최근들어 고속도로, 고속철도, 지하철등의 건설이 증가하면서 터널의 건설도 늘어나고 있는 추세이다. 이러한 터널 공사에서 필수적으로 따르는 것이 숏크리트 공정이며 이러한 숏크리트의 시공은 앞으로도 더욱 증가할 추세에 있다. 그러나 숏크리트의 광범위한 시공에도 불구하고 여러 가지 문제점을 내포하고 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 현행 숏크리트의 현황과 문제점을 분석하고, 고품질의 숏크리트 시공을 위하여 실리카퓸 숏크리트의 성능 및 적용성에 대해 분석하였다. 또한 숏크리트의 장기적인 안정성 확보를 위해서는 복합적인 환경조건을 고려한 열화 특성을 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 건습 반복, 동결융해 및 탄산화 등의 열화 인자를 복합적으로 적용한 열화 시험을 수행하였다. 특히, 우수한 강도 증진 효과로 국외에서 많이 사용되고 있는 실리카퓸을 적용하여 혼화재 치환에 따른 숏크리트의 장기 내구 특성을 평가하였다. 복합 열화 시험 결과 실리카퓸을 혼입한 숏크리트는 다른 배합에 비해 가장 양호한 결과를 나타냈고, 실리카퓸은 강도 증진 효과와 함께 강섬유 혼입에 의한 열화 현상을 최소한으로 감소시켜 숏크리트의 장기 내구성을 확보하는데 효과가 있었다.
광양만의 해저에서 채취한 점성토시료의 물리적 성질과 역학적 특성을 규명하기 위한 일련의 실내시험을 수행하였다. 주요 시험내용은 제반 물리적 성질시험, 표준압밀시험, 비배수 및 배수 삼축시험(CIU, CID) 등이다. 통일분류에 의하면 CL, CH로 구분되는 광양만 점토는 자연함수비, 38.3~84.6%, 액성지수, 0.71~0.98 이고 과압밀비가 1.06~l.60인 실질적인 정규압밀상태라고 볼 수 있다. 비배수 삼축시험에서의 유효응력경로는 (q, p)공간에서 등방압밀응력($p_0$) 으로 규준화되고, 등 전단변형률선은 원점을 통과하며 선형적이다. 비배수 전단변형률($\varepsilon$)은 응력비($\eta$) 만의 함수이고, ($\varepsilon/\eta, \eta$) 공간에서 절편값을 갖는 직선으로 나타났다. 또한, 등방압밀응력으로 규준화된 간극수압도 응력비에 대하여 직선이고, 그 구배, C는 간극수압 매개변수로 정의될 수 있다. 이상에서 기술된 경향을 근거로 하여 비배수 응력경로 및 전단변형률을 예측할 수 있는 계산식을 제안하였고, 제안식에 의하여 계산된 응력경로와 전단변형률은 기존의 Cam-clay이론 보다 실측치에 더 가까운 값을 주는 것으로 나타났다. 배수시험 결과에서 얻어진 응력경로 상의 파괴점은 비배수 응력경로의 한계상태선과 동일 선상에 위치하며, 이 사실은 한계상태이론의 기본 개념과 일치한다.
이 논문의 주목적은 정상인을 대상으로 각기 다른 3가지의 (체중의 1.5 %, 3.0 %, 9.0 %) 부하를 통해서 자세의 불균형을 유발시켰을 때 나타나는 postural movement patterns을 기술하기 위한 연구이다. 연구대상의 허리중심에 체중부하를 주어 균형이 뒤로 이동하게 하여, surface EMG(표면 근전도)를 통하여 Tibialis anterior(Ta), Gastrocnernius(Gc), Quadriceps femoris(Qc), Hamstring(Ha), Rectus abdominalis(Ab)와 Paraspinalis(Pa) 근육들의 motor recruitment pattern(운동회집형태)를 측정하였다. 그리고 비디오 촬영은 고관절, 슬관절, 족관절의 움직임을 보기 위해 사용하였다. 특히 근전도 (EMG)는 자세반응 검사에 있어 첫 근반응(근수축) 경과시간(FR)과 분절간격간의 (ID)시간을 조사하는데 사용되었다. 이 연구의 결과는 4가지 중요한 사실을 전해주고 있다. 첫 번째로서, 연구대상자에게 체중의 1.5 %의 부하를 적용하였을 때 Ta가 가장 먼저 수축을 시작하였고(FR:$88{\pm}19.4$ ms) 발목과 대퇴사이의 분절 간격간(ID)의 평균은 +9.3 ms였다. 