• 제목/요약/키워드: 제어 동특성

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충돌 시뮬레이션을 통한 코딩 교육용 드론의 구조적 안정성 연구 (A Collision Simulation Study on the Structural Stability for a Programmable Drone)

  • 김명일;정대용;김수민;이진규;최문현;김호윤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.627-635
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    • 2019
  • 코딩 교육용 드론은 비행의 기초 원리를 체험하는 것뿐 아니라, 주로 아두이노(Arduino) 기반의 프로그래밍을 통해 드론을 제어하고 조종할 수 있도록 개발된 드론이다. 교육용 드론의 특성상 주 사용자는 드론 조종에 미숙한 학생들이기 때문에 드론과 외부 물체와의 충돌이 빈번하게 발생하여 드론 기체의 손상 비율이 높은 문제점이 있다. 본 연구에서는 교육용 드론 기체에 대한 구조 동역학 기반의 충돌 시뮬레이션 방법을 통해 드론의 구조적 안정성을 평가하였다. 약 240,000개의 4면체 요소를 갖는 해석 모델을 사용하여 $0^{\circ}$, $+15^{\circ}$, $-15^{\circ}$의 충돌 각도에 따른 3가지 케이스에 대해 충돌 시뮬레이션을 수행하였다. 3차원 구조물의 동적 거동 시뮬레이션에 탁월한 기능을 제공하는 ANSYS LS-DYNA를 활용하여 드론이 4 m/s의 속도로 벽에 충돌했을 때 주요 관심 부분인 드론 상 하부, 링 조립체에 발생하는 응력 분포 및 변형률을 분석하였다. 주요 관심 부분의 등가 응력에 따른 안전율은 0.72~2.64, 항복 변형률 기준 안전율은 1.72~26.67의 범위로 도출되었다. 이러한 안전율을 기준으로 재료 물성에 따른 항복 변형률과 종국 변형률을 초과하는 응력이 발생하는 부분에 대한 구조 안정성 확보를 위해 설계 보강이 필요한 부분을 제시한다.

가열조건 및 공장 규모에 따른 소시지의 냉장저장 중 이화학적 및 미생물적 품질특성 (Physico-chemical and Microbial Properties of Sausages Affected by Plant Scale and Cooking Treatments during Refrigerated Storage)

  • 최윤상;구수경;전기홍;박종대;임상동;김희주;김지호;김영붕
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.390-399
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    • 2016
  • 목적: 본 연구는 육제품 제조 시 가열조건 및 육가공장 규모에 따른 육제품의 저장 중 이화학적 및 미생물학적 변화에 대해 알아보고자 실시하였다. 연구방법: 가열조건은 1차 및 2차 가열조건으로 하였고, 육가공장 규모는 대, 중, 소로 구분하여 이화학적 및 미생물학적 변화로 pH, VBN, 일반세균, 대장균군, 대장균 및 병원성 세균에 대해 7일 간격으로 측정하였다. 결과: 육제품의 가열조건에 따른 병원성 세균(Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Clostridium perfrengens 및 Escherichia coli)에 대해 측정한 결과 1차 가열 후 모두 음성으로 나타났다. pH는 초기 1차 및 2차 가열 후 각각 6.17-6.55 및 6.17-6.56의 범위로 가열조건에 따른 차이를 보이지 않았다. 그러나 저장 35일에는 1차 가열 제품은 5.13-6.00의 낮은 pH를 보인 반면 2차 가열 제품의 경우 5.42-6.19 범위로 1차 가열제품보다 높은 경향을 보였다. VBN 함량은 초기 3.89-7.77 mg%의 범위를 보였고 저장 35일에는 9.38-13.05 mg%로 점차 증가하는 경향을 보였다. 가열조건에 따라서는 2차 가열 후 감소하는 경향을 보였으나 육가공장 규모에 따라 다르게 나타났다. 일반세균수는 초기 1.39-2.96 log CFU/g이였고 저장 35일에 1차 및 2차 가열 후 각각 6.13-7.12 log CFU/g 및 3.46-6.92 log CFU/g으로 2차 가열 후 세균수가 적게 나타났다. 또한 육가공장 규모에 따라서는 이화학적 및 미생물학적으로 차이가 나타나지 않았다. 결론: 따라서 1차 가열로 병원성 미생물 제어는 가능하나 2차 가열로 인하여 저장기간을 연장시킬 수 있을 것으로 보이며 제품의 특성에 맞는 관리가 필요할 것으로 사료된다.

