바람과 대공간 구조물

김대영,김지영,김상대,Kim, Dae-Young,Kim, Ji-Young,Kim, Sang-Dae 한국공간구조학회 2005 한국공간구조학회지 Vol.5 No.1

개선된 위성의 궤도 천이 절차

김대영,전문진,권동영,김희섭,김규선,Kim, Dae-Yeong,Jeon, Mun-Jin,Gwon, Dong-Yeong,Kim, Hui-Seop,Kim, Gyu-Seon 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2

위성 개발에서 추력기는 위성의 경사각 및 고도 등의 궤도 제어 용도 이외에 위성 동작 초기 혹은 비상 상황에서 안정적인 전력 공급을 위한 자세 제어용 구동기로 사용되어야 하므로 매우 높은 신뢰성을 필요로 한다. 국내의 실용위성을 위해 개발되어 사용되고 있는 출력기는 1 파운드의 작은 용량으로 위성 운영에 일부 제약을 주게 된다. 본 논문은 위성 운영에 있어 반드시 필요한 궤도 천이 절차와 관련하여 기존에 사용된 절차를 보완하기 위한 방법에 대해 기술한다. 기존에 개발된 위성에서는 궤도 조정을 위한 자세 변화에 추력기를 사용하였다. 그러나 위성의 무게가 커짐에 따라 자세 변환을 위한 시간이 오래 걸려 궤도 조정 효율이 떨어지는 요인이 되고 있다. 뿐만 아니라, 자세 변화 과정에서 벡터 방향의 추력으로 인해 원하지 않는 궤도 변화가 생기므로 정밀 궤도 결정에도 영향을 주게 된다. 최근에 개발된 위성의 경우, 위성의 기동 성능을 높이기 위해 고성능 반작용 휠을 사용하므로 이를 이용하여 궤도 천이 전에 자세 변화를 하도록 하고 있다. 이러한 방법을 적용한 결과, 정밀 궤도 결정에 도움이 될 뿐만 아니라 자세 변화로 인한 연료 소모를 줄이는 효과도 있어 위성의 수명 연장에 도움이 되는 것으로 확인되었다.

'하르방' 프로젝트: USN 임베디드 시스템 기반의 재난재해 방지 서비스

김대영,김재언,유성은,성종우,김도현,김형순,Kim Dae-Yeong,Kim Jae-Eon,Do Thu Thuy,Chong Poh Kit,Yu Seong-Eun,Seong Jong-U,Lopez Tomas Sanchez,Kim Do-Hyeon,Kim Hyeong-Sun 한국통신학회 2006 정보와 통신 Vol.23 No.5

본 논문에서는 USN 임베디드 시스템을 활용한 재난재해 방지 서비스의 설계 및 실증 시험내용을 기술한다. '하르방' 프로젝트로 명명된 본 연구에서는 최근 활발하게 연구되고 있는 USN 기술을 한라산 국립공원의 등산로에 적용함으로써, 고정밀의 기상 정보를 실시간으로 제공하고 재난재해 상황 감시 및 상황 발생을 실시간으로 알려 조기에 상황 대응이 가능하도록 하였다. 현재 독자적으로 연구개발이 이루어지고 있는 BcN, IPv6, USN 기술을 하나로 융합한 차세대 유비쿼터스 네트워크의 구조 연구는 향후 관련산업을 선도함은 물로, 실제 응용에서도 범국가적인 정밀하고 광범위한 기상예보와 재난재해 방지 시스템으로서의 역할을 수행할 것으로 예상된다.

TBM 디스크 커터의 수명 예측 방법 개발

김대영,에브라힘,정재훈,이재원,지성현,Kim, Dae-Young,Farrokh, Ebrahim,Jung, Jae-Hoon,Lee, Jae-Won,Jee, Sung-Hyun 한국터널지하공간학회 2017 한국터널지하공간학회논문집 Vol.19 No.3

