반강결 프레임 구조물의 시스템 신뢰성 해석 - 비닐하우스를 중심으로 -

이상익,이종혁,정영준,김동수,서병훈,서예진,최원,Lee, Sangik,Lee, Jonghyuk,Jeong, Youngjoon,Kim, Dongsu,Seo, Byunghun,Seo, Yejin,Choi, Won 한국농공학회 2022 한국농공학회논문집 Vol.64 No.5

Recently, the trend in structural analysis and design is moving towards the development of reliable system. The reliability-based method defines various limit states related to usability and failure, thereby enabling multiple levels of design according to the importance of a structure. Meanwhile, an actual structure is composed of a set of several elements, and particularly, a frame type is composed of a system in which the members are connected each other. At this time, the actual connection between members is in a semi-rigid condition, not in complete rigid or hinged. This semi-rigid is found in several structures, especially in agricultural facilities designed with lightweight materials. In this study, a system reliability analysis technique for frame structure was established, and applied to an analysis of the semi-rigid connection. Various conditions of correlation were applied to reflect the connectivity between members, and through this, the limitations of existing structural analysis method and the behavioral characteristics of structure were analyzed. The failure probability of the frame member component and the overall structure system was significantly different in consideration of the semi-rigid connection. In addition, it was evaluated that the behavior of structure can be more accurately analyzed if the correlation according to the position of members in a system is further investigated.

간재(艮齋) 전우(田愚)와 성재(省齋) 유중교(柳重敎)의 심설논변(心說論辨)에 관한 고찰

이상익 ( Lee Sangik ) 영산대학교 동양문화연구원 2021 동양문화연구 Vol.34 No.-

간재 - 성재 심설논변의 핵심 쟁점은 ‘理의 主宰’와 ‘心統性情’에 대한 해석 문제였다. 성재는 ‘心統性情’을 ‘理의 주재’라는 맥락에서 해석하고 자 ‘心統性情에서의 心은 理’라는 주장을 폈던 것이요, 이에 대해 간재는 ‘그것은 認氣爲理로서 猖狂自恣의 폐단을 초래할 수 있다’고 비판한 것이다. 이것이 그들 사이의 심설논변의 출발점이었거니와, 논변이 오랫동안 진행되면서도 두 사람 사이의 異見은 별로 좁혀지지 않았다. 간재는 성재와의 논변 과정에서 ‘理의 주재’ 문제에 대한 해석을 몇 차례 바꾸면서 자기 학설을 발전시켰다. 그러나 성재는 간재와의 논변 과정에서 학설상의 변화 양상을 거의 보여주지 않았다. 그런데 간재와의 논변을 매듭지은 다음, 얼마 후 성재는 자기 학설에 대한 근본적인 변화를 시도했다. 그 결과 성재는 <心與明德形而上下說>을 짓고, 스승 화서의 心說에 대한 調補의 필요성을 주장하게 되었다. 그리하여 마침내 중암과의 또 다른 심설논쟁이 벌어지게 된 것이다. 성재는 <心與明德形而上下說>에서 ‘心을 理로 단정하는 것’의 부당성을 논하고 ‘心의 當體는 形而下者(氣)’라고 주장했다. 그런데 이러한 내용들은 艮齋說의 영향을 다분히 받은 것이다. 이렇게 본다면 간재는 성재의 성리설에 큰 영향을 끼친 것이요, 성재와 중암 사이의 심설논쟁의 배경에는 간재의 성리설이 있었던 것이다. A key issue in Ganjae-Sungjae's Mind Theory Debate was the interpretation of “Li's superintendence(主宰)” and “mind comprehends nature and sentiment(心統性情).” Sungjae argued that "the mind is Li" to interpret “mind comprehends nature and sentiment(心統性情)” in the context of “Li's superintendence(主宰).” In response, Ganjae criticized, "It is a recognition of Li as Ki, which can lead to self-indulgent errors." This was the starting point of the argument between them. Despite the long run of the argument, the gap between the two has not narrowed much. In the course of his argument with Sungjae, Ganjae developed his theory by changing his interpretation of “Li's superintendence” several times. However, Sungjae showed little change in academic theory during his argument with Ganjae. However, after concluding his argument with Ganjae, Sungjae attempted to make a fundamental change in his theory. As a result, Sungjae came to claim, "The mind is a physical being, but the Bright Virtue is a metaphysical being," which led to another serious debate with Jungam at last. In this way, Ganjae had a great influence on Sungjae's theory, and Ganjae's theory was behind the debate between Sungjae and Jungam.

