• International Journal of Railway
• /
• 제2권3호
• /
• pp.124-126
• /
• 2009

Energy savings can be achieved with optimum energy consumptions, brake energy regeneration, efficient energy storage (onboard, line side), and primarily with light weight vehicles. Over the last few years, the rolling stock industry has experienced a marked increase in eco-awareness and needs for lower life cycle energy consumption costs. For rolling stock vehicle designers and engineers, weight has always been a critical design parameter. It is often specified directly or indirectly as contractual requirements. These requirements are usually expressed in terms of specified axle load limits, braking deceleration levels and/or demands for optimum energy consumptions. The contractual requirements for lower weights are becoming increasingly more stringent. Light weight vehicles with optimized strength to weight ratios are achievable through proven design processes. The primary driving processes consist of: $\bullet$ material selection to best contribute to the intended functionality and performance $\bullet$ design and design optimization to secure the intended functionality and performance $\bullet$ weight control processes to deliver the intended functionality and performance Aluminium has become the material of choice for modern light weight bodyshells. Steel sub-structures and in particular high strength steels are also used where high strength - high elongation characteristics out way the use of aluminium. With the improved characteristics and responses of composites against tire and smoke, small and large composite materials made components are also found in greater quantities in today's railway vehicles. Full scale hybrid composite rolling stock vehicles are being developed and tested. While an "overdesigned" bodyshell may be deemed as acceptable from a structural point of view, it can, in reality, be a weight saving missed opportunity. The conventional pass/fail structural criteria and existing passenger payload definitions promote conservative designs but they do not necessarily imply optimum lightweight designs. The weight to strength design optimization should be a fundamental design driving factor rather than a feeble post design activity. It should be more than a belated attempt to mitigate against contractual weight penalties. The weight control process must be rigorous, responsible, with achievable goals and above all must be integral to the design process. It should not be a mere tabulation of weights for the sole-purpose of predicting the axle loads and wheel balances compliance. The present paper explores and discusses the topics quoted above with a view to strengthen the recommendations and needs for the weight optimization by design approach as a pro-active design activity for the rolling stock industry at large.

• 폴리머
• /
• 제37권6호
• /
• pp.744-752
• /
• 2013

배향된 상태에서 복굴절이 없는 zero-${\Delta}$n 재료를 개발할 목적으로 용융혼합된 폴리락타이드(PLLA, (+)복굴절)/폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA, (-)복굴절) 블렌드의 상용성과 PMMA의 공단량체인 메틸 아크릴레이트(MA)가 PLLA와의 상용성에 미치는 영향을 살펴보았다. MA 함량에 상관없이 모든 블렌드에서 조성에 따라 변하는 단일 $T_g$와 90% 이상의 투명도가 관찰되었으며, 이로부터 용융혼합된 PLLA/PMMA 블렌드는 분자수준에서 상용성을 보임을 확인하였다. 이들 블렌드는 $280^{\circ}C$의 온도에서도 안정한 단일상을 유지하였다. MA가 17 mol%첨가된 PMMA17과 PLLA의 블렌드의 경우 Hoffman-Weeks 방법을 적용하여 평형융점으로부터 구한 상호작용 에너지 밀도(B)는 $-0.74J/cm^3$이었다. PLLA/PMMA 블렌드는 배향되었을 때 조성고분자들의 고유 배향복굴절이 상쇄되어 특정 혼합비에서 "0" 가까운 복굴절 특성을 나타내었다. PLLA/PMMA5 블렌드의 경우 혼합비에 따른 복굴절 분산을 측정한 결과 zero-${\Delta}$n 특성을 보이는 혼합비에서 역분산이 나타나며, 파장의존성이 없는 복굴절 특성을 보이는 조성이 존재함을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제53권9호
• /
• pp.3068-3084
• /
• 2021

