• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.393-401
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• 2015

TBM 터널을 건설하는 동안 효율적이고 안전한 작업을 위하여 굴착 암반의 정확한 정보를 획득하는 것은 매우 중요하다. 이 연구에서는 터널 막장 전방의 암반 상태를 예측하기 위하여 선진시추장비와 시추공벽 영상화 장비를 이용한 TBM 전방 지반평가시스템을 개발하였다. TBM 전방 지반평가시스템은 선진시추장비와 시추공벽 영상화 장비, 분석 소프트웨어로 구성된다. 선진시추장비는 논코어링과 코어링 방법이 모두 적용 가능하도록 개발되었다. 또한 굴진 시 획득되는 피드압, 회전압, 회전수, 굴진속도 등의 천공영향 변수를 획득할 수 있다. 천공지수는 코어RMR과의 상관성분석을 통해 천공지수RMR로 환산된다. 개발된 시스템은 비탈면, 터널 현장에서 현장적용을 진행하였다. 현장 적용 결과 논코어링 방법은 코어링 방법에 비해 4배가량 빠른 굴진이 가능한 것으로 확인되었고, 천공지수RMR과 코어RMR은 유사한 분포를 나타내었다. TBM 전방 지반평가시스템은 신속한 지반예측이 가능하므로 공기지연을 최소화할 수 있는 막장 전방 예측 기술로의 활용이 기대된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제20권1호
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• pp.61-66
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• 2002

화약의 힘을 결정하는 요인은 폭속, 가스량, 폭발열등이 있다. 이중 폭속은 화약의 힘을 결정하는 중요한 요인이다. 이러한 폭속을 결정하는 조건은 화약내 구성성분에 따라서 달라진다. 그러나 동일한 화약조성일 경우 폭발속도는 공기중과 같은 개방상태, 천공 내와 같은 밀폐상태에서 차이가 있을 것이며, 또한 이론상 약경, 장전밀도, 뇌관의 위력, 장전방법 등에 의해 지배를 받는다고 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 국내 산업용화약류를 대상으로 상기의 조건들을 달리하여 폭속을 측정하고, 그 결과를 바탕으로 실제 폭약의 폭속에 영향을 미치는 조건을 찾아내고 이러한 조건의 변화에 따라 폭속이 어떻게 변화는 지를 알아보고자 한다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.123-134
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• 2002

본 실험은 우리 나라에 무분별하게 시설되어 있는 무창자돈사의 환기시스템을 네 종류(NA : 천공비닐 입기구 $\rightarrow$ 지붕배기, NB : 천공비닐 입기구 $\rightarrow$ 측벽 배기, NC : 덕트천공 입기 $\rightarrow$ 측벽 배기 및 ND : 덕트천공 입기 $\rightarrow$ 지붕 배기)로 대별하여 적정 환기시스템을 정립하고자 환기 및 현장실험을 통하여 검증하고자 하였다. 실험은 겨울철과 여름철로 나누어 실시하였으며, 돈사 현장실험은 서울대학교 농업생명과학대학 부속동물목장 축산환경실의 실험돈사에서 겨울철(12월-2월)과 여름철(6월-8월)로 나누어 실시하였다. 1. 각 돈방에 공기가 입기될 수 있는 덕트이기 때문에 여름철 예비실험 결과 NC시스템은 각 돈방 전체에서 덕트 천공 아래(상부)의 공기속도는 7.0-8.08 m/s, 1.2 m (중앙)지점에서는 0.5 m/s 이상, 자돈체고(하부)에서는 0.2 m/s 이상 감지되어 다른 시스템에 비하여 우수하였다(p$<$0.05). 2. 최소환기 수준인 겨울철 예비실험 결과 NC 시스템은 NA, NB, ND와 달리 덕트 천공아래(상부)의 공기속도는 1 m/s 이상, 1.2 m(중앙) 지점에서는 0.5 m/s 이하, 자돈체고(하부)에서는 평균 0.07 m/s 정도 감지되었다. 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 무창 자돈사의 환기시스템은 덕트를 통한 각 돈방의 개별 환기시스템이 적합한 것으로 판단되며, 배기시스템은 지붕배기보다는 측벽배기가 효율이 높은 것을 알 수 있었다. 그리고 자돈의 보온을 위한 보조열원에 있어서는 에너지 낭비를 줄일 수 있도록 과도한 열량의 소모를 막기 위한 조절기의 개발이 연계된 환기 제어시스템의 연구가 진행되어야 한다고 생각된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.1069-1077
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• 2015