Active deep learning 기반 메타모델을 활용한 신뢰성 해석 알고리즘 개발

이상익 ( Sangik Lee ),김동수 ( Dongsu Kim ),김동우 ( Dongwoo Kim ),최원 ( Won Choi ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0

신뢰성 공학은 대상 시스템이 특정 조건 하에서 의도된 기능을 수행할 수 있도록 보장하는 것을 목표로 한다. 신뢰성 기반 설계를 위해서는 설계변수의 확률적 불확실성을 고려하여 시스템의 파괴확률을 평가하는 신뢰성 해석을 수행한다. 그러나 기존의 신뢰성 해석 방법은 비선형 시스템에 대해 그 정확성이 떨어지며, 시스템이 보다 복잡하고 고차원이 될수록 파괴확률을 산정하기 위해 비효율적인 계산 비용이 요구된다. 따라서 정확성을 보장하면서 해석의 연산량을 줄이기 위한 방법론의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 신뢰성 해석의 효율성과 정확성을 향상시키기 위해 active deep learning 기반의 메타모델을 이용한 신뢰성 해석 알고리즘을 개발하였다. 연산 비용을 획기적으로 감소시키기 위해, 피드백을 바탕으로 보다 더 중요한 표본점을 선택해가며 심층신경망을 훈련시켜가는 능동학습 기법을 제안하였다. 해당 기법은 예측된 시스템의 응답을 바탕으로, 샘플링 대상이 되는 후보 집단과 학습 데이터셋에 관한 임계값을 능동적으로 조정하며 구현되었다. 또한, 가중 샘플링 기법을 적용하여 필요한 샘플링의 수를 더욱 감소시켰다. 제안된 메타모델 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 많은 연구에서 활용된 대표적 벤치마크 예제를 이용하였으며, 프레임 구조물 시스템에 관한 수치 예제를 활용해 알고리즘의 적용성을 검증하였다. 그 결과, 제안된 신뢰성 해석 방법은 선행연구들과 비교해 높은 정확성과 효율성을 나타냈고, 증가하는 시스템 복잡도에 대한 확장성을 보여주었다. 본 알고리즘을 실제 구조물과 다양한 공학 문제에 활용하여 실용적인 신뢰성 기반 설계를 실현할 수 있을 것으로 기대한다.

Multiphysics 시뮬레이션 기법을 이용한 다중 유전이동 입자분리 장치의 최적화 설계

이상익 ( Sangik Lee ),김동수 ( Dongsu Kim ),이종혁 ( Jonghyuk Lee ),정영준 ( Youngjoon Jeong ),서병훈 ( Byunghun Seo ),최원 ( Won Choi ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

농업용수 및 식수를 정수하기 위해서 증류 및 여과와 같은 물리적 공정이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 이와 같은 기존의 정수 방법은 고비용, 낮은 생산성, 에너지 소비 측면에서 한계점을 가지며, 특히 여과의 경우 지속적인 필터의 교체가 필요하다. 유전이동 (Dielectrophoresis, DEP)은 비균일 전기장에 의해 비전하 입자에 유도된 분극을 통해 입자에 전달되는 병진 운동으로써, 이를 유체 흐름에 있는 입자를 이동시키거나 분리하는 데에 이용할 수 있다. 본 연구에서는 오염된 물에서 특정 입자를 효과적으로 제거하여 지속 가능한 물의 정수와 공급을 위한 DEP 장치를 설계 및 제작하고자 하였다. 이를 위해 polydimethylsiloane (PDMS)을 이용하여 미세유체회로 DEP 시스템을 개발 및 제작하고, 폴리스티렌 입자를 사용하여 다양한 유체 및 전기장 특성에 따른 DEP 입자분리를 평가하였다. 또한 해당 장치를 최적화하기 위해 Multiphysics 시뮬레이션 기법을 이용하여 비균일 전기장 및 유체 흐름 해석과 해당 전기장 및 유체 흐름에서의 입자이동 해석을 결합한 DEP 수치해석 모델을 구축하였으며, DEP 장치의 크기, 전압, 유속 등에 따른 다양한 시나리오에 대한 해석을 수행하였다. DEP를 이용한 정수장치 개발을 통해 기존 정수 방법의 필터 교체, 높은 에너지 소비, 그리고 낮은 생산성의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대한다.

