었다. 이 결과들로부터 STD61 열간금형강에 적합한 하드페이싱 재료와 두께를 예측할 수 있었다.

The goal of this paper is to estimate proper hardfacing material and thickness of STD61 hot-working tool steel through three-dimensional heat transfer and thermal stress analyses. Stellite6, Stellite21 and 19-9DL superalloys are chosen as alternative hardfacing materials. The influence of hardfacing materials and thicknesses on temperature, thermal stress and thermal strain distributions of the hardfaced part are investigated using the results of the analyses. From the results of the investigation, it has been noted that a hardfacing material with a high conductivity and a thinner hardfaced layer are desired to create an effective hardfacing layer in terms of heat transfer characteristics. In addition, it has been revealed that the deviation of effective stress and principal strain in the vicinity of the joined region are minimized when the Stellite21 hardfaced layer with the thickness of 2 mm is created on the STD61. Based on the above results, a proper hardfacing material and thickness for STD61 tool steel have been estimated.

(게재일: 2014.04.01)
국내에서는 교량의 공용수명 증가로 노후화 교량의 수가 급격히 증가하고 있다. 강교량의 경우, 가설위치에 따른 대기부식환경에 따라 구조부재에서의 국부 부식손상이 발생 될 수 있다. 특히 강거더 교량의 경우 부식손상이 복부판과 지점부 보강재에 집중적으로 발생된다. 복부판의 국부부식이 교량에 대하여 대칭적으로 발생하는 것이 아니므로 복부판의 국부 부식손상으로 인하여 강거더에서는 전단하중에 대하여 비대칭 복부단면이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 강거더 비대칭 부식 복부단면의 형상비와 부식손상 정도에 따른 전단 좌굴강도 및 전단거동을 거동을 평가하였다. 또한 복부판의 부식손상 부피비와 인장영역에 대한 부식손상비를 고려하여 비대칭 국부 부식손상 단면을 가진 복부판의 전단좌굴강도 감소가 비교 평가되었다.

The number of the deteriorated bridge has been sharply increased due to the increase in the bridge service period in Korea. Local corrosion problem of structural member can be occurred according to atmospheric corrosion environments based on the installation location of steel bridges. Especially, in case of the plate girder bridge, corrosion damage is concentrated on the web panel and stiffener at girder end. An asymmetrical shear resistant web section in the plate girder bridge can be caused from the local corrosion of the web panel, because local corrosion is not symmetrically occurred to the bridge. In this study, therefore, the shear buckling strength and behavior of a plate girder with asymmetrically corroded web panel was numerically evaluated using FE analysis, which was considering an aspect ratio and corrosion damage level of web panel. The shear buckling strength reduction of an asymmetrical shear resistant web panel was compared and evaluated according to corroded volume ratio for a web panel and for diagonal tension field of a web panel.

(게재일: 2014.04.27)
본 연구에서는 수평보강재가 설치된 세장한 복부판을 갖는 플레이트 거더의 휨강도 평가를 위한 해석적 연구를 수행하였다. SM490강재를 대상으로 해석에서 구해진 휨강도를 AASHTO LRFD 기준 및 Eurocode 3 기준과 비교한 결과, 특히 AASHTO LRFD 기준은 수평보강재로 보강된 복부판의 세장비가 감소함에 따라 휨강도를 크게 과소평가하는 것으로 나타났다. 그 원인은 현재 AASHTO LRFD 기준은 수평보강재 보강에 따른 복부판의 비조밀 및 조밀 한계세장비 증가를 고려하지 않은 점과 보강 복부판이 압축플랜지의 회전을 구속하는 효과가 증가하는 것을 적절히 고려하지 않기 때문으로 분석되었다. 이에 본 연구에서는 보강 시 복부판과 플랜지의 한계세장비를 제안하였으며, 이를 AASHTO LRFD 기준에 적용함으로써 휨강도를 비교적 합리적으로 평가할 수 있음을 제시하였다.

