• 제목/요약/키워드: 관성의 법칙

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초등예비교사의 '작용과 반작용' 개념 -이해 정도와 전형적 인식상황 분석을 중심으로- (Pre-Service Elementary Teachers' Views on 'Action and Reaction': Focused on their Understandings and Typically-Perceived-Situations (TPS))

  • 정용재
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.851-866
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    • 2016
  • 본 연구는 초등예비교사를 대상으로 작용 반작용 법칙에 대한 이해 정도와 전형적 인식상황의 조사를 통해 초등예비교사의 '작용과 반작용'에 대한 개념을 알아보는 것을 목적으로 수행하였다. 조사는 초등예비교사 3학년 177명을 대상으로 하였다. 연구 결과, 첫째, 작용 반작용 법칙에 대해 초등예비교사들이 이해하는 정도는 충분하지 않았으며, 상황에 따라 이해의 정도가 달랐다. 둘째, 초등예비교사들은 작용 반작용 법칙과 관련하여 '사람이 벽을 미는 상황'과 같은 일반적인 상황과 함께, '관성에 의한 상황'과 같이 관련이 없는 상황도 전형적으로 떠올리는 경향이 있었다. 또, 작용 반작용의 작용 유형과 결과적인 운동 유형을 다소 편중되게 생각하는 경향이 있었다. 끝으로 이러한 결과를 바탕으로 작용 반작용 법칙에 대한 이해 제고와 관련하여 몇 가지 제언을 하였다.

Hack의 법칙과 집수평면의 기하학적 특성 (Hack's Law and the Geometric Properties of Catchment Plan-form)

  • 김주철;이상진
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권9호
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    • pp.691-702
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    • 2009
  • 본 연구에서는 집수평면의 신장도에 대한 검토와 함께 자연유역의 자기유사성 및 자기상사성을 고려하여 Hack의 법칙에 대한 체계적인 접근을 수행하여 보았다. DEM으로부터 추출된 대상유역의 집수평면들은 Hack의 법칙에 대한 두 가설이 상호작용을 할 경우 나타날 수 있는 유역 형상들에 대한 모집단처럼 나타났다. 유역면적에 따른 집수평면 신장도의 변화를 도시해 본 결과 유로연장을 기반으로 한 고전적인 지형인자들보다는 관성적률을 기반으로 한 신장도가 보다 직관적인 결과를 줄 수 있을 것으로 판단되었다. Hack의 법칙에 대한 지수 h는 Gray (1951)의 연구결과와 유사하게 산정됨을 확인할 수 있었다. 하지만 대상유역들에 대한 Hurst의 지수 H는 0.96으로 나타나 본 연구에서 고려한 집수평면들은 규모에 따라 등방성 성장률을 가지고 있는 것으로 사료되었다. 이로부터 본 연구의 대상유역들의 형상은 집수평면의 자기유사성보다는 유로연장의 자기상사성에 더 영향을 받는 것으로 추론할 수 있었다.

관성모멘트의 균형을 이용하는 간접구동관절을 갖는 로보트아암의 각위치 제어를 위한 가변구조제어기의 다중 제어법칙 설계 (The multiple Control Law Design of the Variable Structure Control for Angular Position Control of the Robot Arm with an Indirect Driving Joint Using Balance of the Inertial Moment)

  • 김중완;강대기
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.76-83
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    • 1996
  • We have developed the unconventional robot arm which is composed of the two main parts, one is a ball screw and the other is a robot arm. The dynamic systems of the robot arm and ball screw are unstable systems coupled with each other. The ball screw mechanism is unstable system but controllable system. The robot arm's dynamics is quasi stable system when ball screw's angular position is zero, else, unstable system. Our system has the duality between stability and controllability at the view point of control. This duality causes difficulty to control of the robot arm using normal control law. We have investigated the location of the characteristic roots of the dynamic equation. And we have found out that the best condition for the control of the arm is quasi stable state. In this paper, we have proposed multiple control laws which are consist of three components to guarantee the stability and controllability simultaneously. The computer simulations were carried out based on VSC about the angular position control of the robot arm, and it is confirmed that the good performances could be obtained by using new controller.