암반용 TBM 공사에서 디스크 커터의 마모도 예측은 설계 및 시공 단계에서 정확한 공사비와 공사기간을 추정하는데 중요한 요소이다. 디스크 커터 마모도 예측에 널리 사용되고 있는 방법으로는 CSM 모델, 노르웨이 NTNU 모델, Gehring 모델이 있으며, 이들 모델은 각각 세르샤 시험, NTNU 시험 결과로부터 도출된 디스크 커터의 마모지수와 수명 지수를 활용하고 있다. 세르샤 시험은 금속 핀을 이용하여 일방향으로 마모를 발생 시키기 때문에 광물 입자크기나 암석의 이방성에 따라 결과의 편차가 큰 것으로 조사되었다(SINTEF, 2013). 한편, NTNU 시험의 경우에 시료 성형을 위한 사전 작업이 필요하기 때문에 수행 완료까지 2~3일의 기간이 소요된다. 본 연구에서는 금속 디스크의 회전과 이와 직교되는 방향으로 이동하면서 양방향 마모를 발생시켜 마모시험 결과의 편차를 줄이고, NTNU 시험 대비 별도의 시료성형이 필요 없어 소요 시간을 1~2시간으로 단축할 수 있는 새로운 디스크 커터 마모도 예측시험과 이를 이용한 마모지수를 제안하였다. 제안된 마모 지수는 동일 암석을 이용한 세르샤 시험과 NTNU 시험결과와 비교하여 높은 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 또한 국내 외 TBM 현장의 암석 시편을 이용하여 시험결과와 현장의 실제 디스크 커터 마모량을 비교 검증하였으며, 95%의 높은 결정계수를 확인하였다. NAT 시험은 신속하게 시험 수행이 가능하고, 시험 결과로부터 제안된 마모지수가 높은 신뢰수준을 보이는 것으로 판단되어 향후 활용도가 높을 것으로 기대한다. Wear prediction of TBM disc cutters is a very important issue for hard rock TBMs as number of cutter head intervention. In this regard, some model such as NTNU, Gehring model, CSM models have been used to predict disc cutter wear and intervention interval. There are some deficiencies in these models. This paper developed a new test method for wear prediction for TBM disc cutter and proposed a new abrasion index. In this regard, different abrasivity indices along with their testing methods are explained. A comparative study is performed to develop the predictability of different cutter life evaluation methods and index. The evaluation of the new methods proposed in this paper shows a very good agreement with the actual cutter life and intervention interval length. The proposed tester and index can be easily used to predict the intervention interval length and cutter wear evaluation in both planning and construction stages of a TBM tunneling project.

중·저온 영역 SOFC용 고체 전해질로의 응용을 위한 Bi가 첨가된 아파타이트형 란타늄 실리케이트의 전기적 특성

김대영,정광호,이성갑,Kim, Dae-Young,Jeong, Gwang-Ho,Lee, Sung-Gap 한국전기전자재료학회 2012 전기전자재료학회논문지 Vol.25 No.6

$La_{7.33}Bi_2(SiO_4)_6O_2$ specimens were fabricated by standard solid-state synthesis route for solid oxide electrolytes. The calcined powders exhibited uniform particles with a mean particle size of about $28{\mu}m$. The room-temperature structure of $La_{7.33}Bi_2(SiO_4)_6O_2$ specimens was analyzed as hexagonal, space group P63 or P63/m, and the unit cell volume increased with increase a sintering temperature. The specimens sintered at $1,175^{\circ}C$ showed X-ray patterns of homogeneous apatite single phase without the second phase such as $La_2Si_2O_7$ and $La_2SiO_5$. The specimen sintered at $1,175^{\circ}C$ showed the maximum sintered density of 5.49 $g/cm^3$. Increasing the sintering temperature, total conductivities increased, activation energy decreased and the values were $1.98{\times}10^{-5}Scm-1$ and 1.23 eV, respectively.

위성 발사 당일 작업을 위한 리허설 방안

김대영,이나영,김희섭,Kim, Dae-Yeong,Lee, Na-Yeong,Kim, Hui-Seop 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2

많은 비용을 투입하여 개발된 위성은 성공적인 발사를 통해 궤도 진입을 하며, 초기 운영을 통해 안정적인 운영이 가능하다. 발사 직전부터 위성의 최초 접속 시간 사이에 발사장 점검 팀과 위성 운영 팀 간의 업무 협조에 따라 초기 위성의 궤도 확인, 통신 링크 형성 및 상태 확인 등 정상적인 임무 수행 가능 여부의 성패가 결정된다고 해도 과언이 아니다. 이를 위해 참여한 각 팀 간의 유기적인 업무 협조 절차를 수립하고, 사전 예행 연습 (리허설)을 통한 세부 절차의 보완이 필수적이다. 본 논문은 위성의 발사 당일 작업을 위해 수립한 세부 절차를 중심으로, 사전 점검을 통한 보완을 위해 수립한 리허설 계획을 설명한 후 그 결과에 따라 확인된 개선 사항에 대해 기술한다. 특히 발사업체에서 제공하는 시설 및 시스템 점검 사항, 리허설 계획 수립 시 고려할 사항 및 리허설 수행 후 개선 사항들을 정리한다.