In this paper, a series of numerical analyses were performed to evaluate the flexural resistance of steel plate girder with longitudinally stiffened and slender web. The SM490 steel was adopted for the study and the flexural resistances evaluated from the numerical analysis were compared with those suggested by the AASHTO LRFD and the Eurocode 3 codes, respectively. It was found that the AASHTO LRFD code could considerably underestimate the flexural resistance as the web slenderness becomes smaller. This comes from the fact that current AASHTO LRFD code does not consider a possible increase of slenderness limits for compact and noncompct web, and also an additional effect of web restraint on the rotation of compression flange in longitudinally stiffened web. Therefore, the slenderness limits of web and flange have been newly proposed for the plate girders with longitudinally stiffened web and it is analytically verified that the flexural resistance can be appropriately estimated by applying the proposed slenderness limits to the AASHTO LRFD code.

(게재일: 2014.04.27)
가스터빈 희박 예혼합 연소기에서 발생하는 연소 불안정 현상을 모델링하기 위해서는 화염의 동 특성에 대한 정량적, 정성적 분석이 필수적이다. 이를 위하여 화염전달함수가 전산유체역학을 통하여 모델링되었다. 기존 화염전달함수의 연구 결과로부터, 화염전달함수의 결과는 화염의 구조에 크게 의존하는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 실제 계측된 화염의 구조와 유사한 형상을 갖도록 열전달 조건을 최적화한 후, 동일 조건에서 화염전달함수가 모델링되었다. 화염의 형상을 정확하게 예측할 수 있다면, 이로부터 전달함수의 이득값과 위상차의 모델링 결과 역시 실험값과 유사한 거동을 확인할 수 있었다.

A qualitative and quantitative analysis on flame dynamics is required to model combustion instability characteristics in gas turbine lean premixed combustors. The current paper shows the flame transfer function modeling results using CFD(Computational Fluid Dynamics) techniques for the flame dynamics study. It is generally known that flame shapes determine the basic characteristics of the flame transfer function. The comparisons of the modeled flame shapes with the measured ones were made using the optimized heat transfer conditions. Modeling results of the flame transfer function show the close behaviors to the measured data with a reasonable accuracy if the flame geometry can be exactly captured.

(게재일: 2014.09.01)
고온가스로(HTR-10)는 전기 생산 및 수소 생산에 이용할 목적으로 설계되었다. 고온가스로의 노심에 반사체, 지지체, 감속재로 사용된 흑연은 중성자에 견디는 능력이 탁월하고, 고온 강도 및 열적특성이 우수하다. 구조물들은 연료 순환 유동 등으로 야기되는 진동 등에 의해 마찰이 발생하며 이는 구조물의 파괴를 초래한다. 따라서, 본 연구에서는 고온가스로에 사용되고 있는 등방성 흑연 IG-110에 대한 고온 마모 특성을 연구하였다. 왕복동 마모 시험을 수행하고 마모 특성의 결과로써 마찰계수와 비마모율을 도출하고 비교하였다. 시험 변수로써 실제 작동환경을 고려하여 상온과 고온 에서 미끄럼 속도와 접촉하중의 변화에 대한 결과를 도출하였다. 또한 흑연 IG-110의 마모 기구에 대해 토의하였다.

The high temperature gas-cooled reactor (HTR-10) is designed to produce electricity and hydrogen. Graphite is used as reflector, support structures, and a moderator in reactor core; it has good resistance to neutron and is a suitable material at high temperatures. Friction is generated in the graphite structures for the core reflector, support structures, and moderator because of vibration from the HTR-10 fuel cycle flow. In this study, the wear characteristics of the isotropic graphite IG-110 used in HTR-10 were evaluated. The reciprocating wear test was carried out for graphite against graphite. The effects of changes in the contact load and sliding speeds at room temperature and on the coefficient of friction and specific wear rate were evaluated. The wear behavior of graphite IG-110 was evaluated based on the wear surfaces.

