경부고속철도 교량은 대부분 콘크리트교량으로 2@40m와 3@25m의 박스거더교량의 대표적인 형식이다. 일부구간에서 단경간 또는 2경간 연속 50 m 2주형을 갖는 강합성교량이 건설되었다. 연행하는 차륜이 반복해서 통과하는 철도교량은 주기적인 동적하중에 의하여 공진이 발생할 수 있으며, 특히 고속전철이 통과하는 교량은 저속차량이 통과하는 일반철도보다 공진의 발생가능성이 클 뿐 아니라 고속으로 주행하는 열차의 주행안정성 확보를 위해서 엄격한 제한조건을 만족시켜야 하는 엄밀한 동적설계 조건을 갖게 된다. 그러한 조건 중에서 가속도의 제한 규정은 UIC에서 제안된 기준치로서 도상을 갖는 경우에 0.35g이하를 만족시키도록 요구하고 있다. 현재 KTX가 주행하는 교량에서는 일부구간 및 시점에서 규정치를 초과하는 값을 보이고 있는 것으로 계측되었으며, 그 원인 및 대책마련을 위한 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 그러한 과도한 가속도의 원인 규명을 위한 각종 매개변수 연구와 그 해결책 마련을 위한 연구를 수행하였으며, 경제적이면서도 효과적인 진동저감 방안을 제시하고 있다.
기계적으로 유도되는 장주기 광섬유 격자 배열 소자를 제작하고 격자 배열소자의 광 투과 특성을 측정하였다. 격자 배열 소자는 표면에 $690{\mu}m$부터 $780{\mu}m$ 주기까지 $10{\mu}m$씩 주기가 증가되는 격자들이 만들어져 있는 45 cm 길이의 금속 막대와 고무덮개로 구성되어 있다. 외부 압력이 격자 배열 소자에 인가되면 압력이 인가된 지점에만 장주기 광섬유 격자가 형성되고 장주기 광섬유 격자의 공진 파장은 인가된 지점에 의존한다. 그리고 제작된 장주기 광섬유 격자 배열 소자의 특성측정 결과가 다양한 투과 특성을 갖는 광섬유 대역 제거 필터, 혹은 압력센서로 사용 가능함을 보여주고 있다.
본 연구에서는 355 nm 파장의 나노초 레이저를 비정질 실리콘 박막에 조사하여 형성된 주기적 laser-induced periodic surface structure (LIPSS) 구조의 분광학적 특성을 연구하였다. 지름 196 ㎛의 가우시안 빔을 단위면적당 레이저 펄스 190-280회, 레이저 빔의 세기는 100-130 mJ/cm2 범위에서 'ㄹ' 자 형태로 2차원 스캔하였다. 그 결과 Si 박막 표면에 ~300 nm 주기의 LIPSS 구조가 레이저 편광에 수직 방향으로 정렬되었다. 시료의 투과율 스펙트럼을 측정하여 transverse-electric 편광과 transverse-magnetic 편광에 대해서 각각 700 nm, 500 nm 근방에서 dip이 관측되었다. 이 현상을 설명하기 위해 1차원 격자구조 모델을 이용하여 rigorous coupled-wave analysis를 이용한 시뮬레이션을 하여 편광에 따른 도파모드 공진에 의한 특성임을 규명하였다.
본 논문은 입력단 전압과 출력단 부하전압의 상대적 크기에 따라 동작모드가 다르게 구성되며, 열전에너지 수확이 가능한 새로운 공진형 DC/DC 컨버터의 동작 특성을 해석한다. 공진형 DC/DC 컨버터는, 직류 입력전원에 연결 되는 LC 공진회로와, 공진회로의 캐패시터 전압이 최대일 때 부하측으로 에너지를 전달하는 펄스형 공진 컨버터로 구성되어있다. 입력단 LC 공진회로의 캐패시터는 전압의 최대값이 입력전압의 최대값의 2배가 되는 Voltage Doubler의 특성을 갖는다. 제안한 컨버터는 공진 캐패시터 전압의 최대값과 부하전압의 상대적 크기에 따라서 승압형 연결, 혼합형 연결, 직접연결의 3가지 동작특성을 가진다. 승압형 연결은 공진 캐패시터 전압의 최대값이 부하전압보다 작은 경우이다. 혼합형 연결은 공진 캐패시터 전압의 최대값이 부하전압보다 큰 경우이며, 스위칭 주기에 직접연결과 승압형 연결이 연속하여 나타난다. 직접연결은 입력단 전압의 크기가 부하전압보다 큰 경우이며, 입력단 에너지가 부하측으로 컨버터의 스위칭 동작 없이 직접 전달된다. 공진형 DC/DC 컨버터 회로의 동작원리를 설명하고, PSPICE 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였으며, 열전에너지 수확분야에 활용 가능성을 제시하였다.
