• 제목/요약/키워드: 중력장

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중개궤도를 이용한 지구-달 천이궤적의 설계 및 분석 (The Earth-Moon Transfer Trajectory Design and Analysis using Intermediate Loop Orbits)

  • 송영주;우진;박상영;최규홍;심은섭
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제26권2호
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    • pp.171-186
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    • 2009
  • 이 연구에서는 미래 한국의 달 탐사에 대비, 지구-달 천이궤적을 설계하고 분석하였다. 궤적 설계는 최소연료로 지구 주차궤도에서부터 달 임무궤도까지 도달하는 모든 단계에 대해서 실시하였으며 미래 한국의 달 탐사 개발 계획에 실질적인 도움이 되기 위해 2017년, 2020년, 2022년으로 각각 나누어 설계를 하였다. 탐사선의 운동방정식의 구현을 위하여 태양, 지구, 달의 중력에 의한 섭동력이 포함된 N체 운동 방정식을 사용하였으며 보다 실질적인 우주환경의 모사를 위하여 지구의 비대칭 중력장(Geopotential), 태양 복사압(Solar radiation pressure) 그리고 달의 J2 섭동에 의한 영향도 고려하였다. 임무 설계를 위해 가정된 추력은 순간 추력(Impulsive thrust)으로 가정하였으며 발사체의 성능은 현재 개발 예정인 KSLV-2로 가정하였다. 미래 한국의 가상 달 탐사선이 지구-달 천이 궤적(Trans Lunar trajectory)에 진입하는 방법으로는 지구 주차 궤도에서 직접 진입 하는 방법과 여러번의 타원 중개 궤도를 거친 후 지구-달 천이 궤적으로 진입하는 방법을 모두 이용하였다. 아울러 TLI(Trans Lunar Injection) 기동시 탐사선의 대전 지상국에서의 가시성에 따른 기동의 크기에 대한 영향이 분석되었다. 이 연구를 통한 임무 설계 결과는 달 탐사 임무 설계를 위한 발사 가능 시기(launch opportunity), 성공적인 임무 수행을 위한 임무 단계별 최적의 기동량 및 해당 궤도의 특성 그리고 다양한 임무 파라미터등의 해석을 포함하고 있다. 임무 설계 결과, 미래 한국이 쏘아 올릴 수 있는 달 탐사선의 전체 질량은 해당 임무의 수행시기 보다는 초기 지구 출발 궤도의 초기 고도와 발사제의 초기 궤도 투입 성능에 따라 더욱 크게 좌우됨을 확인하였다.

동전기를 이용한 슬러지 탈수에 관한 연구 (Dewatering of Sewage Sludge by Electrokinetics)

  • 김지태;원세연;조원철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6B호
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    • pp.661-667
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    • 2006
  • 본 연구에서는 동전기를 이용한 하수 슬러지 탈수 실험을 실시하였다. 소화 과정을 거치고 탈수과정에 투입되기 전 응집제가 첨가되지 않은 슬러지에 중력 및 가압, 전기삼투 및 전기삼투펄스 기법을 적용하여 탈수 효율을 분석하였으며, 소화 과정을 거치지 않고 농축조에서 배출된 슬러지에 대하여도 동일한 방법으로 탈수 실험을 실시하여 농축 슬러지의 탈수율을 평가하였다. 압력을 가하지 않은 중력 탈수 방식에 직류전기장을 적용한 경우 적용 전압에 비례하여 탈수율이 증가하여 전기삼투에 의한 슬러지 탈수의 가능성이 입증되었다. 그러나, 짧은 시간에 높은 탈수율을 얻기 위해서는 고전압이 필요한 문제점이 대두되었다. 이를 보완하기 위하여 슬러지 내에서 높이에 따른 함수비 변화폭을 줄여줄 것으로 기대되는 펄스 기법을 도입한 결과 실험 중반부터 배출량 및 부피감소량이 정전압에 비해 증가하는 특성을 보여 슬러지 내 함수비가 감소하면서 그 효과가 나타나는 것으로 해석된다. 농축 슬러지에 대한 중력식 및 압력식 전기삼투 탈수 기법도 소화 슬러지와 마찬가지로 높은 탈수율을 나타내어 동전기에 의한 탈수 가능성이 입증되었으며, 소화조 운영 목적 중 화학적인 부분들이 전기 삼투에 의한 탈수에 의해 어느 정도 보완될 수 있는지가 평가된다면 슬러지 처리 공정 및 비용을 단축시킬 수 있을 것으로 기대된다.

