해양과 육지 사이에 있는 연안습지는 연안의 수질을 개선하고 다양한 생물의 자연적인 서식처로 이용될 뿐 아니라 연안침식을 억제하는 기능을 가지고 있다. 연안식생은 외해에서 입사하는 파에너지 또는 폭풍해일을 감소하며 해저 안정화를 통해 습지를 유지하는 기능을 가지고 있다. 식생에 의한 파랑감쇠의 특성을 위해서는 식생과 파랑의 역학적 과정의 검토가 필수적이며 이를 통해 연안과정이나 연안의 동수역학적 특성을 이해할 수 있다. 본 연구에서는 파랑조건 이외에 식생형태에 따른 파랑감쇠 특성을 정량화하기 위해 수리실험을 통해 검토하였으며, 식생모형은 강성식생을 대상으로 규칙파가 작용하는 경우에 대해 파악하였다. 파형경사 ak와 상대수심 kh에 따른 수면위로 돌출된 식생에 대한 파랑감쇠를 검토하기 위하여 수리실험과 수치해석을 수행하였다. 실험결과에 대한 파고감쇠는 Dalrymple et al.(1984)의 파고감쇠식을 통해 식생에 의한 파고전달율, 감쇠율 및 항력계수를 해석하였다. 실험결과 식생에 작용하는 항력계수는 Reynolds수 보다는 Keulegan-Carpenter 수와 상관성이 있고, 파형경사가 증가할수록 파고감쇠율이 증가하고 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 한국형기동헬기(KUH) 주로터 블레이드의 축소 설계를 수행하였다. 축소 모델은 공력하중, 익단 와류 및 소음원 측정 시험을 위해 설계되었다. 실제 로터와 동일한 공력 하중을 모사하기 위하여 마하스케일링 기법이 적용되었다. 마하스케일 모델은 블레이드의 익단 마하수가 동일하며, 정규화된 진동수 또한 동일하다. 즉, 마하스케일된 모델은 공력하중 및 구조동역학적 과점에서 상사된 모델이다. 공기역학적 축소과정은 외형 치수의 축소와 회전수의 증가를 통해 완료된다. 구조동역학적 측면에서는 블레이드 단면 설계를 통해 생성된 강성 및 관성 분포가 실제 로터의 회전고유진동수 분포를 나타내는지 확인하는 과정을 통해 완료된다. 본 연구에서는 국내에서 수급 가능한 복합재 프리프레그를 이용한 블레이드 단면 설계를 수행하고, 설계된 모델의 동역학적 특성을 고찰하였다.
A rotordynamic analysis was performed with a dry vacuum pump, which is a major equipment in modem semiconductor and LCD manufacturing processes. The system is composed of screw rotors, lobes picking air, helical gears, driving motor, and support rolling element bearings of rotors and motor. The driving motor-screw rotor system has a rated speed of 6,300rpm, and was modeled utilizing a rotordynamic FE method for analysis, which was verified through the results of its 3-D finite element model. As loadings on the bearings due to the gear action were significant in the system considered, each resultant bearing load was calculated determinately and indeterminately by considering the generalized forces of the gear action as well as the rotor itself. Each resultant bearing loading was used in calculating each stiffness of rolling element bearings. Design goals are to achieve wide separation margins of critical speeds and favorable unbalance responses of the rotor in the operating range. Then, a complex rotordynamic analysis of the system was carried out to evaluate its forward synchronous critical speeds, whirl natural frequencies and mode shapes, and unbalance responses under various unbalance locations. Results show that the entire system is well designed in the operating range. In addition, the procedure of rotordynamic analysis for dry vacuum pump rotor-bearing system was proposed and established.