Investigations of large commercial aircraft impact effect on nuclear power plant (NPP) buildings have been drawing extensive attentions, particularly after the 9/11 event, and this paper aims to experimentally assess the damage and vibrations of NPP buildings subjected to aircraft crash. In present Part I, two shots of reduce-scaled model test of aircraft impacting on NPP building were carried out. Firstly, the 1:15 aircraft model (weighs 135 kg) and RC NPP model (weighs about 70 t) are designed and prepared. Then, based on the large rocket sled loading test platform, the aircraft models were accelerated to impact perpendicularly on the two sides of NPP model, i.e., containment and auxiliary buildings, with a velocity of about 170 m/s. The strain-time histories of rebars within the impact area and acceleration-time histories of each floor of NPP model are derived from the pre-arranged twenty-one strain gauges and twenty tri-axial accelerometers, and the whole impact processes were recorded by three high-speed cameras. The local penetration and perforation failure modes occurred respectively in the collision scenarios of containment and auxiliary buildings, and some suggestions for the NPP design are given. The maximum acceleration in the 1:15 scaled tests is 1785.73 g, and thus the corresponding maximum resultant acceleration in a prototype impact might be about 119 g, which poses a potential threat to the nuclear equipment. Furthermore, it was found that the nonlinear decrease of vibrations along the height was well reflected by the variations of both the maximum resultant vibrations and Cumulative Absolute Velocity (CAV). The present experimental work on the damage and dynamic responses of NPP structure under aircraft impact is firstly presented, which could provide a benchmark basis for further safety assessments of prototype NPP structure as well as inner systems and components against aircraft crash.

• 생명과학회지
• /
• 제31권8호
• /
• pp.761-770
• /
• 2021

본 연구에서는 반응표면분석법을 이용하여 전통발효식품인 막걸리로부터 분리한 Bacillus amyloliquefaciens SRCM115785 균주에 대하여 protease 생산량을 증가시키기 위한 배지의 최적 농도를 확립하고자 하였다. 선정한 11개의 배지 성분 중 각 성분이 protease 생산에 미치는 영향에 대한 분석을 위해 Plackett-Burman design (PBD)를 설계하여 통계분석한 결과 glucose, yeast extract, beef extract를 protease 생산 향상을 위한 요인으로 최종 선별하였다. 선별된 3개의 성분에 대해 protease 생산을 위한 각 성분별 최적 농도를 결정하기 위해 central composite design (CCD)분석을 설계하여 protease 최대 생산을 위한 각 배지조성별 농도는 glucose 6.75 g/l, yeast extract 12.42 g/l, beef extract 17.48 g/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통해 실험모델의 적합성을 증명하였고, 설계한 최적배지에서 반복실험을 진행하여 protease 생산량을 측정한 결과 예측값과 매우 유사한 값을 나타냄을 확인하였다. 최종적으로 일반 배지에 비해 137% 환이 증가하였으며, 추가로 정량 분석 결과 기존 25.72 U/ml 대비 59.28 U/ml로 230.47% 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통해 protease 생산량 증가를 위한 배지 성분의 최적화를 확립하였고, 이를 바탕으로 산업용 효소로서 protease의 효율적인 활용방안에 대한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.561-568
• /
• 2021

본 연구에서는 타이어 마모성능에 따른 타이어 마모입자 생성량 및 도로변 미세먼지 물질로써 타이어 소재와 도로 포장체 구성 성분의 정량화 분석을 위한 기초적 연구를 수행하였다. 이에, 타이어 트레드 부위 고무의 가황제/가황촉진제의 사용비를 달리하여 고무배합물을 제조하였다. 제조된 고무배합물의 물성 평가 결과 가황제/가황촉진제의 사용비가 증가할수록 가교밀도는 감소하여 마모성능이 불리한 조건임을 확인하였다. 밀폐된 실내 마모시험기에서도 가교밀도가 감소할수록 타이어 마모입자 생성량은 증가하였고, 손실량 100% 대비 84~86%의 타이어 마모입자를 포집할 수 있었다. 타이어 마모입자 중, 96.4~97.7% 분산, 2.3~3.6% 비산되는 것으로 평가되었다. 포집된 타이어 마모입자의 화학분석 결과, 타이어의 마모성능에 따라 타이어 마모입자 내 타이어와 도로 구성 성분 비율(63 : 37 → 75 : 25)이 변화됨을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서는 타이어 마모성능에 따라 타이어 마모입자 발생에 대한 영향성을 관찰하기 위하여 실제 도로 현장의 조건 대비 가혹한 실내 마모환경으로부터 실험을 수행하였다. 이에 타이어 마모입자 발생이 도로 포장체 성분보다 더 높은 함량으로 분석되었다. 추후 실제 도로 환경에서 완제품 타이어와 실제 차량을 이용하여 자동차 도로변 미세먼지 저감을 위한 실증화 연구 방법을 도출할 계획이다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.29-37
• /
• 2022

