10MW급 풍력발전용 원형강관 멀티기둥타워의 부재유용도 개념설계

김경식,김미진,Kim, Kyungsik,Kim, Mi Jin 한국강구조학회 2017 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.29 No.3

본 연구에서는 10MW급 풍력하중을 받는 멀티기둥 타워시스템에 원형강관 부재의 구조안전성 및 경제성을 함께 검토하는 방식으로 부재 유용도에 근거한 개념설계의 예를 보였다. 단일 실린더형 타워를 대체할 수 있는 멀티기둥타워 구조의 구성에 관한 기본적인 가정을 정립하였고, 그에 따라 제안된 구조물을 모델링하고 해석하여 부재력을 확인하였다. 산정된 부재강도와 작용하중을 근간으로 제안된 멀티기둥타워의 각 부재별로 축력, 전단, 휨, 비틂에 대한 유용도가 산정되었고, 풍력타워로서의 적합성이 평가하였다. 멀티기둥 풍력타워의 개념설계에 채택될 수 있는 수준의 유용도 범위에서 강관 치수, 세장비 및 수평재 단수 등의 설계 매개변수를 제안하였다. This study presents an example of conceptual design for hollow circular section multi-column tower system subjected to 10MW level wind load by introducing a method based on member utilization that examine both structural stability and economical efficiency. The basic assumptions for the proto type of a multi-column tower that can replace a single-cylinder tower were suggested and structural models were constructed following the assumptions and analyzed for identifying member forces. Based on the calculated member strengths and acting loads, the member utilization of the proposed multi-column tower structures were calculated for axial force, shear, bending and torsion and evaluaed for suitability as a wind tower. Design parameters such as steel tube dimensions, slenderness ratio, and number of floors for braces was proposed in the acceptable range of member utilization for conceptual design of multi-column wind towers.

한국지형에서의 랜덤 프랙탈과 멀티프랙탈구조의 연구

김경식,공영세,Kim, Kyungsik,Kong, Young Sae 대한자원환경지질학회 1996 자원환경지질 Vol.29 No.4

In Korean topography the behaviors of random fractals and multifractality are analytically and numerically studied on the mountain heights shown between $128{\sim}129^{\circ}E$ and $37{\sim}38^{\circ}N$. The phase transitions on the fractal structure are approximately found at the critical length $N_c=2000m$ from the values of standard deviations that it varies with both the longitudinal and latitudinal lengths. In the multifractal structure we assume that the mountain heights divided by the intervals of 20 m are located on the horizontal plane in two dimensional square lattice, and estimate the values of the generalized dimension and the scaling exponents by using the the box counting method for the three cases of square area ($1{\times}1km^2$, $2{\times}2km^2$, $4{\times}4km^2$).

탄성받침을 가지는 단경간 곡선 강박스거더 교량의 부반력 특성평가

김경식,이희정,Kim, Kyungsik,Lee, Heejeong 한국전산구조공학회 2015 한국전산구조공학회논문집 Vol.28 No.2

평면내 곡선교량은 편심하중뿐만 아니라 자중만으로도 비틀림하중을 받게 되고, 이는 지점부 부반력 발생의 원인이 된다. 본 논문에서는 경간장 48.8m를 가지는 단경간 곡선강박스 거더교량에 대해 내부곡률각도를 0.49~1.35rad으로 조정하면서 곡률효과에 따라 지점에서 발생하는 수직반력을 분석하였다. 부반력 발생가능성을 고려하여 반력 크기 및 방향을 예측하기 위해 곡선교량 상부구조를 각 독립된 요소로 분리하여 반력산정식을 해석적으로 개발하였다. 콘크리트 바닥판 및 강재 하부플랜지는 각각 면의 차원을 가지는 기학학적 환형섹터로, 수평면내에서 폭이 좁게 투영되어 나타나는 상부플랜지 및 복부판은 선의 차원을 가지는 기하학적 호로 가정되었다. 제안된 반력산정식의 형식은 비교적 단순하고 그 예측값은 유한요소해석으로 얻은 값과 비교하였을 때 오차가 1% 수준으로 잘 일치하였다. Horizontally curved bridges are subjected to torsional loads by their vertical dead loads only as well as eccentric loads, which cause negative reactions at supports. In this paper, effects of bridge curvature on vertical reactions at supports are investigated for 48.8 m length simple span steel box girder bridges with elastomeric bearings by varying curvature angle from 0.49 to 1.35 rad. In order to expect magnitude and direction of reactions including possibility of negative reactions, reaction evaluation equations have been analytically developed by separating a superstructure of curved bridge into independent components. Concrete slabs and bottom flanges in steel box section are assumed geometrical annular sectors in area dimension, and top flanges and webs that have very narrow projected areas are assumed geometrical arcs in line dimension. Proposed equations have relatively simple forms and prediction values are on very good agreement with those from finite element analyses by difference of 1% order.