(게재일: 2014.05.01)
유압밸브 구동용 서보 액추에이터는 항공기, 자동차의 유압시스템 그리고 산업용 유압시스템의 정밀한 작동에 중요한 장치이다. 서보 액추에이터의 신뢰성 있는 동작은 전체 유압시스템의 정밀한 제어에 큰 영향을 미친다. 서보 액추에이터의 주파수 응답특성, 스텝 응답특성과 같은 응답특성은 액추에이터의 성능을 판단하는 중요한 기준이 된다. 본 논문에서는 신뢰성해석을 통해 신뢰성 있는 동작과 응답특성을 만족시키기 위한 구성 부품에 대한 분석을 실시하였다. 또한 신뢰성 있는 동작과 빠른 응답성을 구현하기 위해 현장의 경험적 지식과 문헌 및 전문가의 전자기 이론을 통해 유압밸브 구동용 서보 액추에이터의 설계 파라미터를 도출하였다. 보빈, 요크, 플런저의 설계값, 그리고 코일의 감긴 수와 같은 서보 액추에이터의 설계값들을 결정하는 설계 파라미터를 제안하고, 설계방정식을 통해 산출한 설계값을 유한요소해석을 통해 타당성을 검증하였다. 또한 서보 액추에이터가 장착된 유압밸브의 성능시험을 통해 제안한 설계 방안의 타당성을 검증하였다.

The precision hydraulic valve is widely used in various industrial field like aircraft, automobile, and general machinery. Servo actuator is the most important device for driving the precise hydraulic valve. The reliable operation of servo actuator effects on the overall hydraulic system. The performance of servo actuator relies on frequency response and step response according to arbitrary input signal. In this paper, we performed the analysis for the components of servo actuator to satisfy the reliable operation and response characteristics through the reliability analysis, and also induced the design parameters to realize the reliable operation and fast response characteristics of servo actuator for hydraulic valve operation through the empirical knowledge of experts and electromagnetic theories. We suggested the design equations to determine the values of design parameters of servo actuator as like bobbin size, length of yoke and plunger and turn number of coil, and verified the achieved design values through FEM analysis and performance tests using some prototypes of servo actuators adapted in hydraulic valve.

(게재일: 2014.05.01)
마이크로 유전알고리즘은 적은 수의 개체 사용 및 무작위 개체 구성을 통한 돌연변이 기능 대체의 특징을 갖는 진화연산을 수행하여 일반적인 유전알고리즘이 갖는 각 세대당 많은 계산 량이 요구되는 단점을 극복하고자 하였다. 이러한 마이크로 알고리즘은 특히 설계변수가 3~5 개를 갖는 문제에 효율적이라는 것이 많은 연구자들에 의하여 알려졌다. 따라서 본 연구의 목적은 순차적 실험계획법과 마이크로 유전알고리즘을 이용한 최적화 알고리즘을 개발하는 것이며, 이를 수학예제와 구조물 문제에 적용하여 실용성을 확인하고자 한다. 순차적 실험계획법은 저자들의 선행연구에서 제안되었으며, 실험계획법과 반응표면법을 이용하는 근사최적화 기법에 의한 시행착오적인 반복과정을 최소화하고자 하는 방법으로써, 행렬실험과 평균분석을 반복 적용하는 개념이다.

A micro-genetic algorithm (MGA) is one of the improved forms of a genetic algorithm. It is used to reduce the number of iterations and the computing resources required by using small populations. The efficiency of MGAs has been proved through many problems, especially problems with 3-5 design variables. This study proposes an optimization algorithm based on the sequential design of experiments (SDOE) and an MGA. In a previous study, the authors used the SDOE technique to reduce trial-and-error in the conventional approximate optimization method by using the statistical design of experiments (DOE) and response surface method (RSM) systematically. The proposed algorithm has been applied to various mathematical examples and a structural problem.

(게재일: 2014.05.01)
골절 치료에서 최소 침습 수술 방법은 그 효용성이 입증 되었지만, 의료진이 골편을 직접 볼 수 없기 때문에 방사선 투시영상장치(C-armed fluoroscopy)에 의존하여 수술을 진행하게 된다. 최소침습 수술은 환자에게는 감염이 적고 회복이 빠르다는 장점이 있지만 의료진에게는 과도한 방사선 피폭과 부정확한 골절정복 가능성이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 수술 항법장치와 수술 지원로봇을 활용하는 방법을 제안한다. 골편의 3D CT 모델을 실제 골편과 특징점을 이용해서 정합하는 오픈 소스 기반으로 구성된 수술 항법 장치와 2D 투시 영상에서 골편간의 회전 변위를 정상측 투시 영상과 비교하여 확인 할 수 있는 방법을 제안하였고, 모델 뼈를 이용한 실험으로 제안한 방법의 임상적 타당성을 확인하였다. 그 결과 3D CT-기반 수술 항법 장치의 모델 뼈와 영상정합 정확도는 약 2mm 로 정형외과 수술에서 요구되는 사양을 만족했으며, 2D 투시 영상에서는 범위의 골편간의 회전에서 이하의 변별력을 나타내었다.

