• 제목/요약/키워드: 불균일 보

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보 접착 모델을 이용한 게코 접착 시스템의 접착 메커니즘에 대한 연구 (A Study of Adhesive Mechanism of Gecko Adhesion System using Adhesive Beam Contact Model)

  • 김원배;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.403-407
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    • 2010
  • 게코 접착 시스템은 보(beam)의 형상을 가지는 seta와 접착패드 역할을 하는 spatula로 구성된다. 본 논문에서는 보 접착 모델(ahhesive beam contact model)을 사용하여 게코(gecko) 접착 시스템의 접착 메커니즘의 해석을 수행한다. 보 접착 모델은 접촉면에서 불균일한 응력 분포를 가지는 특징이 있으며, 접촉면에서의 최대 인장 응력(tensile stress)에 의하여 접착/분리 메커니즘이 결정된다. 접착패드 역할을 하는 spatula는 최대 인장응력을 감소시키는 역할을 하며, 이로 인해 접착력이 증가한다. 역방향 하중에 대해서는 spatula에 의하여 최대 압축 응력(compressive stress)이 감소하며, 이러한 현상에 의하여 접착력과 분리력의 비대칭성이 발생한다. 본 연구에서는 보 접착 모델의 해석을 위해 유한요소법(Finite Element Method)을 사용되며, spatula effect를 위한 해석 결과가 제시된다.

적층보 이론을 이용한 1차원 열탄소성 해석 (One Dimensional Thermal Elasto-Plastic Analysis Using Layered Beam Theory)

  • 서승일;장창두
    • 대한조선학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.51-57
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    • 1990
  • 구조물을 용접할 시에는 열전도에 따른 온도 분포의 불균일에 의해 구조물에서 잔류 응력 및 변형이 발생되게 된다. 열전도에 따른 구조물의 거동을 기술하기 위해서는 열탄소성해석이 필요하게 되는데, 본 연구에서는 1차원 적층보 이론을 이용해서 보의 변형 및 잔류 응력을 계산하였다. 기존의 1차원 열탄소성 해석에서는 용접 길이가 무한해야만 성립하는 평형조건을 이용하고 있고, 경계 조건이 적절히 반영되지 못하는 제한성이 있었다. 그러나 증분 유한 요소법에 기초한 적층보 이론은 이런 제한성을 극복할 수 있다. 2차원 열탄소성 해석에서는 자유도의 증가에 따라 계산 시간이 방대해 지고, 변형 계산시에는 부정확성이 있는데에 비하여 적층보 해석에서는 2차원 해석과 같이 보 깊이 방향의 재료 성질 변화도 고려할 수 있고, 2차원 해석에 비해 자유도가 대폭 감소되었으며, 변형 계산에서도 실험치와 잘 부합되고 있다.

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기포탑 반응기에서 기체 분사 방향에 따른 gas hold-up 변화 (Gas hold-up variation with sparging direction in bubble column)

  • 양정훈;양정일;김학주;천동현;이호태;정헌
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.112.2-112.2
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    • 2010
  • 슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기체의 분사 방향에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 분사는 0.6 mm의 pore가 66개로 구성된 perforated plate를 통해서 이루어졌고, 수직방향, 수평방향, 45도 그리고 수직/수평 조합의 네 가지 분사방향에 대해서 실험을 수행하였다. 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축 공기를 이용하였다. 전체적인 기체 포집율은 수직방향의 분사방향에서 가장 높게 측정되었다. 그리고 수직/수평의 조합 분사방향의 경우, 기체 포집율이 가장 낮게 관찰되었다. 이것은 분사방향이 수직/수평으로 서로 엇갈릴 경우, 기포간의 충돌 가능성이 높아지고 bubble coalescence가 증가하였기 때문인 것으로 보인다. 실제로 homogeneous flow regime에서 heterogeneous flow regime으로 전환되는 기체선속도는 분사방향이 수직, 45도, 수평, 수직/수평 조합의 순서로 감소하였다. 즉 이 순서로 기체흐름의 와류가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 Dynamic Gas Disengagement(DGD) 분석을 통하여 큰 기포가 발생하기 시작하는 기체 선속도의 변화를 관찰하였다. 이 경우, 예상되듯이 수직/수평 조합에서는 1.5 cm/sec 기체 선속도에서 큰 기포가 발생하기 시작한 반면 수직 방향 분사의 경우에는 2.5 cm/sec의 보다 높은 기체 선속도에서 관찰되기 시작하였다. 이러한 현상들을 종합하였을 때, 기체 분사방향을 수직으로 일정하게 했을 때, 기포간 출동을 최소화하고 와류발생을 최대한 지연시키며 전체 기체 포집율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.