The purpose of this study was to determine the biomechanical effect of wearing the mouthguard on the lower limb during drop landing. Nine male university students who have no musculoskeletal disorder were recruited as the subjects. Linear velocity, angular velocity, vertical GRF, loading rate, joint moment, and lower extremity muscle activity were determined for each subject. For each dependent variable, paired t-test was performed to test if significant difference existed between with mouthguard (WM) and without mouthguard (WOM) conditions (p<.05). The results showed that linear velocity, angular velocity, vertical GRF and loading rate were no significant difference between the two groups. The inversion moment of the ankle joint was increased in WM compared to WOM. Average IEMG values from BF, TA, and LG in WM were significantly greater than corresponding values in WOM during IP phase. This indicates that wearing mouthguard played a vital role in muscle tuning for maintaining joint stability of the lower limb and preventing injury.
이 연구는 불포화 폴리에스터 수지를 이용한 고강도 폴리머 콘크리트를 제조하여 구성재료와 첨가제의 변화에 따른 역학적 특성을 실험적으로 구명한 것이다. 그 결과 제조된 폴리머 콘크리트는 재령7일에서 압축강도$1,291~1,445kg/cm^2$, 할열인장강도 $106~145kg/cm^2$, 휨강도 $182~235kg/cm^2$를 발현하였으며, 이들에 대한 탄성계수 및 포아슨비를 구해 보았던 바 $2.8~3.8{\times}10^5\;kg/cm^2$, 0.21~0.32였고, 최대압축변형도는 0.005~0.0065로서 시멘트 콘크리트에 비해 매우 크게 나타났다.
온도에 따른 Pourbaix Diagram 을 열역학 계산에 의해 구성하여 수용액 상 은의 회수반응에 미치는 온도의 영향을 파악하였다. 온도의 상승에 따라 물의 안정성은 pH 변화에 대해 더 크게 영향을 받으며 ${Ag^+}_{(aq)}$의 안정영역은 감소하는 것으로 나타났다. 온도가 하강함에 따라 $Ag_{(aq)}$를 $Ag_{(s)}$ 및 $Ag_2O_{3(s)}$ 형태로 회수하고 온도 상승 시에는 $Ag_{(aq)}$를 $Ag_2O_{(s)}$ 및 $Ag_2O_{2(s)}$의 형태로 회수하는 것이 화학반응상 보다 유리할 것으로 고찰되었다. $pH{\leq}2$ 이하의 강산성 영역에서는 온도 상승에 따른 은 회수 효율성이 감소하고 pH가 2 이상인 조건에서는 온도 증가에 따라 은의 회수 효율성이 증대될 것으로 파악되었다. 또한, 은을 원소 상태로 회수하는 방안은 산화은 형태로 회수하는 방안에 비해 온도변화에 대해 더욱 민감하게 영향을 받는 것으로 고려되었다.
하천의 골재는 도로, 항만, 주택건설 등 다양한 건설재료로 이용되어 왔으며 급속한 산업화와 더불어 국가건설사업, 지방자치단체의 수익사업으로 인해 골재 수요가 급격히 증가해 왔다. 그러나 체계적인 조사 및 연구가 없이 무분별하게 행해진 하천준설은 하상저하, 하천의 불안정, 하상의 장갑화 등 물리적 영향뿐만 아니라 주변 하천의 식생, 저서생물의 서식처 등 수서생태계의 파괴, 하천정화능력 저하, 교각의 노출 등 생물적 경제적인 측면에서 악영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 하천준설사업이 꾸준히 진행 중에 있는 낙동강 유역의 감천을 연구대상지역으로 선정하여, 2차원 수치모형인 RMA-2를 이용하여 준설에 따른 동수역학적 흐름특성의 변화를 모의하고, SED2D를 이용하여 단기하상변동을 예측하였다. 지형자료는 수치지도 및 실측자료를 토대로 하여 구축하였으며, 준설 전 후의 하상변동을 모의해 비교 분석한 결과, 하도중심에서의 흐름특성은 준설전에 비해 수위가 평균 0.85 m 저하되었고, 하상은 평균 0.56 m 저하되었다. 대상유역의 수위와 유속은 준설전에 비해 준설후에 안정적인 특성을 나타냈다. 또한, 준설전 후 전반적으로 하상상승이 발생하였으며 이는 상류에서의 유사유입량이 많아 퇴적이 많이 일어난 것으로 판단되며, 준설후는 준설전에 비해 하류에서의 퇴적량이 적게 나타났으며 이는 준설구간에서의 퇴적으로 인해 하류 유사이송이 적게 일어난 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 하천준설에 따른 하천환경 및 물리적 영향을 최소화하고, 교란하천의 복원 및 관리 등에도 활용될 수 있을 것이다.