또한 족관절의 변화가 가장 뚜렷하여 Nashner(1985)의 족기전을 뒷받침하고 있다. 둘째로는 연구대상자에게 체중의 3.0 %의 부하를 주었을 때 Qc와 Ab근육이 원위부에서 근위부 순서로 수축하였고, 첫 번째 근육수축시간은 ($82{\pm}39.2$ ms)였다. 그리고 이때 분절간격의 평균은 +8.3ms 이였고 Ta는 거의 반응하지 않았다. 족관절과 슬관절에 비해 고관절의 변화가 가장 현저하게 나타났고, 이 또한 Nashner의 고관절 기전과 같은 현상을 보였다. 셋째로 연구 대상자에게 체중의 9.0 % 부하를 허리에 적용하였을 때 근수축은 근위부에서 원위부 순서를 이루어졌다. 즉 Ab,Qc, Ta, Ps순으로 근수축 되었다. Ab가 처음으로 수축하여 첫 반응(FR)은 $73{\pm}3.2$ ms 이였고 슬관절과 고관절의 변화가 가장 뚜렷하였다. 넷째로 연구 대상자에게 체중의 9.0 %부하를 적용하였을 때, 균형을 잡기 위해 뒷걸음치는 것이 관찰되었고 이때 근수축 순서는 Ta,Ab.Ps,Qc,Hs였다. 이 결과는 Nasher의 결과와 불일치하였다. 이상과 같은 결과에서 연구대상자의 자세운동형태(postural movement patterns)는 각기 다른 부하 정도와 시간에 따라 합성적으로 이루어지는 것으로 보여졌다. 특히, 자세운동형태는 부하의 적용위치와 연구대상자의 최근의 경험에 영향을 받은 것으로 밝혀졌다. 결론적으로 말하면 자세운동형태는 중앙신경계의 제한적(한정적) 명령 시스템에 의해서 움직임(movement)이 발생하기 전에 조직된다는 Nashner의 가설을 뒷받침하였다.
본 논문에서는 열린 셀 구조의 3차원 마이크로 엮임 재료에 대해서 다양한 전산 시뮬레이션을 수행하고 재료의 특성을 수치적으로 분석하였다. 엮임 재료에 대한 수치 해석의 정확도를 높이기 위해서 각 축 방향별 와이어 사이의 간격을 6개의 변수로 매개화 하였으며, 기존의 정육면체 대신에 사면체의 요소로 바꾸어 엮임 재료의 기하학적 형상을 더 사실적으로 구현하였다. 개선된 수치모델에 대해서 상용 프로그램을 이용해 기계적, 열역학적, 유체역학적 해석을 수행하였으며, 그 정확도를 검증하기 위해서 기존의 실험 결과와 비교하였다. 또한 x 및 y 방향으로 와이어 간격을 변화시켜 가며, 3차원 엮임 재료의 여러 물성치에 대한 파라메트릭 테스트를 수행하였으며, 물성치의 변화 경향 및 민감도를 살펴보았다. 이를 통해서 3차원 엮임 재료의 물성치 사이의 상관관계를 애슈비 차트와 함께 살펴보았으며, 기존의 벌크 형태의 금속 재료와는 다른 재료 특성들로 인해 그 활용도가 높을 것으로 기대한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제37권4호
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pp.378-383
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2013
가솔린엔진의 출력제어를 위해 나비형(butterfly-type) 스로틀밸브가 응용되고 있다. 그러나 기존의 나비형 스로틀밸브는 밸브 후방에서 발생하는 강한 와류현상으로 인해 매우 큰 흡입 유로의 저항을 유발하게 된다. 이러한 유로저항은 엔진의 체적효율(volumetric efficiency)을 떨어뜨려 궁극적으로 엔진의 출력과 효율에 부정적인 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 CFD수치해석 기법을 이용하여 기존 나비형 스로틀밸브의 문제점 개선을 위해 제안한 벤투리형(venturi-type) 가변스로틀밸브(VGTV)의 공기역학적 작동특성에 관해 알아보았으며, 본 장치의 유량과 저항계수($K_L$)의 변화특성 분석을 통해 가솔린엔진의 체적효율 개선효과를 평가하는데 연구의 목적을 두고 있다. 본 연구를 통해 기존의 나비형 스로틀밸브에 비해 새롭게 제안된 벤투리형 가변스로틀밸브의 유로저항이 평균 49.0%정도 개선된다는 사실을 알 수 있었으며, 이는 엔진의 체적효율과 출력에 매우 큰 영향을 줄 것으로 기대된다.
