본 연구는 높은 유속에서 다공형 소음기의 성능 시험을 통하여 유속의 영향 을 검토하고 이피던스 모델에 관하여 평가하기 위한 것이다. 유속이 높은 경 우에는 유동에 의한 자체 소음(self noise)이 크기 때문에 실험에 많은 어려 움이 따르게 되므로 지금까지 최대 통과유속의 마하수가 0.2를 넘지 못하였 다. 그러나 본 연구에서는 실험 장치에 세밀한 주의를 기울여 마하수 0.3까 지 실험하였으며, 실험결과를 이미 발표된 임피던스 모델[6]을 이용한 이론 예측과 비교 검토하였다.
본 연구의 목적은 한국에 존재하는 세 종류 파찰음/ㅈ,ㅊ, ㅉ/의 시간적.공간적 조음 특성을 전자구개도와 스펙트로그램 분석을 통하여 면밀히 검토해 보려는 것이다. 이를 위하여 두 실험이 행해 졌는데, 조음 음성학적인 실험(전자구개도를 이용한 실험)에는 한 명의 피험자가, 그리고 음향 음성학적인 실험(음향 자료의 스펙트로그램 분석)에는 세 명의 피험자가 발화한 자료가 이용되었다. 대상이 되는 세 자음들은 /ㅏ_ㅏ/, /ㅡ_ㅡ/, /ㅣ_ㅣ/ 등 세 모음 사이에서 발화되었으나, 모음이 자음의 조음에 미치는 영향, 즉 모음_자음 동시조음은 본 연구의 범위에서 제외되었다.
본 연구에서는 절삭공구가 채터진동을 일으킬때 AE(Acoustic Emission) 신호와 어떤관계가 있는지를 실험적으로 연구하였다. 모달분석을 통하여 절삭공구의 고유진동수 및 모우드형상을 구하였으며, 실제 절삭실험에서는 이송방향 및 절삭방향의 가속도를 계측하여 위상치를 결정하었다. AE신호와 두 가속도 와의 관계를 알기위하여 AE 실험을 하였다. AE신호의 폭발점은 대개 Lissajous loop의 방향전환점에서 관찰 되었다.
기존의 원자력발전소의 설계 및 안전한 운전과 가상되는 중대사고 진행과정을 해석하여 더욱 안전한 원자로를 건설하기 위해서는 2상유동에 관련된 현상을 보다 잘 이해하여야 함이 명확하다. 지금까지의 실험적 연구를 더욱 확장하여 현재 사용하고 있는 실험식이 도출된 실험들의 스케일 효과를 규명하고, 2상유동의 측정방법의 개발이 더욱 진행되어 보다 정확한 실험결과를 도출하여야 한다. 한편으로, 2상유동을 수치적으로 해석하고자 하는 노력도 계속되어야 한다. 특히 원자력공학에서는 비등 및 응축과 같은 상변화 및 비등 열전달과 같이 열의 전달현상이 중요한 역할을 하므로 이에 대한 연구 필요성이 계속될 것이다.
에어로졸 재부유현상은 중대사고 방사선원항 평가에서 그 중요성이 인식되고 있으나 거의 모든 사고해석 코드에서 다루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구는 지금까지 제시된 몇가지 유형의 에어로졸 재부유모델을 ORNL에서 실시된 에어로졸 재부유실험 데이터를 이용하여 정확도와 중대사고 해석코드에 적용가능성을 분석하였다. 본 연구에서 고려한 모델은 시간의 멱승함수와 지수함수형으로 표시된 모델들이다. 본 연구에서 분석한 바에 의하면 두 유형에 속하는 대부분의 모델이 재부유량뿐만 아니라 재부유율을 계산하는 데서 실험데이터와 상당한 편차를 보여 현재의 형태로 중대사고 해석 코드에 접목하는 데는 문제가 있는 것으로 분석되었다. 그러나 보다 광범위한 실험데이터를 통한 보완이 이루어진다면 모델식 자체의 간편함으로 접목이 용이할 것이다.
