• 제목/요약/키워드: 감쇠판

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국립과천과학관의 테슬라코일 전시물 설명판에 대한 관람객의 주목도 분석 (An Analysis in Visitors' Attentions on Exhibit Panels of a Tesla Coil in the Gwacheon National Science Museum)

  • 이일;유준희;정광훈
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.46-63
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 설명판에 포함된 내용 요소의 종류와 관람객의 집단 유형에 따라 관람객의 설명판에 대한 주목도가 어떻게 달라지는가를 분석하여 주목도에 영향을 주는 요인을 탐색하는 것이다. 이를 위해 국립과천과학관의 테슬라코일을 대상으로 하여 테슬라코일에 대한 관람객의 지적 수요를 기반으로 기본 개념, 현상 설명, 작동 원리, 응용, 역사적 배경 등 5개의 내용 요소를 도출하였으며 각각의 요소에 대한 설명판을 제작하여 자유 관람 상태에서 관람객의 관람 행동을 녹화하여 분석하였다. 연구 참여 집단은 총 586집단으로 학생개인, 성인개인, 학생집단, 성인집단, 가족으로 분류하였으며, 각 집단별로 30.0%, 20.6%, 28.2%, 2.4%, 18.8%의 비율을 나타냈다. 관람객의 설명판에 대한 주목도는 견인력과 유지력으로 나누어 분석하였으며, 견인력은 설명판을 바라본 전체 집단 수에 대하여 3초 이상 주목한 집단 수의 비율로 구하였다. 유지력은 각 설명판에 대한 평균 주목시간과 감쇠 시간으로 구하였다. 역사적 배경과 응용 설명판의 견인력은 각각 72.3% 68.8%로 비교적 높게 나타났으며, 기본 개념 설명의 견인력은 46.6%로 비교적 낮게 나타났다. 평균 주목시간의 경우 현상 설명과 작동 원리 설명판이 각각 37.0초와 34.2초로 높게 나타났으며, 역사적 배경과 응용 설명판은 각각 25.0초와 25.4초로 낮게 나타났다. 각 설명판에 대한 감쇠시간도 평균 주목시간과 유사한 경향으로 나타났다. 즉, 접근하기 쉬운 설명판은 견인력이 높고, 과학적 개념을 심도있게 다루는 설명판은 유지력이 높다고 해석할 수 있다. 성인개인, 가족, 학생집단의 경우 견인력이 각각 66.9%, 66.4%, 62.4%로 높게 나타났으며, 학생개인과 성인개인의 경우 견인력이 55.7%로 나타났다. 평균 주목시간은 학생집단, 가족, 성인집단이 34.0초, 33.0초, 31.6초로 높게 나타났으며, 학생 개인이 19.5초로 낮게 나타났다. 각 집단 유형별 감쇠시간도 평균 주목시간과 유사한 경향으로 나타났다. 즉, 학생집단이나 가족의 경우 견인력과 평균 주목시간이 모두 높게 나타났으며, 학생개인의 경우 견인력과 평균 주목시간이 모두 낮게 나타났다. 잠정적으로 설명판의 견인력은 내용 요소에 의해, 평균 주목시간은 집단 유형에 의해 영향을 좀더 받는다고 할 수 있으며, 추가 연구가 필요하다.

초음파의 감쇠를 이용한 복합재료의 기공함량 평가 (Void Contents Evaluation of Composite Laminates by Ultrasonic Attenuation Measurements)

  • 정현조
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.1535-1541
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    • 1994
  • The void content of carbon fiber reinforced composite laminates was determined by the ultrasonic nondestructive technique. The ultrasonic immersion, through-transmission method developed stresses the utilization of spectral analysis and frequency dependence of the attenuation due to porosity. The measured attenuation shows approximately linear behavior over the frequency range investigated. The linear relationship between the void content and the attenuation slop (d $\alpha$/df) is found to hold, but the constant of proportionality is quite different for samples with different pore morphology. The void volume fraction determined by the attenuation slope agreed very well with that obtained by the acid digestion analysis.