VAF 변분법을 이용한 전구 해양자료 동화 연구 (A Study of Global Ocean Data Assimilation using VAF)

  • 안중배;윤용훈;조익현;오혜람
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제10권1호
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    • pp.69-78
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    • 2005
  • 본 연구에서는 전구 해양에서 관측되는 ARGO및 TAO해양 자료를 이용하여 해양의 3차원적인 구조를 분석.동화하고 궁극적으로 해양대순환모형을 위한 초기장을 생산하였다. 초기장의 생산을 위하여 전구 해양대순환 모형인 MOM3.1을 이용하였으며 생산한 배경장에, 계산시간과 계산공간을 절약할 수 있는 공간필터를 사용한 변분법(VAF, variational analysis using filter)을 이용하여 ARGO와 TAO 수온 자료를 동화하였다. 또한 본 연구에서는 자료 동화가 미치는 지속적인 영향을 살펴보고자 실험적분을 수행하였는데, 모형의 초기입력 자료를 자료동화 기법을 적용한 경우와 적용하지 않은 두 가지로 나누어 비교 실험을 수행하였다. 본 연구에서 자료 동화된 분석장은 OISST와의 비교를 통해 적절히 생산되었음을 보여주었다. 관측자료를 동화한 분석장을 초기자료로 한 10개월간의 적분결과를 살펴보면, 자료 동화를 통해 제거된 모형의 계통적 bias가 적분이 진행되는 과정에서 관성 중력파 등의 형태로 소멸되지 않고 지속적으로 관측과 유사하게 유지되었다. 이는 본 연구에서 실행한 자료동화가 모형의 역학적인 균형을 유지하면서 적절히 이루어졌음을 의미하며, 전구 대순환 모형을 이용한 중.장기 대기.해양 예측에 이러한 해양 자료동화가 대단히 유용하다는 것을 의미한다.

마젤란 은하내 외계행성 탐색

  • 이재우;김승리;이충욱;박병곤;정선주;류윤현;구재림
    • 천문학회보
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    • 제36권2호
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    • pp.120.1-120.1
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    • 2011
  • 현대 천문학의 주요한 이슈 중 하나인 외계행성은 570개 이상 발견되었는데, 이들 모두 우리 은하내 외계행성들이다. 우리는 KMTNet 광시야 관측시스템을 이용하여 마젤란 은하내 외계행성을 Transit 방법으로 탐색 관측하여 외부은하 최초의 외계행성을 발견하고자 한다. 이제까지 알려진 Transit 행성들의 별표면 통과시간(transit duration)은 대부분 100-300분 사이에 분포하기 때문에, 이 현상의 검출은 최대 10분의 시간분해능을 필요로 한다. 한편, KMTNet 망원경은 마젤란 은하내 21등급의 별을 I 필터에서 10분의 노출로 1%의 측정정밀도를 얻을 수 있고, 8-10미터급 대형망원경을 이용하면 태양질량의 21등급 별을 공전하는 목성형 행성들의 분광후속 관측이 가능하다. 우리는 KMTNet으로 마젤란 은하내 19-21등급에 있는 F-G형 주계열성들과 청색수평가지별들(blue horizontal branch star)을 I 필터(관측 시작, 중간, 끝 시간에는 V 필터도 사용)에서 10분의 노출로 시계열 측광 관측하면, 다수의 Transit 외계행성을 발견할 수 있을 것으로 기대한다. 이와 더불어, 수년의 장시간 관측자료로부터 RR Lyr, ${\delta}$ Sct 및 식변광성의 극대/극심시각을 정밀하게 측정하여 Timing 방법으로 항성계 주위를 공전하는 장주기 외계행성을 발견할 수 있을 뿐만 아니라, 중력렌즈(self-lensing) 현상을 보이는 외계행성도 검출가능하다.

