• 제목/요약/키워드: 평균충돌력

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교각에 작용하는 선박의 충돌력 산정에 대한 연구 (The Study for the Evaluation of the Ship Collision Force to the Substructure of Bridges)

  • 홍관영;이계희;정현
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.738-741
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    • 2010
  • 최근 국내에서 해상교량 건설이 증가하면서 교량에 충돌하는 선박의 충돌력에 대한 관심도 증가하지만 선박충돌력에 대한 국내 기준은 AASHTO LRFD에 근거를 두고 있는 실정이다. AASHTO LRFD에 의한 선박충돌력은 Woisin의 평균충돌력 개념에 바탕을 두고 있으며, 충돌속도가 증가함에 따라 AASHTO LRFD에서 제시하는 충돌력의 변화곡선을 따르고 있다. 하지만 AASHTO에서 제시된 충돌력 변화곡선은 선박의 최대충돌력 변화곡선과 같이 선형적 변화를 보이는 반면, 본 선박 충돌해석 결과의 평균충돌력은 최대충돌력의 선형적 변화거동과 일치하지 않는 것으로 나타났다. 따라서 본 논문에서는 선박의 비선형 충돌해석을 통하여 AASHTO LRFD에 의해 산정되는 선박충돌력의 부적절성을 거론하였다.

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교각에 작용하는 설계선박충돌력 산정에 관한 연구 I : 평균충돌력 (A Study for the Evaluation of Ship Collision Forces for the Design of Bridge Pier I : Mean Collision Force)

  • 이계희;홍관영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3A호
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    • pp.199-206
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    • 2011
  • 현재 국내에서 사용되고 있는 교량의 선박충돌력에 대한 설계기준은 Woisin의 실험으로부터 제안된 평균충돌력을 적용한 AASHTO LRFD에 기반을 두고 있다. 이러한 평균충돌력의 보수성을 평가하기 위하여, 본 연구에서는 비선형 유한요소해석을 토대로 선박의 질량-가속도의 관계, 선수의 변형-운동에너지의 관계를 이용하여 선수충돌시 발생하는 평균충돌력을 산정하고 이를 AASHTO 설계기준과 비교하였다. 그 결과, 선박의 크기에 따른 평균충돌력의 변화는 해석에서 얻어진 평균충돌력에 비해 매우 보수적이지만 경향은 일치하는 것으로 나타났다. 그러나 속도에 따른 평균충돌력의 변화는 충돌속도에 비례하는 설계기준의 값과는 달리 선수의 소성거동에 지배를 받는 것으로 나타났다.

골프공에 가해진 운동량과 평균력 (Momentum and Average Force applied to Golf Ballm)

  • 신광성;이양원
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.157-158
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    • 2011
  • 골프채로 공을 치면 골프공은 충돌로 인하여 커다란 속도로 긴 거리를 날아간다. 본 논문에서는 골프채와 골프공이 충돌 한 후의 운동량의 크기를 구하고자 한다. 또한 골프채와 골프공의 충돌 시간과 공에 작용한 평균력을 구한다. 우리는 물체에 작용하는 충격량은 물체의 운동량의 변화화 같음을 알 수 있다. 그리고 평균력은 시간에의해 변하는 힘 대신에 어떤 물체의 실제 힘과 똑같은 충격량을 주는 일정한 힘임을 알 수 있다.

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신경망 모델을 이용한 선박-교각 최대 충돌력 추정 연구 (Peak Impact Force of Ship Bridge Collision Based on Neural Network Model)

  • 왕지엔;노재규
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.175-183
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    • 2022
  • 선박과 교각이 충돌하면 생명과 안전에 큰 위협이 될 수 있다. 따라서 선박-교각 충돌력 영향 인자를 식별하고 다양한 충돌 조건에서의 충돌력에 대한 연구의 필요성이 있다. 본 논문에서는 선박-교각 충돌의 유한요소 모델을 설정하고, 수치 시뮬레이션을 통해 선적상태, 운항속도, 충돌 각도의 세 가지 입력조건을 조합하여 50가지 케이스에서의 선박-교각 최대 충돌력을 계산하였다. 계산된 유한요소해석 결과를 사용하여 신경망 추정 모델을 학습하고 최대 충돌력을 추정함으로써 빠른 시간에 최대 충돌력을 추정하는 프로세스를 제안하였다. 신경망 예측 모델은 가장 기초적인 역전파 신경망과 시간정보를 고려할 수 있는 순환신경망인 Elman 신경망 2가지 모델을 사용하였다. 10가지 케이스의 테스트 데이터로 시험한 결과 Elman 신경망을 사용했을 경우에 평균상대오차가 4.566%로 역전파 신경망보다 나은 최대 충돌력 추정이 가능함을 확인하였고 8가지 케이스에서 5%이하의 상대오차를 보여 주었다. 본 신경망을 이용한 최대 충돌력 추정법은 유한요소해석을 수행하지 않아도 되므로 계산 시간이 짧아 선박 항해 중 충돌을 회피할 수 없는 경우 피해를 최소화하는 의사결정의 기초 방법으로 사용할 수 있다.

