• 제목/요약/키워드: 공기 역학

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사장교의 버페팅 응답 변수 연구 (Parametric Study on the Buffeting Response for a Cable-Stayed Bridge)

  • 김호경;최성원;김영호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2A호
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    • pp.371-382
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    • 2006
  • 사장교는 난류에 의해 불규칙한 진동을 일으키며 이 현상을 규명하기 위하여 버페팅해석을 수행한다. 버페팅해석을 위해서 는 구조적 변수, 공기역학적 변수, 그리고 구조물-바람 상호작용 효과를 고려하기 위한 공탄성 변수의 입력값을 적절히 선정해야 한다. 본 연구에서는 버페팅해석을 수행하기 위한 입력 변수 중 대표적 변수들에 대하여 변수연구를 수행함으로써 각 변수들이 해석 결과에 미칠 수 있는 민감도를 분석해 보고자 하였다. 풍동실험 자료가 가장 잘 구축되어 있는 서해대교를 대상교량으로 선정하였다. 검토 변수로서는 정적 삼분력계수의 기울기, 난류의 공간분포 상관관계감소계수, 조도길이, 변동풍속 스펙트럼, 구조감쇠율을 선정하였다. 검토결과 각 입력변수는 버페팅 응답에 미치는 영향이 큰 것으로 확인되었기 때문에 적정한 입력변수 선정의 중요성을 강조함과 동시에 일반적 결론 도출을 위하여 추후 연구가 필요함을 제시하였다.

소형 풍력발전기를 이용한 교량의 공력성능 개선 및 에너지 생산 (Aerodynamic Retrofit of Bridge and Energy Harvesting by Small Wind Turbines)

  • 권순덕;이승호;이한규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권1A호
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    • pp.27-33
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    • 2010
  • 본 연구에서는 소형 풍력발전기를 교량에 설치하여 전력생산과 아울러 내풍안정성을 개선할 수 있는 방안을 연구하였다. 이를 위하여 기존 공기역학적 진동억제 대책과 유사하게 교량에 풍력발전기를 설치하기 위한 방법과 풍력에너지 추정 방법을 제시하였다. 풍동실험 결과를 보면, 페어링처럼 소형 풍력발전기를 설치하면 와류진동을 거의 억제할 수 있는 것으로 나타났고, 이때 교축방향 최적 이격 거리는 터빈 직경의 3-4.5배인 것으로 나타났다. 그리고 풍력발전기를 설치하면 항력계수는 낮아지고 양력계수의 기울기도 음에서 양의 값으로 바뀌어 전반적인 내풍안정성이 향상되는 것으로 나타났다. 한편 풍하측의 풍력발전기는 평균풍속이 낮아 발전을 못하지만, 풍상측의 풍력발전기는 상당량의 전기에너지를 생산하는 것으로 나타났다.

플라이애쉬를 이용한 라텍스개질 콘크리즈의 기초물성 연구 (Basic Properties of Latex-Modified Concrete Using Fly-ash)

  • 홍창우;정원경;김경진;윤경구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.205-211
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    • 2006
  • 본 연구에서는 플라이애쉬 혼입률에 따른 라텍스개질 콘크리트의 역학적 특성과 내구성을 평가하였다. 이를 위해 라텍스 혼입률 변화(0%, 10%, 15%)와 플라이애쉬 혼입률 변화(0%, 10%, 20%, 30%)를 주 실험변수로 하여 평가하였다. LMC와 FA-LMC의 특성분석을 위하여 압축강도, 휨강도 그리고 황산 및 염산에 의한 내약품성 시험을 실시하였다. 실험결과, 플라이애쉬를 혼입한 라텍스 개질 콘크리트에 있어서, 플라이애쉬 혼입률이 증가함에 따라 공기량은 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 FA-LMC의 압축 및 휨강도는 라텍스 개질 콘크리트(LMC)와 유사한 강도발현 특성을 보이며, 장기재령에 있어서는 FA-LMC가 LMC에 비해 높은 휨강도 발현특성을 보였다. 그리고 투수특성에 있어서 플라이애쉬의 혼입률이 증가할수록 투수저항성이 증가하였으며, 내화학약품성에 대한 저항성도 증진되는 것으로 나타났다. 따라서, 플라이애쉬는 LMC의 혼화재로서 투수저항성을 증진시킬 목적으로 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.