가압지보 터널공법 개발 및 현장적용 사례 분석

김대영,이홍성,이세진,이희광,심보경,Kim, Dea-Young,Lee, Hong-Sung,Lee, Se-Jin,Lee, Hee-Kwang,Sim, Bo-Kyoung 한국터널지하공간학회 2012 한국터널지하공간학회논문집 Vol.14 No.4

본 연구에서는 기존 구조물 하부 통과공법의 문제점을 해결하기 위해 새롭게 가압지보 터널공법을 개발하고 이를 현장에 적용하였다. 가압지보 터널공법은 H-beam으로 제작한 강재의 외부 플랜지면과 굴착면 사이에 자루형태의 토목섬유를 삽입한 후 시멘트 밀크를 가압 그라우팅하여 지반에 압력을 가함으로써 굴착시 발생한 지반변위을 회복시킬 수 있는 공법이다. 3D 수치해석을 통해 개발된 공법의 변위제어 효과 및 부재의 안정성을 검증하였다. 또한 ${\bigcirc}{\bigcirc}$고속도로 하부 구간에 폭 10.7 m, 높이 7.9 m, 연장 85 m의 도로터널에 적용하였다. 현장적용 결과 상부지반의 변위를 거의 발생시키지 않고 굴착을 완료하였으며 공법 대비 공사기간을 약 35% 단축하였다. The pressurizing support tunneling method has been developed that overcomes shortcomings of conventional trenchless methods and applied to the field. The main concept of the new method is the pressurization system which, by means of pressurization bag between outer flange of steel ribs and excavated perimeter, applies higher pressure than the pressure relaxed by excavation to the ground to prevent ground displacement. The stability of the support members and effect of displacement control of the new method were verified through 3D numerical analyses. The new method was applied to the construction of a 10.7 m wide, 7.9 m high and 85 m long ramp tunnel that passes under ${\bigcirc}{\bigcirc}$ Expressway. By applying the new method, the tunnel construction was successfully completed in 13.5 months which decreases construction time to 35% compared to conventional methods, and ground displacement was almost negligible.

카오스 암호를 이용한 개선된 암호화 웹 메일 시스템의 설계와 구현

김대영,김태식,Kim Dae-Young,Kim Tae-Sik 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지D Vol.13 No.3

스트림 암호 시스템을 중심으로 한 카오스 암호 시스템은 원문의 길이가 클수록 암복호화 및 송수신 속도가 떨어지는 단점을 보여왔다. 본 연구에서는 원문의 길이가 길수록 기존의 웹 메일 시스템에 비해 더욱 우수한 성능을 보이고 있는 암호화 웹 메일 시스템을 설계 구현하였다. 암호화 웹 메일 시스템구현에서 키 수열 생성, 원문의 암복호화, 내외부 메일 뷰어 등을 개발하였고, 성능 평가 결과 암복호화 및 송수신 속도에서 우수한 것으로 평가되어 스트림 암호 시스템이 갖는 단점을 보완하였다고 할 수 있다. 앞으로 지속적인 응용 연구를 통해 암호화 기술을 기반으로 한 서버 시스템 보안 및 파일 보안, 인터넷 정보의 보안, 전자 상거래 시스템의 정보 보호 등 여러 분야에서 블록 암호 시스템을 대체할 수 있는 새로운 범용 암호 시스템으로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다. A chaos cipher system that focuses on the stream cipher system has a demerit that the longer the text is, the slower the speed of the encryption and description and the transmission and reception. On this study, we designed the cipher web mail system showing much better capabilities than the existing web mail system as the text is longer. In the embodiment of the cipher web mail system, we developed the key stream, the encryption and description of the text and the inside and outside mail viewer and so on. After the efficiency test, it was valued high in the respect of the speed of the encryption and description and the transmission and reception. And it made up for the defect of the stream cipher system. We expect that we can use it through the persistent applied study in the server system security, the file security, the security of the internet information, the protection of the e-commerce system information and other fields based on the cipher technique as the wide use cipher system that can replace the block cipher system.