얕은 수심 위를 전파하는 파가 갑자기 훨씬 깊은 수심을 만나면 더 이상 전파하지 못하고 반사된다는 사실이 잘 알려져 있다. 이러한 현상을 항만에 적용하여 항내 수심을 항회에 비하여 매우 깊게 만들면 항내로 침입하는 파를 수심이 급변하는 지점에서 반사시킴으로써 항만 정온도를 개선할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 우선 완경사방정식 및 확장형 완경사방정식을 사용한 모형들을 입구에 급격한 수심 경사가 있는 직사각형 항만에서의 장주기 부진동에 적용한 결과 두 모형 사이에 차이가 거의 없음을 확인하였다. 이 수치모형을 항내 전체를 준설한 현실감 있는 모형 항만에 적용한 결과 기존 수심의 2배로 준설한 경우에는 저감 효과가 크지 않았으나 3배로 준설한 경우 선체운동에 악영향을 미칠 수 있는 주기 1∼5분의 장주기파를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 항내 수역의 일부만 준설하는 경우에도 준설된 지역에서 전체 준설의 경우와 비슷한 정도의 효과가 있음을 확인함으로써 이 방법이 항내 장주기파 저감 대책의 하나로 고려될 수 있음을 제시하였다.
Transverse vibrations of ship's aft end and deckhouse among the various modes of hull structures are induced mainly by transverse exciting forces and moments of main engine such as ${\times}$ and h-moment. Avoidance of resonance should be made in a intial design stage in case there is a prediction for resonance between main engine and transverse modes of deckhouse. This study shows a case of change in type of main engine from 12 cylinders to 10 without modification of hull structures in engine room requested by a shipowner of 8,600 TEU class container carrier and proposes a guide to the effective ways of structural arrangement for avoiding resonance between transverse exciting force and surrounding structures of main engine in engine room through case studies.
광섬유 패브리페로 간섭계의 위상변조를 이용한 센서의 경우 위상변조 특성상 정밀도는 보장받지만 전달함수의 강한 주기성으로 인해 동작범위가 제약을 받아 실 사용시 어려움을 겪고 있다. 고정밀도와 넓은 동작범위를 동시에 만족시킬 수 없기 때문에 대부분 실사용 상태 때 패브리페로의 고유한 고정도 특성을 포기하는 경우가 많다. 본 논문은 센서의 다중화 개념을 도입하여 기존의 패브리페로 공진기와는 별도로 반사체 하나로 구성된 간단한 보조센서를 추가로 사용하여 주센서신호의 주기성을 극복하면서 패브리페로의 우수한 해상도를 유지하기 위한 모델을 제시하고 수치해석을 통한 타당성 검증과 신호처리방법에 대해 기술하였다.
Recently in the design of super tankers or LNG carriers which transport a large amount of liquid in the cargo holds, the structural damage due to liquid sloshing becomes an important problem. The impact pressure from sloshing is most violent when the liquid motion of a partially filled tank is in resonance with the motion of a ship. In this paper the sloshing natural periods in liquid cargo tanks are estimated for partially filled tanks with various geometries. Especially the sloshing periods of baffled tanks which are often installed to reduce liquid motion and sloshing forces are calculated. A variational method is adopted to analyze the baffled tank of arbitrary filling depth of liquid. In this approach the liquid domain is divided into several subdomains in which the analytic solutions are potential energy are calculated from the velocity potentials in eachsubdomain. By minimizing the Hamilton's functional, the sloshing natural periods are estimated and the results are compared with experimental and numerical results.
This paper investigates a method to remove the undesirable resonance of the rectangular power-bus structure(PBS) using an inductive layer. The equivalent surface impedance of the proposed loading is calculated for characterizing the proposed EBG geometry. The effects of the strips and the immediate surroundings are illustrated by a number of numerical experiments.
(self-focusing)을 이용한 커렌즈 모드록킹(Kerr-lens mode-locking; KLM) 방법을 이용하면 간단한 구조를 갖는 공진기로 100 펨토초(femto=10-13) 미만의 레이저 펄스를 생성할 수 있다. KLM 티타늄사파이어(Ti:sapphire) 레이저의 발달로 10 펨토초 영역의 레이저 펄스를 간단하게 생성할 수 있게 되었으며 특히, 넓은 스펙트럼 폭을 가지는 처프거울(chirped mirror)의 사용과 정확한 분산의 보정을 통한 5 펨토초(800 nm 파장의 두 주기에 해당) 영역의 레이저 펄스 생성도 보고되고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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