국내의 이산화탄소 지중저장을 위한 후보부지로 북평분지와 포항분지가 우선 선정되어 저장성 및 안전성 평가를 위한 지질조사가 이루어졌다. 저류층 및 상부 덮개층의 역학적 안정성을 분석하기 위해 두 분지에서 회수된 시추코어를 이용하여 공극률, 탄성파 속도, 일축압축강도, 내부 마찰각 및 영률을 실내시험을 통해 측정하였다. 시추공의 전 구간에 걸쳐 실내시험을 수행하는 것이 어려우며 연속적 물리검층 자료로부터 역학적 파라미터를 직접 측정할 수도 없다. 따라서 본 연구에서는 시추코어의 실내실험으로 측정된 물리적 성질(탄성파 속도, 공극률, 동역학 영률)과 역학적 성질(일축압축강도, 내부 마찰각)간의 상관관계를 파악하여, 물리검층자료로부터 지층의 역학적 안정성 분석에 필요한 인자를 추출하였다. 기존에 제안된 여러 경험식을 본 연구의 시추코어 시험 자료와 비교하여 두 분지에 가장 잘 맞는 경험식을 산출하였다. 북평분지와 포항분지의 일축압축강도와 영률 및 공극률간의 관계는 지역에 관계없이 암종에 따라 같은 식을 따르는 경향을 보였다. 본 연구에서 산출된 경험식을 이용하여 탄성파 검층자료를 이용하여 검층 전 구간에 대하여 지층의 강도물성을 예측하였다. 예측된 강도물성은 이산화탄소의 주입 전 단계에서 지층의 역학적 안정성을 규명하기 위한 모델분석에서 입력인자로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
In this study, a rigid multi-body dynamic model has been developed for mechatronic analysis to evaluate dynamic behavior of a machine tool. The development environment was the commercialized analysis tool, ADAMS, for rigid multi-body dynamic analysis. A simplified servo control logic was implemented in the tool using its functions in order to negate any external tool of control definition. The advantage of the internal implementation includes convenience of the analysis process by saving time and efforts. Application of this development to a machine tool helps to evaluate its dynamic behavior against feeding its component, to calculate the motor torque, and to optimize parameters of the control logic.
극 저 에너지 실리콘 이온 주입 시뮬레이션을 통하여 실리콘 내부에서 발생하는 격자 손상에 대하여 고전분자 동역학을 사용하여 시뮬레이션 하였다. 또한 최근에 개발된 EDIP 전위식이 실리콘 충돌 계산에 적합한지 여부를 분자 동역학을 사용하여 계산하였다. EDIP 전위식은 평형상태 계산에 알맞지만 충돌을 계산하는데는 적합하지 않았다. 또한 MDRANGE를 실리콘 공정에 맞도록 향상시켜 200eV, 500eV, 그리고 1000eV 에너지 붕소 이온 주입 시뮬레이션을 수행하여 실리콘 기판의 온도, 기울기 각도 및 에너지에 따른 붕소의 분포를 계산하였다. 1000eV 이하 에너지 붕소 이온 주입에서도 체널링 현상에 대한 고려가 필요하다는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 CNT강화 에폭시 복합재의 열기계적 거동을 예측하고 그 경향을 분석하기 위해 분자동역학 시뮬레이션을 이용하여 해석을 수행하였다. 에폭시 내부 CNT의 체적비율을 0~25%까지 총 6개의 모형을 구성하였다. 열적 거동을 보기 위해 300~600 K까지 일정하게 온도를 상승시켰으며, 온도와 비체적 관계를 이용하여 유리전이 온도와 열팽창 계수를 산출하였다. 또한 일정 변형도 하중을 통해 탄성 계수를 산출하여 기계적 거동을 예측하였다. 추가적으로 CNT의 표면처리에 따른 기계적 거동을 분석하였다. 질소 도핑 및 COOH, OH 그룹을 처리한 3개의 모형을 구성하였으며, 각 모형의 탄성 계수 및 경계면 거동에 대한 해석을 수행하였다. 이를 통해 에폭시 내부 CNT의 응집은 열기계적 거동에 교란을 가지고 올 수 있으며, 표면처리는 복합재의 기계적 물성뿐만 아니라 경계면 특성까지도 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
최근에, 서비스용 지능형 로봇이 공공기관에서 방문객들에게 건물을 안내하고 정보를 제공하는데 사용되어지고 있다. 이 로봇은 지면 위치 인식 방식의 센서를 가지며 마름모형태의 네 바퀴로 스스로를 지탱한다. 로봇의 작동은 구동부분과 내부 구조가 하나의 결합된 몸체로 구성되어 있기 때문에 고르지 못한 장소에서는 제한을 받는다. 이와 같은 상태가 지속되면 로봇의 정밀한 부분에서 이상 징후가 발견 될 것이고, 각각의 연결 부위가 약화 될 것이다. 따라서 로봇의 동역학 모델이 만들어 졌고, 서스펜션과 함께 구동 특성들을 위한 모의실험도 이루어 졌다. 이 서스펜션 시스템은 로봇의 각 부분에 미치는 충격들을 줄이는데 최적화 되었다.
