기동중인 헬리콥터는 공기역학적인 현상에 의하여 발생하는 불규칙 진동과 회전날개의 작동으로 인한 정현파 진동이 합성되어 발생하는 진동, 작업 및 착륙 시 발생하는 충격, 그리고 갑작스런 기동 시 발생하는 가속도와 같은 동적 하중에 노출 된다. 이때 발생하는 진동과 같은 동적 하중은 기체내부로 전달되어 헬리콥터운용에 필요한 전자장비를 가진 한다. 과거에 이러한 현상을 최소화하기 위하여 진동크기 감쇠시키기 위한 완충기를 전자장비의 장착대에 적용하여 왔다. 그러나 헬리콥터의 경우, 저주파에서 정현파 가진이 발생하므로 완충기 적용은 오히려 장착 플레이트 및 전자장비 부품의 파손을 발생시킬 수 있다. 이 연구에서는 완충기를 제거한 장착대를 동적 하중에 강건하며 전자장비에 전달되는 진동크기를 최소화 하도록 설계하였다. 완충기를 제거한 장착 대를 적용 시, 무게와 부피를 획기적으로 줄일 수 있으며 전자장비를 기체에 체결하는 나사 수가 적어짐에 따라 체결작업에 필요한 시간이 감소되는 장점을 갖는다. 최적화 해석에 적용되는 동적 하중을 선정하기 위하여 진동, 충격, 가속도하중을 비교 분석하여 가장 결정적인 동적 하중인 진동에 의한 하중을 선정하였다. 전체모델 유한요소 해석을 통하여 전자장비의 동적 거동을 분석하고 최적화 해석에 필요한 단순화 모델을 구축하였으며, 모달 테스트를 통해서 동특성을 검증하였다. 위상 최적화를 적용하여 강성대비 체적비가 큰 장착대의 형상을 도출한 후 고유진동수, 응력을 제약조건으로 무게가 최소화 되도록 하는 파라미터 최적화를 수행하여 장착대의 최종 형상 및 치수를 결정하였다. 개선모델은 체적 및 질량이 약 13 % 감소하였으며 사용시간은 규격대비 9.2배 증가하였다. 마지막으로 최적화된 장착대를 운용중인 실제 장비에 적용하여 진동환경에 대한 안정성을 평가하였다.
양식 자라, Pelodiscus sinensis를 사용하여 진동 스트레스에 노출될 때 나타나는 생리적 반응의 단기적 지표로서 산소소비량(호흡)과 암모니아 배설량 변화를 조사하였다. 자라는 대형(갑장: $16{\sim}20\;cm$, 체중: $700{\sim}1,000\;g$)와 중형(갑장: $12{\sim}16\;cm$, 체중: $300{\sim}600\;g$)으로 구분하여, 1.5 ton 크기의 FRP 수조에 20마리씩 수용하였다. 진동 자극은 자체 제작한 진동기(vibrator)에 타임머를 연결하여, 하루 중 주간($08:00{\sim}18:00$)에만 2시간 간격으로 15분씩 28일 동안 매일 스트레스 자극을 주었다. 진동의 크기는 $45.0{\sim}68.2$(평균 56.6) dB(V) 였으며, 대조군 자라는 진동의 영향이 없는 별도의 사육수조에서 정상적으로 사육하면서 실험에 사용하였다. 연구결과, 진동 자극은 자라에 상당한 스트레스 요인으로 작용한 것으로 나타났다. 산소소비량 및 암모니아 배설량 등에서 체내 항상성이 스트레스 자극 10일 이후 생리활성도가 50% 이하로 감소하여 항상성 유지를 위한 모든 에너지를 소비하여 생리적 피폐기로 폐사직전인 것으로 나타났다. 자라는 다른 수산 생물과는 다르게 스트레스 상황에 처해 있을 때, 체외로 나타나는 징후가 뚜렷하지 않아 본 연구에서 나타난 산소소비와 암모니아 배설량은 자라의 생리적 활성도를 조사하는데 기초자료로 유용하게 사용될 것으로 판단된다.
전투차량의 내부는 혹서기에는 약 $80^{\circ}C$에 이를 만큼 고온 다습한 환경에 노출되어 감지거리를 측정하여 제어기에 신호를 전달하는 근접센서가 감지거리가 늘어나면서 결국에는 센서 자체의 금속물질을 인식하여 작동이 안되는 고장이 다발하여 원인분석 및 개선을 수행하게 되었다. 개선은 2차에 걸쳐 수행되었고 많은 시행착오를 거쳐 고온에 장기적으로 노출될 경우 고장이 발생된다는 것을 알아내어 개선방안을 도출한 결과, 이미터코일(Emitter Coil)을 한 개 더 추가하여 전압차이를 높여 감지 정확도를 향상시키고, 내부 몰딩 면적을 높여 진동 및 충격 내성을 강화하여 온도 및 습도 변화에 둔감하도록 설계개선을 하였다. 입증을 위해 고온 다습($85^{\circ}C$, 85%습도)한 환경챔버에서 136시간 내구시험을 실시하여 고장 발생이 없음을 확인하였다.