광양만으로 유입되는 질소, 인의 점원 오염부하 특성 (The Characteristic of Point Source Loads for Nitrogen and Phosphorus to Gwangyang Bay, Korea)

  • 김도희;조현서;이영식
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 2003년 4월부터 12월까지 광양만으로 유입되는 33개 하천과 공장에서 유입되는 질소와 인의 유입 부하랑을 조사하였다. 전체 담수 유입량 중 섬진강, 동천, 주교천, 서천 및 심금교천에서 96% 이상을 차지하며, 섬진강이 51-76%나 차지하고 있었다. DIN유입부하는 7월에 311,173 kg/월로 최대였고, 4월에 61,131 kg/월로 최소로 유입되고 있었다. 하천별로는 DIN의 전체 유입량 중 섬진강이 46-66%를 차지하고 있었다. 다음으로 동천이 1-20%, 덕양천이 12%, 길호천이 4%, 주교천이 5-6%를 차지하고 있었다. 그 외 하천에서는 1% 미만으로 유입되고 있었다. TN의 유입토 7월에 417,733 kg/월로 최대였고, 12월에 119.710 kg/월로 가장 낮게 유입되고 있었으며, 하천별로는 섬진강에서 36-64%로 동천과 함께 7, 8월에 높은 유입 율을 보였으며, 길호천과 덕양천에서는 4, 5월에 높은 유입 비율을 보였다. DIP의 유입은 7월에 」0,533 kg/월로 최대였고, 10월에 1,53 9kg/월로 최소를 보였다. 하천별 DIP의 유입비운은 섬진강이 2-55%로 강우기에 높은 비율을 보인 대신 비강우기에는 생활하수인 남수천에서 8-23 %, 덕양천에서 1-23%, 길호천에서 5-33%로 높은 비율을 보였다. TP의 유입부하는 166,279 kg/월로 7월에 최대였고, 12월에 4,837 kg/월로 최소를 보였으며, 하천별로는 섬진강에서 12-67%로 강우기에 높은 비율을 보였고, 비강우기에는 덕양천과 남수천, 길호천에서 높은 비율을 보였다. 이상의 결과로부터 광양만의 질소와 인의 유입부하를 제어하기 위해서는 먼저 남수천, 덕양천, 길호천의 유입을 그리고 동천과 주교천 및 공장폐수를 제어하는 것이 효과적일 것으로 판단되었다. 유입 하천수 중의 DIN/DIP 원소비는 강우기인 7, 8월에 약 18정도로 낮았고, 비강우피에는 16보다 헐씬 높은 DIN/DIP비를 보였다. 한편, TN/TP 원소비도 7, 8월에 일시적으로 7정도로 낮았고, 비강우기에는 16를 헐씬 상회하는 값을 대부분 보여 질소 보다는 유입수중의 인이 광앙만 해역의 식물플랑크톤의 성장을 제한할 것으로 추정되었다.

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AMP에 Piperazine을 첨가한 CO2 흡수 동역학 (Kinetics of the Reaction of Carbon Dioxide with AMP and Piperazine)