본 연구에서는 발효노니를 건강기능식품 소재로 활용 시 기초자료로 제공하고자 발효노니 추출물 및 지표성분의 면역활성 증진 효과를 평가하였다. RAW 264.7 대식세포에서 발효노니 추출물 및 지표성분 6종을 처리하여 XTT 세포독성평가, Nitric Oxide 생성 측정, Cyokine 생성 측정, immune marker genes 발현분석 수행하였다. 뿐만 아니라 양성대조군으로 LPS와 기능성 원료로 사용되고 있는 발효홍삼 추출물을 사용하였다. 그 결과 모든 처리 농도 및 처리군에서 세포독성이 관찰되지 않았으며, 지표성분 6종 중 SCP 및 ASE에서 NO 생성이 증가됨을 확인하였다. 뿐만 아니라 ASE 처리군에서는 IL-6 및 IL-1β의 생성이 증가되었으며, iNOS 및 TNF-α의 immune marker genes 발현이 증가됨을 확인하였다. 발효노니 추출물 효능 평가에서는 발효시 NO 생성 및 IL-6, IL-1β의 생성, COX2의 발현이 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 발효노니 추출물 및 지표성분의 선천면역 활성증가를 타나내며 노니 및 발효노니 표준화 연구에서 지표성분으로 사용 가능성을 제시한다. 따라서 발효노니는 면역증진 활성을 갖는 제품 개발에 있어서 유용한 기능성 식품소재로써 사용될 수 있으며, 우수한 효능을 나타내는 지표성분은 유용성분으로 이용이 가능할 것으로 사료된다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제29권4호
• /
• pp.625-640
• /
• 2022

Maglev rail joints are vital components serving as connections between the adjacent F-type rail sections in maglev guideway. Damage to maglev rail joints such as bolt looseness may result in rough suspension gap fluctuation, failure of suspension control, and even sudden clash between the electromagnets and F-type rail. The condition monitoring of maglev rail joints is therefore highly desirable to maintain safe operation of maglev. In this connection, an online damage detection approach based on three-dimensional (3D) convolutional neural network (CNN) and time-frequency characterization is developed for simultaneous detection of multiple damage of maglev rail joints in this paper. The training and testing data used for condition evaluation of maglev rail joints consist of two months of acceleration recordings, which were acquired in-situ from different rail joints by an integrated online monitoring system during a maglev train running on a test line. Short-time Fourier transform (STFT) method is applied to transform the raw monitoring data into time-frequency spectrograms (TFS). Three CNN architectures, i.e., small-sized CNN (S-CNN), middle-sized CNN (M-CNN), and large-sized CNN (L-CNN), are configured for trial calculation and the M-CNN model with excellent prediction accuracy and high computational efficiency is finally optioned for multiple damage detection of maglev rail joints. Results show that the rail joints in three different conditions (bolt-looseness-caused rail step, misalignment-caused lateral dislocation, and normal condition) are successfully identified by the proposed approach, even when using data collected from rail joints from which no data were used in the CNN training. The capability of the proposed method is further examined by using the data collected after the loosed bolts have been replaced. In addition, by comparison with the results of CNN using frequency spectrum and traditional neural network using TFS, the proposed TFS-CNN framework is proven more accurate and robust for multiple damage detection of maglev rail joints.

• 한국광학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.74-83
• /
• 2022

위성 관측 카메라용 대구경 초경량 반사광학계를 제작하기 위해 소재 개발부터 최종 시스템 인증시험까지 전 과정을 수행했다. 완성된 비점보정 3반사경 구조의 위성용 반사광학계 망원경은 주반사경의 구경이 700 mm이고, 망원경 전체 질량은 66 kg이다. 광학소재 및 구조물에 적용하기 위한 반응소결법을 개발했고, 이 방법을 이용해서 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 재질의 광학 몸체를 제작하고 소결체의 화학특성, 표면특성, 결정구조를 확인했다. 광학 몸체의 기계적, 화학적 성질을 고려한 연마와 코팅 방법을 개발했으며 화학기상증착법을 적용해 SiC 경면 표면 위에 치밀한 SiC 박막을 170 ㎛ 이상 증착함으로써 광학 성능이 우수한 경면을 만들 수 있었다. 반사경 제작 후 반사경과 지지 구조를 조립하고 정렬해서 다양한 광학 시계에 대해 파면 오차를 측정했다. 아울러 우주 환경 및 발사환경에 대한 우주 인증에 맞추어 구성품 및 최종 조립체를 온도와 진동에 대한 환경시험을 실시하여 설계 목표 성능을 달성했음을 확인했다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제52권1호
• /
• pp.58-71
• /
• 1981