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농업폐기물 건조장치 개발 (Development of A Drying Unit of Agricultural Wastes)

  • 송대빈;임기현;정대홍
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.115-115
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    • 2017
  • 2013년 국내 시설(비닐, 유리 온실)에서 재배되는 토마토, 풋고추, 파프리카의 생산량은 총 632,315 톤으로 잎, 줄기 등 발생되는 부산물은 수확량의 약 30%에 해당되는 189,695 톤으로 추정되며 대부분 노지에 방치 유실되거나, 소각 처리된다. 본 연구에서는 이처럼 단순 폐기되는 농업폐기물을 재활용한 고형연료 제조에 필요한 건조장치를 개발하고 실험을 통해 그 성능을 확인하고자 하였다. 연구를 위해 건조용량 100 kg/hr인 실험실용 건조기를 제작하였다. 경상남도 진주시 농업기술원 온실에서 재배되는 파프리카, 토마토, 딸기, 가지, 고추 등의 부산물을 실험원료로 사용하였다. 원료성상, 원료이송방식, 송풍량, 건조온도, 건조시간에 따른 부산물 건조특성을 파악하였다. 원료를 비교적 짧게 절단하고 열풍이 배출되는 다공판위를 견인형 컨베어로 이송시키는 형태의 경우 건조실험 결과 세절된 원료에서 추출된 내부 수분이 외부로 유출되어 원료들 사이의 공극을 채워 건조공기가 원료층을 통과하지 못하게 하고, 특히 $100^{\circ}C$ 이상 고온에 노출되는 경우 원료표면에 잔류하는 유출 수분이 건조되면서 막을 형성하여 내부 원료들은 전혀 건조가 되지 못하는 현상이 관측되었다. 이러한 원료내부의 공극형성 불량으로 국부적으로 공기가 통과되는 부분만 집중적으로 급격한 건조가 진행되고 공급된 건조공기 대부분이 이 부분으로 유출되어 효과적인 건조가 전혀 진행되지 못하였다. 피건조물 사이의 공극형성을 위해 원료를 절단하지 않고 수행한 건조실험 결과 건조 풍량 및 온도에 따라 건조속도 및 처리용량이 다르게 나타나는 것을 알 수 있다. 특히 송풍량과 압력을 증가 시킨 건조 결과로 건조 상하층 간 불균일 건조 해소 및 건조속도, 건조능력에서 연구목표 치를 상회하는 결과를 보여준다. 특히 건조공기온도 $150^{\circ}C$ 이하에서 풍량을 증가시켜서 원하는 건조작업 수행이 가능함을 확인할 수 있었다.

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로컬 영역 간 평균 화소값 차를 이용한 멀티스케일 기반의 TFT-LCD 결함 검출 (TFT-LCD Defect Detection Using Mean Difference Between Local Regions Based on Multi-scale Image Reconstruction)

