• 제목/요약/키워드: 진동 시간분석

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하천제방의 비정상침투해석을 위한 무차원 설계홍수파형에 관한 연구 (A Study on the Dimensionless Flood Waves for the Unsteady Seepage Analysis of the Levees)

  • 전세진;권경준;안원식
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.81-89
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    • 2009
  • 제방을 설계하거나 기존제방을 보강하기 위해서는 침투해석이 필요하다. 미국, 유럽 등과 같이 대규모하천이 대부분인 외국에서는 댐에서와 같이 정상침투해석을 하고 있으나 우리나라와 일본하천의 경우는 홍수지속시간이 짧아 설계홍수파형을 정상상태로 해석할 경우에는 과대한 외력을 주게되므로 시간에 따른 수위변화를 고려한 비정상 침투해석을 하여야한다. 이 경우 하천수위와 지속시간에 대한 홍수파형이 필요하나 국내에서는 명확한 기준이나 지침이 없다. 본 연구에서는 비정상침투해석에 사용되는 설계홍수파형을 유도하였다. 수위자료가 양호한 낙동강 수계 진동 등 5개 수위관측지점의 과거 주요홍수에 대해 지속시간별 홍수위를 조사하여 무차원화를 시켰다. 그리고 통계적.확률적 처리를 통하여 무차원 설계홍수파형을 작성하였다. 작성된 홍수파형의 적정성은 과거 발생한 원홍수사상과 금회 유도한 설계홍수파형을 이용하여 침투해석을 시행하고 일본의 방법과 비교해서 적정성을 분석하였다. 동수경사법과 한계유속법에서 오차는 각각 진동 $0{\sim}0.7%,\;0{\sim}0.7%$, 현풍 $1.6{\sim}4.0%$, $1.7{\sim}4.1%$, 왜관 $0.6{\sim}3.6%$, $0.6{\sim}3.7%$, 낙동 $2.0{\sim}8.1%$, $2.0{\sim}8.1%$, 정암 $1.2{\sim}9.8%$, $1.3{\sim}9.9%$로 나타났다. 상관성($R^2$)은 $0.983{\sim}0.999$ 정도로 매우 상관성이 높게 나타났으며, 일본의 방법보다 합리적이며, 실무에 적용이 가능한 것으로 판단된다.

강 뼈대 구조물의 단자유도 하이브리드 동적 실험 (Single Degree of Freedom Hybrid Dynamic Test with Steel Frame Structure)

  • 김세훈;나옥빈;김성일;이재진;강대흥
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.413-421
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    • 2012
  • 하이브리드 실험은 구조물의 거동을 수치해석 모델과 물리적 부분구조 모델로 나누어 동시에 수행되는 실험법으로써 본 논문에서는 지진하중에 의한 1경간 2층 강 뼈대 구조에 대한 하이브리드 시험을 수행하였다. 1층 기둥 1개소를 물리적 부분구조모형으로 선택하고, 한 개의 액추에이터를 이용해 수평방향으로 변위를 가하여 수치해석과 하이브리드 실험결과 사이의 거동추이를 분석하였다. 입력 지진데이터로는 El Centro를 사용하였으며, OpenSees를 이용하여 강구조물의 선형 또는 비선형 거동을 비교 분석하였다. 그 결과, 선형해석은 수치해석과 하이브리드 응답형상이 매우 잘 일치하였으며, 비선형 해석은 재료 비선형성에 의한 영구변형의 차이는 발생하였으나 최대변위 및 전체응답형상은 매우 유사하였다. 또한, 하이브리드 실험 소요시간은 실제 가진 시간에 약 9.6%의 속도로 현재 국내에서 수행된 실험 중 가장 실시간에 근접한 실험이라 할 수 있다. 따라서, 본 하이브리드 실험은 구조물의 동적 거동을 예측하는데 적절하게 활용될 수 있으며, 공간적, 경제적 제약이 있는 진동대 실험을 대체할 수 있으리라 판단된다.

효율적인 수치 모델링 기법 개발을 위한 ELLAM과 LEZOOMPC의 비교분석 (Comparison of ELLAM and LEZOOMPC for Developing an Efficient Modeling Technique)