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인구변화 및 노년인구에 관한 한국과 일본의 비교연구 (A Comparative Study on the Population Change and the Aged in Korea and Japan)

  • 조혜종
    • 대한지리학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.356-381
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    • 2001
  • 본 연구는 세가지 목적을 갖는다. 하나는 한국과 일본의 인구요소를 분석함에 있어 비교규준을 제공해주는 신말사스론과 풍요론의 양립할 수 없는 개념을 분석하는 것이며. 다른 하나는 다양한 인구요소들이 한국과 일본이라고 하는 특정지역과 어떻게 관련되고 있는가를 구명하는 것이다. 마지막으로 50세 이상의 노령인구의 거주선호유형과 장래의 근심도를 비교, 분석하는 것이다. 다양한 인구요소의 분석을 통해서 일본은 한국보다 인구선진형이지만 양자간의 격차는 매년 줄어져감을 알 수 있다. Willer의 이동기대치는 한국이 일본보다 월등 높다는 사실이 광주.전남과 히로시마현의 사례지역에서 발견된다. 일본의 매장문화는 이미 사라졌으나 한곽은 화장률이 아직도 30% 수준 밖에 되지 않아 사망으로부터 오는 인구감소효과를 상실하고 있다. 50세 이상 노인(또는 예비노인)의 거주선호유형에 관한 사례연구를 통해 일본이 한국보다 더 의존형이며, 독거의 외로움이 그 첫째 이유가 되는 것은 양국의 공통적 현상이다 미래에 대한 근심도 역시 일본이 한국보다 현저히 높다. 이것들은 여러측면에서 연령.학력.지역(시.군)과 관련된다. 노령사회에서의 노동력부족이라는 일반적 인식은 잘못된 관념에 불과하다. 그것은 노동력 부재가 아닌, 노인으로부터의 노동력 탈취에서 오는 것이기 때문이다. 인구현상에는 관성의 법칙이 적용되므로 미세한 인구변화에도 주의를 요한다. 말사스적 사고는 아직도 유효하며, 인구.자원.환경문제는 더 이상 개인이나 지역문제가 아닌 전 지구촌의 문제라는 인식이 중요하다.

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저속충격을 받는 복합적층판의 두께 변화에 따른 충격거동 조사 (Investigation of Impact Behavior by Thickness variation of Laminated Composite Subjected to Low-Velocity Impact)

  • 권숙준;전진형;김승덕
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.74-79
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 저속충격을 받는 복합적층판(Graphite/Epoxy)의 충격과도응답을 조사한다. 판의 대처짐을 고려한 von-Karman 이론에 Mindlin의 전단변형 효과와 회전관성 효과를 포함한 비선형 이론을 도입한다. 과도응답의 수렴은 정적만입실험을 통해 얻은 접촉법칙을 사용하며, 다양한 복합적층판의 두께 변화에 따른 접촉력, 변위응답, 변형률 등을 조사하여 비교 분석한다.

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구조 소음저감을 위한 격자 패널의 다중 진동제어 (Multiple Vibration Control of a Trim Panel to Reduce Structure-borne Noise)

  • 김인수;김영식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권2호통권95호
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    • pp.153-163
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    • 1999
  • 본 연구에서는 격자패널을 통한 소음전달을 감소시키기 위하여 외부 구조적 가진으로부터 유발된 경량 패널의 진동을 능동 제어하는 기법을 기술한다. 최적 되먹임제어기와 적응 앞먹임제어기가 결합된 혼합형 제어기가 진동제어기로 사용된다. 되먹임제어기는 주파수 영역의 모델규명법에 의해 추출된 다중 입/출력 패널진동계 모델에 대하여 LQG 최적기법을 이용하여 감쇠능을 향상시키도록 설계된다. 앞먹임제어기는 되먹임 궤환의 결합효과를 자동적으로 보정할 수 있는 제안된 학습법칙에 기초하여 패널의 잔류진동이 최소가 되도록 적응된다. 45.7${\times}$45.7${\times}$2.54 ${cm^3}$ 벌집형상의 고강도 패널, 4개의 관성형 구동기 및 이산신호처리장치에 의해 구현된 패널 진동계에 대한 능동제어 실험을 수행해 본 결과 600Hz 주파수대역에 대한 12dB 진동저감이 이루어 질 수 있었다.

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이산 슬라이딩 모드 제어를 이용한 소천체 자율 착륙 기법 (Autonomous Landing on Small Bodies based on Discrete Sliding Mode Control)

  • 이주영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권8호
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    • pp.647-661
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    • 2017
  • 본 논문에서는 탐사선을 소천체에 착륙시키기 위한 자율 착륙 기법을 제시하였다. 제시된 기법은 탐사선이 스스로 착륙을 위한 위치 및 자세 프로파일을 생성하고 이를 추종하는 구조를 가지며, 위치 및 자세 추종을 위한 제어기를 설계함에 있어 소천체 및 탐사선의 환경 불확실성에 대해 강인한 특성을 갖는 이산 슬라이딩 모드 제어법칙을 바탕으로 하였다. 착륙을 위한 자율 항법 기법으로는 시각기반 관성항법을 적용하였으며, 제시된 착륙 기법은 다양한 불확실성이 존재하는 상황에서의 수치 시뮬레이션을 통해 검증되었다.