하이포이드 기어 시스템의 해석 유효성 연구

이상익(Sangik Lee),이종남(Jongnam Lee),정일연(Ilyeon Jung) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2019 No.11

안재홍의 `불함도(不咸道)`와 `다사리 국가론`

이상익 ( Lee Sangik ) 한국철학사연구회 2017 한국 철학논집 Vol.0 No.53

안재홍의 `不咸道`의 핵심은 `□·□·배어 原則`인바, 이는 `다사리 國家論`의 토대가 된다. 안재홍의 `다사리 국가론`은 우리말 숫자의 의미를 어원적으로 해명하고, 그에 정치철학적 의의를 부여한 것이다. 안재홍이 특히 주목한 우리말 숫자는 `다섯`으로서, 그의 `다사리 국가론`도 여기에 근거하는 것이다. 그에 의하면 `다섯`은 `다사리`로서, 여기에는 `모든 사람이다 말한다`는 뜻과 `모든 사람을 다 살린다`는 뜻이 담겨 있다. 안재홍의 정치적 노선은 `좌·우의 대립을 지양시켜 통일민족국가를 건설하려는 것`이었던바, 이를 위해서는 `대립의 지양회통 논리`와 `새로운 나라의 전망`을 제시해야만 했다. 안재홍은 우리말 숫자의 語源해석에서 이두 요소를 찾아내고, 이를 `조선정치철학`으로 체계화시킨 것이다. `조선인은 조선의 정치철학에 입각하여 국가를 건설하는 것이 가장 바람직하다` 는 주장에는 많은 사람들이 쉽게 동의할 것이다. 이러한 맥락에서, 안재홍은 정치적 정당성의 근거를 우리 민족의 전통에서 찾음으로써, 한편으로는 左·右의 대립을 지양시키려고 했고, 한편으로는 자신의 정치 노선에 대한 대중적 지지를 확보하려고 했던 것이다. The core of Ahn Jaihong`s `Bulhamdo(不咸道)` is the principle of `bark(□)·bal (□)·baer(배어)`, and it forms the basis of the `Dasarism.` Ahn Jaihong`s `Dasarism` explains the meaning of the Korean number by its etymology, and give it a political philosophical significance. He pays attention to the number of `five (다섯)` especially, and his `Dasarism` is based on this as well. According to him, `five(다섯)` means `Dasari(다사리)`, and `Dasari` means both `everyone says what they think` and `makes everyone live well` simultaneously. Ahn Jaihong tries to establish a unified nation state with Dasarism through which conflicts of right and left could be sublated. In order to do this, he had to offer `a doctrine that can unite the opposing factions` and `the prospect of a new country.` He discovered these two elements in interpreting the etymology of Han-gul, and organized these things into `Chosun political philosophy.`

한국형 영농형 태양광 시스템 구축을 위한 표준모델 및 설계 가이드라인 개발

이상익 ( Sangik Lee ),이종혁 ( Jonghyuk Lee ),이드아함드파지 ( Ahmed Fawzy Eid ),정영준 ( Youngjoon Jeong ),서병훈 ( Byunghun Seo ),김동수 ( Dongsu Kim ),서예진 ( Yejin Seo ),최원 ( Won Choi ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

영농형 태양광 시스템은 작물 재배지 상부에 태양광 모듈을 설치하여 농업과 태양광 발전에 태양에너지를 공유함으로써 토지의 이용효율을 높이고 농업 재생에너지를 생산하는 차세대 스마트팜 기술이다. 그러나 현재 국내에서는 이와 관련된 체계적인 설계기준과 실증재배지의 운영이 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 영농형 태양광의 작물 재배조건을 반영한 설계 고려사항을 분석하여, 이를 바탕으로 시스템 보급을 위한 표준모델을 개발하고, 현장 구축을 위한 설계 가이드라인을 구축하였다. 설계 고려사항으로는 차광률, 토지등가비율, 작물 재식간격, 시스템 하부 영농작업, 기초 및 구조물 형태에 관한 검토를 수행하였으며, 이를 바탕으로 기본설계안을 작성하였다. 또한 농업 시설물에 특화된 설계법을 정립하여 구조해석을 통한 안전성 검토를 수행하고, 다양한 설치 조건에 따른 안전기준을 제시하였다. 구조해석 결과, 풍하중에 의해서는 하부 기둥에서, 적설하중에 의해서는 상부 보에서 각각 큰 응력이 발생하였으며, 내진설계를 통해 지진하중에 대한 안전성을 확보하였다. 또한 기둥의 다양한 규격과 간격에 따른 안전적설심 및 안전풍속을 분석하여, 시스템 보급을 위한 안전설계기준을 도출하였다. 뿐만 아니라 영농형 태양광 시스템의 주요한 설계요소인 차광률, 발전량, 부재 물량 간의 관계를 분석하고, 토지 이용효율의 극대화 및 경제성 확보를 위한 최적화 설계를 수행하였다. 이를 바탕으로 시스템의 현장 시공과 적용성 평가를 수행하고, 인허가 및 시공 프로세스를 정립하여 설계 가이드라인을 구축하였다.