  • 장상용;송주석;조상원;오광중
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.485-494
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    • 2000
  • 지구 온난화에 대하여 55% 이상의 영향을 미치는 $CO_2$ 제어에 관심이 고조되고 있는 가운데 $CO_2$ 저감을 위한 새로운 기술들이 개발중이다. 특히 저농도의 $CO_2$ 분리 및 회수를 위해서는 화학적 흡수법이 유용하다 본 연구에서는 입체적으로 감추어진 아민 AMP(2-Amino-2-Methyl-1-Propanol)에 piperazine을 첨가한 혼합흡수제를 이용하여 stirred vessel 에서 $2.0kmol/m^3$ AMP수용액에 piperazine의 농도 $0{\sim}0.4kmol/m^3$, 반응온도 $30{\sim}70^{\circ}C$. $CO_2$ 분압 10.130~20.260 kPa등의 조건에서 실험을 하여 $CO_2$와 혼합흡수제간의 동역학적 특성을 조사하여 다 음과 같은 결론을 얻었다. 1) 온도가 싱승함에 따라 piperazine을 첨가한 흡수제와 첨가하지 않은 흡수제 사이의 흡수속도 차이가 더욱 크게 나타났으며 이 사실은 piperazine의 활성화에너지 57.147 kJ/mol이 AMP의 활성화에너지 $E_2$ 41.7 kJ/mol보다 크기 때문에 고온으로 갈수록 흡수속도에 대한 piperazine의 가여도가 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 2) 단일 흡수제 AMP $2.0kmol/m^3$에 piperazine 농도를 $0.4kmol/m^3$까지 첨가시켰을 때 단일 AMP 흡수제에 대해 $30^{\circ}C$ 에서 최소 6.33%, $70^{\circ}C$에서 최대 12% 정도의 흡수속도 향상을 얻을 수 있으므로 신흡수제의 반응성괄 비교해 볼 때 기존의 흡수제보다 우수하다고 볼 수 있다. 3) 혼합흡수제의 $CO_2$ 실험에서 piperazine과 $CO_2$와의 반응속도 상수는 30, 40, 50, $70^{\circ}C$에서 각각 217.21, 420.46, 707.00, $3162.167m^3/kmol{\cdot}s$였으며 MDEA에 piperazine을 첨가하여 행한Xu 실험에서 30, 40, 55, $70^{\circ}C$에서 얻은 1867, 367.32. 693.01, $2207.65m^3/kmol{\cdot}s$값과 비교하여 볼 때 $30{\sim}70^{\circ}C$ 모든 범위에서 높게 나타났으며 AMP와 piperazine의 혼합흡수제에서 piperazine 반응속도상수 $k_p$는 In $k_p$=28.324-6934.7/T로 표현된다.

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약광기 HPS와 PLS lamp를 이용한 오이의 보광재배효과 (Supplemental Lighting by HPS and PLS Lamps Affects Growth and Yield of Cucumber during Low Radiation Period)

  • 권준국;유인호;박경섭;이재한;김진현;이중섭;이동수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.400-406
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    • 2018
  • 본 연구는 HPS (high-pressure sodium lamp, 고압나트륨등, 700W)와 PLS (Plasma Lighting System, 플라즈마등, 1,000W) 램프를 이용하여 겨울재배 오이의 보광재배 효과를 구명하고자, 양지붕형 유리온실 3동에 무보광을 대조구로 하여 오이('후레쉬' 품종)를 2015년 11월 2일에 정식하여 2016년 3월 15일까지 재배하였다. 보광은 2015년 11월 20일부터 2016년 3월 15일까지 약 4개월 동안 명기를 14시간/일(일몰 전 약 30분에 점등 개시)으로 정하여 실시하였고, 낮동안의 일사량이 $100W{\cdot}m^2$ 이하일 경우 자동으로 점등이 되도록 제어하였다. 분광투과특성은 PLS의 경우 광합성유효광(400-700nm)이 전반적으로 고르게 분포하나 HPS는 400-550nm 광량이 매우 적은 반면, 550-650nm 광원이 PLS보다 많이 분포되었다. 330-1,100nm 광은 HPS가 PLS에 비해 6% 많았고 UV와 적색광은 비슷하였다. 광합성유효광(400-700nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 많았고, 근적외선(700-1,100nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 적었으며, R/FR은 HPS가 높았다. 오이의 초장, 엽수, 마디수, 건물중 등의 생육은 무보광에 비해 두 보광등에서 비슷한 수준으로 높았다. 광합성능력은 두 광원 간에 유의적인 차이가 없었다. 오이의 주당 과실 개수(무게)는 무보광 21.2개(2.9kg)에 비해 PLS가 38.7개(5.5kg), HPS가 40.4개(5.6kg)로 1.8~1.9배 많았다. 보광등의 설치비와 전기에너지 비용을 고려하여 오이 보광재배의 경제성을 분석한 결과, PLS와 HPS 보광등은 각각 37%와 62%의 소득증대효과가 있었다.