  • 정창도;이승민;윤병주;이준재;최일;박길흠
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.439-448
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    • 2012
  • TFT-LCD 패널을 저해상도로 획득한 영상은 불균일한 휘도 분포와 노이즈 신호, 그리고 결함 신호로 구성되어 있다. 불균일한 휘도 분포와 노이즈로 인해 결함 신호를 분할하기 어려우며 이를 위해 다양한 분할 방법이 개발되고 있다. 본 논문에서는 공간영역 상에서 Eikvil et al.'s에 의해 제안되어진 크기가 다른 두 개의 창을 두고 각 창의 평균을 계산하고 그 값의 차이를 이용하는 방법을 이용하여 TFT-LCD 패널 이미지 상에 존재하는 결함의 영역을 분할하는 방법을 제안한다. 하지만 이 방법은 창의 크기에 의해 검출 가능한 결함영역의 크기가 제한되어 큰 결함영역을 분할하기 위해서는 창을 키워야 하므로 효율적이지 못한 문제점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하기위해 멀티스케일(Multi-scale)을 이용하고, 각 스케일에서 검출 가능한 결함 크기를 제한함으로써 다양한 크기의 결함 영역을 분할 할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 알고리즘의 성능을 검증하기위해 다양한 크기의 결함 영역을 만들어 분할되어진 결과와 실제 결함이 존재하는 TFT-LCD 패널 이미지의 분할 결과들을 통해 실제 적용 가능한 알고리즘임을 보인다.

STAP를 위한 간섭 공분산 행렬의 예측 방법에 따른 Projection Statistics의 성능 분석 (Performance Analysis of Projection Statistics through Method of Clutter Covariance Matrix Estimation for STAP)

  • 강성용;김경수;정지채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.89-97
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    • 2011
  • 본 논문은 space-time adaptive processing(STAP)의 불균일한 클러터 환경에 의한 성능 저하를 극복하기 위하여 제시된 다양한 기술에 대하여 성능 분석을 하였다. 불균일한 클러터에 의한 이상치(outlier)를 제거하는 기술인 nonhomogeneity detector(NHD)의 성능 향상을 위해, 다수의 이상치가 존재할 때 기존의 inner product(IP) 혹은 generalized inner product(GIP)보다 좋은 성능을 보여주는 projection statistics(PS)를 적용하였다. 또한, 중위수를 이용한 간섭 공분산 행렬의 예측 방법과 기존의 예측 방법에 따른 성능 분석을 하였다. 시뮬레이션을 통하여 STAP성능 분석을 한 결과, 중위수를 이용한 간섭 공분산 행렬의 예측 방법이 NHD 방법에 구애를 받지 않고 signal to interference plus noise ratio(SINR) 손실, MSMI를 이용한 단일 혹은 다수의 목표물 검출 모두 기존의 간섭 공분산 행렬의 예측 방법보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

3차원 색채 공간 기반의 가시광 통신 변조기법 성능개선 연구 (Study on the Performance Improvement of VLC Modulation Scheme Based on 3-Dimensional Color Space)

  • 이경근;윤기방;박영일;김기두
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권4호
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    • pp.53-58
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    • 2010
  • 본 논문에서는 색채 공간의 불균일도를 반영한 3차원 색채공간에서의 심벌판정 기법을 제안하고, 2차원 색채 공간에서의 심별 판정 기법과의 BER 성능을 비교 분석한다. 제안한 방법은 색채 공간에서의 심벌 영역을 3차원 RGB 공간에서 색채공간으로 변환하여 구하기 때문에 불균일도를 반영하고 있으면서 Y값에 해당하는 한 개의 차원이 증가함으로써 생기는 이득으로 인하여 2차원 색채 공간 기반 판정기법에 비하여 BER 측면에서 우수한 성능을 보여준다. 본 논문에서는 AWGN 및 common mode noise의 채널 환경에서 2차원 색채 공간 기반 심벌판정 기법과 비교하여 제안한 3차원 색채 공간 기반 심벌판정 기법의 BER 성능 개선 가능성을 수치적 시뮬레이션을 통해 입증한다.

비냉각형 TEC-less 열상 시스템에 적합한 선형보간 기반 동적 보정 계수 추정 기법 (Dynamic Calibration Coefficients Estimation with Linear Interpolation for Uncooled TEC-less IRFPA)