이 글은 『묵경』 속에 내재된 물체 운동에 관한 이론들, 가령 축성(築城) 과정에서 제기된 중력 원리의 초보적 접근, 생산력 증대를 위해 고안된 지레와 도르래, 빗면 원리의 이해와 활용 등을 중심으로 살펴보고 그것이 지닌 과학적 의의를 규명함으로써 묵가의 합리성을 제시하는데 그 목적이 있다. 이 글은 묵자를 위시한 묵가들이 수공업에 종사하는 특수한 신분이었기 때문에 기술의 발전과 백성들의 삶에 긍정적인 영향을 끼칠 수 있었다는 견해를 재조명함으로써 묵가 과학 사상의 궁극적 지향점을 제시하고자 한다. 묵가는 백성들의 인간다운 삶이 보장된 사회 구축을 위해서는 과학이 무엇보다 중요하다는 사실을 가장 먼저 깨달은 선진학파 중 하나이며, 과학을 통해 재화가 풍족한 사회를 추구한 선각자들이다. 따라서 묵가가 제기한 과학 이론들은 단순한 사물의 현상을 관찰하고 그것에 내재된 규칙성을 이끌어 내는데 주안점이 있었던 것이 아니었고, 반드시 민리(民利)가 전제되고 또 그것과 긴밀한 연계를 가질 때에만 이론화될 수 있었다. 20세기 초 중국 사상계에서는 묵가가 지닌 과학 사상에 주목하며 그것에 대한 연구를 활발히 진행하였는데, 특히 물체 운동과 관련된 묵가의 견해는 서양의 역학 이론에 버금가는 탁월한 이론으로 이해되었고, 애민 사상에 기초한 묵가 사상의 정신과 의의를 여실히 반영하고 있다고 생각하였다. 특히 묵가가 제창한 물체 운동과 관련된 이론들은 당시에도 변함없이 실생활에 활용되고 있었기 때문에 묵가 사상에 대한 백안시 혹은 방치가 중국 과학 발전의 걸림돌이 되었다고 자책하기도 하였다.
세밀한 격자망과 정교한 개방경계 조건을 적용하고 실측 수온 염분치를 직접표층 에 적용하여 동해순환을 수치 모델화 하였다. 동해의 특징적인 현상들이 성공적으로 재현되었으며 특히 북한 한류와 동한난류가 더욱 뚜렷하여 졌다. 특기할 만한 사실로 는 울릉난수괴와 중층 저염분수가 재현되었다는 것이다. 전자는 동한난류의 바깥쪽에 서 국지적으로 생성된 시계방향의 재순환류와 연관되어 있고 후자는 동해 북, 북서 연 안역에서 침강으로 형성되어 강한 중층해류에 의해 연안을 따라 남족으로 이동된다. 모델에서는 또한 일본 연안류가 강한 계절변화를 보여서 겨울에는 순압, 여름에는 경 압구조를 나타냄을 보였으며 이 때 여름에 나타나는 강한 중층 반류가 흥미롭다. 모델 에서는 또한 동해 순환의 거시적 특징을 지워 주는데 북쪽의 반시계 방향 순환역과 남 쪽의 시계방향 순환역이 그것이다. 이들은 동해에서 국지적인 순환역학의 중요성을 시 사한다. 그러나 본 모델에서는 동한난류의 이안점이 실제보다 북쪽에 치우쳐서 나타나 는 것을 완전히 해결하지는 못하였다.
여러가지 교정장치 중에서 고정성 장치는 개개치아의 이동에 있어 가장 효과적으로 사용되는 장치이므로 그 작용기전과 역학적 관계를 이해하는 것이 중요하다. 고정성 장치의 탄선형태는 크게 continuous arch, segmented arch, sectional arch로 나누어 볼수있는데, segmented arch나 sectional arch는 힘의 작용점이 단순하고 interbracket distance도 길어 술자 임의대로 force system 조절이 가능한 반면 continuous arch에 서는 bracket geometry가 다양하고, interbracket distance가 좁아 force system의 조절이나 그 역학적 분석이 어려운게 사실이다. 저자는 공학에서의 3 dimensional elastic beam이 continuous arch의 형태와 유사한 점에 착안하여 continuous arch 의 force system을 분석하고자 하였으며, 이를 위해 다양한 형상을 갖는 3개의 bracket geometry를 표본형상으로 설정하고 기울기, 변위 및 interbracket distance에 따른 힘과 moment의 변화양상을 분석하고, 저자가 임의로 제작한 불규칙한 치아배열을 갖는 3차원 모형을 일례로하여 0.016 NiTi archwire를 bracket내에 삽입했을 때 발생되는 초기 힘과 moment를 분석 비교해본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Bracket의 변위 또는 기울기에 따라 나타나는 힘의 양상이 선형 대칭적인 비례관계를 보였다. 2. Interbracket distance에 따라 나타나는 힘의 양상은 비선형 대칭적인 반비례관계를 보였다. 3. 