• 제목/요약/키워드: 천이단계

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불규칙파 중에 Turret 계류된 부유체의 천이운동해석 (Transient Surge Motion of A Turret Moored Body in Random Waves)

  • 김동준
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.92-99
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    • 1991
  • 해상에 계류된 부유체는 입사하는 파도에 의해 선형항인 파랑하중과 함께 2차항인 표류력을 받는다. 2차항의 표류력은 자유표면조건의 비선형성에 의해 서로 유사한 주파수를 갖는 2개의 선형 성분파간의 상호작용으로 발생하는 장주기 성분을 포함하고 있다. 대개의 계류계의 수평 인장력은 관성력항에 비해 아주 작은 양이고, 따라서 계류계의 설치로 나타나는 부유체의 수평운동 고유주기는 장주기이므로 때로는 공진이 일어나게 된다. 이렇게 야기된 대진폭운동은 작업조건을 악화시키는 것은 물론 계류계에 심각한 손상을 줄 수 있다. 부유체의 계류계로 최근 관심을 모으고 있는 Turret 계류계의 설계에도 이러한 장주기 표류력에 대한 고려와 함께 풍향성이 있는(weathervaning) 천이운동시 Roller Bearing에 걸리는 수평하중에 대한 해석이 필수적이다. 본 논문에서는 불규칙파중에 계류된 부유체에 작용하는 장주기 표류력을 2차 전달함수를 사용하여 계산한 뒤 장주기 표류력에 의한 전후동요를 시간기억 효과를 고려하여 시뮬레이션하였다. 계류계로는 분산된(spread) Turret형 계류계를 대상으로 하였으며 계류계의 수평인장계수를 매시간 단계마다 계산하는 방법으로 비선형성을 고려하였다.

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레일강의 균열발생·천이 및 피로균열진전거동 (Behavior of the Crack Initiation, Transition and Fatigue Crack Growth of Rail Steel)

  • 이종선;강기원;최린;김정규
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권1호통권38호
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    • pp.33-42
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    • 1999
  • 궤도용 차량의 안전성 확보를 위한 연구의 일환으로서 레일강의 균열 발생 조건과 모재와 용접부에 대한 정적파괴거동 및 단일모드 하중하의 피로균열진전거동을 검토하였다. 레일에서 횡방향 균열의 원점은 표면하층균열이며 이는 최대전단응력에 의해 발생하였다. 또한 표면하층균열의 크기가 증가함에 따라 균열의 진전은 전단모드에서 혼합모드로 천이될 가능성이 증가하였다. 용접부의 평면변형률 파괴인성은 조직의 조대화와 경도의 상승으로 인하여 모재에 비하여 약 10% 저하하였다. 용접부의 제 2단계 영역의 피로 균열진전속도는 낮은 ${\Delta}K$ 영역에서 모재에 비하여 저하하였으나 높은 ${\Delta}K$영역에서는 이의 차이가 소멸되었으며 이러한 경향은 R=0.1의 낮은 응력비에서 현저하였다. 이는 용접부의 미시조직이 모재에 비하여 성장하였기 때문이라고 판단된다.

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등저추력과 가변저추력을 이용한 지구-달 천이궤적 설계 (Optimal Earth-Moon Trajectory Design using Constant and Variable Low Thrust)

  • 송영주;박상영;최규홍;심은섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.843-854
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    • 2009
  • 우리나라의 달탐사를 위하여, 저추력을 이용한 최적의 지구-달 천이궤적 설계를 진행하였다. 탐사선의 추력 형태는 등저추력과 가변저추력 모두를 적용하였으며 각각에 대한 탐사선의 지구 출발부터 달 포획에 이르는 전반적인 모든 단계에 대한 비행 궤적이 설계되었다. 보다 실질적인 우주 환경의 모사를 위하여 행성의 정밀 위치는 JPL의 정밀 천체력인 DE405 천체력을 이용하였으며 지구, 달, 태양의 중력에 의한 섭동과 지구 $J_2$항에 의한 영향을 포함한 N-체의 동력학 방정식이 사용되었다. 탐사선이 지구 근처에 있을 때, 추력의 방향각은 항상 거리의 접선방향이고, 가변저추력을 이용한 경우가 등저추력을 이용한 경우보다 연료를 약 5% 정도 더 절감할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 구현 및 제시된 저추력을 이용한 최적의 달 탐사 임무 설계 알고리즘과 그 결과는 미래 한국의 달 탐사를 대비하는데 있어서 많은 사전 지식을 제공할 것이며 장차 심화된 임무 설계를 위한 알고리즘의 기반으로 사용될 수 있다.