야구 선수에서의 견관절 내부 후방 충돌 -5예에 대한 예비보고- (Posterior Internal Impingement of the Shoulder in Baseball Players -Preliminary Report of 5 Cases Study-)

  • 김영규;최광운
    • 대한정형외과스포츠의학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.36-42
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    • 2005
  • 목적: 야구 선수에서 발생한 견관절 내부 후방 충돌에 대해 관절경 소견 및 치료 결과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 내부 후방 충돌로 진단하였던 5예를 대상으로 평균 15개월 추시하였다. 전 예에서 후기 거상기에 견관절 후방에 동통을 호소하였고, 외전 $120^{\circ}$에서 과수평-외전을 추가한 재위 검사상 전 예에서 양성을 보였다. 관절경하에 파열된 후방 관절와 순이나 SLAP 병변은 봉합하였고 회전근 개는 변연 절제하였으며 전방 관절낭 인대는 3예에서 관절낭 중첩술, 2예에서 관절낭 열 수축술을 시행하였다. 결과는 동통, 운동 범위, 운동 복귀 수준 등을 조사하였다. 결과: 관절경 소견상 전 예에서 후상방 관절와 순의 fraying이 있었고 2예에서는 후상방 관절와 순의 flap 파열, 1예에서는 제2형 SLAP 병변이 동반되었다. 전 예에서 극상근 건에 fraying이 관찰되었고 1예에서는 부분 파열을 보였다. 또한 전 예에서 $90^{\circ}{\sim}120^{\circ}$ 외전 및 외회전 상태에서 관절와 순에 회전근 개가 충돌하는 현상을 관찰할 수 있었다. 결과는 투구 시 전 예에서 동통이나 불안감은 없었으며, 평균 활동력은 이환 전의 활동력에 비해 평균 88% ($80{\sim}100%$)로 회복되었다. 결론: 내부 후방 충돌의 확진은 관절경 검사를 통해 가능할 것으로 사료되었으며, 내부 충돌의 원인이 되는 전방 미세 불안정성과 후방 관절낭 구축에 대해 전방 관절낭 중첩술이나 수축술 및 후방 관절낭 신연 운동은 비교적 만족스러운 결과를 보였다.

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족관절의 골-연골성 골극증 - 족관절 전방 충돌 증후군 - (Osteochondral Ridge of Ankle Joint - Anterior Impingement Syndrome of Ankle Joint -)

  • 이승구;우영균;송석환;권순용;이화성;정진화;오재찬
    • 대한정형외과스포츠의학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.71-74
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    • 2002
  • 목적 : 중년기이후의남성에서, 경골 원위 관절면의 전방이나, 거골경부의배부, 또는거골과경골의원위부관절면양측에골극이발생하여족관절배굴장애와통증을호소하는소위, 족관절전방충돌증후군(족관절전방부위골-연골성골극증)의수술경과및방사선학적검사상골극발생부위의특이성을알아보고자한다. 대상및방법 : 1994년3월부터2001년3월까지본대학부속성모병원정형외과에서족관절전방충돌증후군으로진단되어수술가료한14명17족관절(양측3예)를대상으로하였다. 14명17족관절(양측이환3예)중우측이13예, 좌측이4예였고, 14명모두남자였고, 평균연령은47세였다. 명백한족관절외상력은없었으나, 족관절통증(특히배굴시)과쪼그려앉기장애가주소로서평균15개월(4개월$\~$3년11개월) 이상증상이계속되었고, 특별한운동기왕력은없었다. 수술전X-선, 배굴및척굴위측방X-선, CT그리고, 술후X-선과임상과정을최단18주에서최장26개월(평균13개월)까지추적하였다. 결과 : 족관절측부X-선상거골골극이10예로가장많았고, 경골골극이5예(유리골편2례), 그리고거골과경골양측골극형성이2예였다. 14예는족관절전측방도달법을이용하여골극및유리골편을절제하였고, 나머지3예는관절경을이용하였다. 술 후 2주경부터는일상생활보행을허용하였으며, 수술후평균13개월추적조사에서골극이나충돌증후군의재발은없었다. 결론: 족관절전방충돌증후군은운동량이많은중년기남자에빈발하며, 거골경부전방의골극형성이주요원인이었다. 족관절배굴및척굴X-선및CT가진단에도움이되며수술적으로골극을제거하여치료할수있었다.