적조 와편모조류, Cochlodinium polykrikoides의 순수분리 및 성장 (Axenic Culture Production and Growth of a Dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides)

  • 서필수;이상준;김윤;이정호;김학균;이재동
    • 한국수산과학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.71-76
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    • 1998
  • C. polykrikoides의 항생제에 대한 특이성을 알아보기 위해 C. polykrikoides의 항생제에 대한 $50\%$ 생존시간을 조사하였다. C. polykrikoides는 tetracycline과 thlorarnphe-nicol에 대해서는 아주 민감하였고, polymixin-B, ampicil-lin, penicillin-G, dihydrostreptomycin, neomycin에 대 해 서 는 저항성이 큰 선택적 특이성을 가졌다. C. polykrikoides에 민감한 항생제인 tetracycline과 chloramphenicol의 경우는 사멸곡선을 분석하여 사멸에 영향을 주지 않는 농도를 확인했으며, 또한, 농도에 따른 C. polykrikoidess에 대한 항생제의 작용특성을 분석하였다. 박테리아에 오염된 C. polykrikoides 배양액을 percoll 원심분리로 박테리아를 제거하기 전에 C. polykrikoides에 저항성이 큰 항생제에 대한 박테리아 군집의 감수성 시험을 행하여 박테리아 제거를 위한 적당한 항생제와 농도를 결정 한 뒤, percoll 원심분리로 박테리아와 곰팡이를 제거하고, 조체를 회수한 후, 남아있는 소량의 박테리아를 감수성이 큰 항생제를 연속적으로 처리 (antibiotic cascade)하여 C. polykrikoides의 순수배양(axonic culture)이 가능하게 되었다. 순수배양한 C. polykrikoides은 밀도가 약 740cells/ml 이상에서 대수증식기에 접어들었고 최대 5,800cells/ml까지 증식하였다. C. polykrikoides의 하루당 분열율 k 값은 저밀도 세포 상태에서 아주 정확한 증식지표를 제시하였고, 대수증식기 전에 반드시 최대의 k 값 변화를 가진 세포의 밀도가 존재하였으며, 우리는 이 최대 k 값 변화를 가진 밀도를 정확한 적조 예보와 초기에 적조제어를 위한 모델로서 사용될 수 있음을 제시한다. 결론적으로 본 연구에서 확립된 C. polykrikoides의 순수분리에 의한 배양방법은 C. polykrikoides 뿐만 아니라 다른 적조 생물의 독성학적, 면역학적, 생화학적, 생태학적, 분자생물학적 연구를 위해 편리하게 이용할 수 있을 것이다.

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생태계 요소를 반영한 방송통신 규제체계의 정립 방안 (Establishment Method of the Regulatory Framework for Communications Reflecting the Ecosystem Elements)

  • 홍대식;최동욱
    • 법제연구
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    • 제41호
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    • pp.401-434
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    • 2011
  • 급격한 방송통신 융합 현상의 진전으로 인해 기존 수직적 규제체계의 한계를 극복하기 위해 수평적 규제체계 도입이 논의되고 있다. 하지만 수평적 규제체계도 생태계 산업구조의 등장으로 인해 한계를 노출하고 있다. 방송통신 생태계가 구축된 경우의 경쟁상황은 개별 사업자간 경쟁을 전제한 경쟁상황과는 다른 모습으로 나타난다. 중추적 사업자의 사업전략에 따라 다양한 구조의 생태계가 존재하게 되고, 이러한 중추적 사업자의 역량이 생태계 간 경쟁의 핵심이 된다. 그런데, 중추적 사업자의 특성이나 사업 전략에 따라 그가 존재하는 계층 영역이 달라질 수 있으므로, 생태계 간 경쟁 환경에 수평적 규제체계를 그대로 적용할 경우 일반적으로 경제적 규제의 강도가 약한 콘텐츠 계층에 중추적 사업자가 존재하는 생태계는 전송 계층에 중추적 사업자가 위치하는 생태계에 비해 상대적으로 약한 규제를 받게 되어 생태계에 따라 규제 차등화가 발생하게 되고 이는 생태계간 경쟁왜곡 현상을 초래하는 제도적 원인이 될 수 있다. 이러한 경쟁왜곡 현상을 완화하기 위한 방안으로서 생태계 요소를 반영한 방송통신 규제체계로는 전혀 새로운 규제체계를 정립하는 방안과 기존 제도를 활용하는 두 가지 방안을 상정할 수 있다. 그러나 방송통신 생태계가 너무 복잡하여 다양한 시장변화 동인 모두를 적절하게 포괄하는 유효경쟁에 관한 단일한 기준을 도출하기 어려운 현 상황에서 전혀 새로운 규제체계를 마련하는 것은 비현실적이다. 따라서 이 글에서는 수평적 규제체계를 전제로 하면서도 생태계 요소를 반영하는 규제체계를 정립하는 방안으로 경쟁상황평가제도에 생태계 요소를 반영하고 경쟁상황평가제도와 구체적인 규제수단 마련의 연계성을 강화하는 방안을 제안하였다. 이러한 방안은 수평적 규제체계를 집행하기 위한 사업자분류체계로서 논의되는 2단계 분류체계나 3단계 분류체계 어느 것과도 결합될 수 있다. 그러나 기존의 분류체계에 의하더라도 전송 기능을 담당하고 있지는 않지만 최근 디지털 콘텐츠 유통에서 중요한 역할을 담당하고 있는 앱스토어 등은 규제 영역 밖에 놓이게 될 수 있다. 따라서 이를 플랫폼으로 파악해 규제할 수 있도록 플랫폼 개념을 확대하고 이러한 플랫폼을 제공하는 사업자를 2단계 분류체계 또는 3단계 분류체계 내로 위치지우는 방식으로주제어:수평적 규제체계, 생태계, 전송단계, 콘텐츠 단계, 중추적 사업자, 상당한 지배력을 가진 사업자(SMP), 방송법, 통신법 사업자 분류체계를 구성하는 것이 타당하다고 생각한다.