저주파소음(low frequency noise; LFN)은 인체의 다양한 기관과 정신적 상태에 영향을 미치며, 진동음향질환(vibroacoustic disease; VAD)같은 질병들을 야기 시킨다 이전의 연구에서는 인간 또는 설치류에서 VAD는 우울증 또는 불안장애와 같은 만성적인 정신 건강에 위험을 미친다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 LFN이 스트레스의 신경생리적 반응에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 이를 위하여, LFN에 노출된 흰쥐에서 스트레스 반응에 중요한 역할을 하는 paraventricular nucleus of the hypothalamus(PVN)에서 초기발현유전자인 c-fos 양성세포 발현, locus coeruleus(LC)에서 NE 생성 효소인 tyrosine hydroxylase(TH) 양성세포 발현과 스트레스 호르몬의 농도를 측정하였다. LFN 집단은 각각 32.5Hz 와 125Hz를 하루에 4시간씩 이틀 동안 소음에 노출 하였으며, 정상집단은 소음에 노출되지 않도록 하였다. 저주파소음에 노출 후 집단 간 혈액내 코르티코스테론 분석과, 면역 조직염색법을 이용하여 스트레스에 반응하는 PVN에서 c-fos발현과, LC에서 TH를 분석한 결과, PVN에서는 c-fos 의 발현과 LC에서 TH의 발현이 증가됨을 관찰할 수 있었으며, 그리고 혈중 코르티코스테론의 농도 또한 LFN 집단에서 높게 발현됨을 확인 하였다. 그리고 32.5Hz보다 125Hz의 소음에서 면역염색반응과 코르티코스테론의 결과가 다소 높게 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 저주파소음에 의해 스트레스와 연관된 뇌의 부위에서 c-Fos와 TH의 발현이 증가됨을 증명하고 있다. 따라서 저주파소음은 일반적인 스트레스에 의한 반응과 비슷한 신경적 특징들을 보여주고 있다. 그리고 저주파소음에 의한 중추, 말초신경계의 활성화는 아마도 진동음향질환과 같은 행동장애 질병과 관련이 있을 것임을 시사한다.
EFDC, ESCORT, MIKE21 등 3가지 해수유동모형을 곰소만에 적용하여 각 모형의 조간대 모의 특성을 비교분석하였다. 검증결과 세 모형 모두 관측치와 부합하는 결과를 보이고 있는 등 해수유동 및 조간대를 무난하게 모의하고 있다. CPU 시간과 WCM 기능을 통해 계산 효율성을 검토하였고, 침수심/노출심 설정과 바닥마찰에 따른 결과를 분석하여 조간대 모의 특성을 파악하였다. 그 결과, EFDC 모형은 정확성과 안정성 및 적용성에서 모두 우수하게 나타나고 있으나, 효율성 측면과 모형수립이 다소 복잡하다는 단점을 보이고 있다. ESCORT 모형은 조간대 모의와 WCM에서는 EFDC에 비해 나은 결과를 보이는 반면 계산시간과 마찰특성에서는 열등한 결과를 보였다. MIKE21 모형은 계산시간에서 여타 모형에 비해 매우 빠른 반면, 저조시 수치진동이 유발되기도 하는데 상용모형이기에 모형의 개선이 허용되지 않는다는 단점이 있다.
차량에서 스트러트 인슐레이터는 도로노면으로부터 발생하는 소음과 진동을 방지하는 역할을 한다. 대부분의 점탄성 마운트들은 고무로 되어있으며 천연고무가 주성분이다. 이러한 고무 부품들은 초기에는 제 역할을 하지만 오랜 시간 고온과 반복하중에 노출되면 성능저하가 일어난다. 고무성능 변화는 NVH를 떨어뜨리고 승차감을 저하시킨다. 본 연구에서는 차량실험을 통해 스프링 변위를 측정하였고, 재현실험에서 가속도 센서를 이용하여 운행거리와 차량연식에 따른 인슐레이터 고무성능을 가속도 값, 고무 영구 변형량, 경도를 나타내었다.