  • 한상혁;곽동민
    • 항공우주기술
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    • 제11권1호
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    • pp.98-102
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    • 2012
  • 비냉각형 열상 시스템에 대한 관심이 국방 및 항공우주 분야에서 증가하고 있다. 특히, 국방분야 무기체계에서는 무인화 및 주야간 적군 탐지를 위한 요소기술로 활용되고 있다. 비냉각형 열상 시스템의 연구 분야 중 저비용, 저전력, 소형화를 위한 비냉각형 TEC(Thermal Electric Cooler)-less 열상 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 TEC-less로 운영하기 위해서는 최적화된 불균일보정 계수의 추출 및 적용이 요구된다. 본 논문에서는 TEC-less로 최적화 된 보정 계수 획득 방법으로 선형 보간법을 이용한 보정 계수 추정 방법인 DCCE-LI(Dynamic Calibration Coefficient Estimation with Linear Interpolation)을 제안하고, 실험을 통해 제안 기법이 기존의 정적 보정 계수를 적용한 것에 비해 IR 영상 품질이 우수하고, 실시간 보정 계수 추정이 가능함을 보인다.

공기 중에서 망간 다이옥사이드에 의한 아민에서 이민 또는 나이트릴로의 선택적 산화 반응 (Selective Oxidation of Amines to Imines or Nitriles by Manganese Dioxide in Air)

  • 김요한;황승규;이윤식;김정원
    • 공업화학
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    • 제25권2호
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    • pp.215-221
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    • 2014
  • 염기 처리에 의한 간단한 방법으로 합성된 $MnO_2$ (B-$MnO_2$)는 불균일 촉매시스템으로 호기성 조건에서 효과적인 아민 산화반응을 보여주었다. 이 B-$MnO_2$ 촉매는 다양한 종류의 방향족, 이원자 화합물, 비활성 지방족 등의 아민의 전환에 높은 활성과 선택성을 보여주었다. 이러한 산화반응은 온화한 온도($50^{\circ}C$)와 대기압의 공기 조건하에서 아민을 중간체인 이민으로 전환하고 자가 축합(self-condensation) 또는 산화적 탈수소화(oxidative dehydrogenation)을 통해 다이이민(diimine) 또는 나이트릴(nitrile)을 생성하였다. 사용된 촉매는 여과로 쉽게 분리할 수 있었고 5번 이상의 재사용 실험에서도 일정이상의 높은 수율을 보여주었다. 따라서 B-$MnO_2$는 아민 산화반응을 통해 이민과 나이트릴을 얻음에 있어 경제적으로나 환경친환적으로 효과적인 면을 보여 줌으로써, 그린화학(green chemistry)의 목적에 적합하다.

불균일계 올레핀 중합촉매내 내부전자공여체가 선형 저밀도폴리에틸렌 분자구조에 미치는 영향 (The Influence of the Internal Donors in the Heterogenous Olefin Polymerization Catalyst on the Molecular Structure of Linear Low Density Polyethylene)

  • 고영수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권4호
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    • pp.410-413
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    • 2007
  • 불균일계 중합촉매내 내부전자공여체(ID)의 존재 유무와 종류가 에틸렌과 1-부텐 간의 공중합에서 얻어지는 공중합물에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 실리카 담지 $TiCl_4$ 촉매를 실리카 담지체에 ethylaluminium dichloride, magnesium alkyl, 2-ethyl-1-hexanol, $TiCl_4$와 여러 종류의 ID 등을 이용하여 제조하였으며 이 때 ID와 Ti의 몰비를 0.5로 고정하였다. ID는 ethylbenzoate(EB), diisobuylphthalate(DIBP), dioctylphthalate(DOP)을 사용하였다. ID가 촉매 내에 존재하는 경우 Ti(+3)의 함량비가 증가하였다. 공중합 활성은 EB를 $TiCl_4$ 반응 후에 투입한 촉매가 가장 높았으며 그 외의 ID가 존재하는 촉매는 활성이 감소하는 현상을 보였다. Xylene soluble(XS) 측정값은 ID가 존재하는 모든 중합촉매가 ID가 없는 경우 보다 50% 이상 감소하였으며 Crystaf 분석 결과 DIBP가 존재하는 촉매가 상대적으로 균일한 화학조성분포를 보였다. 이는 ID가 분균일한 촉매활성점을 보다 균일하게 만드는 역할에서 기인한 것으로 보이며 입체규칙성을 갖는 활성점을 만들거나 비입체규칙성 활성점을 blocking하는 역할 때문인 것으로 설명할 수 있다.