호안은 유수로부터 제방과 하안을 보호하는 구조물로 태풍 또는 집중호우로 인한 홍수로부터의 안정성이 확보되어야 한다. 일반적으로 호안공법은 강성호안과 연성호안으로 구분되는데 호안재료로써의 기준과 설치 및 유지상태 기준에 따라 다르게 해석되고 있는 것이 현실이다. 최근에는 호안공법의 재료의 연결성에 따라 강성호안과 연성호안을 구분짓는다고 언급되기도 한다. 본 연구에서는 친환경 석재를 사용하고 재료와 기반재의 체결을 통해 연결성을 확보하고 굴요성을 갖게 하는 연성호안공법에 대해 실규모 실험을 계획하였다. 수리 안정성 검토를 위한 실규모 실험은 안동 하천실험센터에서 수행하였다. 실험에 사용된 수로는 8°의 경사를 갖는 급경사수로에서 수행하였으며, 수로의 제원은 폭 3m, 길이 30m 의 직사각형 형태의 직선수로로 이루어져 있다. 시험체는 실규모로 제작되며 실험수로 내 2m × 10m 의 제원을 갖는 공간에 제작된 호안공을 크레인을 이용하여 실험수로에 설치하였다. 수리 안정성 실험은 실험대상유량을 단계별로 나누어 점차적으로 증가시키고, 시험체의 이탈, 파괴 등의 큰 변화가 발생(미국 재료시험학회 연결형 콘크리트 블록 시험방법, ASTM D 7277)하였을 경우 실험을 종료하도록 계획하였다. 수리량 측정항목은 유속, 수위 등이 있으며, 호안공 의 물리적 변화는 3D스캐너를 이용하여 설치 전·후 변위를 검토하였다. 총 3회에 걸쳐 실험을 수행하였으며 실험조건에 따라 일부 시험체에서 돌출 또는 침하현상이 발생하기도 하였으나 호안의 손상이나 이탈, 연성기반재의 찢어짐 등 안정정을 저해하는 호안공 시험체의 변화는 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 실험결과 실험수로에서 발생가능한 최대유량인 4.6cms 조건에서 본 호안공법은 약 337.7N/m2 의 소류력을 확보하는 것으로 확인되었다.
본 연구에서는 이언 해킹(Ian Hacking)의 실험 철학에 대한 철학적 관점을 탐구하고 이 관점이 학교 실험 교육에 미칠 영향에 대한 논의하였다. 그간 다수의 철학자들은 실험이 이론을 검증할 때에만 중요하다는 이론 선행적인 관점을 주장하였다. 이와 마찬가지로 학교 교육에서도 실험의 주요 목적은 이론의 확인과 입증에 초점을 맞춘 관점이 주류를 이룬 것으로 보인다. 그러나 이러한 이론 선행적인 관점과는 대조적으로 해킹을 포함한 실험 철학자들은 실험 자체가 자율성과 생명력을 갖는다는 주장을 제안하였다. 해킹은 개입하기와 조작하기를 통해 실험의 이론 자율적인 성격을 강조하면서 실험에서 그동안 상대적으로 간과되었던 도구 사용, 재료, 과학자의 솜씨와 같은 요소들의 중요성을 강조하였고, 과학 활동에서의 실험의 역할과 그의 중요성을 재고하였다. 본 연구에서는 이러한 철학적 입장이 학교 실험교육에도 적용할 수 있는 것으로 보았으며, 본 연구에서 제시하는 현상중심의 관점을 통해 도구 사용, 실험자의 개입, 모델링 활동과 같은 과학적 실천을 가르치는 데 도움이 될 것으로 예상한다.
철근 콘크리트구조물에서 철근과 콘크리트사이의 부착에 의한 힘의 전달문제는 철근콘크리트의 역학적 거동에 매우 중요한 사항이 된다. 본 연구에서는 이러한 부착거동을 규명하기 위하여 포괄적인 실험연구를 수행하였으며, 대칭형태의 인정시험시편을 제작하여 부착실험을 수행하였으며, 대칭형태의 인장시험시편을 제작하여 부착실험을 수행하였다. 본 연구에서 사용된 시편은 콘크리트 휨부재의 단면중립축아래에서 균열과 균열사이의 인장응력상태를 모형화한 것으로, 본 실험결과 국부 부착응력과 부착슬립의 관계는 균열면에서의 거리에 따라 아주 다른 것으로 나타났다. 본 연구에서는 또한 반복하중하에서의 부착거동에 대한 실험연구도 수행하였으며 하중의 반복에 따라 철근변형도와 부착슬립이 증가하는 현장을 규명하였다.
최근 들어 하구의 이용도가 높아져 감에 따라 용수 취수, 염해 방지공, 하도 계획, 수질 개선 등의 문제와 관련하여 하도 내로 침입하는 염수쐐기를 적절히 제어해야 될 필요성이 대두되고 있다. 이를 위해 염수쐐기의 형태와 거동특성을 정확하게 예측하고 내부유동 구조를 구명하는 것이 필요하다. 염수쐐기의 수리학적 특성에 관한 국내외 연구는 미흡한 실정이다. 국내에서는 하구에서의 유동장 해석을 위한 연구와 염수침입 현상과 반대로 담수 유출이 해양환경에 미치는 영향에 관한 해양공학적 연구가 주로 수행되었다. 국외에서는 1950년대 초반에 하구에서의 염도 혼합양상과 확산계수의 결정 및 수학적 모형에서 각 항들의 상대적 중요성 평가와 같은 기초적인 연구가 수행되었으며, 1970년대에 컴퓨터의 급속한 발전에 힘입어 다양한 수치적 기법이 개발되어 폭이 좁고 성층화된 하구에서의 수치계산이 수행되었다. 본 연구에서는 정상 염수쐐기의 형태 및 거동특성을 파악하기 위하여 수리실험을 수행하였다. 실험은 염수수조, 담수유입부, 수로부로 구성된 실험수로에서 수행되었으며, 염수와 담수간의 밀도차에 근거하여 실험 조건을 설정하였다. 실험을 통하여 밀도차와 담수유입량에 따라 염수쐐기의 형태 및 거동특성이 지배됨을 관찰할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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