편중 가능한 사장교 가설용 데릭 크레인을 이용한 합성형 복합 사장교 시공 단계 해석 (Construction Stage Analysis of Hybrid Composite Cable-Stayed Girder Bridge Using Eccentrically Loaded Derrick Crane)

  • 박태균;김문겸;원종화
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.277-286
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    • 2010
  • 케이블을 이용하여 장경간을 필요로 하는 교량의 시공은 일반적으로 불완전 한 구조계인 교량의 선단에 데릭 혹은 무한궤도 크레인을 설치하여 수상 및 육상으로 이송되는 교량 상판을 리프팅하여 시공하게 된다. 이와 같은 경우 일차적으로 과도한 크레인의 자중으로 인하여 불완전한 구조계에 결함을 발생시킬 수 있으며, 또한 하부 수송으로 인한 추가 비용 및 공기를 소요하게 된다. 본 연구에서는 이러한 기존 시공방법을 개선하고자 개발된 교량 일 측에 편중 가능하고, 가동 붐을 설치하여 후방 이송 자재를 시공 지점으로 운반, 가설이 가능한 데릭 크레인의 시공 단계를 정의하여 수치해석을 수행하였다. 데릭 크레인의 하중 재하 점을 고정부 4점으로 단순화하였으며, 가동 붐의 수직/수평 회전 범위를 고려하여 반력을 산정하였다. 또한 크레인의 '휴지' 및 '작업 중'의 단계로 나누어 가동 붐 및 강형, PC Slab에 의하여 발생하는 휨 모멘트를 시공단계에 반영하였다. 본 연구에 고려된 데릭 크레인은 접속교를 통한 육상 작업으로 시공 기간 및 비용을 줄일 수 있으며, 크레인 자체의 작은 중량으로 시공 중 재하 하중 감소를 꾀할 수 있다.

축류형 사이클론을 이용한 공기역학경과 광학직경 상관관계 분석에 관한 연구 (A Study on Correlation Analysis between Aerodynamic Diameter and Optical Diameter Using Axial Flow Cyclone)

  • 김은정;박경려;허지은;조철희;조윤행
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.155-164
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    • 2023
  • APS (Aerodynamic Particle Sizer) and OPC (Optical Particle Counter) have been widely used to real-time measurement of indoor and outdoor aerosols. The APS measures the size distribution based on an aerodynamic diameter, while the OPC uses optical diameter to measure the size distribution of aerosols. Since obtaining a size distribution based on aerodynamic diameter is important to understand aerosol characteristics, lots of researcher had been developed experimental equations which can convert optical diameter into aerodynamic diameter. However, previous studies have conducted repeated experiments on particles having a single diameter. In this study, an experimental method of converting optical diameter into aerodynamic diameter through a single experiment was presented. The collection efficiencies of an axial cyclone were measured using APS and OPC at the same time, and the correlation equation between aerodynamic diameter and optical diameter was driven through a theoretical model. Using the proposed method, the size distribution of NaCl particles measured by OPC showed a high correlation with the size distribution obtained by APS (0.93 of R-squared value). In the tests conducted on ISO A1, A2, and A4 test particles, the converted OPC size distribution tended to be similar to the APS size distribution, and for each of test particles (ISO A1, A2, and A4), the R-squared values for the APS particle size distribution were 0.75, 0.86, and 0.89, respectively.

해저연약지반 시험집광기의 동적거동 해석 (Dynamic Analysis of Underwater Test Collector on Extremely Soft Soil)

  • 김형우;홍섭;최종수;여태경
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권3호
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    • pp.222-228
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    • 2008
  • 본 논문은 해저 연약지반 위를 주행하는 시험집광기의 동적거동 해석을 다루고 있다. 시험집광기는 단괴채집장치, 무한궤도, 단괴파쇄기, 샤시프레임, 전기 전자 시스템으로 구성되어 있다. 시험집광기의 공기 중 무게는 8,600 kg이며, 수중에서의 시험집광기의 평균접지압은 6.0 kPa이다. 상용해석 프로그램인 RecurDyn-LM과 Visual Fortran 90을 이용하여 시험집광기의 동적거동 해석 모델 및 유체저항력 모델을 구축하였다. 상용해석 프로그램(RecurDyn-LM)에서 제공되는 사용자 정의 서브루틴을 이용하여 연약지반역학 모델 및 유체저항력 모델을 구축하였으며, 이를 통하여 해저 시험집광기의 동적거동 해석을 수행하였다. 궤도속도, 지반조건, 항력계수 및 추가질량 계수의 변화에 따른 시험집광기의 동적응답을 분석하였다.