  • 석희준
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권1호
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    • pp.37-44
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    • 2006
  • 본 연구는 오염물 거동에 대한 수치해석을 위해 보편적으로 사용되고 있는 수치 방법들의 장단점을 총괄적으로 나타내고, 효율적인 수치모델링 기법 개발을 위해 ELLAM과 LEZOOMPC를 비교분석하였다. 지하수 분야에서 가장 많이 사용되는 수치 방법은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식인데, Eulerian-Lagrangian 방식은 수치영역 내에서 일반적으로 질량을 보존하지 못하고, 경계조건을 체계적으로 처리하지 못하는 한계를 갖고 있다. 반면에 Eulerian 빙식은 시간 및 공간 절삭 오차로 인해서 시간 간격 및 격자 크기를 극히 줄여야 하는 제약을 갖고 있다. 최근 10 년간 지하수 분야에서 크게 대두되고 있는 수치기법인 ELLAM(Eulerian Lagrangian Localized Adjoint Method)은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식에서 나타나는 수치 제약점이나 한계점을 동시에 해결하는 수치기법으로 알려져 왔다. 그러나 본 연구에서는 ELLAM의 장단점을 파악하고 보완점을 제안한다. ELLAM의 단점을 파악하기 위해, mesh Peclet number가 다른 예제들을 설정하고, 그 예제들에 대한 ELLAM, LEZOOMPC(Lagrangian-Eulerian ZOOMing Peak and valley Capturing)와 visual MODFLOW의 수치결과들을 해석해와 비교하였다. Mesh Peclet number가 무한대일 때 ELLAM의 수치결과는 수치진동으로 인해 해석해와 일치하지 않았으나, LEZOOMPC의 수치 결과는 해석해와 일치했다. 위의 결과는 ELLAM의 수치오차가 LEZOOMPC의 특성을 이용하여 개선 및 보완될 수 있는 가능성을 시사해 준다. 따라서 ELLAM에 LEZOOMPC의 후향 입지추적, 전향 입지추적, 선택적 국부 격자 세립화 과정과 최고/최저 농도점 이동 추적 과정을 결합하면 ELLAM의 수치적 장점을 유지하면서 mesh Peclet number에 제약을 받지 않는 효율적인 수치모델링 기법을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

비팽윤성 운모의 수열합성 및 특성평가 (Synthesis and characterizations of the non-swelling property micas by hydrothermal method)

  • 박춘원;박선민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.95-100
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    • 2006
  • 수열법을 이용하여 비팽윤성 운모의 합성을 행하였다. 인위적인 이온의 확산을 유도시키기 위하여 수열참치에 회전장치를 부착하고 0.7mm 크기의 지르콘 비드를 첨가시킴으로써 저온영역에서 비팽윤성 운모를 합성할 수 있었다. 비팽윤성 운모를 제조하기 위한 수열조건은 다음과 같다. 즉, 출발원료: $1K_2O,\;1Al(OH)_3,\;4Mg(OH)_2$$6SiO_2$, 수열용매: 8M-KOH, 반응온도: $260^{\circ}C$, 반응시간 72시간이었다. 이와 같은 조건에서 얻어진 운모는 $2.89{\mu}m$ 크기의 판상형 이었으며 97% 이상의 백색도를 나타내었다. 그리고 $3700cm^{-1}$ 부근에서 $Mg_3OH$ 진동에 의한 흡수피크를 나타내었기 때문에 $KMg_3AlSi_3O_{10}(OH)_2$의 화학조성을 나타내는 비팽윤성의 금운모임을 FT-IR분석을 통하여 알 수 있었다. 이 결과는 O (41.34%), Mg (3.88%) Al (11.45%), Si (17.62%) 및 K (25.71%)의 원소가 검출된 EDS 분석결과와 잘 일치하였다.

새로운 유전자 돌연변이로 확진된 Ornithine Transcarbamylase (OTC) 결핍증 1례 (The Ornithine Transcarbamylase (OTC) Deficiency Identified by a Novel Mutation)

  • 송아리;이기욱;양아람;김진섭;박형두;조성윤;진동규
    • 대한유전성대사질환학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.148-154
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    • 2016
  • 요소 회로 대사 이상은 요소 합성에 관련된 효소의 결핍으로 인해 발생하는 질환으로, ornithine과 carbamylphosphate로부터 citrulline을 생성하는 과정에 관여하는 효소인 OTC 결핍증이 가장 흔하다. OTC 결핍증은 ammonia, glutamate, glutamine, alanine 등의 축적되면서 고암모니아 혈증 및 고글루타민 혈증으로 인한 신경학적 증상이 나타나게 되며, 근긴장 저하, 호흡 부전, 경련, 기면, 혼수로 진행하여 사망에 이르게 된다. 저자들은 생후 4일 경부터 구토와 함께 의식의 저하를 보인 환자에서 직열 질량 분석법을 통해 OTC 결핍증을 진단하였고, 증상 발생 31시간 만인 생후 118시간 째에 지속적 정정맥 혈액여과(continuous venovenous hemofiltration, CVVH)을 적용하여 고암모니아 혈증을 치료하였다. 또한 직접염기서열분석법을 통해 780번과 781번 염기 사이에 CAGGCAGTGT가 삽입되는 변이(c.780_781insCAGGCAGTGT (p.Ile261Glnfs*35))를 발견하였다. 환자는 4일 간의 CVVH 이후 혈중 암모니아 농도와 의식이 호전되어 생후 53일 째 퇴원하였으나, 생후 12개월 경 좌측 대퇴골의 골절과 골수염이 발생하였고, 이후 패혈증 쇼크, 고혈당, 다발성 장기부전으로 사망하였다. 이에 저자들은 OTC 결핍증 환자에서 CVVH 치료 및 패혈증과 당뇨를 경험하였고, 유전자 검사에서 이전에 보고된 바 없는 새로운 변이를 확인하였기에 증례를 보고하는 바이다.

