시간의존 비탄성 문제의 유한요소-경계요소 조합에 의한 해석

김문겸,허택녕,장정범,오세호,Kim, Moon Kyum,Huh, Taik Nyung,Jang, Jung Bum,Oh, Se Ho 대한토목학회 1993 대한토목학회논문집 Vol.13 No.3

The long-term behavior, such as in excavation problems of weak medium, can be dealt with by the elasto-viscoplasticity models. In this paper, a combined formulation of elasto-viscoplasticity using boundary elements and finite elements without using internal cells is presented. The domain integral introduced due to the viscoplastic stresses is transformed into a boundary integral applying direct integration in cylindrical coordinates. The results of the developed boundary element analysis are compared with those from the explicit solution and from the finite element analysis. It is observed that the boundary element analysis without internal cells results in some error because of its deficiency in handling the nonlinearity in local stress concentration. Therefore, a coupled analysis of boundary elements and finite elements, in which finite elements are used in the area of stress concentration, is developed. The coupled method is applied to a time dependent inelastic problem with semi-infinite boundaries. It results in reasonable solution compared with other methods where relatively higher degree of freedoms are employed. Thus, it is concluded that the combined analysis may be used for such problems in the effective manner. 지하구조물은 일반적으로 영역의 무한성, 다양한 하중, 복합적인 구성재료 등으로 인하여 그 거동의 해석이 난이하다. 특히, 장기거동이 중요시되는 연약지반의 굴착문제 등에 있어서는 시간에 의존하는 점탄소성거동을 해석에 고려하여야만 한다. 본 연구에서는 점탄소성거동을 해석하는 방법으로서, 내부요소를 사용하지 않은 경계요소 해석방법을 유도하고, 정계요소와 유한요소를 조합하여 해석하는 방법을 도출하였다. 점탄소성을 고려한 지배적분방정식에서 점소성응력에 대한 영역적분은 극좌표를 이용한 직접적분방법을 적용하여 경계적분화하였고, 이에 따른 계방정식을 이용하여 프로그램화하였다. 또한 경제요소 프로그램을 점소성 유한요소 프로그램과 조합하여 굴착면 주위에 발생하는 시간의존 비탄성거동을 합리적으로 해석하도록 하였다. 경계요소해석 및 조합해석 결과는 정해 및 유한요소해석의 결과와 비교하여 검토하였다. 비교결과 내부요소를 사용하지 않은 경계요소법으로는 국부적인 응력집중으로 인한 비선형성이 충분히 고려되지 못함을 알 수 있었다. 반면에 유한요소-경계요소 조합방법으로는 상대적으로 많은 자유도를 가진 타 방법에 비교하여 합리적인 결과를 얻음을 알 수 있었다. 따라서 시간에 의존되는 비탄성체의 해석에 있어서 조합방법을 사용하면 하중조건과 경계조건에 따르는 구조물의 거동을 합리적으로 예측할 수 있으며, 유한요소와 경계요소의 장점을 살려 보다 효용적인 해석의 수행이 가능할 것으로 판단된다.

경계요소법을 이용한 접촉해석의 효율적인 접촉면 검출기법

김문겸,윤익중,Kim, Moon-Kyum,Yun, Ik-Jung 한국전산구조공학회 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.5

본 논문에서는 경계요소법의 평면 접촉해석에 사용될 수 있는 효율적인 접촉면 검출 알고리즘을 제시하였다. 접촉면 검출 알고리즘을 경계요소법에 적용하기 위하여, 경계요소법이 가지는 자료구조를 분석하였다. 경계요소법의 특징 중 하나인 모퉁이 문제를 고려하여 전역검색, 지역검색, 접촉관계식 설정의 3단계로 접촉면 검출기법을 구현하였다. 전역검색은 접촉 주요소, 부요소 개념을 도입하였으며, 지역검색에 있어서는 공간분할기법인 사지트리를 이용하였다. 접촉관계식의 설정을 위하여 요소수준에서 절점의 접촉여부를 검토하고 최종계의 방정식에 구속조건을 할당하도록 하였다. 제시된 알고리즘을 이용한 프로그램의 정확성과 효율성을 입증하기 위하여 수치해석을 실시하여 결과를 비교하였다. This paper presents an efficient contact detection algorithm for the plane elastostatic contact problem of the boundary element method(BEM). The data structures of the boundary element method are dissected to develop an efficient contact detection algorithm. This algorithm is consists of three parts as global searching, local searching and contact relation setting to reflect the corner node problem. Contact master and slave type elements are used in global searching step and quad-tree is selected as the spatial decomposition method in local searching step. To set up contact relation equations, global contact searching is conducted at node level and local searching is performed at element level. To verify the efficiency of the proposed contact detection algorithm of BEM, numerical example is presented.