Minimally invasive intramedullary nail insertion or plate osteosynthesis has shown good results for the treatment of long bone fractures. However, directly seeing the fracture site is impossible; surgeons can only confirm bone fragments through a fluoroscopic imaging system. The narrow field of view of the equipment causes malalignment of the fracture reduction, and radiation exposure to medical staff is inevitable. This paper suggests two methods to solve these problems: surgical navigation using 3D models reconstructed from computed tomography (CT) images to show the real positions of bone fragments and estimating the rotational angle of proximal bone fragments from 2D fluoroscopic images. The suggested methods were implemented using open-source code or software and evaluated using a model bone. The registration error was about 2 mm with surgical navigation, and the rotation estimation software could discern differences of within a range of through a comparison with the image of a normal bone.

(게재일: 2014.05.01)
무인비행체는 소형화, 경량화가 중요하기 때문에 동력장치에 한계가 있다. 공력성능을 향상을 위해 항공기의 크기나 무게에 영향을 주지 않는 블레이드의 형상의 변화를 주는 것이 가장 효율적이다. 본 연구에서는 제자리 비행을 하는 멀티로터 무인비행체에 있어 단일 로터 블레이드의 테이퍼 비율, 비틀림 각도 등에 따른 추력성능의 변화를 전산유동해석 시뮬레이션을 통해 수행하였다. 전산유동해석 코드인 ADINA-CFD 를 통해 얻은 수치 결과를 깃 요소 이론(blade element theory, BET)과 비교하였으며, 블레이드의 형상 변화가 추력성능에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

An unmanned aerial vehicle (UAV) should be designed to be as small and lightweight as possible to optimize the efficiency of changing the blade shape to enhance the aerodynamic performance, such as the thrust and power. In this study, a computational fluid dynamics (CFD) simulation of an unmanned multi-rotor aerial vehicle in hover mode was performed to explore the thrust performance in terms of the blade rotational speed and blade shape parameters (i.e., taper ratio and twist angle). The commercial ADINA-CFD program was used to generate the CFD data, and the results were compared with those obtained from blade element theory (BET). The results showed that changes in the blade shape clearly affect the aerodynamic thrust of a UAV rotor blade.

(게재일: 2014.05.01)
본 논문에서는 초기균열을 갖고 있는 폐포형 구조, 발포알루미늄의 축방향 기계적 거동을 실험 및 유한요소해석으로 연구하였다. 재료시험에서 MTS 사의 10kN Landmarks 를 사용하여, 모드 I 형상의 15mm/min 의 하중속도로 변위를 제어하였다. 또한 유한요소해석 범용프로그램인 ABAQUS 6.10 으로 3 차원 형상의 실험과 동일한 조건으로 모델을 구성하여 해석을 수행하였다. 실험의 축방향 변위-하중 그래프와 시간에 대한 균열 길이를 기반으로 에너지 해방률을 계산하였으며, 이 값을 해석에서 파손 에너지 조건으로 사용하였다. 결과적으로 변위 값에 따른 하중 거동을 확인할 수 있었으며, 발포알루미늄이 접착제에 비해 상대적으로 큰 밀도와 탄성계수를 가지므로 발포알루미늄의 변형이 상대적으로 작다는 것을 확인할 수 있었다.

In this study, closed-cell aluminum foam with an initial crack was investigated to produce an axial load-time graph. Using the 10-kN Landmarks of MTS Corporation, a 15-mm/min velocity of mode I shape was applied to the aluminum foam specimen using the displacement control method. ABAQUS 6.10 simulation was used to model and analyze the identical model in three dimensions under conditions identical to those of the experiment. The energy release rate was calculated on the basis of an axial load-displacement graph obtained from the experiment and a transient image of the crack length, and then an FE model was analyzed on the basis of this fracture energy condition. The relation between load and displacement was discussed; it was found that the aluminum foam deformed somewhat less than the adhesive layer owing to the difference in elastic modulus.