키넥트를 이용한 걷기게임 '팔도강산3' 개발 및 효과성 연구

김경식(Kim, KyungSik),이윤정(Lee, YoonJung),오성석(Oh, SeongSuk) 한국게임학회 2014 한국게임학회 논문지 Vol.14 No.1

본 연구진에서 개발한 '팔도강산3'은 노인용 기능성게임으로서 2012년에 개발된 '팔도강산2'(손잡이/발판을 이용한 기억력 증진 걷기게임)의 후속 작이며, 팔걸이와 발판 인터페이스를 없애고 대신 키넥트를 이용하여 동작인식을 통해 인터페이스를 가능하게 했다. 기대되는 효과는 기억력 증진, 시야 속의 물품을 찾아야하는 집중력 향상, 걷기 운동을 통한 활력감 증진 등이며, 게임플레이의 여가 활동을 통한 정신 건강의 향상을 목표하고 있다. 천안시 노인종합복지관에서 65세 이상 고령자들 25명을 대상으로 2주간의 단기 실험을 하였으며, 기억력과 신체 운동, 정신 건강 영역 중 자아존중감 수준에서 유의미하게 향상된 결과를 획득하였다. We have developed a serious game for the elderly named 'Paldokangsan3' as a next version of 'Paldokangsan2' which was a walking game with memorization in shopping streets using controllers of hand buttons and foot boards with PC developed in 2012. The interface of had buttons and food boards were changed into the interface of motion capture with the aid of Kinect. The expected effects are improvement of memorization, improvement of concentration ability to find out items in the vision, improvement of vitality through physical walking actions, as well as improvement of mental health through entertainment activities of game play. We have tested 25 volunteers of more than 65 years old in Cheonan city community center for the elderly for 2 weeks. We got the result that the game play was showing positive effectiveness on memorization, physical exercise and self-esteem in mental health area of the elderly.

컴퓨터 통신을 위한 실 시간 운영 체제 및 SDLC의 구현

김경식(Kyungsik Kim),신상철(Sangchul Shin),김형식(Hyungsik Kim),안병문(Byungmoon Ahn) 한국정보과학회 1989 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.16 No.2

본 논문은 당사에서 자체 개발한 SSM32/1000 (UNIX System V SVR3.0)의 통신 보드에 실시간 운영 체제 구현과, 그 응용으로 IBM의 SYSTEM NETWORK ARCHITECTURE의 Data Link Control에 해당하는 Synchronous Data Link Control (이하 SDLC라 칭함)의 개발에 대한 설명이다. 통신 프로세서에 개발된 실시간 운영 체제하에서의 통신 프로토콜 구현은 앞으로 multi 프로토콜 구현의 가능성을 보여 주었으며, 고속 통신 sub-system의 개발도 가능하게 되었다. UNIX Kernel의 Device Driver는 통신 보드에서 수행되는 프로토콜과 독립적으로 구현되었고, Interface 방식은 Kernel 메모리 공간을 이용한 동기 방식을 사용한다.