하도 상황이 수역(水域)에서 식생역(植生域)으로 변화하여 최종적으로 육역화(陸域化)단계로의 천이가 진행되는 현상을 하도 육역화라고 한다. 하도 육역화는 하천의 생태환경적 측면에서 많은 문제들을 야기할 수 있으며, 단일 단면 하도의 복단면 고착화로 하천 통수 단면이 감소하여 하도의 홍수 관리 기능에 심각한 위해 요소로 작용할 수 있다. 본 연구는 하도 육역화 방지를 위한 수공구조물로서 말뚝을 설치하고 그 효과를 3차원 수치모형인 FLOW-3D를 이용하여 검토하였다. 수치 모의는 구조물 주변의 복잡한 흐름 모의를 위하여 복잡한 지형지물이 있는 경우에 많이 활용되는 LES(Large Eddy Simulation) 난류 모델을 적용하였으며 세굴 및 퇴적 영향을 알아보기 위하여 유사 세굴(Sediment Scour) 모델을 적용하였다. 하도 육역화 방지 수공구조물의 효과 검토를 위하여 모형 수로의 제방 근처에 말뚝을 설치하고 말뚝직경, 설치 간격 및 배열 등을 변화시켜 구조물 주변의 동수역학적 거동, 흐름분리 효과 및 세굴영향을 수치모의를 통하여 분석하였다. 분석 결과 말뚝에 의한 흐름 분리와 국부 세굴에 의하여 하상 퇴적이 상대적으로 감소되는 효과를 나타냈으며 설치간격이 수변으로부터 말뚝 두께의 2배 그리고 흐름방향으로 말뚝 두께의 2배 이내의 간격으로 설치하여야 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 추후 다양한 수리모형 실험을 통한 검증과 다양한 조건에 대한 수치 모의를 통하여 하도 육역화 방지 기술을 개발할 수 있을 것으로 사료된다.
최근에 공압 제어 시스템에서 정압기를 장착하여 에너지를 절감하는 연구가 진행되고 있다. 정압기는 내부적으로 매우 복잡하기 때문에 유체력 손실에 영향을 끼친다. 따라서 정압기 설계 시, 유체역학적 접근을 통한 설계 변수의 도출은 매우 중요하다. 본 연구에서는 상용 CFD 패키지인 FLUENT를 사용하여 정압기 내에서 팁의 크기, 팁의 위치, 그리고 유량이 유체력 손실에 끼치는 영향을 살펴보았다. t/T 비가 0.8이상일 때, 유체력 손실을 증가시키지 않으면서 목표 감압을 이룰 수 있었고, 위치의 영향은 크지 않음을 알 수 있었다.
A rotordynamic analysis is performed with a motor-bull gear rotor system supported on two partial bearings, which is intended to drive a high-speed turbo-chiller compressor impeller shaft through its built-in pinion gear. The motor-bull gear rotor system has a rated speed of 3,600 rpm, and is modeled utilizing the finite element method for analysis. As loadings on the bearings due to the gear action are significant in the system considered, each resultant bearing load is calculated statically by considering the generalized forces of the gear action as well as the rotor itself. The two support partial bearings are designed to take their varying loads along with their varying load angles, and they are also analyzed to give their rotordynamic coefficients. Then, a complex rotordynamic analysis of the motor-bull gear rotor-bearing system is carried out to evaluate its whirl natural frequencies and mode shapes and unbalance responses under various loading conditions. Results show that the bearings and entire rotor system are well designed regradless of operating conditions, i.e., loads and operating speeds.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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