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문둥이박쥐(Eptesicus serotinus)의 생후 반향정위 발성 발달에 관한 연구 (Postnatal Development of Echolocation Vocalizations in the Serotine Bat, Eptesicus serotinus (Chiroptera: Vespertilionidae))

  • 정철운;한상훈;김성철;임춘우;차진열
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.858-864
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    • 2015
  • 문둥이박쥐(Eptesicus serotinus)의 생후 발성발달 특징을 파악하기 위하여 임신한 암컷 3개체로부터 총 4개체의 새끼 박쥐를 확보하여 발성변화를 분석하였다. 녹음 및 분석은 생후 1일부터 40일까지 수행하였으며, 펄스 지속시간(PD), 펄스 간격(PI), 최고 주파수(PF), 시작 주파수($F_{MAX}$), 종료 주파수($F_{MIN}$), 대역폭(BW)에 대하여 측정하였다. 새끼 박쥐는 생후 초기에 가장 다양한 패턴의 음성을 발산하였으며, 연령이 증가함에 따라서 점차 어미와 유사해졌다. PD와 PI는 연령이 증가할수록 감소하였으며, 반면 PF, $F_{MAX}$, $F_{MIN}$, BW는 증가하였다. PF, $F_{MAX}$, $F_{MIN}$, BW는 생후 10일에서 20일 사이에 가장 큰 변화가 확인되었으며, PD는 생후 30일에서 40일 사이에 가장 큰 변화가 확인되었다. 따라서 진동수의 발성과 관련이 있는 발성근육의 수축 능력은 생후 20일경 가장 발달하게 되며, 발성시간과 관련된 발성근육의 이완 능력은 생후 30일에서 40일 사이에 가장 발달하는 것으로 판단된다. 본 연구에 이용된 새끼 개체들은 생후 40일차에도 비행이 확인되지 않았으나 발성음은 어미와 유사하게 나타났다. 따라서 이러한 결과는 새끼 박쥐의 발성 발달은 비행행동 또는 비행과 관련된 근육의 발달을 필수적으로 동반하는 것은 아니라는 것을 보여주는 결과라 판단된다.

해상풍속측정용 마스트의 충격해석에 관한 연구

  • 이강수;김만응;손충렬
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.108-108
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 바지선에 의해 발생하는 해상풍속측정용 마스트 구조물의 충격손상을 최소화 시키기 위한 것이다. 마스트와 바지선 사이의 충격은 보통 복잡한 형태로 이루어진다. 충격해석은 상용유한요소해석 프로그램인 ANSYS LS-Dyna를 통하여 분석하였다. 바지선속을 변화시켜 다양한 상태의 하중케이스를 고려하였고 충격방지고무의 비선형성을 고려한 시간이력해석을 수행하였으며 변형률 에너지, 전체 변형량, 플라스틱 변형률, 내부충격에너지, 영구손상된 변형량 등을 검토하였다. 해상상태조건인 해양파의 운동과 바지선의 상하방향 운동을 무시하는 것으로 가정하였다. 충격속도에 변화에 따른 영구변형을 확인한 후 자연고무, 복합고무, 네오프렌 등의 고무시험 물성치로부터 구한 Mooney-Rivlin 상수를 적용하여 적절한 충격방지고무의 두께를 제안하였다. 본 연구를 통하여 구조물의 두께와 충격방지고무의 두께비에 대한 경향을 파악할 수 있으며 구조물의 설계에 적용할 수 있게 된다. 추후 해상조건을 고려한 연구를 수행해야 할 것이다.

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도시철도 차량 주행시 곡선스킬소음 실험 및 고찰 (Field Measurements and Review of the Curve Squeal Noise of Urban Railways)