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수평원통관 내에서 용융이 일어날 때의 열전달특성 (Heat Transfer Characteristics for Inward Melting in a Horizontal Cylinder)

  • 염성배;홍창식
    • 태양에너지
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    • 제10권2호
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    • pp.44-58
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    • 1990
  • 본 연구에서는 파라핀을 채운 수평 원관의 관벽을 가열하여 축열할 때에 관내에서 일어나는 열전달현상을 다루었다. 용융이 진행됨에 따라 고액 밀도차에 의해서 고상이 아래로 가라앉는 침강형을 대상으로 하여 고상 윗부분의 액상에서는 자연대류를 고려한 열전달모델을 세우고, 고상의 하부와 관벽 사이의 액막에서는 중력과 부력 그리고 액막 내의 압력에 의한 힘간의 평형관계를 이용하여 액막 내에서의 열전도모델을 세워 이를 수치모사하여 이론적으로 해석하였다. 그리고 실제 실험에 의하여 시간에 따른 용융형태를 사진으로 기록하여 이를 분석함으로써 용융량을 구하였고 유동장을 가시화하여 이론적 결과와 비교하였다. 실험에서 얻은 전체 용융량을 상부액상과 하부액막에서 녹은 양으로 구분하여 용융이 진행됨에 따른 각 부분에서의 용융속도 변화를 알아보았다.

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장주기 중력외파의 동해안 연안지형변화에 미치는 영향 연구 : 사례연구 - 일산해변 (Effect of Infra-Gravity Waves on Nearshore Morphodynamics in the East Coast : Case Study - Ilsan Beach)

  • 손동휘;유제선;신현화
    • Ocean and Polar Research
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    • 제40권2호
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    • pp.87-98
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    • 2018
  • It is widely known that infragravity waves can exert significant influence on wave run-up over beaches. Large run-ups can lead to overwash, flooding and severe coastal erosion. In spite of the importance of infragravity waves in relation to wave run-up and coastal erosion, few studies have been carried out with regard to the impact of infragravity waves on nearshore morphodynamics with respect to eastern beaches in Korea. The purpose of this study is to investigate the importance of infragravity waves in nearshore numerical modelling. For the study, XBeach model was set up to analyze morphodynamics in December 2016, in Ilsan beach which is located in Ilsan-dong, Ulsan Metropolitan City. After validation of the XBeach model, numerical experiments were conducted by using various directional spreading coefficients. As the directional spreading coefficients are increased, the effect of infragravity waves is also enhanced by narrowband frequency. With the increasing effect of infragravity waves, the amount of sediment transport is also increased and an erosion dominant pattern is found in the south part of Ilsan beach and a deposition pattern in the north part of the beach mainly due to the wave incident direction of NNE.

접선식 배치로내의 선회유동장에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Swirling Flow Field in the Tangentially Fired Furnace)

  • 윤순현;김경천;김대성
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권11호
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    • pp.3003-3013
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    • 1995
  • The characteristics of the flow field in the tangentially fired furnace are presented. Experiments are conducted in the simplified cold type isothermal flow model. In the measurement of flow field, a hot wire anemometer is used. The hot wire was calibrated by lookup table method. The mean velocity field and turbulence characteristics are showed with changing the nozzle angle. In the center of the model, the low speed, unstable flow region is formed. The size and position of these regions are varied with changing the nozzle angle. It can be used as fundamental data in the design of the large furnace. From the experimental results, various turbulent characteristics of swirling flow field is obtained. And the entrainment mechanism of the jet flow field is described from the distribution of the skewness and the flatness. It can be used the raw data of approximate calculation and turbulent modelling.