음성개선을 위한 갑상연골성형술 (Thyroplasty for the Restoration of a Normal Voice)

  • 김기령;김광문;정명현;이원상;정승규
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1982년도 제16차 학술대회연제순서 및 초록
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    • pp.10.1-10
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    • 1982
  • 최근의 후두미세수술 (Laryngo-microsurgery)의 보편화와 이에 따른 음성외과학(phonosurgery)의 발달로 종전까지 성대결절이나 성대폴립등의 양성종양 절제나 반회신경 마비등예에서 진단된 성문간격 (glottic chink)을 $Teflon^{{\circledR}}$ injection등으로 치료해오던 후두경술(Laryngoscopy)하에서의 수술적 조작이 그 한계와 범위를 넘어서서 이제는 우리 나라에 있어서도 후두의 기능외과적인 측면에서 음성을 개선하려는 시도가 고조되고 있으며 특히 성대마비나 변성기발성장애 (Mutational dysphonia), 성대위축 (Vocal cord atrophy), 운동기능 항진성발성장애 (Hyperkinetic dysphonia), 성대구증(Sulcus vocalis)등을 위한 음성개선수술이 실시되고 있음은 우리나라의 음성외과학의 발전이라는 견지에서도 매우 기꺼운 일이다. 이러한 뜻에서 내시경술을 통해서 성대에 직접 수술적 조작을 가하지않고서도 성문외적으로 후두구조를 수술하여 성대의 위치와 물리적 성질을 변화시킴으로서 음성을 개선하려는 갑상연골성형술 (thyroplasty)이 성행되고 있음을 강조하고싶다. Isshiki(1974)는 이러한 thyroplasty 를 4종류로 분류하였으며 편측성 성대마비의 경우 I 형 thyroplasty (lateral compression of vocal cord) 와 IV형 thyroplasty (Lengthening of vocal cord) 가 효과적인 수술방법인데 이들 수술의 장점은 국소마취하에서 환자의 목소리를 들어가면서 lateral compression의 정도를 조정해서 시술할 수 있다는것과 갑상연골내측 연골막 밖에서 의 조작으로서 후두내 출혈이나 호흡곤란등의 위험성이 전혀 없다는 것이다. 본 교실에서는 1981 년 9월부터 1982년 3월까지 7개월간에 경험한 편측성 성대마비 7예에 대하여 국소마취하에서 thyroplasty를 시행하여 약간의 지견을 얻었기에 보고하는 바이다. 수술에 앞서서 모든 환자에게 미리 공기역학검사, 청각심리적검사, 스트로보스콥검사(stroboscopy) 및 음향분석(Sound spectrographic analysis) 을 실시하였으며 thyroplasty 시행 2 개월후에 상기한 검사를 다시 시행해서 수술전후의 음성을 비교관찰하여 다음과 같은 성적을 얻었다. 1) 공기역학검사상 최장발성지속시간 (Maximum phonation time)은 58 % 증가되었으며 이에따른 발성시호기유율 (Phonation quotient)과 평균호기유율(Mean flow rate)은 각각 58 %, 54 %로 감소되었다. 2) 청각심리적검사에서 애성의 정도가 호전되었으며 스트로보스콥검사에서도 발성시 성문간격의 개선을 보았다. 3) 음향분석도상에서 성대 진동의 주기성 (Periodicity)이 회복되었으며 특히 고주파역에서의 잡음분포가 감소되었다.

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성대에어로빅치료법이 음성장애환자의 음성개선에 미치는 효과 (Effects of vocal aerobic treatment on voice improvement in patients with voice disorders)

  • 박준희;유재연;이하나
    • 말소리와 음성과학
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    • 제11권3호
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    • pp.69-76
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    • 2019
  • 본 연구는 성대에어로빅치료법(vocal aerobic treatment, VAT)이 음성장애 환자의 음성 개선에 미치는 효과에 대해 알아보았다. 연구대상은 후두스트로보스코피, 음성검사 상 음성장애로 진단된 20명(남 13명, 여 7명)이었다. 음향학적 평가는 CSL(computerized speech lab)의 MDVP(Multi-Dimensional Voice Program)와 VRP(Voice Range Profile)를 통해 평가하였다. 공기역학적 평가는 PAS(Phonatory Aerodynamic System)를 통해 평가하였다. MDVP를 통해 치료 전 후 기본주파수(Fo), 주파수변동률(Jitter), 진폭변동률(Shimmer), 소음대배음비(NHR)의 변화를 측정하였고, VRP에서는 치료 전 후 주파수 범위(Fo range), 강도범위(Energy range)를 측정하였다. PAS에서는 치료 전 후 폐활량(FVC), 최대연장발성시간(PHOT), 평균호기류율(MEAF), 성문하압(MPAP), 음성효율성(AEFF)의 변화를 알아보았다. 후두스트로보스코피에서는 치료 전 후 양측 성대의 규칙성, 대칭성, 점막파동, 진폭 변화 소견을 알아보았다. 음성치료는 총체적 음성치료 접근법 중 하나인 VAT 프로그램을 환자별로 주 1회 실시하였다. 환자별 평균 치료 회기는 6.5회였다. 연구결과, MDVP에서는 Jitter, Shimmer, NHR이 통계적으로 유의하게 감소하였다(p<.001, p<.01, p<.05). VRP 결과, 주파수 범위에서 Hz와 Semitones이 치료 후 유의미하게 향상하였다(p<.01, p<.05). PAS 결과, FVC, PHOT에서 유의미한 향상이 나타났다(p<.01, p<.001). 후두스트로보스코피 결과 치료 후 기능적 음성장애, 인후두역류질환, 양성성대점막질환군에서 성대소견이 정상범주에 해당하였다. 따라서 VAT 프로그램은 음성장애환자의 음향학적 공기역학적 후두스트로보스코피 측면에서의 음성 개선에 효과적인 것으로 나타났다. 차후 연구에서는 동일 집단의 음성장애 환자에게 VAT 적용 연구가 필요하다고 생각된다. 또한 객관적인 음성 개선뿐만 아니라 주관적 음성 개선을 알아볼 필요가 있다. 나아가 직업적 음성사용자를 대상으로 VAT 효과에 대한 적용연구가 필요가 있다.