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1, 2단계 충돌 증후군과 회전근 개 파열 환자의 등속성 근력 비교 (Comparison of Isokinetic Strength between Stage 1,2 Impingement Syndrome and Rotator Cuff Tear)

  • 김덕원;주해균;정재은
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제13권1호
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    • pp.53-57
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    • 2010
  • 목적: 1, 2단계 충돌 증후군과 회전근 개 파열이 있는 환자 사이의 근력 결핍 차이를 비교하였다. 대상 및 방법: 43명의 1, 2단계 충돌 증후군 환자 군 (1군)과 21명의 회전근 개 파열 환자 군 (2군)을 대상으로 하였다. 외회전, 내회전, 외전과 내전의 근력을 $60^{\circ}/sec$ 등속성 검사로 평가했다. 몸무게로 보정한 양측의 최대 우력, 총 일의 양, 평균 근력과 동측의 주동근과 길항근의 비율을 측정하였다. 결과: 양 군에서 몸무게로 보정한 최대 우력의 결핍은 외전에서 각각 $28.48{\pm}23.76%$ (1군), $29.12{\pm}32.81%$ (2군) (p=0.929), 내전에서 $7.20{\pm}13.98%$, $18.94{\pm}19.52%$ (p=0.021), 외회전에서 $16.88{\pm}13.76%$, $25.80{\pm}24.07%$ (p=0.221), 내회전에서 $14.15{\pm}25.67%$, $29.02{\pm}35.06%$ (p=0.059)로 측정되었다. 평균 근력과 총 일의 양에서 2군은 1군과 비교하여 내전력과 내회전력의 결핍이 유의하게 증가되었다. 결론: 2군에서 1군보다 더 큰 근력 결핍을 보였다. 1, 2단계 충돌 증후군 에서 3단계로 진행 시내회전과 내전 근력 결핍 변화가 더 크게 나타날 가능성이 있다.

스퍼터링으로 제조된 비정질 카본박막의 특성

  • 박형국;정재인;손영호;박노길
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.131-131
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    • 1999
  • 비정질 카본 박막은 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성, 윤활성, 전기절연성, 화학적 안정성, 그리고 광학적 특성을 가진 재료로서 플라즈마 CVD를 이용한 합성방법으로 제조된 박막이 주로 연구되고 있다. 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 다양한 조건의 카본 박막을 제조하였다. 카본 박막의 제조는 이온빔이 장착된 고진공 증착 장치를 이용하였고 시편의 청정시 사용된 이온빔의 조건은 빔 전압이 500V, 빔 전류는 0.1mA/cm2로 기판 청정을 거친 후 DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 흑연을 증발시켜 박막을 제조하였다. 기판과 타겟의 거리는 13cm로 고정시킨 후 타겟 전류는 1A로 유지하면서 30분간 증착하였다. 기판은 Si-wafer와 glass를 주로 사용하였으며 기판 인가전압, 아세틸렌 유량, 기판 온도등을 변화시켜가면서 각각 카본 박막을 제조하였다. 비정질 카본박막의 막은 평균 두께는 0.4~1.2$\mu\textrm{m}$이며 SEM을 이용하여 단면의 성장구조를 관찰하였다. 라만 분광분석과 FTIR 분광분석을 통하여 비정질 카본 박막의 결합특성을 조사하였고 scratch tester를 이용하여 박막의 밀찰력을 관찰하였다. 제조된 박막의 두께는 아세틸렌 가스 이용시 1$\mu\textrm{m}$ 이상의 박막의 제조가 가능하였으며 카본 박막의 라만 분광특성은 고체 탄소 물질의 S와 G-peak으로 구성되어 있으며 기판 인가전압, 아세틸렌 가스 유량 변화에 따른 peak의 위치 이동 및 FWHM의 변화를 관찰하였다. RFIR 결과는 아세틸렌 가스의 유량이 증가에 따라 C-H 결합 분포가 증가며 기판 인가 전압이 증가할수록 C-H 결합분포가 감소하는 경향이 나타냈다. 이는 이온 충돌 효과에 따라 결합력이 약한 C-H 결합이 우선적으로 파괴되는 현상으로 생각되어 진다. Scartch tester 측정 결과 박막의 밀착력은 실험조건에 따른 경샹성은 보이고 있지 않으나 10N 정도이며 60N 이상의 강한 밀착력을 가진 박막도 제조되었다.

