• Title/Summary/Keyword: 점질량

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Use of a Solution-Adaptive Grid (SAG) Method for the Solution of the Unsaturated Flow Equation (불포화 유동 방정식의 해를 위한 해적응격자법의 이용 연구)

  • Koo, Min-Ho
    • Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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    • v.6 no.1
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    • pp.23-32
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    • 1999
  • A new numerical method using solution-adaptive grids (SAG) is developed to solve the Richards' equation (RE) for unsaturated flow in porous media. Using a grid generation technique, the SAG method automatically redistributes a fixed number of grid points during the flow process, so that more grid points are clustered in regions of large solution gradients. The method uses the coordinate transformation technique to employ a new transformed RE, which is solved with the standard finite difference method. The movement of grid points is incorporated into the transformed RE, and therefore all computation is performed on fixed grid points of the transformed domain without using any interpolation techniques. Thus, numerical difficulties arising from the movement of the wetting front during the infiltration process have been substantially overcome by the new method. Numerical experiments for an one-dimensional infiltration problem are presented to compare the SAG method to the modified Picard method using a fixed grid. Results show that accuracy of a SAG solution using 41 nodes is comparable with the solution of the fixed grid method using 201 nodes, while it requires only 50% of the CPU time. The global mass balance and the convergence of SAG solutions are strongly affected by the time step size (Δt) and the weighting parameter (${\gamma}$) used for generating solution-adaptive grids. Thus, the method requires automated readjustment of Δt and ${\gamma}$ to yield mass-conservative and convergent solutions, although it may increase computational costs. The method can be effective especially for simulating unsaturated flow and other transport problems involving the propagation of a sharp-front.

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PHOTOELECTRIC OBSERVATIONS AND UBVRI LIGHT CURVES ANALYSIS OF ALGOL (Algol의 광전측광관측과 UBVRI 광도곡선의 분석)

  • 정장해;이용삼;임조령;양감징
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.10 no.2
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    • pp.123-145
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    • 1993
  • UBVRi photometry of Algol was carried out from December of 1988 to March of 1991 at Chungbuk National University Observatory and a total of 3465 observations in U, B, V, R, I were obtained. Three times of primary minimum light of JDH el 2447898.0938, JEH el 2448265.1205 and JDH el 2448288.0598, and two secondary minimum light of JDH el 2447808.1014 and JDH el 2448275.146 were determined from our observations. We analyzed simultaneously the UBVRI light curves of the Algol system with the Wilson-Devinney method for the determination of the photometric parameters. Indivisual masses for the 3 components of Algol are derived as $m_1$=3.36, $m_2$=0.76, $m_3$=1.6 in solar mass and radii as $R_1$=2.97, $R_2$=0.76 in solar radinus using i=$82.{\circ}47$, q=0.227, $r_1$=0.2102, $r_2$=0.2512 of our solution and some parameters of the spectroscopic solution of Hill et al. (1971). Our results is simiar to those reported by Kim (1989). The temperature of Algol C, $T_3$=8800 was obtained by means of fitting $l_1$, $l_2$, and $l_3$ of five colors to Planckian curve, and $R_3$=$1.6R_\odot$ is derived from its result. It is believed that its semidetached configuration of Algol A and B is the consequence of case B mass transfer. According to its location in a mass-radius diagram. Algol b may have evolved significantly in its Hburnning phase.

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Application of Tuned Mass Damper to Suppress Man-Induced Vibrations of Cable Stayed Foot-bridge (사장교형식 보도교의 보행진동제어를 위한 TMD 적용)

  • Kim, Yun-Seok;Lee, Seung-Woo;Kim, Jae-Min;Chang, Seong-Kyu
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.74-74
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    • 2011
  • 본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

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Fundamental Experiment on the Flow Characteristics inside the Exhaust Duct of Cone Calorimeter (콘 칼로리미터의 배기 덕트 내부 유동 특성 기초 실험)

  • Shin, Yeon Je;You, Woo Jun
    • Fire Science and Engineering
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    • v.33 no.4
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    • pp.35-40
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    • 2019
  • In this study, the mass flow rate of the heat release rate equation, which is the major factor of the oxygen consumption method, was analyzed for the fundamental investigation of the cone-calorimeter (5 m length and 0.3 m diameter). The shapes of a completely empty inside, 3 mm pore diameter mesh and pore diameter 10 mm honeycomb with 0.76 porosity were constructed using the cone-calorimeter. To calculate the mass flow rate, four bi-directional probes and thermocouples were installed in a uniform position in the vertical direction of flow. The velocity gradient and flow perturbation were measured from the increase in Reynolds number. As the flow capacity increased, the speed gradient increased in all three shapes relative to the turbulence intensity. In addition, the deviation of extended uncertainty to the mass flow was completely low in the order of empty space, mesh (dp = 3 mm) and honeycomb (dp = 10 mm and 𝜖 = 0.76) at the 95% confidence level. The results can be used in designs to improve the flow stability of the cone calorimeter.