충남(忠南) 전북지방(全北地方) 적송림(赤松林)의 천이과정(遷移過程)을 연구(研究)하기 위하여 솔잎혹파리의 피해지속기간(被害持續期間)에 따라 피해극기지(被害極基地) (5년전(年前)에 피해발생(被害発生))인 공주(公州)(A), 피해지속지(被害持續地)(10년전(年前)에 피해발생(被害発生))인 부여(扶餘)(B), 피해회복지(被害回復地)(20년전(年前)에 피해발생(被害発生))로서 고창지역(高敞地域)(C)을 조사지역(調査地域)으로 설정(設定)하고, 각(各) 조사지역별(調査地域別)로 환경요인(環境要因)과 식생상태(植生狀態)를 調査하여, 환경요인(環境要因)과 식생상태(植生狀態), 삼림군집(森林群集)의 비교(比較), 식물상(植物相)의 변화(変化) 등(等)을 분석(分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다 1. 임분(林分)이 솔잎혹파리피해(被害)로 부터 회복(回復)되어 감에 따라 식생구성(植生構成)에 변화(変化)가 오고 대상수종(代償樹種)으로 발달(発達)된 참나무류(類)의 상대우점치(相対優点値)가 감소(減小)되었다. 그러나 본(本) 조사지역내(調査地域內)에서는 상수리나무의 상대우점치(相対優点値)가 다른 참나무류(類) 보다 높았다. 2. 솔잎혹파리피해(被害)가 지속(持續)됨에 따라 삼림군집(森林群集)의 종구성상태(種構成狀態)가 점차 다양(多樣)하여진다. 그후 피해(被害)가 회복(回復)됨에 따라 임분(林分)의 종구성상태(種構成狀態)는 단순화(单純化)되는 것으로 나타났다. 3. 상대밀도(相対密度) 및 상대우점치(相対優点値)의 상대치(相対値)에 의(依)한 식생천이(植生遷移)를 종합분석(綜合分析)한 결과(結果) 솔잎혹파리피해(被害)의 극심(極甚)에서 우점종(優点種)을 이루던 참나무류(類)가 피해(被害)로부터 회복(回復)되어감에 따라 그 값이 감소(減少)되고, 싸리류(類), 진달래류(類) 등(等)이 하층식생(下層植生)을 형성(形成)하는 삼림군집(森林群集)으로 변화(変化)하여 갔다. 4. 식생(植生)에 미친 토심(土深), 토양함수량(土壤含水量), 유기물함량(有機物含量), 그리고 유기물층(有機物層)의 두께는 본(本) 조사대상지(調査対象地)의 범위내에 있어서는 거의 같은 것으로 사료(思料)되었고 연평균강수량(年平均降水量)과 온도(温度)도 유사(類似)하였다고 본다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제43권1호
• /
• pp.51-59
• /
• 2009

마늘을 각종 기능성 식품 재료로 이용하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 산지별 마늘의 화학성분 및 항균활성을 조사하였다. 색도 중 L값은 53.41~57.15, a값은 -3.49~-4.38 및 b값은 11.47~17.55였으며, 일반성분 중 수분, 조단백질, 조지방, 가용성 무질소물, 조섬유 및 회분 함량은 각각 65.24~71.96, 6.24~9.35, 0.21~0.49, 19.01~22.72, 0.58~0.95 및 1.01~2.01%로 나타났다. 산지별 마늘의 주요 무기성분으로는 Na, Mg, K, Ca 및 P였으며, 그 함량은 각각 27.22~112.03, 18.17~32.56, 242.16~569.28, 28.60~63.93 및 117.72~265.21 mg%였고, 유리당은 sucrose, glucose 및 fructose였다. 마늘은 17종의 아미노산이 분석되었으며, 그 중 proline, arginine, glutamic acid 및 aspartic acid가 주요 아미노산으로 나타났고, 총 아미노산 함량은 2,709.33~4,561.04 mg%이었다. 비타민 C 함량은 2.966~8.673 mg%이었다. 산지별 마늘의 주요 지방산으로는 linoleic acid, oleic acid 및 palmitic acid였으며, 불포화지방산이 72.18~74.35%였고, 포화지방산은 25.65~27.82%였다. 산지별 마늘물 추출물을 이용하여 항균활성을 측정한 결과, 농도의존적으로 그램 음성 및 양성 모든 세균에서 높은 항균활성을 보였다.