발파를 이용한 터널굴착시, 와이어쏘를 이용하여 심빼기 부분 외곽에 불연속면을 발생시켜 발파진동을 차단함으로써 소음 및 진동을 저감시키고자 하는 방법은 타 방법에 비해 시공이 간편하고 경제적일 것으로 예상된다. 본 논문에서는 터널굴착용 와이어쏘의 절삭 메커니즘을 규명하기 위하여 시간에 따른 절삭 깊이 변화와 절삭 중 암석 내부의 와이어쏘 곡선 형태를 파악할 수 있는 절삭 모델을 구축하고 검증하였다. 구축된 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 터널굴착용 와이어쏘 절삭의 특징을 살펴보고, 와이어쏘 인장력, 와이어쏘 속도, 피드 속도, 천공 깊이 및 천공 직경과 같은 주요 조건들이 절삭 성능에 미치는 영향을 검토하였으며, 이러한 검토 결과를 바탕으로 절삭 성능을 높이기 위한 방안을 제시하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제20권2호
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• pp.33-41
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• 2002

화약류를 사용하여 암반을 절취하는 작업현장에서의 발파공해는 항상 발생하고 있다. 특히 폭약의 폭발로 인해 발생하는 지반진동은 크고 작은 문제를 야기하고 있다. 일반적으로 발파현장에서 사용하고 있는 일반발파와 진동제어(미진동)발파에 대한 의미와 구분 및 시공에 대해 인식시키고자 그동안의 경험과 이론을 토대로 하여 연구하게 되었다. 본 연구에서는 일반발파와 진동제어발파를 구분하는 요소로 암분류 및 진동속도를 지발당장약량과 관계, 암분류에 따른 비장약량 및 발파공당 암절취량 그리고 천공경을 선정하여 고찰하였다. 이들 요소를 기준으로 일반발파와 진동제어발파의 경계가 되는 보안물건으로부터 거리 산출방법에 대해서 연구하였다. 일반발파나 진동제어발파 모두 보안물건에는 한계 진동속도 이내의 진동이 전달되어야 하며, 그 경계가 되는 발파공당 절취암량은 연암의 경우 약$16.67m^3$, 보통암의 경우 약$12.5m^3$, 경암의 경우 약 $10m^3$을 기준으로 하는 것이 바람직하고, 그 경계가 되는 보안물건으로부터 거리는 일정하게 정해진 것이 아니므로 현장에서 대상암반에 대해 시험발파를 실시하여 암분류, 비장약량, 지발당장약량, 한계 진동속도를 기준으로 결정하는 것이 바람직하다. 진동제어(미진동)발파구간내에서 발파설계단가는 일률적이 아닌 약2~3구간으로 분할하여 산출해야한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.158-158
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• 2017