콘크리트 댐에서 수축이음부의 수팽창성 차수재를 이용한 침투저감 공법 적용효과 연구 (A Study on the Effect of Applying Water Seepage Lowering Method Using Swelling Waterstop for Expansion Joint in the Concrete Dam)

  • 한기승;이승호;김상훈;김세진;배성진
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권10호
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    • pp.21-29
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    • 2021
  • 국내외 대부분의 콘크리트 중력식 댐은 시공 시 발생하는 콘크리트 수화열로 인한 균열을 제어하기 위해 분할타설을 시행하고 있다. 이로 인해 댐 규모와 관계없이 수축이음부, 시공이음 부에서 담수 후 일정 수준의 침투가 발생하고 있다. 설계에서는 신죽 및 시공 이음부 누수를 고려하여 배수처리를 반영하고 있는 실정이다. 또한 온도에 따라 수축팽창하는 콘크리트 구조물의 특성상 동절기에는 수직이음부 확대가 불가피하다. 이에 대한 대비책으로 수직이음부 내에 2열 PVC 지수판과, 침투를 흘려보낼 수 있는 배수공을 일반적으로 설치하고 있다. PVC 지수판의 경우 댐 준공 초기에는 우수한 효과를 발휘한다. 그러나 콘크리트 댐체와의 열팽창 계수가 다르기 때문에 해를 거듭할수록 수축팽창에 따른 계면 탈락 현상이 발생하고 있다. 이로 인해 차수효과가 떨어져 댐체 하류면까지 흘러가는 침투가 발생할 가능성이 크다. 이 외 침투의 원인으로는 타설 시의 품질관리에 관한 문제, 콘크리트 수화열에 의한 균열발생, 방수 공법 및 재료의 문제점 등이 있을 수 있다. 따라서 콘크리트 댐에서의 침투를 방지하기 위해 수직이음부에서 수팽창성 차수재를 이용한 보강공법(D.S.I.M.)을 개발하였다. 수팽창성 차수재를 이용한 침투저감 공법에 대한 적용효과를 확인하기 위해 경북 영천시에 있는 보현산댐에서 현장 적용성을 검토하였다. 현장조사결과 갤러리 내 배수량을 체크 및 수중 약액 조사를 실시한 결과 수직이음부에 연결된 배수공에서 침투가 많이 발생하는 것으로 확인되었다. 이는 일부 지수판의 역할이 완벽히 이루어지고 있지 않음을 확인할 수 있었다. D.S.I.M.을 적용한 후 갤러리 내 배수량을 확인하였다. 침투가 많은 수직이음부 3개소에 먼저 시험시공을 한 결과 해당부위의 갤러리 내 배수량이 약 87% 저감된 것을 확인하였다. 나머지 13개소의 수직이음부에 적용한 결과 총 갤러리 내 총 배수량 기준으로 83%의 저감효과를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 콘크리트 댐의 하류면에서 보이는 물비침 및 침투수량을 저감하기 위해서는 상류면에서 수직이음부에서 침투를 방지하는 D.S.I.M.이 유효한 공법임을 확인할 수 있었다. 국내외 타 콘크리트 댐의 경우에도 D.S.I.M.을 적용한다면 하류면에서 육안으로도 보이는 수직이음부를 통한 침투에 대한 보수효과를 기대할 수 있을 것으로 예상된다.