분사기 냉각이 초저온 분무의 점화에 미치는 영향 (Effect of Injector Cooling on Ignition of Cryogenic Spray)

  • 김도헌;이진혁;구자예
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.222-229
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    • 2012
  • 점화 시의 분사기의 냉각은 분사순간의 초저온액체상태의 산화제 분무의 증기압에 영향을 미치고, 이는 연소반응에 따른 연소실 압력상승 과도단계에서 분무의 상(phase) 천이 시점을 결정하는 인자 중 하나이다. 분무의 상변화는 액체로켓 연소기의 점화특성에 큰 영향을 미치며, 액체산소/메탄 추진제를 사용하는 연료과잉 폐쇄형사이클 액체로켓엔진의 주연소기용 분사기로 사용될 수 있는 액체-기체 동축형 스월분사기에 대하여 점화초기 분사기 냉각온도에 따른 점화시험을 수행하였다. 초기 냉각온도에 따라 점화 시 산화제 분무의 액상으로의 천이시기가 달라지며, 충분한 냉각을 통해 산화제 분무의 증기압을 낮춘 경우 산화제 분무의 상 천이 시기를 나타내는 화염 quenching 현상이 일찍 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

친환경적인 개발을 위한 환경성검토 강화방안-경주도 남양주시 개발예정지를 대상으로- (Consideration of Environmental Assessment for the Nature-Oriented Development-The Case Study of Development Area in Namyangju, Kyounggi -Do-)

  • 김정호;이경재
    • 한국환경생태학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.39-56
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    • 2001
  • 본 연구는 국토의 친환경적 개발을 위한 제도적 장치 중 하나인 환경성검토의 강화방안을 마련하고자 경기도 남양주시 오남면 팔현리 일대의 골프장개발예정자를 대상으로 한 환경성검토서를 분석하였으며, 또한 대상지의 정확한 평가를 위해 현존식생도, 녹지자연도, 군집의 발달기원, 천이단계, 군집의 희소성, 식물의 희소성 판단의 6개 항목을 선정, 적용한 결과 본 대상지는 개발계획읜 축소. 조정항목으로 판단되었다. 친환경적인 개발을 위한 환경성검토 강화방안을 계획적인 측면에서는 적정대상지의 선정과 이식수목의 산정을 제도적인 측면에서 표토보존 및 이용에 관한 법률과 자연훼손보상제도를 제안하였다. 추가조상대상지역(면적: 1.436, DGN 7이 254, 587$\m^2$. DGN7(8)이 207,235$\m^2$ DGN 5가 163,259$\m^2$, DGN 2는 184,129$\m^2$로 나타나 대상지와 추가조사지역 일부를 포함한 적정대상지를 선정하였다. 이식수종은 성상별로 소나무 1종, 낙엽활엽교목 19종, 낙엽활엽아교목 11종, 낙엽관목 30종, 만경목 11종이었고, 이식가능면적은 639,310$\m^2$이었으나, 보존지역을 제외한 실제 이식가능한 지역은 275, 366$\m^2$으로 나타났다. 대상지의 내 이용가능한 표토량은 137.681㎥이었으며, 보존지역 중 불가피한 훼손면적은 43,938$\m^2$로 나타나 이에 상응하는 가치의 습지나 소생물권 등을 조성하여야 할 것이다.

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한라산 황칠나무 집단의 구조 및 생육동태 (Population Structure and Growth Dynamics of Dendropanax morbifera Lev.(Araliaceae) in Mt. Halla)