3차원 모형에서 bracket 형상이 비교적 단순한 부위에서는 표본형상과 비교분석이 가능했지만 인접치의 형상이 복잡한 부위에서는 표본형상의 예측량보다 힘이 크게 발생 되었다.나타나지 않았다. 하악의 arch length discrepancy는 하악 절치의 MD/FL index와, 상악의 arch length discrepancy는 측절치의 MD/FL index에서 상관관계를 나타내었다. 4. 정상군과 밀집군의 각 계측항목의 t-검정 결과 하악의 arch length discrepancy, overbite에서만 유의차를 나타내었다. 검사에서 Plaque Index(p<0.01)와 Gingival Index(p<0.001)가 상당히 낮은것으로 나타났다. 겔형 불화주석군에서 한 증례는 미미한 치관착색을, 두 증례는 보통정도의 치관착색을 보였다. 치아탈회 연구에서는 겔형 불화주석군과 불화나트륨 양치액군이 치료후 치아탈회값에서 치료전 치아탈회값을 뺀 치아탈회값이 대조군에 비해 구강전체및 제1대구치에서 현저하게 낮은 값(p<0.05)을 보였다. 비록 겔형 불화주석군이 불화나트륨 양치액군보다 일관되게 낮은 치아탈회값을 보였을지라도 통계적으로 그 차이는 단지 유의성을 보이는 정도였다.는 골기질의 주성분인 type I 교원질의 합성을 선택적으로 억제하는 기능과 alkaline phosphatase의 활성을 크게 증가시키지 못한 점 등으로 미루어 볼 때, 골개조를 억제하는 방향으로 작용한다고 볼 수 있으며, 교정치료 과정중 골개조를 억제하는 부위에서 사용을 시도해 볼 수 있겠다.>신뢰구간은 상악에서 정상교합군은 $79.5-81.0\%$, 비발치군은 $81.6-84.9\%$, 발치군은 $70.1-72.2\%$로 나타났으며, 하악에서 정상교합군은 $79.8-82.2\%$, 비발치군은 $82.1-85.5\%$, 발치군은 $73.1-75.1\%$로 나타났다. 7. 최대치아근원심폭경합, 기저악궁폭경, 기저악궁장경, 최대치아근원심폭경 합에 대한
최근 들어 선박안전 관련 규정이 개정되거나 운항환경이 변화하면 선주사들은 이에 효과적으로 대응하기 위하여 크루즈선을 포함한 여객선을 새로 건조하는 대신 경제적 부담이 적은 기존 선박에 대한 선체개조 즉 컨버전을 많이 실시하고 있다. 컨버전은 선체의 주요 제원을 포함하여 선박의 구조강도, 유체역학적 성능, 여객수 및 화물 용량 등 많은 부분에 변화를 가져오므로 이의 수행에 앞서 세심한 사전 검토가 필요하다. 그러나 아직까지 여객선의 컨버전과 관련된 연구가 수행되지 않았기에, 본 연구에서는 이러한 컨버전을 직접 수행한 컨설팅사들의 보고서를 중심으로 그 동향을 조사하고 분석하여 그 결과 랭스닝 컨버전이 선박의 주요 제원이나 성능에 가장 큰 변화를 발생시킨다는 사실을 확인하였다. 이와 더불어 랭스닝 컨버전을 염두에 두고 건조할 경우 선체개조로 인해 발생하는 문제점들을 최소화하기 위하여 헐 스캔틀링, 선형, 절단 위치 등과 같은 기본설계 단계에서 미리 고려해야 할 요소들에 대해 제시하였다.
합성형은 비합성형에 비해 역학적 측면에서 큰 장점을 지닌 것이 사실이지만 사각이 심한 사교들의 경우 합성형은 매우 큰 상판응력을 유발할 수 있기 때문에 종종 이들 사교들에 대한 비합성형 설계가 검토되어지곤 한다. 하지만 이러한 비합성형은 상판과 주형 경계면에서의 미끄러짐(slip)과 같은 구조적인 문제점을 지니고 있어 현장에 적용하기에는 다소 어려움이 있다. 본 연구에서는 사교들의 전반적인 거동에 영향을 미치는 상판과 주형간의 두 가지 상호작용(합성작용과 비합성작용) 효과를 분석하여 사각이 심한 사교들에 대한 합성형의 적용 타당성을 조사하였다. 주형간격, 사각, 상판 종횡비를 매개변수로 총 27개의 단순지지된 사교들에 대한 일련의 연구를 수행하였다. 이전 연구에서 제안된 바 있는 받침들간의 강성조정 개념을 이용하여 합성형 사교의 거동을 개선시킬 수 있는 가능성도 함께 검토하였다. 해석결과로부터 비합성 사교들보다 합성형 사교들에서 훨씬 바람직한 거동이 나타나며 받침들간의 강성조정 방법은 보다 합리적이며 경제적인 합성형 사교 및 하부구조의 설계를 가능하게 해준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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