농용트랙터의 운전자는 작업, 주행으로 인한 유해한 저주파 진동에 장시간 노출된다. 이에 따라 운전자에게 전달되는 노면 진동을 감소시켜주기 위한 전방차축 현가장치의 역할이 커지고 있다. 트랙터의 전방차축 현가장치는 주로 유압식으로 설계되어 있으며 이를 구성하는 유압요소 선정이 현가장치의 성능에 중요한 영향을 미친다. 하지만, 실제와 유사한 조건에서 트랙터 차체 무게만큼 큰 부하를 제공하여 유압회로의 성능을 실험하는 것은 비용과 시간 측면에서 비효율적이다. 본 연구에서는 이를 대체하기 위하여 개별 유압요소의 성능을 테스트 할 수 있는 현가장치 유압회로 요인 시험기를 설계제작 하였다. 이를 이용하여 개별 부품의 성능곡선을 센서를 이용 측정하였고 얻은 특성값을, 구성한 유압 시뮬레이션 모델에 반영하여 실제조건의 유압특성을 얻을 수 있는 유효한 시뮬레이션 모델 개발에 활용하였다. 또한, 실험실 환경에서 유압식 현가장치를 간소화 시킨 형태로 유압회로의 성능을 예비시험해 볼 수 있도록 다양한 센서를 장착 데이터를 취득할 수 있도록 하였다. 개발한 요인 시험기는 하부에 설치된 가진 실린더를 이용하여 상부에 설치된 현가장치 실린더의 스트로크 변위와 속도에 따른 힘을 측정할 수 있도록 구성하였다. 이를 위해 현가장치 실린더의 헤드부와 로드부에 각각 압력센서를 설치하였으며 헤드부, 로드부의 압력 차이와 로드셀을 이용해 측정한 가진 실린더의 힘의 관계를 확인하였다. 상부의 현가 실린더 장치는 복동 형태로 제작되어 헤드부, 로드부 양쪽 방향으로 유량이 흐를 수 있도록 설계되었다. 이를 이용해 헤드부와 로드부 사이에 어큐뮬레이터, 가변 오리피스, 릴리프 밸브 등으로 유압회로를 구성하였으며 어큐뮬레이터 용량에 따른 힘의 변화, 가변 오리피스의 개도량에 따라서 전달되는 힘의 크기 등을 측정하였다. 하부의 가진 실린더는 사인파, 삼각파, 계단 입력, DC 레벨 등의 신호를 발생시킬 수 있도록 제작되었다. 신호의 주파수는 0~4Hz, 범위에서 사용자가 조절할 수 있도록 설정되었으며 계단응답 성능 측정 시험을 평가한 결과 정상상태오차는 0.470mm~0.536mm, 입상시간은 0.194초~0.202초, 정착시간은 0.230초~0.421초로 나타났다.
후두암의 수직절제 수술후의 후두 재건 목적은 기관절개를 통하지 않고 후두를 통한 호흡이 가능하도록 하면서 연하시 기도흡인을 피하기 위한 sphincter 능력의 보존, 그리고 발성이 가능하도록 성대진동 mechanism을 재건하는데 있다. 오늘날 수많은 후두학자들에 의해서 고안 개발된 다양한 재건 방법이 있다. 연자는 광범위한 후두절제에 따른 큰 결손을 메우기 위해 bulky하면서도 점막 상피의 재생이 용이한 재건 피판으로 흉유돌근골막 피판을 이용하여 후두 결손부를 재건하여 보았다. 방법은 성견 3마리를 대상으로하여 thiopental sodium 정맥주사로 전신마취를 시행한 후 설골에서부터 흉골상까지 경부 정중앙의 피부를 절개하고 후두를 노출시켜 후두 수직절제술을 시행하였다. 흉유돌근과 흉골에 부착된 골막을 박리하여 흥유돌근골막 피판을 제작한 후 골막이 후두강 안쪽으로 되도록하여 골막연과 후두점막을 봉합하였다. 그리고 3, 5, 9개월에 후두적출술을 시행하여 병리조직학적 및 수술후 경과를 관찰하였다. 3실험견 모두 기관절개술 없이 후두를 통한 호흡이 가능하였고 흡입성 폐렴이나 피하기종등의 합병증없이 창상이 치유되었으며 발성도 양호하였다. 이식된 골막위로 신생혈관의 출현과 함께 점막재생이 잘되 있었다. 단지 봉합사 주위에 소량의 육아종이 관찰되었다. 조직학적으로는 섬유조직위로 편평상피가 재생되었으며 성문하부에서는 일부 섬모가 있는 호흡기 점막도 관찰되고 골막하부에 신생골 형성은 관찰할 수 없었다. 골막 피판은 그 유연성 때문에 결손부위의 점막연에 맞춰도 tension이 없고 공기 누출이 되지 않게 봉합이 가능할 뿐 아니라 점막이 재생할 수 있는 frame-work의 역할을 하는 것으로 사료되었다. 이상과 같은 사실로 미루어 흉유돌근 자체가 견실하고 골막에 혈류공급이 잘되어 창상치유에 좋을 뿐 아니라 큰 후두결손부의 재건이 가능하리라고 사료되었다.