(게재일: 2014.05.01)
본 논문에서는 이미지 기반 전산 모형을 이용하여 섬유강화 복합재료의 기공 탄성 해석을 수행하였다. 먼저 다공성 기지에 대한 단면 이미지를 분석하여 기공도, 기공 개수, 기공 분포 등을 확인하였다. 이미지의 해상도, 위치, 크기에 따른 전산 모형화 및 유한요소 해석을 수행하였으며, 주요 결과로써 유효 탄성 계수, 기공 탄성 인자, 변형 에너지 밀도를 정량적으로 산출하였다. 기공 탄성 인자는 유효 탄성 계수와 기공 압력에 의한 팽창 변형도를 기준으로 계산하였다. 또한 이미지 기반 전산 모형을 이용한 기공 탄성 해석 결과의 신뢰성 확인을 위해, 기공의 형상 및 배열을 단순화시킨 대표 체적 요소 모형의 해석 결과와 비교하였다.

Poroelastic analyses of fiber-reinforced composites were performed using image-based computational models. The section image of a porous matrix was analyzed in order to investigate the porosity, number of pores, and distribution of pores. The resolution, location, and size of the section image were considered to quantify the effective elastic modulus, poroelastic parameter, and strain energy density using the image-based computational models. The poroelastic parameter was calculated from the effective elastic modulus and pore pressure-induced strain. In addition, the results of the poroelastic analyses were verified through representative volume elements by simplifying various pore configurations and arrangements.

(게재일: 2014.05.01)
강건최적설계 분야에서 목적함수의 강건성은 목적함수의 변화가 둔감한 해를 강조한다. 일반적으로 목적함수의 강건성은 설계변수나 파라미터에 대한 목적함수의 변동을 줄임으로써 달성할 수 있다. 하지만, 기존의 방법들에서는 변동에 둔감한 목적을 달성하기 위해 목적함수의 값이 희생되는 경우가 있다. 또한, 설계변수의 수가 증가할수록 비선형계획법을 이용한 강건최적설계의 수치적 계산비용은 증가한다. 본 연구에서는 상한함수를 사용한 새로운 강건성지수와 비선형계획법에서의 강건최적설계 방법을 제안한다. 또한, 제안한 방법의 효율성을 향상시키기 위하여 선형화된 함수의 상한 값을 이용한 방법도 소개한다. 이를 다양한 수학예제에 적용하고 기존의 강건성지수와 수치적 성능 비교를 통해 제안한 방법의 유용성을 검증한다. 제안한 강건성지수는 목적함수의 성능에 손실이 발생하지 않으며 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.

In the robust optimization field, the robustness of the objective function emphasizes an insensitive design. In general, the robustness of the objective function can be achieved by reducing the change of the objective function with respect to the variation of the design variables and parameters. However, in conventional methods, when an insensitive design is emphasized, the performance of the objective function can be deteriorated. Besides, if the numbers of the design variables are increased, the numerical cost is quite high in robust optimization for nonlinear programming problems. In this research, the robustness index for the objective function and a process of robust optimization are proposed. Moreover, a method using the supremum of linearized functions is also proposed to reduce the computational cost. Mathematical examples are solved for the verification of the proposed method and the results are compared with those from the conventional methods. The proposed approach improves the performance of the objective function and its efficiency.

(게재일: 2014.05.01)
본 논문은 작업 시 농업용 트랙터의 운전지원을 위한 강인한 횡방향 제어기를 제안하고자 한다. 자동차와 달리 트랙터의 조향 방식은 유압실린더를 이용함으로써 상대적으로 큰 시간지연을 가지고 있으며 작업 시 지면 환경도 일반 도로와는 다르다. 조향 액추에이터 모델을 포함하는 기구학적 트랙터 모델을 기반으로 동적 표면 제어라는 비선형 제어기법을 적용하여 조향 액추에이터의 시간지연 및 노면 경사의 변화에 강인한 횡방향 제어기를 설계한다. 마지막으로 상용 트랙터 시뮬레이터를 이용하여 마찰 계수가 일정한 주어진 노면 상태에서 조향 액추에이터의 시간 지연 변경이나 오르막 또는 내리막과 같은 지형 조건 변화에 대한 횡방향 제어기의 성능 및 강인성을 검증한다.