An Object-Oriented Programming for the Boundary Element Method in Plane Elastostatic Contact Analysis

김문겸,윤익중,Kim, Moon-Kyum,Yun, Ik-Jung Computational Structural Engineering Institute of 2011 한국전산구조공학회논문집 Vol.24 No.2

본 논문에서는 경계요소법으로 평면 탄성 접촉문제를 해석하기 위하여 객체지향기법을 이용하여 프로그램을 구성하였다. 개발된 프로그램의 상세는 UML을 통하여 기술함으로써, C++로 구현된 프로그램이 일반적인 객체지향기법을 통해 구현될수 있도록 하였다. 개발된 프로그램은 접촉해석의 비선형성과 모퉁이 문제를 포괄할 수 있도록 추상화된 객체로 구현되었다. 접촉해석에 관련된 객체의 상세를 기술하였으며, 수치해석 예제를 통하여 개발된 프로그램의 정확성을 검증하였다. An object oriented programming(OOP) framework is presented to solve plane elastostatic contact problems by means of the boundary element method(BEM). Unified modeling language(UML) is chosen to describe the structure of the program without loss of generality, even though all implemented codes are written with C++. The implementation is based on computational abstractions of both mathematical and physical concepts associated with contact mechanics involving geometrical nonlinearities and the corner node problems for multi-valued traction. The overall class organization for contact analysis is discussed in detail. Numerical examples are also presented to verify the accuracy of the developed BEM program.

건설 기술 연구 개발을 위한 기술 기획 : 적시 시공을 위한 시공 현장 모니터링 기술 사례를 기반으로

김창윤(Kim Changyoon),김형관(Kim Hyoungkwan),김창완(Kim Changwan),김문겸(Kim Moon Kyum) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 D Vol.28 No.6D

기술 로드맵은 신제품 개발과 연구 과제 도출을 위한 기획방법론 중 하나로 여러 연구 기관과 산업계에서 사용되고 있다. 제품 개발자나 연구 진행자들은 기술 로드맵을 사용함으로써 체계적인 프로젝트 진행과 효과적인 연구를 수행할 수 있으며, 연구 내용, 추진 전략, 소요 예산 등을 정확하게 설정할 수 있어 연구개발 가능성을 높일 수 있다. 현재 국토해양부에서는 건설 분야 기술력 증진 및 건설 산업 발전을 위하여 많은 연구개발 예산을 투입하고 있으며, 그 규모 또한 점차 늘어날 것으로 예상된다. 연구개발 예산이 증가함에 따라 5년 이상의 장기 연구개발 과제가 늘어나고 있고, 그 결과 체계적인 연구 수행과 높은 기술 개발 가능성을 위한 방법론의 필요성이 점차 커지고 있다. 건설 산업의 연구 개발은 타 산업의 연구 개발과는 달리 연구 개발 후 현장 적용을 기본 목표로 하고 있으며 작업을 하는 공간 또한 외부에 노출되어 있어 개발된 기술의 적용이 용이하지 않은 특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 위와 같은 건설 산업의 특성을 고려하여 다양한 문헌 분석, 설문 조사를 통한 시장 수요 조사, 사전 연구를 통한 기술의 적용 가능성 검토를 실시하였으며 이를 통하여 새로운 건설 기술 연구 개발을 위한 기술 로드맵 도출 과정을 제시하고, 사례 연구를 통하여 기술 로드맵 도출 과정에 대한 타당성 및 적용 가능성을 알아보고자 한다. Technology roadmapping is one of the widely used technology planning methodologies. Using a technology roadmap, the researchers can increase the possibility of the project success by systematic management of research contents, budgets, and commercialization strategies. Currently, Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs has a plan to increase the research fund to improve the construction industry. As a result, the number of long term research projects with more than five years of research period, is increasing. Tills entails the need for a methodology for the systematic planning and management of research. However, the construction industry has the characteristics that the research results should ultimately be implemented in an outdoor environment. Through processes of diverse literature reviews, questionnaire-based survey, and pilot research, this paper presents a systematic procedure for the development of construction technology roadmaps, which can consider the unique nature of the construction industry. Based on the procedure, a technology roadmap for intelligent construction monitoring is also developed.

특허 분석을 통한 건설 기술 연구 기획

김창윤(Kim Chang-Yoon),김형관(Kim Hyoung-Kwan),김창완(Kim Chang-Wan),한승헌(Han Seung-Heon),김문겸(Kim Moon-Kyum) 대한건축학회 2008 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.24 No.12

Diverse research efforts that have been conducted are reflected in the patent information. Patent analysis facilitates the understanding of the major technological area and how the technologies change. It provides the essential data for strategy development of research and development. In this paper, based on literature analysis and expert review, 40 keywords had been selected for searching advanced construction patents. 737 patents of US, EU, and Japan during January 1991 and May 2006 are analyzed. Technology trends of each phase of construction lifecycle are derived through the patent data and patent map analysis. Construction research and development strategies are deduced based on the patent analysis. This research effort suggests a systematic methodology for how patent information is incorporated into new construction research and development plans.