인텔리전트 그라우팅 시스템

김대영,이홍성,이세진,이희광,심보경,Kim, Dae-Yeong,Lee, Hong-Seong,Lee, Se-Jin,Lee, Hui-Gwang,Sim, Bo-Gyeong 한국터널지하공간학회 2012 자연, 터널 그리고 지하공간 Vol.14 No.3

UAM 효과 평가를 위한 현장실험 및 정량적 2차원 수치해석기법 개발에 관한 연구

김대영,이홍성,천병식,정종주,Kim, Dae-Young,Lee, Hong-Sung,Chun, Byung-Sik,Jung, Jong-Ju 한국터널지하공간학회 2009 한국터널지하공간학회논문집 Vol.11 No.1

UAM(Umbrella Arch Method)의 효과 및 역학적 보강메커니즘에 대한 연구는 국내외에서 수치해석 및 실험 등을 통하여 상당한 진척이 이루어졌으나 실제 설계 및 적용에 있어서는 아직도 3차원 해석의 해석시간과 복잡성 등의 제약 때문에 UAM의 보강영역과 지반과의 환산물성을 이용하는 정량적이지 못한 2차원해석이 주로 사용되고 있다. 이러한 이유로 합리적, 이론적, 정량적이면서도 손쉽게 수행할 수 있는 설계 및 해석기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 UAM의 보강효과가 미치는 범위를 파악하고 그라우팅 전 후의 강관저변지반 물성변화를 파악하기 위하여 연직방향의 UAM 현장실험 및 실내시험을 수행하였다. 풍화토, 풍화암 지반에 UAM 적용시 그라우트의 주입에 의한 주변지반의 물성치 증가는 미미하며, 강관외부와 천공구경 사이의 공간 및 강관내부에 형성된 시멘트구근과 강관으 강성만이 지반보강 효과에 기여한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 내공변위제어법(CCM; Convergence Confinement Method) 개념을 바탕으로, 2차원 축대칭해석을 실시하여 막장효과, UAM효과와 지보재효과를 종단변위곡선(LDP)으로 나타내었다. 또한, 2차원 평면변형률 해석시 UAM의 지보효과를 내압의 크기로 변환하여 이를 고려하는 하중분담법을 제안하였다. 이 방법과 기존의 등가환산물성을 적용하는 해석을 비교한 결과, 지반조건, 터널의 심도 및 크기, 강관조건, 초기응력상태 등에 따라 차이가 있지만, 기존의 해석방법에서의 변위량이 새로운 방법에 비해 더 크게 발생하는 것으로 나타나, UAM의 종방향 빔 지지효과를 제대로 평가하지 못하는 것으로 나타났다. Considerable advance has been made on research on effect of steel pipe Umbrella Arch Method (UAM) and mechanical reinforcement mechanism through numerical analyses and experiments. Due to long analysis time of three-dimensional analysis and its complexity, un-quantitative two-dimensional analysis is dominantly used in the design and application, where equivalent material properties of UAM reinforced area and ground are used, For this reason, development of reasonable, theoretical, quantitative and easy to use design and analysis method is required. In this study, both field UAM tests and laboratory tests were performed in the residual soil to highly weathered rock; field tests to observe the range of reinforcement, and laboratory tests to investigate the change of material properties between prior to and after UAM reinforcement. It has been observed that the increase in material property of neighboring ground is negligible, and that only stiffness of steel pipe and cement column formed inside the steel pipe and the gap between steel pipe and borehole contributes to ground reinforcement. Based on these results and concept of Convergence Confinement Method (CCM), two dimensional axisymmetric analyses have been performed to obtain the longitudinal displacement profile (LDP) corresponding to arching effect of tunnel face, UAM effect and effect of supports. In addition, modified load distribution method in two dimensional plane-strain analysis has been suggested, in which effect of UAM is transformed to internal pressure and modified load distribution ratios are suggested. Comparison between the modified method and conventional method shows that larger displacement occur in the conventional method than that in the modified method although it may be different depending on ground condition, depth and size of tunnel, types of steel pipe and initial stress state. Consequently, it can be concluded that the effect of UAM as a beam in a longitudinal direction is not considered properly in the conventional method.