  • 김세현;정헌관;장용석;김선창
    • 한국자원식물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.248-256
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    • 2004
  • 천연도료 황칠자원을 보전하고 육성하기 위한 육종계획의 일환으로 한라산 황칠나무 천연집단의 식생구조, 공간분포 및 생육동태 등 생태적 특성을 조사한 결과, 중요치(Ⅳ)가 높은 수종은 구실잣밤나무, 서어나무, 황칠나무, 종가시나무, 가시나무, 동백나무, 당단풍 등인 것으로 조사되었으며 , 모든 조사구에서 공통적으로 출현한 수종은 구실잣밤나무와 서어나무 2종이었다. 층위별 황칠나무의 적산중요치는 상층에서 17.2%, 중층 12.9%, 하층 10.3%로 비교적 높은 우점도를 나타내고 있었으며, 분포형은 상층, 중층, 하층에서 확률분포하는 것으로 나타났다. 황칠나무 임분은 낙엽활엽수인 서어나무를 우점으로 하는 군집에서 종가시나무, 구실잣밤나무 등의 상록활엽수를 우점으로 하는 군집으로 진행되는 천이단계에 있었으며, 황칠나무는 이들 임분에서 주로 상층의 아우점종이거나 중층의 우점종으로 나타났다. Morisita's index를 통한 공간분포는 치수(seedling)와 어린개체 (sapling)들은 대체로 모수로서 추정되는 성숙목으로부터 떨어진 곳에 집중분포하는 경향을 보였으나, 성숙목(Mature tree)은 규칙 분포하는 양상이었다. 결론적으로, 황칠나무는 다른 상록활엽 수들과 동반하여 집단 확산이 일어나며 , 집단의 확산을 위한 치수의 발생과 생장에 있어서 주변의 임분구조에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 개체군의 동태를 예측한 결과, 낮은 직경급의 밀도가 높고 높은 직경 급의 밀도가 낮은 전형적인 역J자형 분포를 보였다.

부착규조지수와 영양단계 평가를 이용한 남대천, 연곡천과 사천천의 수질 평가 (Assessment of Water Quality in Namdae-Stream, Yeongok-Stream and Sacheon-Stream Using Trophic Status and Epilithic Diatom Indices)

  • 김용진;이옥민
    • 생태와환경
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    • 제43권1호
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    • pp.117-128
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    • 2010
  • 본 연구는 2008년 5월부터 2009년 2월까지 양양의 남대천, 강릉의 연곡천과 사천천의 이화학적 수질, 영양단계 및 부착규조를 이용한 생물학적 수질평가를 실시하였다. 남대천, 사천천 및 연곡천의 이화학적 수질은 일부 공사구간 및 하류 정점을 제외하고, BOD가 $2mg\;L^{-1}$ 이하의 농도로 대체적으로 양호한 것으로 나타났으며, 하류정점의 경우 남대천과 사천천이 해수에 의한 염도의 영향과 폐쇄하구의 특성상 영양염의 농축 등 오염이 진행되고 있는 것으로 나타났다. 영양단계 판정결과 남대천은 전지점이 대체적으로 중영양단계를 나타내며, 연곡천은 상류에서 하류로 갈수록 부영양화가 진행되고, 사천천은 전체적으로 부영양단계로 나타났다. 영양단계의 판정은 각 정점간의 결과와 영양염의 유엽 정점을 잘 반영하고 있으나, 강우 및 유량의 변화로 계절별 영양단계는 큰 차이를 나타냈다. 생물학적 수질평가 결과, 남대천은 하류 정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-빈부수성 이고, TDI는 50 이하로 생물학적 수질이 대체로 양호한 것으로 나타났으며, 일부 공사구간과 하류정점은 $\beta$-중부수성이며, TDI는 70 이상으후 생물학적 수질이 다소 오염된 것으로 나타났다. 연곡천은 $\beta\sim\alpha$-빈부수성이며, TDI는 40 이하로 대체적으로 생물학적 수질이 양호한 것으로 나타났으며, 사천천은 2008년 5월과 2009년 2월의 상류정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-중부수성 이며, TDI는 70 이상으로 오염된 것으로 나타났다. 상관분석 결과, 생물학적 수질평가 지수인 DAIpo와 TDI 간에 높은 상관성을 나타냈다. 또한 규조지수인 DAIpo와 TDI는 BOD보다 수질 영 양단계(TSI)와 상관성이 높은 것으로 나타났다.

한국형 달탐사 임무 예비 설계 소프트웨어의 개발 (Development of Korean Preliminary Lunar Mission Design Software)

  • 송영주;박상영;최규홍;심은섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.357-367
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    • 2008
  • 향후 우리나라의 달탐사 임무에 대비하여 순간 추력을 이용한 한국형 달탐사 예비 임무 설계 소프트웨어를 개발하였다. 달 탐사 임무 수행을 위한 지구 출발 단계, 달 천이 단계, 달 도착 및 임무 수행 궤도 단계를 포함한 임무 설계가 이루어 졌다. 이 소프트웨어를 이용하면 순간 추력을 사용한 최적의 달탐사 비행궤적을 설계할 수 있다. 이를 바탕으로 우리나라의 우주 발사체인 KSLV-II를 사용할 때의 발사 가능한 달 탐사선의 최대 질량을 산출하여 보았다. 아울러 심우주 추적망을 이용하여 탐사선의 추적 가능 여부에 대한 해석이 이루어 졌으며 탐사선과의 통신, 태양 전지판의 지향점 해석 그리고 식기간의 분석을 위한 지구-달-탐사선-태양 간의 기하학적 위치에 대한 해석도 함께 이루어졌다.