This paper presents a robust lateral controller for autonomous guidance of a farm tractor in field operations. Although mechanical steering actuators have recently been used for passenger vehicles, the steering actuator of the farm tractor is based on a hydraulic system, resulting in limited bandwidth and a larger time delay. Based on a kinematic tractor model with steering actuator dynamics, a nonlinear control technique called dynamic surface control is applied to design a robust lateral controller that compensates for uncertainty owing to steering actuator and road geometry. Finally, tracking performance and robustness of the proposed controller are validated via commercial tractor simulations, with respect to the time delay of the steering actuator and road geometry (e.g., up and down hills), on a given field with a constant friction coefficient.

(게재일: 2014.05.01)
본 연구는 복잡한 빔 구조체의 마찰에 의한 소음을 유한요소기법을 이용하여 예측하였다. 마찰접촉 모델을 수학적으로 유도하여 유한요소기법에 접목하였다. 그 결과 빔 구조체의 특정 모드에서 모드 연성에 의해서 동적 불안정성이 유발되고 있음을 보여주었다. 또한 마찰의 방향이 모드 불안정성에 매우 큰 영향을 미치고 있음을 보여주었다. 또한 실제 빔 구조체 시스템을 제작하여 해석에서 예측한 특정 주파수에서 소음 피크주파수가 발생하고 있음을 실험적으로 검증하였다.

This study provided the analytical finite element method estimating the friction-induced noise on the complex beam structure. The frictional contact model was theoretically constructed and applied to the analytical finite element squeal model. The numerical results showed that the beam structure was excited by the mode-coupling instability of the specific system modes. Also, the direction of friction was shown to influence on the dynamic instability of the modes. Besides, the unstable modal frequencies estimated from the numerical calculation were validated by the experiment of the actual beam structure.

(게재일: 2014.05.01)
다양한 비생물적 스트레스 중 토양 염 집적은 식물의 광합성 효율, 생장 및 수확량의 감소를 초래한다. 최근 염 저항성 향상을 위한 많은 유전자들이 보고되고 있다. 본 연구의 목적은 형질전환 배추를 이용하여 아직 기능이 밝혀져 있지 않지만 완전장이 보고된 Brassica rapa Salt Stress Resistance(BrSSR) 유전자의 기능을 검정하는 것이다. BrSSR의 생리적 역할을 분석하기 위해, BrSSR의 과발현 vector인 pSL94 vector를 이용하여 내혼계 배추('CT001')를 형질전환하였다. Quantitative real-time RT-PCR 분석에서 형질전환체의 BrSSR 발현량은 대조군 대비 2.59배까지 증가하였다. 한편, 염 처리 후 표현형 분석에서 BrSSR이 과발현된 형질전환체들이 정상적인 생장을 보여줌으로써 염 스트레스에 내성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. Microarray 분석을 통해 구축된 염 스트레스 저항성 관련 유전자들의 발현 네트워크 상에서 BrSSR은 기존에 염 저항성 관련 유전자로 보고되어 있는 ERD15(AT2G41430), protein containing PAM2(AT4G14270), GABA-T(AT3G22200)와 매우 밀접하게 연결되어 있는 것으로 분석되었다. 위 결과들을 바탕으로 BrSSR은 염 스트레스 발생 시 식물의 생장 및 저항성에 관련된 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

Among various abiotic stress factors, soil salinity decreases the photosynthetic rate, growth, and yield of plants. Recently, many genes have been reported to enhance salt tolerance. The objective of this study was to characterize the Brassica rapa Salt Stress Resistance (BrSSR) gene, of which the function was unclear, although the full-length sequence was known. To characterize the role of BrSSR, a B. rapa Chinese cabbage inbred line ('CT001') was transformed with pSL94 vector containing the full length BrSSR cDNA. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis showed that the expression of BrSSR in the transgenic line was 2.59-fold higher than that in the wild type. Analysis of phenotypic characteristics showed that plants overexpressing BrSSR were resistant to salinity stress and showed normal growth. Microarray analysis of BrSSR over-expressing plants confirmed that BrSSR was strongly associated with ERD15 (AT2G41430), a gene encoding a protein containing a PAM2 motif (AT4G14270), and GABA-T (AT3G22200), all of which have been associated with salt tolerance, in the co-expression network of genes related to salt stress. The results of this study indicate that BrSSR plays an important role in plant growth and tolerance to salinity.

(게재일: 2014.12.31)