비행체 단분리 거동 예측에 대한 수치 연구 (A Study of Numerical Analysis for Stage Separation Behavior of Two-body Vehicle)

  • 박근홍
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.91-98
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    • 2018
  • 본 연구에서는 중첩된 두 비행물체에서 단분리 시 일어나는 주위 유동장 분석에 초점을 맞춰 해석을 수행하였다. 수치 해석을 위하여 정지된 비행체에서 분리되는 실린더 형태의 부스터를 중첩격자를 이용하여 모델링 하였으며 상용해석코드인 $CFD-FASTRAN^{TM}$을 사용하여 계산하였다. 실제 현상을 모사하기 위해서는 부스터에 대한 스프링 반발력, 중력, 상대 속도 등의 고려가 필수적인 요소였다. 연구결과, 부스터의 분리 시간은 비행 마하수와 받음각이 증가함에 따라 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 현재까지의 결과를 종합하여 볼 때 본 연구에서 수행한 모델링과 경계조건 등의 구성이 비행시험의 안전한 부스터 분리와 이후 시퀀스를 예측하는데 많은 도움을 줄 것으로 판단된다.

자성유체 밀봉시스템의 치 형상에 따른 내압 특성해석 (Characteristic Analysis of the Magnetic Fluid Seal considering the Shape of the Pole Piece)

  • 김동훈;한송엽;박관수;이기식
    • 한국자기학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.56-61
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    • 1994
  • 자성유체는 액체상태의 강자성체로서 가해진 자계의 세기에 따라 유체의 형상이 변하며, 이러한 유체의 형상변화는 자계의 세기를 다시 변화시키므로 자성유체를 응요한 기기를 해석하기 위해서는 유체의 형상과 자기장을 동시에 구해야 한다. 본 논문에서는 중력, 압력 자계의 세기 등에 따라 변하는 자성유체의 형상을 기존의 간략화된 가정 없이 직접 구하기 위하여 비선형 유한요소법과 유체방정식을 모두 해석할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 본 방법을 이용하여 각각의 외부조건에 상응하는 자성유체의 형상을 구하였고 실험을 통하여 얻은 유체 형상과 비교하였으며 이를 토대로 자성유체의 양과 치(pole piece)의 형상변화에 따른 빌봉시스템의 내압 특성을 해석하였다.

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Design and Analysis of Collimator in Spectrophotometer for Transmission Spectroscopy of Exoplanets

  • Choi, Yeonho;Kim, Kang-Min;Park, Chan;Jang, Jeong-Gyun;Han, Inwoo;Lee, Byeong-Cheol;Jang, Bi-Ho;Lee, Jong-Ung;Jeong, Eui-Jeong;Park, Myeong-Gu
    • 천문학회보
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    • 제45권1호
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    • pp.68.1-68.1
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    • 2020
  • 외계행성 대기 연구를 위한 투과스펙트럼 관측에 적합한 측분광기를 개발하고 있다. 이 측분광기의 광학적 특성은 380~685nm의 파장범위, FOV 10', R>~400이며, 슬릿부, collimator, VPH grism, imaging lens와 CCD로 구성되어 있는데, 보현산천문대 1.8m 망원경의 CIM(Cassegrain Interface Module)에 카트리지 방식으로 장착되어 사용한다. 그 중 doublet 렌즈 2개를 대칭으로 배치하여 초점거리 280mm가 되도록 만든 collimator는 슬릿을 통과한 f/8 입사광에서 지름 35 mm의 pupil을 만드는데, 이곳에 VPH grism을 설치하였다. collimator 렌즈는 axial spring과 radial spring으로 알루미늄 barrel에 고정하였다. 이 collimator barrel은 CIM에 쉽게 장탈착 할 수 있도록 모듈화 하였다. Collimator Barrel에 대한 구조 해석 결과, 망원경 이동에 따른 중력에 의한 변형은 충분히 작았다. Grism은 슬라이딩 형태로 장착되어 영상 확인도 가능하도록 설계하였다.

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