Application of Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-flight Mass Spectrometry (Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-flight Mass Spectrometry의 활용)

  • Pil Seung KWON
    • Korean Journal of Clinical Laboratory Science
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    • v.55 no.4
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    • pp.244-252
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    • 2023
  • The timeliness and accuracy of test results are crucial factors for clinicians to decide and promptly administer effective and targeted antimicrobial therapy, especially in life-threatening infections or when vital organs and functions, such as sight, are at risk. Further research is needed to refine and optimize matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS)-based assays to obtain accurate and reliable results in the shortest time possible. MALDI-TOF MS-based bacterial identification focuses primarily on techniques for isolating and purifying pathogens from clinical samples, the expansion of spectral libraries, and the upgrading of software. As technology advances, many MALDI-based microbial identification databases and systems have been licensed and put into clinical use. Nevertheless, it is still necessary to develop MALDI-TOF MS-based antimicrobial-resistance analysis for comprehensive clinical microbiology characterization. The important applications of MALDI-TOF MS in clinical research include specific application categories, common analytes, main methods, limitations, and solutions. In order to utilize clinical microbiology laboratories, it is essential to secure expertise through education and training of clinical laboratory scientists, and database construction and experience must be maximized. In the future, MALDI-TOF mass spectrometry is expected to be applied in various fields through the use of more powerful databases.

Model for Flow Analysis of Fresh Concrete Using Particle Method with Visco-Plastic Flow Formulation (점소성 유동 입자법에 의한 굳지 않은 콘크리트의 유동해석 모델)

  • Cho, Chang-Geun;Kim, Wha-Jung;Choi, Yeol
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.20 no.3
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    • pp.317-323
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    • 2008
  • In the current study, A model for the flow analysis of fresh and highly flowable concrete has been developed using a particle method, the moving particle semi-implicit (MPS) method. The phenomena on the flow of concrete has been considered as a visco-plastic flow problem, and the basic governing equation of concrete particle dynamics has been based on the Navier-Stokes equation in Lagrangian form and the conservation of mass. In order to formulate a visco-plastic flow constitutive law of fresh concrete, concrete is modeled as a highly viscous material in the state of non-flow and as a visco-plastic material in the state of flow after reaching the yield stress of fresh concrete. A flow test of fresh concrete in the L-box was simulated and the predicted flow was well matched with the experimental result. The developed method was well showed the flow motion of concrete particles because it was formulated to be based on the motion of visco-plastic fluid dynamics.

Off-design Characteristics for Ambient Air Temperature and Turbine Load of Gas Turbine Pre-swirl System (가스터빈 프리스월 시스템의 외기 온도와 터빈 부하 조건에 따른 탈설계점 특성 분석)

  • Park, Hyunwoo;Lee, Jungsoo;Cho, Geonhwan;Cho, Jinsoo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.47 no.12
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    • pp.881-889
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    • 2019
  • The pre-swirl system is the device that minimizes energy loss of turbine cooling airflow from the stationary parts into rotating parts. In this paper, an off-design analysis was conducted for the ambient air temperature and turbine load conditions. The discharge coefficient was constant for ambient air temperature and turbine load. However, adiabatic effectiveness was increased. This is due to the volume flow rate. The volume flow rate was increased at higher ambient temperature and higher turbine load. It means that the volume of cooling air was increased and the cooling performance of the air was improved. Consequently, adiabatic effectiveness increased by 30.46% at 100% turbine load compared to 20% turbine load. And increased by 18.42% at 55℃ ambient air temperature compared to -20℃ ambient air temperature.