  • 김재철;김관주;이준헌;김지용
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.165-172
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    • 2017
  • 도심을 지나는 철도 궤도는 급격한 곡선 구간이 존재하며, 철도차량이 곡선부를 주행하며 발생시키는 높은 주파수의 스킬소음은 곡선부 인근에 소음 민원을 야기하고, 해당 구간 궤도의 마모를 과도하게 발생시킨다. 본 논문에서는 대표적 비선형, 과도 특성인 스킬소음의 현상을 정확하게 파악하기 위해서 실차를 대상으로 곡선부 스킬 소음실험을 수행하였다. 특정 대차내 4 차륜을 대상으로 스킬소음의 음압의 크기, 주파수 특성, 주행 속도 변화에 따른 영향, 차륜의 진동응답특성과 스킬소음의 연관관계를 파악하였다. 동시에 차륜과 레일의 접촉 위치의 변화를 촬영한 영상을 분석하여 스킬소음 발생시 차륜의 레일에 대한 상대적 움직임에 대한 현상을 살펴보았다. 철도 차량 곡선 주행시 스킬소음은 내측 전륜에서 가장 크게 발생하며, 이는 차륜의 횡방향 진동 응답 특성과 관련이 있다고 생각된다. 이 발생 스킬소음의 크기는 차량 속도 증가와는 직접적인 관련이 없음을 알 수 있었다.

틸팅열차 주행시 기존선 흙 노반의 응답특성 (Tilting Train-induced Roadbed Response on the Conventional Line)

  • 고태훈;곽연석;황선근;사공명
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.433-441
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    • 2011
  • 한글초록은 기존선 고속화의 여러 대안 중 선로의 직 복선화 및 신선 건설에 의한 기존철도의 고속화는 시간단축 효과나 선로용량 증대의 폭은 크지만 막대한 투자 재원이 소요된다. 이에 비해 기존선을 그대로 사용하면서 속도를 향상하기 위해 선형개량 및 준고속 틸팅열차의 투입은 기존 인프라를 이용함으로서 보다 경제적이며 실용적이라는 장점이 있다. 하지만, 틸팅열차의 경우 기존열차와는 주행 메카니즘이 다르기 때문에 주행 안전성을 확보하기 위해서는 기존에 부설되어 있는 궤도노반의 성능평가가 선행되어야 한다. 또한 열차주행에 따라 발생하는 노반의 침하는 궤도틀림이나 열차의 탈선 등을 유발할 수 있으므로 틸팅열차 주행에 의해 발생하는 궤도 부담력에 따른 노반의 거동 특성을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 현장계측을 통해 틸팅열차의 기존선 주행속도별(120~180km/h) 주행안전성과 노반성능을 평가하였다. 모든 주행속도에서 탈선계수와 윤중감소율 허용한계치를 만족하였으며, 또한 노반성능 면에서는 기존 운행 고속열차(KTX)에 비하여 작은 노반응답(노반압력, 노반침하, 노반진동가속도)을 보였다. 이러한 계측 결과를 기반으로, 기존열차와 혼용 투입될 틸팅열차는 본 연구의 계측대상 노선과 동일한 성능수준의 궤도노반에서는 최고운영속도(180km/h)에서 안전한 주행이 가능할 것으로 판단된다.

비선형 자기회귀모형을 이용한 남방진동지수 시계열 분석 (Nonlinear Autoregressive Modeling of Southern Oscillation Index)

  • 권현한;문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권12호
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    • pp.997-1012
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    • 2006
  • 본 연구에서는 조건부 핵밀도함수와 CAFPE(Corrected Asymptotic Final Prediction Error) 차수결정 방법에 근거한 비매개변수적 비선형 자기회귀 (Nonlinear AutoRegressive, NAR) 모형을 소개하고 이를 SOI(Southern Oscillation Index)에 적용하였다. SOI 자료에 대해서 선형 AR 모형을 적용하였으나 잔차에 대한 검정결과 이분산성(heteroscedasticity)을 나타내었다. 또한 BDS(Brock-Dechert-Sheinkman) 검정에서 비선형성이 존재함을 확인하였다. 따라서 NAR 모형에 SOI 자료를 적용시켰다. CAFPE를 이용하여 가장 적합한 모형으로 지체 1, 2와 4가 선택되었으며 조건부 평균함수를 추정하여 SOI 자료를 모의한 결과 잔차에 대해서 정규성과 이분산성 가정이 Jarque-Bera 검정과 ARCH-LM 검정에서 각각 기각되었으며 또한 조건부 표준편차함수의 최적 차수로 3, 8과 9가 CAPFE를 통해 선택되었다. 조건부 평균함수와 표준편차함수를 모두 고려한 모형에 대한 잔차 검정 결과 잔차의 I.I.D 가정을 만족하였으며 특히, BDS 검정에서 신뢰구간 95%와 99%에서 모두 만족한 결과를 나타내었다. 마지막으로 전체의 15%에 해당하는 SOI 자료에 대해서 One-Step 예측을 수행하였으며 선형 모형에 비해 평균제곱예측오차가 7% 적게 나타났다. 따라서, NAR 모형은 여타의 매개변수적 방법과 달리 모형 선택에 있어 자유로우며 비선형성을 고려할 수 있는 모형으로서 SOI 자료와 같은 비선형 자료를 위한 모의방법으로 선형 모형에 비해 많은 장점을 가지고 있다.