한국 온라인게임 캐릭터의 변천과정에 관한 분석

김문겸(Kim Moon-Kyum) 한국콘텐츠학회 2005 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.3 No.2

한국의 온라인 게임제작 기술의 발전이 세계수준에 이른 현재, 온라인 게임에 있어 캐릭터의 중요성을 인지하고 이에 게임 캐릭터의 캐릭터 표현 특성을 중심으로 한국 온라인 게임의 변천과정을 분석하여 게임 캐릭터 개발의 질적 향상에 기여하고자 한다. For Korean game development technology, recently acknowledged as world-class, being aware of the importance of characters in the games, this paper will intend to contribute to the improvement of game character development quality by analysis of Korean on-line game transition focusing on the expressive quality of characters.

토목공학교육의 미래

김문겸(Moon Kyum Kim) 대한토목학회 2011 대한토목학회지 Vol.59 No.13

미래철도토목기술 : 전망과 대응

김문겸(Moon-Kyum Kim),허준(Joon Heo) 대한토목학회 2010 대한토목학회지 Vol.58 No.12

학술연구 : 부채 만기구조가 투자에 미치는 영향: 대기업과 중소기업의 비교연구

김문겸 ( Moon Kyum Kim ),김순철 ( Soon Choul Kim ),조성권 ( Seong Kwon Cho ) 한국중소기업학회 2011 기업가정신과 벤처연구 Vol.14 No.1

본 연구는 중소기업과 대기업에 있어서 부채의 만기구조가 투자에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 성장기회와 기업규모 수준을 구분하여 살펴보았다. 연구 결과는 첫째, 성장기회가 높은 수준과 낮은 수준별로 중소기업 및 대기업을 구분하여 부채 만기가 투자에 미치는 영향을 회귀 분석한 결과, 성장기회가 높은 기업에서 부채 만기가 투자에 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 성장기회가 낮은 경우 부채의 만기가 투자에 별다른 영향을 미치지 않는다는 사실도 확인되었는데, 이러한 결과는 중소기업에서 보다 뚜렷하게 관찰되었다. 둘째, 중소기업 및 대기업을 다시 규모별로 세분하여 살펴본 결과 중소기업 집단에서 규모가 작을수록 부채 만기가 투자에 보다 큰 부(-)의 영향을 미치고 있음이 관찰 되어 규모가 작은 중소기업이 보다 많은 성장기회를 가지며 따라서 부채 만기가 투자에 부(-)의 영향을 받고 있음을 확인하였다. 셋째, 부채수준이 투자에 미치는 영향을 분석한 결과를 보면 전체적으로 부채가 보다 많은 투자를 유인한다는 사실이 확인되어 우리나라의 기업은 투자의 상당부분을 부채로 조달하고 있음이 확인되었다. 그리고 부채의 사용을 유인하는 요인에 대한 추가적인 회귀분석에서 신용위험이 낮고 현금흐름이 좋고 성장기회가 높은 기업이 장기 부채를 선호하는 것으로 나타났다. 그장 상황과 국내 금융시장 상황이 다르기 때문러나 이는 대리인비용가설과 신호표시가설에 기초한 Lang, Ofek and Stulz(1996)와 Aivazian, Ge and Qiu (2005a) 등의 연구에서 부채 수준이 기업 투자에 부(-)의 영향을 미친다고 한 주장과 다른 결과이다. 이러한 결과의 도출은 국내의 선행 연구와 본 연구의 추가적인 레버리지 분석에서도 제시되었듯이 외국의 금융시에 나타난 결과라고 해석된다. Based on the previous studies, this article classifies debt maturity structure of small/medium enterprises and large corporations and examines its effect on the investment according to the chance for growth and the size of enterprises. The results of the study are as follows: First, according to the result of regression analysis, it was found that debt maturity structure negatively(-) influenced on investment to companies with higher chance for growth. Also, it was confirmed that if chance for growth is low, debt maturity rarely influenced on investment. These results were shown more often in case of small/medium enterprises. Second, after comparing small/medium enterprises with the large corporations by size, it was found that debt maturity greatly influenced negatively on investment in smaller companies. The smaller the company, the more chance for growth it gets, proving that debt maturity influences negatively(-) on investment. Third, according to the analysis on how debt level affects on investment, this study confirmed that debt caused more investment and Korean companies prepared investment money mostly with debt. Through additional regression analysis on the cause of debt, it was shown that a company with higher chance for growth/ low credit risk/ good cash flow prefer long-term debt. The previous studies done overseas, Lang, Ofek and Stulz(1996), Aivazian, Ge and Qiu(2005a) based on the Agency cost Hypothesis and Signaling Hypothesis points out that debt level negatively(-) affects on investment to companies. But the research showed different results based on the difference between the foreign financial market condition and Korean financial market condition.

유한요소-경계요소 조합에 의한 터널 계측결과의 역해석

김문겸(Moon-Kyun Kim),장정범(Jung-Bum Jang) 한국암반공학회 1995 터널과지하공간 Vol.5 No.3