비닐포장 하부에 위치한 콩의 생장 초기에 발생한 초엽을 인식하기 위한 연구를 수행중이다. 선행 연구에서 비닐포장에 접촉한 콩 초엽으로 인해 비닐포장 상부 표면의 열 반응 분포에 변화가 있음을 발견하였다. 현장에서 주행 중에 콩 초엽의 위치를 실시간으로 인식하고 연동된 선형 또는 회전형 엑츄에이터를 제어하여 정확한 위치에 천공을 수행하기 위해서는 계측 시스템과 제어 시스템간의 시간적 차이를 최소할 수 있는 실시간 신호 처리 기술이 필수적이다. 선행 연구에서 사용한 다중 IR 센서의 분해능은 $16{\times}4pixel$이며 주파수는 3 Hz로, 폭이 30cm 내외인 비닐포장 상부의 정밀 분석에 한계가 있음을 발견하였다. 이를 해결하기 위하여 분해능과 계측 주기를 개선할 수 있는 초소형 ($1cm{\times}1cm{\times}1cm$) 열화상 센서를 이용하였다. LWIR(Longwave infrared)영역에 해당하는 $8{\mu}m{\sim}14{\mu}m$의 영역에서 $0.05^{\circ}C$의 분해능을 보이는 $ Lepton^{TM}$ (500-0690-00, FLIR, Goleta, CA)모델을 사용하였다. 프레임당 $80{\times}60$ 픽셀의 정보가 2 Byte의 단위로 계측이 되며 9 Hz의 주파수로 대상면의 열 분포를 측정할 수 있다. 이론적으로 초당 정보 전송량은 86,400 Byte ($80{\times}60{\times}2{\times}9$)이며, 1 m를 진행하는 주행형 천공기에 적용할 경우 1 프레임당 10cm 정도의 면적을 측정하므로, 최대 위치 판정 분해능은 약 10 cm / 60 pixel = 0.17 cm/pixel로 상대적으로 정밀한 위치 판별이 가능하다. $80{\times}60{\times}2Byet$의 정보를 0.1초 이내에 분석해야 하는 기술적 과제를 해결하기 위하여 천공 작업기에 적합한 상용 SBC(Single board computer)의 클럭 속도(1 Ghz)로 처리 가능한 공간 분포 분석 알고리즘을 개발하였다. 전체 이미지 도메인을 한 번에 분석하는데 소요되는 시간을 최소화하기 위하여 공간정보 행렬을 균등히 배분하고 별도의 프로세서에서 Feature를 분석한 후 개별 프로세서의 결과를 경합식으로 판정하는 기술을 연구하였다. 오픈 소스인 MPICH(www.mpich.org) 라이브러리를 이용하여 개발한 신호 분석 프로그램을 클러스터링으로 연동된 개별 코어에 설치/수행 하였다. 2D 행렬인 열분포 정보를 공간적으로 균등 분배하여 개별 코어에서 행렬의 Spatial domain analysis를 수행하였다. $20{\times}20$의 클러스터링 단위를 이용할 경우 총 12개의 코어가 필요하였으며, 초당 10회의 연산이 가능함을 확인하였다. 병렬 클러스터링 기술을 이용하여 1m/s 내외의 주행 속도에 대응이 가능한 비닐포장 상부 열 분포 분석 시스템을 구현하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제38권3호
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• pp.187-201
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• 2008

본 연구는 피질골 천공을 동반한 교정적인 치아이동이 통상의 교정적인 치아이동과 조직 재형성의 정도에 차이가 존재하는지 알아보기 위하여 시행하였다. 실험동물은 15주령 군 300 - 350 g의 자성 백서(Sprague-Dawley Rat)를 사용하였으며 피질골 천공을 동반한 치아이동 실험군(TMC group, n = 16)과 단순 치아이동 대조군(TM group, n = 16)으로 나누었다. 모든 실험동물에 20 gm 이하의 힘으로 전치부를 이개시키는 치아 이동을 시행하였으며, 실험군은 상악전치부의 직후방 구개측에서 치근을 손상시키지 않도록 직경 1.0 mm의 microscrew를 사용하여 피질골 천공을 하였다. 모든 실험동물은 1, 4, 7, 14일에 희생시켜서 matrix metalloproteinase (MMP)-1, -8, -13 효소의 RT-PCR과 I형 교원질(Collagen type I)과 Tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1)의 면역조직화학염색(immunohisto-chemistry)을 시행하였다. MMP-1은 실험군에서 4일째에 가장 활발한 발현을 보이다가 7일째와 14일째에 조금씩 감소하는 경향을 보인 반면에, 대조군에서는 실험 7일째에 가장 높은 발현을 보이다가 14일째 들어서 감소하는 양상을 보였다. MMP-8은 실험 1일째부터 실험군이 대조군에 비해서 더 많은 발현을 보였으며, 특히 4일째의 실험군에서는 대조군보다 두 배 이상 발현되었다. MMP-13은 실험 1일째의 실험군에서 가장 높은 발현도를 보였으며, 대조군에서는 오히려 미처치 대조군에 비해 더 낮게 발현되었다. I형 교원질의 면역조직화학염색 결과는 실험 4일째부터 압박측에서는 실험군에서 대조군보다 더 많은 교원질의 소실을 보였고, 인장측에서는 대조군이 실험군보다 더 많은 교원질의 염색 소견을 보였다. TIMP-1은 실험 4일째에는 압박측에서 대조군이 실험군보다 치주인대와 치조골의 골세포에서 좀 더 균일한 염색 소견을 보였다. 이상의 실험 결과에서 피질골 천공은 백서의 실험적 치아이동에 있어 치주인대와 치조골 결합 조직의 재형성 속도를 증가시키는 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1688-1695
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• 2016