칠곡군 금무봉 일대에서 새롭게 발견된 나무고사리 및 목재화석의 해부학적 연구

김경식(Kyungsik Kim),정은경(Eun Kyoung Jeong),백인성(In Sung Paik),김현주(Hyun Joo Kim),김경수(Kyung Soo Kim) 대한지질학회 2014 대한지질학회 학술대회 Vol.2014 No.10

노인용 걷기게임 '팔도강산3'의 사용성 연구

김경식(Kim, KyungSik),이윤정(Lee, YoonJung),오두남(Oh, DooNam) 한국게임학회 2015 한국게임학회 논문지 Vol.15 No.1

본 연구의 목적은 노인의 신체적 정신적 건강 향상을 위해 개발된 기능성 게임인 '팔도강산3'의 사용성을 검증하고자 한 것이다. 본 게임기계를 1달간 양로원에 설치한 후 노인들이 자율적으로 실험에 참여하도록 하였으며, 참여를 독려하기 위해 3차례의 대회를 치루면서 게임 내 플레이 정보저장과 함께 연구자의 관찰, 설문 및 면담을 통해 자료를 수집하였다. 8명이 참여하였으며, 조작편의성, 조작방식의 학습성, 기억성, 도전감 등의 연구결과는 프로그램 적용 전후 통계적인 유의한 차이를 나타내지 못하였으나 대부분의 대상자가 지적 장애를 비롯하여 인지기능저하가 있었음에도 적용 기간 동안 매일 2-3회씩 참여하였다. 면담 결과 주관적인 만족감이 표현됨으로써, 추후 본 프로그램의 적용 확대 가능성을 확인하는데 그 의의를 찾을 수 있었다. The objective of this research is to evaluate the usability test of 'Paldokangsan3' which has been developed as a serious game for the elderly to improve their physical and mental health. This game machine has been installed in a silver house for one month that the elderly could play the game as they like in their convenient times. To promote their participations to practice the game, we set 3 contests with gifts for the high scores and collect their data through inspection, questionnaire and interviews by the researchers as well as in-game measurement for the play. Eight people volunteered to join the project. While the result analysis for the usability area of easiness of control, learnability of the game play, memorability and challenge didn't show the statistical confident t-value, most elderly players participated 2~3 times a day for a month even though most of them are suffering mild cognition impairment. They showed good subjective satisfactions in their interviews that we could go on the project further to expand its applications.

영화관 화재 탈출 체험 VR 게임 개발 연구

김경식(Kyungsik Kim) 호서대학교 공업기술연구소 2018 공업기술연구 논문집 Vol.37 No.1

본 연구에서는 VR 게임을 통해 화재 현장 속 탈출 상황을 체험하며, 침착한 대응을 훈련할 수 있도록 하는 VR 게임을 개발하였다. Case Study를 통해 영화관 화재 위험성 평가에 대한 기초적 자료를 제시하였다. 영화관의 화재는 어두운 공간에서 발생하며, 유독 가스를 일으키는 물질이 많아 더욱 위험하다. 비상 대피로를 따라 탈출하는 과정에서도 유독 가스 흡입을 주의하지 않으면 사망에 이르게 된다. 본 게임은 탈출하는 과정을 체험하는 것을 목표로 한다. 오큘러스 DK2를 사용하여 본 게임을 개발했으며, 대학생 30명에게 체험시키고, 사용성과 효과성을 중심으로 설문 조사하여 그 반응의 결과를 분석하였다. 화재 속에서 침착하게 대응하면서 탈출하기가 본인의 생각보다 쉽지 않다고 응답하였다. 본 게임을 화재 대피용 기능성 게임으로 발전시키고자 한다. In this paper, a VR game has been developed to experience emergency exit in the fire intending calm response to an urgent situation. Case study proposes some basic data to the evaluation of danger of fire in movie theaters which are so dangerous in the darkness with lots of materials making toxic gas. In the course of the emergency evacuation exit, if you were not careful to breath toxic gas, you might reach to death. This game has the aim of giving the experience of emergency evacuation exit to the players. Oculus DK2 was used as the VR device and tested by 30 university students with polls focused on its usability and its effectiveness. The result has been analysed to show their responses. To escape and survive in the fire of enclosed space was found more difficult than his or her expectations of exit in calm state. This game will be advanced to be a serious game for fire escape.