조선시대의 人權 문제

이상익(SangIk Lee) 한국정치사상학회 2012 정치사상연구 Vol.18 No.1

인권사상은 근대 서구의 계몽주의로부터 발원하는 바, 계몽주의는 1차적으로는 자유주의(제1세대 인권론)로 결실을 보았고, 2차적으로는 사회주의(제2세대 인권론)를 태동시켰다. 한편, 우리의 근대화는 서구화의 과정이었기 때문에, 우리의 전통은 ‘인권을 무시한 야만’으로 폄하되기 일쑤였다. 그런데 오늘날의 학자 이샤이의 「세계인권사상사」에서는 인권사상의 前史로 동서양의 고전사상을 두루 망라하고 있다. 여기서 알 수 있듯이 인권을 존중한다는 것은 어느 문화권이든 공유하고 있는 내용이다. 다만 기본적 인권을 어떻게 설정하느냐 하는 구체적 내용상의 차이가 있을 뿐이다. 이러한 맥락에서 본고에서는 조선시대에 있어서 인권 문제를 살펴보았다. 조선시대의 기본 이념은 인륜을 통해서 인권을 보호한다는 것이었다. 다만 신분차별과 남녀차별이 엄존했고, 사생활의 자유가 많이 제약되었다는 것을 그 한계로 지적할 수 있을 것이다. Human rights are originated from the Western Enlightenment. Enlightenment has developed liberalism(the first move of human rights) and then socialism(the second move of human rights). Eastern modernism was a Westernization. Thus eastern tradition has been despised as a barbarism of no human rights. However, Micheline Ishay explores origins of human rights in occidental as well as in oriental thoughts. In view of her work, we can see that there has been common roots of human rights in every culture. Common roots has evolved into very different shapes of human rights in different time and space. In this context, this thesis deals with human rights of the Chosun dynasty. The basic idea of Chosun politics is to protect human rights through keeping morality of human relations. However, there exists some limitations such as sex and class discriminations and strong constraints of private life.

레이첼즈의 “도덕적 개체주의”와 유교(儒敎)