On vertical profiles of cohesive sediment: concentration, velocity gradient, and Stokes number (가는 유사 부유의 연직구조 특성 : 농도, 속도경사, 스토크스 수)

  • Son, Minwoo;Byun, Jisun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.391-391
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    • 2016
  • 유수동역학적인 요소와 유사의 부유는 서로 상호작용을 주고받으며 다양한 현상을 만들어낸다. 많은 선행연구를 통해 유사 농도 등의 특성이 난류 구조 등의 변화를 야기하며, 변화한 난류 구조 역시 유사의 부유 등에 2차적인 영향을 준다는 점이 확인되었다. 본 연구에서는 가는 유사에 보다 집중하여 유사 부유와 이에 따른 연직구조 특성의 변화를 살펴본다. 본 연구에서는 1차원 연직 모형을 이용하여 수치실험을 수행한다. 본 연구에 이용된 모형은 가는 유사의 특성인 빠른 입자 반응 시간(Particle Response Time)이 가정되는 모형으로 선행연구를 통해 적용성이 검증된 것으로 판단한다. 주요 분석대상은 유사의 농도와 속도경사 간의 관계 등이며, 분석하는 유사 농도 종류는 일반적인 비점착성 유사의 경우에 관심을 가지는 질량 농도에 집중하여 결정된다. 수치실험 수행을 위해서는 정류 흐름, 진동파 흐름 등이 적용되었고 다양한 경우의 가는 유사를 고려하기 위한 실험조건의 변경이 이루어졌다. 수치실험 결과 진동파의 다양한 위상에서 조금씩 달라지는 연직구조가 확인되었다. 이는 보정되는 Schmidt 수의 값과도 연관관계를 가지는 것으로 나타났다. 특히 가는 유사의 경우에도 입자의 크기에 따라 다른 연직구조의 특성이 모의되었으며 이를 통해 수치실험의 경우에도 입자 크기의 고려 하에 매개변수의 보정이 이루어져야 한다는 점을 알 수 있다. 스토크스 수는 입자 반응 시간과 유체 난류 시간규모(Fluid Turbulence Ttime Scale)의 비율을 의미한다. 본 연구를 통해 스토크스 수가 유사의 확산강도 결정과 큰 상관 관계를 가지는 것을 알 수 있다. 이때 유사의 크기와 보정되는 Schmidt 수의 값은 고정되었다. 수치 계산시에 확산계수의 값이 부유 및 이에 따른 연직구조의 특성을 결정하는 중요한 변수라는 점을 고려할 때, 가는 유사의 부유를 모의할 때에는 세심한 주의가 요구된다는 점을 이해할 수 있다. 선행 연구사례를 통해 볼 때 부유하는 입자의 관성력이 Schmidt 수의 결정과 이에 따른 연직 구조의 계산에 큰 영향을 준다는 점을 알 수 있다. 본 연구에서는 스토크스 수를 관성력을 나타낼 수 있는 지표로서 계산하였지만 보다 정량적이고 효율적인 입자 관성력 지표가 제시될 때 효율적인 연구결과의 제시가 이루어질 수 있을 것으로 기대한다.

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Determination of the Nonlinear Parameters of Stiffness and Force Factor of the Loudspeaker (스피커 지지부 강성과 Force Factor의 비선형계수 추출)

  • Doo, Se-Jin;Sung, Koeng-Mo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.14 no.5
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    • pp.29-35
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    • 1995
  • Nonlinear distortion arising from the nonlinear movement of the loudspeaker diaphragm degradates the tone quality. The distortion is, in low frequency range, mainly caused by nonlinear characteristics of the suspension stiffness and the force factor. In this paper, the nonlinear suspension stiffness and the nonlinear force factor are modeled to the quadratic functions and a method is proposed to determine their coefficients. An additional mass to the diaphragm moved the quiescent point of the diaphragm and uncoupled the stiffness and the force factor. This made it possible to deter mine the coefficients of the nonlinear suspension stiffness by measuring the resonance frequencies at several quiescent points. The coefficients of the nonlinear force factor are then determined by fitting the curve which is calculated from the waveforms of input voltage and input current, and the displacement of the diaphragm at resonance frequency.

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Reduction of Vibration for an Elastic Structure by means of a Relocation of Part (구조 재배치를 이용한 탄성체 진동 저감)

  • Kim, Giman;Choi, Seongdae
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.19 no.7
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    • pp.98-105
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    • 2020
  • This study deals with the passive control of the dynamic characteristics of a theoretical model which is a string with fixed ends and loaded by two point masses - a main mass (Mo) and a secondary mass (Ms). It has been controlled passively by means of a relocation of a secondary mass. A main mass placed on the string is considered as a vibrating receiver which be forced to vibrate by a vibrating source being positioned on the string. By analyzing the motion of a string, the equation of motion for a string was derived by using a method of variation of parameters. To define the optimal conditions for the vibration reduction, the governing equation, which denotes the dynamic response of a string was derived in the closed form and then evaluated numerically. The possibility of reduction of an amplitude and a power being transmitted to a main mass were found to depend on the location and the magnitude of a secondary mass as well as the range of a forcing frequency.