교통하중에 대한 3차원 하이브리드 면진시스템의 수직 진동성능 평가 (Evaluation of Vertical Vibration Performance of Tridimensional Hybrid Isolation System for Traffic Loads)

  • 이용훈;이상현;허무원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.70-81
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    • 2024
  • 본 연구에서는 진동원으로서 교통하중(고속열차)에 대해 수직 방진기능과 수평 면진기능을 조합한 3차원 하이브리드 면진시스템(Tridimensional Hybrid Isolation System, THIS)을 제안하였고, 고속열차 진동에 대한 THIS의 수직 진동 사용성 개선 효과를 해석적으로 평가하였다. 해석을 위하여 실제 16층의 공동주택을 상용구조해석프로그램의 고유치해석과 침실 바닥판에 대한 펄스 응답 분석을 통해 주요 진동모드를 식별하였고, 이 주요 진동 모드를 가지고 바닥판의 수평과 수직, 회전 자유도를 가지는 16개 층의 골조 모델을 제작하였다. 해석방법은 실제 고속철도가 통행할 때 철로와 인접한 구조물에서 계측한 가속도를 진동원으로 적용하고 THIS의 강성과 감쇠비를 변수로 상태-공간방정식을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 기존 구조물의 수직 고유주기 대비 THIS의 수직 주기가 커질수록 층별 바닥판 응답이 저감되기 시작하는 임계 주기비가 다르고, 주기가 5배 이상(0.006 이하의 강성비)일 때 모든 바닥판의 가속도 수준이 비면진 대비 약 70% 이하로 감소하였다. 또한, THIS의 감쇠비에 대한 응답 제어에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 나타났다. 마지막으로 THIS에 대한 수직 진동 사용성 개선 효과를 확인하기 위하여 비면진 구조물과 0.006의 강성비와 0.03의 감쇠비를 가지는 THIS가 적용된 구조물에 대하여 1층과 16층 바닥판 가속도를 AIJ, SCI, AISC 진동 사용성 기준에 따라 평가하였고, 기존에 주거지 사용성 기준을 만족하지 못한 데 반해, THIS 적용 후 주거지 사용성 기준을 모두 만족하는 것을 확인하였다.

방진층을 설치한 주거용 건축물 바닥판의 진동해석을 위한 효율적인 해석모형 (An Efficient Analytical Model for Floor Vibrations in Residential Buildings with Damping layer)

  • 이동근;김태호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.49-61
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 방진층을 가진 바닥판을 포함한 건축물의 동적해석을 위하여 효율적인 모형화 방법과 이에 대한 해석법을 제안하는 것이다. 이를 위하여 방진층을 포함한 바닥판의 모형화를 위하여 바닥슬래브와 상부 마감층을 각각 독립적으로 모형화하고 이들 사이에 방진층을 의미하는 스프링 요소를 사용하였으며 방진층의 감쇠에 의한 비비례 문제를 해결하기 위하여 $Newmark-{\beta}$법을 적용하여 동적해석을 수행하였다. 상하부를 각각 모형화함으로서 방진층 상하부의 재료적 차이에 의한 감쇠거동을 정확하게 모형화할 수 있었다.

모드 특성을 이용한 건축 구조물의 강성 및 감쇠 행렬식별 (Identification of Stiffness and Damping Matrix of Building Structures using Modal Characteristics)

  • 강경수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.45-53
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    • 2004
  • 본 연구에서는 자유진동, 조화하중, 그리고 백색잡음실험을 통해 얻어지는 진동수, 감쇠비, 모드 벡타와 같은 구조물의 모드정보를 이용하여 강성행렬과 감쇠행렬을 구성하였다. 입력신호로는 지진하중을 모사 하는 바닥판 가속도를 이용하였고, 출력신호는 각층 절대가속도를 사용하였다. 각각의 실험에서 얻어지는 구조물 모드정보의 제한조건과 그에 따른 시스템 식별 모델들의 특성을 비교하였다. 본 연구의 결과는 진동대 실험을 위한 기초적인 동적 실험 및 분석에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

와전류 감쇠기를 적용한 평판의 진동 저감에 관한 실험적 연구 (A Experimental Study on Vibration Attenuation of a Plate with Eddy Current Damper)

  • 편봉도;김종혁;배재성;황재혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.355-361
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    • 2020
  • 인공위성 중 군사적 성격을 띠는 저궤도 소형 인공위성의 경우 다표적 관측을 필요로 하고 고해상도의 사진 및 영상의 수요가 증가하는 추세이다. 고해상도 영상과 다표적 관측을 위해 인공위성의 기동성이 가장 큰 변수로 작용한다. 소형 인공위성의 경우 고기동성을 갖게 되면 빠르게 자세기동을 할 수 있지만 자세 기동을 완료 후 다음 자세 기동을 할 때 잔류진동이 발생하게 된다. 이에 본 연구에서 자세 기동 후 발생하는 평판의 진동 특성을 검증하기 위하여 자세기동을 모사하기 위한 실험 치구를 제작하고 실험을 수행하였다. 추가로 이러한 진동을 저감시키기 위해 영구자석을 이용한 수동형 감쇠방법으로 와전류 브레이크 시스템을 응용한 와전류 감쇠기를 제시하였다. 와전류 감쇠기를 적용하기 위하여 수학적 모델을 정립하였으며 영구자석의 자속밀도와 공극거리에 따라 이를 실험적으로 구현하였으며, 4개의 태양전지판(평판) 중 1개 평판을 특정하여 와전류감쇠기를 적용유무에 따라 자세 기동 후 발생하는 잔류진동에 대한 저감 성능을 실험적으로 검증하였다.