로터세일의 배열 형태가 양력 형성에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Effect of the Arrangement Type of Rotor Sail on Lift Formation)

  • 김정은;조대환;이창용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.197-206
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    • 2023
  • 최근 국제해사기구(IMO)를 비롯한 국제사회에서 선박의 대기오염 배출 규제를 강화하고 있으며, 배기가스 배출을 줄이기 위한 친환경 선박 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그중에서도 풍력 보조 선박추진 시스템 중 하나인 로터 세일(Rotor Sail, RS)이 다시금 주목받고 있다. RS는 선박 데크에 설치되는 원통형 실린더 장치로 마그누스 효과를 사용하여 유체 동역학적 양력을 생성하는 장치이다. 이는 차세대 친환경 보조 추진 기술 중 하나이며, RS 적용 선박을 개발한 Enercon 사(社)에서는 약 30% 이상의 연료 절감이 가능하다고 발표했다. 본 연구에서는 다중 RS를 선박에 설치할 경우 RS 간격 및 배열 형태와 같은 최적의 설치 조건을 선정하고자 하였으며, RS 배열에 따른 유동특성을 확인하기 위하여 AR(Aspect Ratio) = 5.1, SR(Spin Ratio) = 1.0 및 로터세일 지름과 엔드 플레이트 지름 비(De/D)= 2.0 로 고정하고 자유 유속 U = 5 m/s로 풍향은 +y 축 단방향에 대한 조건만 고려하였다. 배열 조건은 횡방향 거리는 +x 축 방향으로 3D ~ 15D까지 3D 간격으로 총 5가지 조건을, 종방향 거리는 +y 축 방향으로 5D ~ 25D까지 5D 간격으로 총 5가지 조건을 설정하였으며, 사각 형태(□)와 마름모 형태(◇) 배열에 따른 양력계수(CL), 항력계수(CD)와 공기역학적 효율(CL/CD)을 비교하였다. 결과적으로 종방향 간격에 따른 RS의 영향은 크게 차이가 없었으나, 횡방향 간격에 따른 RS 유동특성의 경우 두 RS가 바람 방향에 거의 일치할 때 RS의 상호작용 효과가 가장 크게 나타났다. 배열에 따른 RS 유동특성의 경우, 전방(0°) 방향에서 바람이 불 때 마름모 형태(◇) 배열이 RS 간의 후류 영향을 가장 덜 받는 것으로 나타났다.

염화마그네슘 첨가율에 따른 산화마그네슘 경화체의 물리 및 역학적 특성 (Physical and Mechanical Properties of Magnesium Oxide Matrix depending on Addition Ratio of Magnesium Chloride)

  • 김헌태;정병열;이상수;송하영
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.308-313
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    • 2014
  • 최근 주거건축물의 장수명화를 위해 건축물을 내부공간구성을 벽식구조에서 라멘구조로 변화하면서 경량복합패널의 사용이 증가하는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 염화마그네슘 첨가율에 따른 산화마그네슘 경화체의 공학적 특성을 연구하여 경량복합패널의 표면재로 사용하기 위한 기초적 자료로 사용하고자 한다. 실험결과, 염화마그네슘 첨가량이 증가함에 따라 유동성은 증가되었으며, 공기량은 감소하였고, 초결과 종결은 느려졌다. 휨강도와 압축강도에서는 염화마그네슘 첨가율 40%의 시험체가 가장 높은 강도를 발현하였으며, 흡수율의 경우 염화마그네슘 첨가율 20%의 시험체가 가장 낮은 흡수율을 나타내었다. 길이변화에서는 염화마그네슘 첨가율이 증가함에 따라 팽창양이 증가하는 경향을 나타내었으며, 미시구조를 관찰한 결과 바늘형상의 수화생성물을 볼 수 있었다. 이 수화생성물이 광물성 섬유조직 형태를 가지고 있어 높은 휨강도를 발현한 것으로 판단되며, 또한 팽창의 원인으로 판단된다.