곡률효과가 고려된 단경간 박스거더 교량의 반력 평가

김경식(Kim, Kyungsik) 한국강구조학회 2018 한국강구조학회 학술대회 발표집 Vol.29 No.1

포항 장기층군에서 산출된 미기록 화석목재

김경식(Kyungsik Kim),정은경(Eun-Kyoung Jeong),선병윤(Byung-Yun Sun),이재동(Jaedong Lee) 한국고생물학회 2008 고생물학회지 Vol.24 No.2

신생대 마이오세의 장기층군이 분포하는 포항시 남구 동해면 도구리와 오천읍 세계리 일대에서 총 15개의 화석목재(동해면 도구리 2개, 오천읍 세계리 13개)를 채집하여 이들의 목재해부학적 연구를 수행하였다. 그 결과, 총 7속의 화석목재가 동정되었다. 소나무과(Pinaceae) 전나무속(Abies), 자작나무과(Betulaceae) 서어나무속(Carpinus), 느릅나무과(Ulmaceae) 느릅나무속(Ulmus), 장미과(Rosaceae) 벚나무속(Prunus), 단풍나무과(Aceraceae) 단풍나무속(Acer), 멀구슬나무과(Meliaceae) 참죽나무속(Cedreloxylon), 벽오동과(Sterculiaceae) 와타리아속(Wataria). 본 연구에서 전나무속(Abies), 벚나무속(Prunus), 참죽나무속(Cedreloxylon) 등 한국에서는 아직 보고되어 있지 않은 미기록 화석목재가 발견되었다. 포항지역에서는 이번 미기록 분류군을 포함하여 현재까지 총 24 분류군이 기록된다. 현생하는 참죽나무는 중국 원산으로 한국에는 자생하지 않으며 주로 열대와 아열대에 분포하고, 와타리아속은 벽오동과의 멸종한 분류군으로 현생 근연종들은 열대 및 아열대에 분포한다. 이미 보고된 도구리 지역의 화석목재 식물상과 종합하면, 당시 이 지역이 난온 내지는 아열대의 기후였음을 지시해준다. 세계리의 13개의 화석목재는 총 6속으로 동정되었으며 전나무속과 벚나무속의 미기록 분류군과 서어나무속, 느릅나무속, 단풍나무속과 같은 전형적인 한랭 내지는 온대 기후를 지시하는 화석목재가 포함되어 있었다. 따라서 화석목재의 산출상으로 보았을 때, 세계리 지역은 장기층군의 금광동층이나 하부함탄층과 대비되는 것으로 보인다. Fifteen fossil woods, two from Dogu-ri of Dongbae-myeon and thirteen from Segye-ri of Ocheon-eup, were collected from the Miocene Janggi Group in Pohang Basin, Korea. Seven taxa were identified from them via wood anatomical study. They are Abies (Pinaceae), Carpinus (Betulaceae), Ulmus (Ulmaceae), Prunus (Rosaceae), Acer (Aceraceae), Cedreloxylon (Meliaceae) and Wataria (Sterculiaceae). Among them, Abies, Prunus and Cereloxylon, have not been previously known from the Miocene sedimentary strata of Korea. As a result, in total 24 Miocene woods have been described so far in Korea. The taxa belonging to genus Toona was included in the genus Cedrela, which is now restricted to species from the New World. Extant Toona(Cedrela in Old World) is native tree in China and a element of warm temperate or subtropical flora. Wataria, an extinct steculariaceous tree, is also regarded as a element of warm climate. Combined with previous fossil wood study, these two taxa from Dogu-ri, Cedreloxylon and Wataria, support the subtropical palaeoclimate of Upper Coal-bearing Formation. Seven taxa from Segye-ri are mainly composed of typical elements of cool-temperate flora, such as Carpinus, Ulmus and Acer. Accordingly based on the fossil wood assemblages, strata in Segye-ri can be correlated with those of the Geumgwangdong Formation and/or Lower Coal-bearing Formation of the Janggi Group.