로서 몇가지 앞으로의 치료지침에 도움이 되는 결과를 얻었기에 보고하는 바이다. 1) 성별 분포는 남자 16(39 %), 여자 25 (61%)이었으며 1 : 1.5의 빈도를 보였다. 2) 연령 분포는 20대와 30대에서 남녀 모두 25명으로 대부분을 차지하였다. 3) 부식제의 종류는 빙초산이 26명 (63.4 %)으로 대부분을 차지하였고 염산 7 (17.1 %) Lye 3 (0.7 %) 의 순이었다. 4) 음독후 12시간내에 식도경술을 받은 환자가 3명(0.7 %) 12-24시간에 받은 환자가 17명(41.5 %), 24 - 48시간에 받은 환자가 11명(26. 8%)으로 48시간 내에 시행받은 환자가 전체의 75.6%를 차지하였다. 5) 식도경 검사상 나타난 식도화상은 Grade I 11명 (26.8%) G.ade II 18(43.9%) Grade III 7명(17.1%) 이었으며 Grade II 인 경우가 18명(43.9%)로 가장 많았으며 Grade I 11명(26.8 %), Grade III 7명 (17.1 %) Normal 5명 (12.2 %) 순이었다. 6) 조기 식도경 검사에서 41명중 oral cavity burn이 없었던 경우가 15명(36. 1 %) 이었으며, oral cavity burn이 있었던 26명중 5명(19 .2 %)에서 Esophageal burn이 없었다 특히 Esophageal burn의 Grade II, III 25명 중 9명(29.6 %)에서 oral cavity burn이 없었다. 7) 식도 부식중 환자의 치료 원칙으로 Grade I, II, III에서 항생제 및 보존적 치료를 하였으며 Grade I에선 oral feeding을 시켰고 Steroid는 경우에 따라 투여하였으며 Grade III에선 원칙적으로 사용치 않았다. 식도조영술은 Grade I II III에서 3주 후에 모두 시행하였다. 8) 3주 후 식도조영술을 실
$1100^{\circ}C$급 가스터빈 동익의 국산화 개발품에 대한 신뢰성을 무고장시험법에 의해 평가하였다. 터빈 동익은 기동, 정지 중에 발생하는 공진 또는 유체유발진동을 겪는 등 터빈 운전 중 상시 다양한 동하중에 노출되어 있으며, 이러한 변동하중은 터빈 동익에 고주기피로손상을 초래한다. 특히 동익의 파손에 의한 사고는 타 설비로의 파급이 크고, 막대한 경제적 피해를 야기하기 때문에, 발전소의 안정적인 운전을 위해 동익의 신뢰성이 우선 검증되어야 한다. 동익에 균열을 일으키기 위해서 전자식 가진기를 이용하여 공진에 의한 증폭된 동하중을 부과하였다. 가스터빈 동익의 수명분포를 와이블 분포로 가정하여 를 시험 시간을 계산하고, 시료 1개의 고장을 허용하는 조건으로 총 5개의 개발품을 대상으로 시험을 수행하여, 개발품 동익의 목표 수명을 90% 신뢰도로 보증할 수 있다는 것을 90% 신뢰수준에서 확인하였다.
오늘날 환경 산업의 발달과 함께 수정진동형 기압계 같은 정밀한 기압계가 개발됨에 따라 이를 교정하기 위한 보다 우수한 압력표준기가 필요하게 되었다. 수은압력계는 압력변화에 따른 수은의 높이차를 측정하여 압력을 계산하는 압력표준장비로 지금까지 많이 사용되어 왔으나 정밀 기압 측정의 경우 수은의 높이 측정을 초음파나 레이져를 사용해야 하므로 측정시스템이 복잡해지고 수은의 맹독성으로 인해 그 사용이 제한적이다. 그 대신 기체식 압력저울을 이용한 정밀한 기압계 교정이 오늘날 많이 시도되고 있으나 압력저울은 교정 시 피스톤 주위 공간을 진공으로 만들어 측정해야 하므로 진공중의 분동 교환이 사용의 가장 큰 걸림돌로 지적되어 왔다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 진공을 깨지 않고도 효율적으로 분동을 교환할 수 있는 장치를 고안, 제작하였다. 본 장치를 이용하면 교정 시 측정시간의 단축과 함께 잦은 대기 노출로 인한 피스톤, 실린더, 분동의 오염과 피스톤과 실린더 간격 사이의 불순물 삽입으로 인한 압력표준기 성능저하를 예방할 수 있다. 아울러 이 장치로 실제 상용되고 있는 초정밀 기압계의 특성 검사를 수행하여 그 실험 결과를 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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