고댐핑 요크 구조 적용 대형 태양전지판의 수동형 제진에 관한 연구 (A Study on the Passive Vibration Control of Large Scale Solar Array with High Damping Yoke Structure)

  • 박재현;박연혁;박성우;강수진;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • 최근 인공위성 임무 고도화에 따라 고성능의 전장품이 탑재되어 시스템 소요전력이 증가되고 있다. 이에 따라 충분한 전력확보를 위하여 태양전지판 크기 또한 점차 증가하고 있다. 태양전지판의 크기 증가 및 중량화는 위성체 자세 기동 시 발생하는 진동과의 커플링 등에 의해 태양전지판 탄성 진동의 크기 증가를 유발한다. 상기 진동은 힌지 및 요크를 통해 위성체에 전달되어 지향성능이 요구되는 고정밀 관측위성의 지향성능과 직결되어 고해상도 영상 획득 임무 성능을 저하시킨다. 종래에는 태양전지판의 탄성 진동을 저감시키고자 고강도 설계에 집중 또는 별도의 보강재 및 댐퍼 시스템을 적용하였다. 그러나, 이는 부피 및 무게를 증가시키며 시스템 복잡성이 증가하는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 상기 한계점을 극복하고자 초탄성 형상기억합금(SMA: Shape Memory Alloy) 양면에 점탄성 테이프로 박막층을 적층함으로써 댐핑 특성을 극대화하였으며, 별도 시스템 적용없이 작은 부피 및 무게로 진동을 저감하여 시스템 경량화에 기여할 수 있는 설계기법을 제안하였다. 제안한 초탄성 SMA 적층형 태양전지판 요크를 태양전지판 더미에 적용시켜 자유감쇠시험 및 온도시험을 통해 설계 유효성을 입증하였다.

접착제층의 전단과 법선변형 효과를 고려한 적층판의 진동감쇠특성 연구 (Analytical and Experimental Study on the Damping of Vibrating Layered Plates Including the Effects of Shear and Thickness Deformation of the Adhesive Layer)

  • 김재호;박태학
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권7호
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    • pp.1244-1254
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    • 1992
  • 본 연구에서는 탄성, 점탄성 및 탄성박판으로 이루어진 복합적층구조물의 진 동특성을 해석함에 있어서 모재 및 구속재의 길이방향변위, 회전관성 그리고 전단변형 의 영향과 접착제의 법선 및 전단변형의 영향을 고려한 계의 운동방정식을 연립 1계 미분방정식의 형태로 유도하고 수치계산 결과를 실험과 비교하였다. 그리고 구속재 와 접착제의 두께변화에 따라서 접착제의 법선 및 전단변형이 계의 감쇠특성에 미치는 영향을 고찰하였다.

피질골판이 해면질골의 초음파 특성에 미치는 영향 (Influence of Cortical Endplates on Ultrasonic Properties of Trabecular Bone)

  • 김윤미;이강일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.103-111
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    • 2015
  • 본 연구에서는 골절 위험도가 높은 대퇴골의 두꺼운 피질골판이 해면질골의 초음파 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 소의 대퇴골을 이용하여 12개의 해면질골을 제작하였으며, 피질골과 유사한 밀도 및 음속을 갖는 아크릴을 이용하여 피질골판을 모사하는 1.25, 1.80, 및 2.75 mm의 두께를 갖는 아크릴판을 제작하였다. 해면질골 양면에 부착된 아크릴판의 두께가 증가하더라도 음속과 해면질골의 겉보기 골밀도 사이에 Pearson 상관계수는 0.80-0.86의 값을 가지며, 높은 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 0.5 MHz에서 측정된 감쇠계수와 해면질골의 겉보기 골밀도 사이에 Pearson 상관계수는 0.84-0.91의 값을 가지며, 높은 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과로부터 종골에 비해 상대적으로 더 두꺼운 피질골판을 갖는 대퇴골에서 측정된 음속 및 특정 주파수에서의 감쇠계수는 대퇴골의 골밀도를 예측하기 위한 지표로서 이용될 수 있음을 알 수 있다.