CIGS 박막 반응메카니즘 및 생성공정의 이해

  • 김우경
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.24-24
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    • 2010
  • Chalcopyrite $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 화합물 반도체는 고효율 박막태양전지의 광 흡수층으로 사용되는 물질 중 가장 우수한 효율 (19.9%, NREL 2008)을 보유하고 있다. CIGS는 직접천이형 에너지밴드갭 (direct bandgap)을 가지고 있고, 광흡수계수가 $1{\times}10^5\;cm^{-1}$로서 반도체 중 서 가장 흡수율이 높은 재료에 속하여 두께 $1{\sim}2\;{\mu}m$의 박막으로도 고효율의 태양전지 제조가 가능하고, 또한 장기적으로 전기광학적 안정성이 매우 우수한 특성을 지니고 있다. 현재 고효율 CIGS 셀생성을 위해 널리 사용되고 있는 CIGS 흡수층 성장공정은 "co-evaporation(동시증발법)"과 2-step 공정이라 불리는 "sputter-selenization(스퍼터-셀렌화)" 방법이다. 동시증발법은 개별원소 Cu, In, Ga, Se 들을 고진공 분위기에서 고온 ($550{\sim}600^{\circ}C$)기판위에 증착하는 방법으로 소면적에서 가장 좋은 효율(~20%)을 보이는 공정이다. 하지만, 고온, 고진공 공정조건과 대면적 증착시 온도 및 조성 불균일 등의 문제점 등으로 상용화에 어려움이 있다. 스퍼터-셀렌화 공정은 1단계에서 스퍼터링 방식으로 CuGaIn 전구체를 증착하고, 2단계에서 고온($550{\sim}600^{\circ}C$)하에 $H_2Se$ 혹은 Se vapor와 반응시켜 CIGS를 생성한다. 일본의 Showa Shell와 Honda Soltec 등에 의해 이미 상업화 되었듯이, 저비용 대면적으로 상업화 가능성이 높은 공정으로 평가되고 있다. 하지만, 2단계에서 사용되는 $H_2Se$ 및 Se vapor의 유독성, 기상 Se과 금속전구체 간의 느린 셀렌화 반응속도, 셀렌화반응 후 생성된 CIGS 박막 두께방향으로의 Ga 불균일분포, 생성된 CIGS/Mo 계면 접착력 저하등의 문제점들이 해결되어야만 상업화에 성공할 수 있을 것이다. 본 Tutorial에서는 CIGS 물질의 열역학 상평형과 반응메카니즘에 대해 설명하고, 다양한 생성 공정들을 소개할 것이다.

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휴경 연차에 따른 휴경지 군락내 식생 특성 (Floristic Composition of Plant Community in Set-Aside Fields with Regard to Seral Stages)

  • 강병화;마경호;심상인
    • 한국환경농학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.53-59
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    • 2003
  • 휴경지의 식생 특성을 묵밭과 묵논과 같이 토양의 수분상태가 다른 조건과 휴경 연차에 따라 조사하였다. 같은 묵논이라도 습한 상태로 휴경한 경우와 건조한 상태로 휴경한 경우 식생의 차이가 컸으며, 건조한 상태에서 다년생으로의 천이가 빠르게 일어났다. 천이 단계는 휴경 기간보다 휴경지의 토양 조건에 더욱 큰 영향을 받았다. 묵밭의 경우 휴경 2년차에 우점하였던 돌콩, 칡, 쑥, 새팥 노랑물봉선 등은 휴경이 6년간 진전된 경우 칡, 억새, 돌콩, 쑥 등의 순으로 우점도가 변하였다. 논을 건답상태로 휴경한 경우 3년차에는 들깨풀, 돼지풀i 강아지풀 등이 주요 우점 초종이었으나 7년차에는 억새, 미국쑥부쟁이, 쇠치기풀 등이 우점하여 다년생으로 천이되었다. 논을 습답 조건으로 휴경한 경우 수생 잡초가 우점하였다. 7년차에는 갈대, 돌콩, 부들, 고마리가 우점하였으나, 11년차에는 갈대, 줄, 고마리, 부들이 우점하는 초종이었다. 휴경지의 식물종 다양성은 건조한 토양 조건보다 다소 습한 조건의 토양에서 높게 나타났다.