수중에서의 통신은 해수면 및 해저면 등에 의한 신호의 반사를 통해 다중경로 현상이 나타난다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원할한 수신을 방해받게 된다. 또한, 수중 통신은 제한된 주파수를 사용하고 다중 경로로 인한 심볼 내 간섭으로 전송률이 매우 낮고 성능이 저하된다. 따라서 본 논문에서는 수중통신 환경에서 전송률 향상 및 성능 향상을 위해 터보 등화 기법 기반의 Faster Than Nyquist 전송방식을 고려한다. 무선 통신에서 전송률 향상을 위해 적용되고 있는 Nyquist 속도보다 빠르게 전송하는 Faster Than Nyquist 기법에 대해 다중 간섭이 존재하는 수중 환경에서 효율적인 복호 모델을 제시하고 기존의 전송률 향상에 고려되는 천공 부호화 방식과 실제 호수 실험을 통하여 성능을 비교 분석하였으며, 적용 가능성 및 효율성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1577-1583
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• 2012

횡방향 관통 효율 강화 탄체(PELE)는 기폭장치가 없는 새로운 개념의 발사체이다. PELE 는 배면이 닫혀있는 고밀도 피복과 저밀도 충전재로 구성되어있다. PELE 의 폭발 특성을 연구하기 위해 AUTODYN-3D code 를 이용하여 발사체와 표적체의 모델을 구축하였다. PELE 의 의해 알루미늄-2024 합금 표적체를 천공하는 과정을 시뮬레이션으로 구현하였으며 또한 다양한 내부 충전재에 의해 분산되는 표적체의 파편 특성도 연구하였다. PELE 파편의 유한요소해석은 AUTODYN-3D code 의 추계학적 파괴기준을 사용하여 구현되었다. 내부 충전재의 팽창으로 인해 파편은 속도를 얻으며 횡방향으로 분산된다. 따라서 손상영역의 범위가 증강한다. 관통 및 횡방향 분산 과정에서 생성되는 파편은 내부 충전재의 충격 압력에 따라 그 양과 형태가 다른 것으로 나타났다.

• 화약ㆍ발파
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• 제36권4호
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• pp.1-8
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• 2018

본 수치해석 연구는 하프장전 발파법의 채광발파 및 터널발파에의 적용성을 평가하기 위해 수행되었다. 하프장전 발파란 한 차례의 천공공정 중에 설계된 공깊이보다 2배로 깊은 발파공을 미리 천공한 다음, 연속적인 두 차례의 발파공정을 통해 굴착하는 방법을 말한다. 이 방법의 목표는 발파효율의 향상뿐만 아니라 광산발파나 터널굴착 프로젝트에서 공사비용과 공기를 단축시키는 데 있다. 본 연구에서는 ANSYS AUTODYN 프로그램 상의 Euler-Lagrange 해석기를 사용하여 몇 차례의 해석을 실시함으로써 제안된 방법이 지하굴착에서의 발파결과에 어떠한 영향을 미치는지를 확인하였다. 해석모델은 오일러 모델(폭약, 공기 및 전색 재료)과 라그랑쥬 모델(암석 재료)로 구성되어 있다. 해석 결과, 제안된 발파방법의 경우에는 긴 발파공의 바닥부에 형성되는 에어데크로 인하여 통상의 발파방법에 비해 발파공 부근에서 더 높은 충격압력과 입자속도를 발휘하는 것으로 나타났다.