이상익 ( Sangik Lee ) (사)율곡연구원(구 사단법인 율곡학회) 2015 율곡학연구 Vol.31 No.-

유교에는 ‘신(神)의 형상 테제’나 ‘합리성 테제’처럼 인간과 동물 사이에 ‘심원한 간극(間隙)’을 설치하는 장치가 없었다. 성리학(性理學)에서는 ‘인간과 만물은 모두 이(理)와 기(氣)의 결합으로 태어났다’고 하여 ‘인간과 만물의 평등’을 설파하고, ‘바르고 통한 기를 얻은 인간은 치우치고 막힌 기를 얻은 동물보다 우수하다’고 하여 ‘인간이 만물의 영장(靈長)임’을 설파했다. 요컨대 성리학이 형이상학적 관점에서 인물성동론(人物性同論)의 길을 열어놓았다면, 진화론(進化論)은 ‘모든 생명체는 동일한 조상(祖上)에서 다양한 종(種)으로 진화했다’는 관점에서 인물성동론의 길을 열어놓은 것이다. 이처럼 유교와 진화론은 서로 접근법이 달랐어도 ‘인간과 동물은 연속선상에 위치한다’는 결론을 공유했기 때문에, ‘인간과 만물을 일체로 여기고, 모든 동물의 생명을 애호하라’는 입장을 공유했던 것이다. 그런데 레이첼즈는 육식(肉食)을 반대했으나, 맹자는 육식을 인정했다. 다윈의 주장처럼 진화(進化)란 생존경쟁의 과정이요 혈연선택의 과정이라면, 생존의 경쟁자인 다른 동물들을 포식(捕食)하는 것이 무슨 잘못이며, 가까운 혈연을 우대하기 위해 먼 혈연을 포식하는 것이 무슨 잘못인가? 이러한 의문을 해소하기 위해 레이첼즈의 도덕적 개체주의는 이론적으로 보완될 필요가 있다. 도덕적 개체주의를 수정하고 보완하기로 한다면, 전통 유교의 입장이 좋은 참고자료가 될 수 있다. 유교에서는 인간과 만물을 일체로 생각하면서도, 혈연선택이론에 따라 만물보다 인간을 우대했고, 인간의 삶에 꼭 필요한 범위에서는 만물을 거두어 활용하는 것을 용인하여, ‘많은 사람들이 수긍할 수 있고, 실천할 수 있는’ 내용을 제시했기 때문이다. On the basis of the theory of evolution, James Rachels advocated a ‘moral individualism’ that all things should be treated according to the characteristics of the individuals, whether human or animal. In the tradition of Western philosophy, humans and animals are severely discriminated against. The grounds for discrimination humans and animals are ‘rationality thesis’ and ‘image of God thesis.’ But in Confucianism, there is no equipment something to establish deep gap between human being and animal. The Neo-confucian philosophers said “all humans and animals are born by the combination of I (理) and Gi (氣).” It means that humans and animals are equal. And they said “humans got the right Gi, animal gained biased Gi. Thus, humans are superior to animals.” It means that man is the supreme creature of all things. In short, Confucianism has claimed the equality of human beings and animals from the metaphysical point of view, the theory of evolution claimed the equality of human beings and animals by the thought that all living organisms have evolved from the same ancestor to the various species. Like this, Confucianism and evolutionary approach differed from each other. But they shared the idea that humans and animals located in the continuum. Therefore, Confucianism and evolutionary theory shared the conclusion that we should think humans and animals are originally one thing, and we should love all the animals like humans. But Rachels raised an objection to the predatory, Mencius admitted. If we remember the evolutionary concepts of ‘struggle for existence’ and ‘kin selection,’ Mencius`s position seems to be more reasonable.

지반 경계조건과 설하중을 고려한 비닐온실 서까래의 구조해석 모델 개발

이상익 ( Sangik Lee ),이종혁 ( Jonghyuk Lee ),정영준 ( Yeongjoon Jung ),이승재 ( Seungjae Lee ),최원 ( Won Choi ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-

비닐온실은 우리나라에서 널리 이용되고 있는 시설재배방법이지만 겨울철 폭설로 인해 지속적인 피해가 발생하고 있다. 안전 적설심에 대한 설계 기준이 제시되고 있음에도, 기존의 설계 기준은 온실 서까래가 설치되는 경계조건을 충분히 반영하지 못하고 있다. 겨울철 낮과 밤의 온도 차로 인한 지반의 반복적인 융해 및 동결로 지반은 그 경계조건이 고정이 아닌 힌지에 가까운 상태로 변하게 되어 온실의 서까래 파이프를 충분히 지지하지 못하게 된다. 그뿐만 아니라 실제 온실의 설치에 있어 시공의 편의를 위해 설계도에 있는 콘크리트 기초 혹은 줄기초를 설치하지 않는 경우가 있다. 따라서 설하중이 작용할 때, 그 경계지점이 회전하거나 이동하여 경계조건이 변화하게 된다. 본 연구에서는 이를 반영하기 위해 적설심별 설하중에 따라 지반에서 발생하는 반력과 모멘트를 고려하여 지반에 관입된 파이프의 재하실험을 진행하고, 이를 통해 얻은 경계조건의 변화를 적용할 수 있는 수치해석 기반의 온실 구조해석 모델을 개발한다. 실험을 통해 얻은 경계지점의 변위와 회전은 수치해석 모델에서 지정된 변위 및 회전으로 적용되어 지반 경계조건을 고려한 온실의 구조해석을 진행한다. 또한, 기존의 해석방법인 고정 혹은 힌지 경계조건을 적용한 구조해석을 통해 산정된 최대 휨모멘트 및 안전 적설심과 개발된 구조해석 모델을 통해 산정된 결과를 비교한다. 이를 통해 설하중이 작용하는 온실의 지반 조건을 고려한 실제 거동과 구조적 안정성을 분석하고, 증가하는 이상기후에 따른 기상재해 예방에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.