포발사 탄약에 적합한 3차원 유도법칙의 성능개선 기법 (Performance Improvement Technique of Three-Dimensional Guidance Law Suitable for Ammunition)

  • 신승제;김환우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권8호
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    • pp.631-638
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    • 2018
  • 이 논문에서는 정밀유도 포탄의 성능향상을 위한 유도기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 기법은 탄의 운동특성분석 없이 탄도와의 오차를 최대한 줄여 탄약의 표적오차를 줄이기 위해서 고안한 기법이다. 이 기법은 탄약의 회전 및 세차운동으로 발생하는 탄내 장착 관성센서의 출력 변동폭을 줄이기 위해 신호처리 기법으로 많이 사용되는 이동평균필터 기법을 적절히 응용한 것으로 관성센서 출력값을 보정하는 것이 목적이다. 단순히 3차원 유도조종 기법을 적용한 경우와 개선기법을 포함하여 적용한 기법의 성능을 비교하였으며, 명확한 성능개선을 확인하였다. 이 기법의 적용으로 유도탄과는 달리 가혹한 환경조건 및 불규칙한 운동 특성을 가지는 포발사 탄약의 탄착 정확도가 개선되는 것을 확인하였다.

Apron 경사 및 길이에 따른 수문구조물 배수능 평면실험 연구 (Plane Experiment Study on Drainage Capacity of Sluice Gate by Slope and Length of Apron)

  • 윤광석;여규동
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1031-1035
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    • 2005
  • 조력발전 건설사업에서 우선적으로 고려되어야 할 사항은 조수간만에 의해 외해부와 조지부 사이를 이동하는 해수를 적절히 소통시키는 것이다. 즉, 조력발전소에서 수문구조물의 목적은 주어진 조건 하에서 계획된 유량을 충분히 그리고 안전하게 배제시키는 것이다. 본 연구에서는 수문구조물에 대한 Apron의 길이와 경사의 변화에 의한 외해 조위와 시화호 수위차 조건에 따른 유량계수를 구해 배수능력과 유$\cdot$출입부, 외해, 시화호 및 큰가리섬 주위의 흐름 특성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 시화호를 실험대상으로 하여 구조물을 중심으로 외해측으로 1,000m, 시화호측으로 500m, 폭 1,500m의 범위를 선정하였다. 수리모형을 1대50의 축척비로 제작하였다. 표 1은 실험별 Apron과 수문구조물의 제원을 나타내며, 수문구조물은 7기로 이루어졌다. 시화호의 흐름은 관성력과 중력이 지배력이 되며, 이때 상사법칙은 Froude 상사법칙을 적용할 수 있다. 실험III은 실험II에서 Apron의 경사를 1대10에서 1대5로 수정한 실험으로 수위조건은 외해측 -2.530 EL.m이고, 시화호측은 -1.603EL.m이다. 유량계수를 산정하기 위하여 6개 실험조건을 기본계획에서 제시된 수위-조위 조건에서 수위차 및 통수유량을 분배하여 결정하였고 유량계수 산정식에 따라 구조물의 유입부와 유출부에서 유속-면적법에 의해서 유량을 측정하였다. 그리고 국부평면 실험모형에서의 전체적인 해류의 흐름을 분석하기 위해 2차원 유속을 측정하였다. 또한, 유$\cdot$출입부 안정성을 검토하기 위해 Apron 지점과 수문구조물 지점에 3점법으로 유속을 측정하였으며, 색소를 이용하여 유황을 관찰하였다. 시화호와 외해의 수위차가 1.011 m일 때의 전체 수문구조물을 통과하는 유량을 비교한 결과, 실험II 및 실험III의 통과유량은 각각 $10,924m^3/s$$10,075m^3/s$로서 실험 I의 $2,757m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다.

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비행체 설계 형상 타당성 확인을 위한 무선조종 모형시험 기법 적용 (An Application of Radio-Controlled Model Testing Techniques to Validation of Air-Vehicle Design Configuration)

  • 정인재;김명성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.66-72
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    • 2007
  • 비행체 설계 접근 방법으로서 무선조종 모형시험 기법 적용 방안을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 접근 방법은 동적 상사성을 유지한 축소모형 비행체의 비행특성 분석을 통하여 기본 설계 형상의 타당성을 확인하고 그 결과를 비행체 초기 설계 단계에서 공력 설계 절차에 반영하는 것이다. 축소 비행모형 설계 시 실제적 적용이 가능한 상사 법칙을 개발하기 위하여 비행체 운동을 조종안정성 상사를 위한 회전운동과 비행성능 상사를 위한 병진운동으로 분리하였다. 또한, 무선조종 모형 비행시험을 위한 세부 기법을 개발하였다. 무선조종 비행시험으로부터 얻은 결과를 기초로, 제시된 비행체 설계 접근 방법은 비행체 설계 초기 단계에서 설계 형상 타당성을 확인하는데 유용한 것으로 확인되었다.