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축 압축력과 수압하의 손상된 원통의 잔류 강도 추정을 위한 설계식 (Design Equation for Predicting the Residual Strength of Damaged Tubulars Under Combined Axial Compression and Hydrostatic Pressure)

  • 조상래
    • 대한조선학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.44-56
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    • 1989
  • 최근 배와의 충돌이나 중량물의 낙하 또는 건조, 설치 및 운영과정 중 예기치 않은 충격 하중으로 인한 해양 구조물의 손상 과정이나, 손상 후의 잔류 강도에 관한 연구가 많은 관심을 끌고 있다. 잔류 강도의 경우, 축 압축력 하의 손상된 원통의 거동에 관한 연구는 많이 이루어진 편이나 수면하 부재가 손상을 입는 경우, 즉 수압을 포함한 복합하중 하의 손상된 원통의 거동에 관한 연구결과는 거의 발표되지 않은 상태이다. 본 논문에서는 수압과 압축력에 대한 손상 원통의 잔류 강도를 추정할 수 있는 수치 해석 방법을 제안하고, 관련된 실험 결과들과 비교하여 검증하였다. 또한 이 방법을 사용한 수치 해석 결과를 바탕으로 간편한 설계식을 유도하였다. 이 설계식에 의한 추정 값과 실험 결과를 비교한 바, 그 비의 평균이 1.037이고 COV(coefficient of variation)는 10.1%가 되었다.

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이온빔 보조 증착으로 제조된 카본 박막의 특성 연구

  • 손민규;박형국;손영호;박노길;정재인
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.132-132
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    • 1999
  • 카본 박막은 내마모성, 내산성, 윤활성 및 높은 경도를 가지고 있어, 경질 박막 및 기능성 박막으로 주목을 받고 있으며 그 응용 분야가 매우 크다. 본 연구는 전자빔(Electron Beam)을 카본 grain을 증발시킴과 동시에 아르곤 보조 이온빔을 조사시켜 이온에너지에 따른 박막의 물성변화를 관찰하였다. 특히 본 연구에서 이용한 이온빔 증착 장치의 장점은 이온 충돌 에너지의 조절이 가능하다는 것이다. 카본 박막의 제조는 이온빔이 증착된 고진공 증착 장치를 이용하였고 이원빔원으로는 Oxford Applied Research 사의 RF 방전형 이온빔을 이용하였다. 배기장치는 유회전펌프와 터보펌프를 사용하였다. 기판은 홀더에 장착하기 전에 전처리를 거친 후 용기 내에서 이온빔에 의해 2차 청정을 하였다. 빔전압이 500V, 빔 전류는 4mA/cm2 및 RF power를 400W로 하여 기판 청정을 거친 후 전자빔을 이용하여 흑연을 증발시켜 박막을 제조하였다. 이때 이온빔 전압을 100~500V, RF power를 400~550W 으로 조절하였다. 카본 grain을 Si 및 Slide Glass 기판위에 1$\AA$/sec의 증착율을 유지하면서 증착하였다. 카본 박막의 박막은 평균두께는 0.3~0.4$\mu\textrm{m}$이며 SEM을 이용하여 단면을 관찰하였다. 라만 분광분석을 통하여 비정질 카본 박막의 결합특성을 조사하였고 scratch tester를 이용하여 박막의 밀착력을 관찰하였다. 그리고 카본 박막의 전도도 특성을 알고자 비저항을 측정하였으며, 박막의 성분 분석을 위한 AES 분석을 하였다. 1)AES 결과:표면에서와 박막 내부에서는 불순물인 산소나 질소의 함량이 거의 존재하지 않음을 관찰하였다. 2)경도:1,000~1,400kg/mm2 3)라만 분광 분석:300V의 이온 에너지를 분기로 박막 구조의 변화에 의한 스팩트럼의 변화를 보였다. 4)비저항:10-2~10-1$\Omega$.cm

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