Nanotubes fabricated with diverse materials show different hydrophobic properties. The hydrophobic property is one of key properties for possible applications to ion channels due to their affinity. This study focuses on the structures of water molecules inside nanotubes with varying hydrophobicity using molecular dynamics simulation. Hydrophobicity here is determined by varying the attraction term in Lennard-Jones potential. The number of water molecules inside hydrophilic nanotubes increase, as expected, and their mobilities also increase. This trend is rather discrete with increasing number of water molecules and this discreteness is attributed to hydrogen bond. We plan to perform energy analysis to understand these structural results.
본 논문은 듀얼 확장 칼만 필터를 기반으로 2링크 매니퓰레이터의 정밀한 제어를 위한 미지 변수 추정법을 제안한다. 2링크 매니퓰레이터 시스템은 기구학 및 동역학 방정식에 비선형성을 가지며 내부 파라미터의 변화에 민감한 특성을 보인다. 이러한 시스템의 경우 내부 미지 파라미터의 추정이 매우 중요하다. 특히 거친 환경에서 작업을 수행함에 있어서 중량과 관성행렬의 변화는 시스템을 불안정하게 만드는 요소이다. 따라서 본 논문에서 제안한 방법을 기반으로 시스템의 상태 및 미지 변수를 동시에 추정하여 앞서 소개한 문제점들을 해결하고자 한다. 제안한 방법은 Mathwork에서 제공하는 Matlab 기반으로 시뮬레이션을 수행했고, 그 결과는 RLS 알고리즘과 비교하여 성능을 분석하였다. 제안된 방법은 상태 및 미지 변수 추정에 RLS 방법보다 뛰어난 추정 성능을 보임을 확인 하였다.
In this paper, a spectral element model is developed for the uniform straight pipelines conveying internal unsteady fluid. Four coupled pipe-dynamics equations are derived first by using the Hamilton's principle and the principles of fluid mechanics. The transverse displacement, the axial displacement, the fluid pressure and the fluid velocity are all considered as the dependent variables. The coupled pipe-dynamics equations are then linearized about the steady state values of the fluid pressure and velocity. As the final step, the spectral element model represented by the exact dynamic stiffness matrix, which is often called spectral element matrix, is formulated by using the frequency-domain solutions of the linearized pipe-dynamics equations. The FFT-based spectral dynamic analyses are conducted to evaluate the accuracy of the present spectral element model and also to investigate the structural dynamic characteristics and the internal fluid transients of an example pipeline system.
점토광물은 대기부터 지하수에 이르는 크리티컬존(critical zone) 영역에서 금속과 탄소 순환을 결정짓는 역할을 한다. 계산광물학 연구방법 중에 하나인 분자동역학(molecular dynamics) 시뮬레이션은 지구물질을 원자단위로 계산하기 때문에, 점토광물의 물리화학적 현상들에 대해 원자수준의 자세한 정보를 제공할 수 있다. 이번 연구에서는 clayFF 힘 장(force field)을 사용한 분자동역학 시뮬레이션을 이팔면체 점토광물인 깁사이트(gibbsite, $Al(OH)_3$), 카올리나이트(kaolinite, $Al_2Si_2O_5(OH)_4$), 파이로필라이트(pyrophyllite, $Al_2Si_4O_{10}(OH)_2$)에 적용하여 300 K, 1기압조건에서 각 광물이 가지는 격자상수와 원자간 거리를 계산하고 실험결과와 비교하였다. 더불어 수산기의 방향성 및 수소결합의 양상 그리고 파워스펙트럼(power spectrum)을 추가적으로 계산하였다. 계산 결과, 격자상수는 기존의 실험결과와 약 0.1~3.7% 미만의 오차율을 보였으며, 원자간 거리는 실험결과와 약 5% 미만의 차이를 가졌다. 깁사이트나 카올리나이트의 팔면체층 표면에 존재하는 수산기가 가지는 신축진동파수(stretching vibrational wavenumber)는 실험값 보다 약 $200-300cm^{-1}$ 높게 계산되었지만, 팔면체층 표면에 존재하는 수산기들의 상대적 크기의 경향은 기존 실험 결과와 일치하였다. 팔면체층 표면의 수산기가 (001)면과 이루는 각도도 기존 실험결과와 상당부분 일치한 반면에 내부 수산기의 경우는 다소 차이를 보였다. ClayFF를 사용한 분자동역학 시뮬레이션 연구 방법은 이팔면체 점토광물 표면 내(층간) 금속이온 흡착에 대한 수산기의 역할을 규명하는데 유용한 연구방법이 될 수 있음을 시사한다.
한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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pp.105-109
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1997
요소결정성장에 용매와 불순물이 주는 영향을 Monte Carlo법과 분자동역학법을 통해 분석하였으며 이를 통해 불순물인 Biuret이 결정의 Morphology에 대한 영향뿐만 아니라 내부격자에 용매인 물을 흡착시킨다는 것을 확인하였다. 또한 계면의 용매, 용질 그리고 격자층의 확산계수를 분석한 결과 용매인 물이 "Roughening Transition" 메커니즘으로 결정성장에 영향을 준다는 것을 밝혔다.다는 것을 밝혔다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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