실매질 시험용 30톤급 터보펌프 터빈의 성능시험을 수행하였다. 날카로운 익단의 동익과 원호 익단의 동익을 가진 두 종류의 터빈로터에 대한 성능시험을 수행하였으며 아울러 다양한 압력비와 회전수에 따른 터빈 축추력의 변화를 동시에 측정하였다. 시험결과, 날카로운 익단의 터빈로터가 원호익단을 가진 터빈로터에 비해 설계 상사점에서 약 1% 높은 효율을 나타내는 것으로 측정되었다. 터빈 축추력은 회전수에 따라 선형적으로 변화하며 터빈 압력비에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.
확대형 채널 내의 정상 천음속 희박 예혼합 연소에 대해 점근해석을 이용하여 연구하였다. 이 모델은 근음속의 유동 속도와 일직선 채널로부터 벗어난 작은 형상변화 그리고 1단 1차 Arrhenius 화학 반응율에 의한 적은 열 방출 사이에서 일어나는 비선형 상호작용에 대하여 탐구하였다. 반응유체 유동은 연소 가스의 질량 분율을 계산하는 상미분 방정식과 연계된 비균질 천음속 미교란 방정식(TSD)을 사용하여 묘사하였다. 또한 점근해석으로부터 반응유체 유동 문제를 지배하는 상사 파라미터들을 유도하였다. 수치 결과들은 대류와 화학반응 그리고 형상효과 사이에 일어나는 복잡한 비선형 상호작용과 유동에 미치는 이것의 영향 등이 잘 나타나 있다.
75톤급 개방형 액체로켓 엔진에 장착되는 터보펌프의 터빈은 초음속 충동형 방식이다. 본 연구에서는 터빈 로터 앞전 두께가 성능에 미치는 영향을 실험을 통해 살펴보았다. 터빈 시험에서는 2가지 다른 앞전 두께를 가진 로터를 이용해 실험하였으며, 각 로터는 앞전 두께 대 피치비가 30톤 로터 대비 각각 1.9배와 1.4배이다. 시험 결과 로터 두께가 1.4배인 로터의 설계 상사점 효율이 1.5% 상승하였고, 동일 회전수에서 최대 효율이 나타나는 압력비도 완전팽창비 쪽으로 증가하였다.
30톤급 개방형 액체로켓엔진용 터보펌프 터빈에 대한 시험을 수행하였다. 작동유체는 고압공기를 이용하였다. 다양한 압력비 및 회전수에 대하여 터빈 성능을 측정하였으며 아울러 노즐-로터간 간극이 터빈 성능에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 관찰하였다. 터빈압력비 13.5, 설계속도비 0.25에서 터빈의 효율은 51.1%로 나타났다. 노즐-로터간 간극은 터빈성능에 큰 영향을 주는 것으로 측정되었는데 상사시험조건에서 설계 간극 기준 약 1mm의 축간극 감소는 약 3.5% 터빈효율증가를 가져오는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 대형화, 고속화되어가는 잠수함 추진기의 소음을 보다 정확하게 예측하기 위하여 선체-부가물-추진기의 상호작용이 묘사되는 유동 수치해석을 토대로 비공동 추진기 소음을 예측하였다. 추진기 방사 소음을 예측하기 위해 선체-부가물-추진기 전체영역에 대한 유동 정보를 전산유체역학 해석으로 얻은 뒤, FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings) 음향상사법을 적용하여 두께소음, 하중소음에 대한 소음을 수치적으로 예측하였다. 수치적 소음예측 결과는 모형시험을 통해 검증하였으며, 전체 소음 수준과 저주파 대역 소음예측에 있어 계측결과와 좋은 일치를 보였다.
한국산 연어속에 속하는 연어, 산천어 및 무지개송어 3종의 골격학적 비교 연구를 하였다. 연어속 어류인 연어, 산천어, 무지개송어의 골격을 비교한 결과 두개골과 현수골의 형태나 결합 형태에서 3종간 차이를 나타내었다. 두부 골격중에서는 인설골, 상사골, 부설골, 서골의 형태에서 종간 차이가 뚜렸하였고 계통 분류학적 특징을 잘 나타내었다. 연어의 인설골은 산천어, 무지개 송어에 비하여 가늘고 길며, 끝이 뾰족한 특징을 가졌다. 상사골은 연어가 거의 정삼각형의 모양을 가지고 있으나 산천어나 무지개송어는 가늘고 길며 날개를 가진 형태였다. 본 연구에 나타난 골격 형질 분석 결과 알려져 있는 분류 형질외에 부설골의 형태, 전새개골, 설악골의 형태 및 미추골수 등이 새로운 분류 형질로 나타났으며, 산천어는 연어와 무지개송어의 중간 형질을 가지고 있는 종으로 나타났다.
The purpose of this study is to find out the similitude laws for dissipation velocity of excess pore pressure after liquefaction according to magnitude of input accelerations and height of model soils from the results of impulse load tests. In impulse load tests, model soils were constructed to the height of 25cm, 50cm, and 100cm in acrylic tubes whose inside diameters were 19cm and 38cm respectively, and impulse loads were applied at the bottom of each model soil to liquefy the entire model soil. Excess pore pressure distribution by depth and settlement of soil surface were measured in each test. Dissipation curves of excess pore pressure measured in each tests were simulated by solidification theory, and dissipation velocities of excess pore pressure were determined from the slope of simulated dissipation curves. From the results of impulse load tests, dissipation velocity of excess pore pressure was not affected by magnitude of input acceleration, and from this fact, dissipation process was proved to be different from dynamic phenomenon. However, dissipation velocity of excess pore pressure increased as height of model soil increased and showed little difference as diameter of model soil increased. Therefore, the similitude law for dissipation velocity could be expressed by the similitude law for model height to 0.2 without regard to the diameter of model soil.
지하역사의 대부분은 지진에 대비한 내진설계가 거의 수행되지 않음으로 인하여 일정규모 이상의 지진이 발생할 경우 대규모 인명 및 재산피해가 우려된다. 지중구조물인 지하역사의 신뢰도 높은 내진성능 평가를 위하여 지진하중 재하 시 지반과 구조물의 상호작용이 고려된 거동의 고찰과 검증이 요구된다. 이에 본 연구에서는 수도권 소재의 실제 지하역사에 대하여, 상사비 1/60 스케일의 축소모형 지하역사 구조물 시험체에 장주기인 Kobe지진파와 단주기인 Northridge지진파를 적용한 원심모형 진동대 시험을 수행하였다, 원심모형시험결과와 응답변위법, 동일단면에 대해 SHAKE91에 의한 지반 및 구조물의 상대변위, 구조물의 모멘트에 대하여 비교 분석함으로써 지하역사의 내진성능을 평가하고자 하였다.
내진상세를 가진 2경간 2층 모멘트 저항 철근콘크리트 평면구조물을 설계하고 상사법칙에 근거하여 1/2.5 크기의 구조물과 1/10 축소모델을 제작하였다. 다음, 이 구조물에 변위 조절하에서 반복횡하중 실험을 실시하였다. 이들 실험결과에 근거하여 강도, 강성, 에너지 소산능력, 파괴모드, 국부변형등과 같은 구조적 거동 특성을 상사성의 관점에서 비교하였다. 이 결과를 근거로 하여 다음과 같은 결론을 얻었다. ; (1)1/10 축소모델에서의 강도는 1/2.5구조물의 강도와 매우 유사하였다. (2)1/10축소모델의 초기 강성은 대략 1/2.5구조물의 초기 강성의 2/3 정도로 나타났다. (3)1/10축소모델은 1/2.5 구조물 보다 더 작은 에너지 소산능력을 나타내었다. (4) 1/2.5구조물과 1/10축소모델의 비탄성 붕괴 메카니즘이 약간의 차이를 나타내고 있다.
상사화에 chipping, half-chipping, twin-scaling, coring, scooping 및 notching을 실시하여 번식능력과 1인1일구근처리량을 조사하여 가장 경제적인 인공번식법을 구명하고자 본 실험을 실시하였다. 번식능력의 경우 twin-scaling에 의해 1구당 42.19개의 가장 많은 자구를 얻었고 다음은 half-chipping (23.2개) > chipping(18.2개) > notching(14.3개) 순이었으며, coring과 scooping에 의해서는 평균 1개의 자구를 얻어 전혀 효과적인 인공번식법이 아님이 확인되었다. 이상의 결과에서 twin-scaling의 경우 일시에 많은 개체를 얻을 수 있었으나 하루에 200구 정도 작업이 가능하여 번식작업에 가장 많은 시간이 소요되었고 형성된 자구도 매우 작았다. 그러나 chipping의 경우는 하루에 480구 정도로 다른 인공번식법에 비해 가장 많은량을 작업할 수 있었고 또 자구도 비교적 큰 것을 얻을 수 있었으며, 유일하게 기계화가 가능하므로 가장 경제적인 인공번식법으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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