• Title/Summary/Keyword: Calculation of appropriate scale

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선체진동해석(船體振動解析)에 있어서의 유효전단강성도(有效剪斷剛性度) (On the Effective Shear Rigidity in Ship Vibration Analysis)

  • 김극천;최수현
    • 대한조선학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.45-53
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    • 1985
  • For the analysis of vertical vibrations of a ship's hull, the Timoshenko beam analogy is accepted up to seven or eight-node modes provided that the system parameters are properly calculated. As to the shear coefficient, it has been a common practice to apply the strain energy method or the projected area method. The theoretical objection to the former is that it ignores lateral contraction due to Poisson's ratio, and the latter is of extreme simplifications. Recently, Cowper's and Stephen's shear coefficient formulas have drawn ship vibration analysts' attentions because these formulas, derivation of which are based on an integrations of the equations of three-dimensional elasticity, take Poisson's ratio into account. Providing computer programs for calculation of the shear coefficient of ship sections modeled as thin-walked multicell sections by each of the forementioned methods, the authors calculated natural vibration characteristics of a bulk carrier and of a container ship by the transfer matrix method using shear coefficients obtained by each of the methods, and discussed the results in comparision. The major conclusions resulted from this investigation are as follows: (1) The shear coefficients taking account of the effects of Poisson's ratio, Cowper's $K_c$ and Stephen's $K_s$, result in higher values of about 10% in maximum as compared with the shear coefficient $K_o$ based on the conventional strain energy methods; (a) $K_c/K_o{\cong}1.05\;and\;K_s/K_o{\cong}1.10$ for ships having single skin side-shell such as a bulk carrier. (b) $K_c/K_o{\cong}1.02\;and\;K_s/K_o{\cong}1.05$ for ships having longitudinally through bulkheads and/or double side-shells in the portion of the cargo hod such as a container carrier. (2) The distributions of the effective shear area along the ship's hull based on each of $K_o,\;K_c\;and\;K_s$ are similar each another except the both end portions. (3) Natural frequencies and mode shapes of the hull based on each of $K_c\;and\;K_s$ are of small differences as compared each other. (4) In cases of using $K_c\;or\;K_s$ in ship vibration analysis, it is also desirable to have the bending rigidity be corrected according to the effective breadth concept. And then, natural frequencies and mode shapes calculated with the bending rigidity corrected in the above and with each of $K_o,\;K_c\;and\;K_s$ result in small differences as compared each another. (5) Referring to those mentioned in the above (3) and (4) and to the full-scale experimental results reported by Asmussen et al.[17], and considering laboursome to prepare the computer input data, the following suggestions can safely be made; (a) Use of $K_o$ in ship vibration analysis is appropriate in practical senses. (b) Use of $K_c$ is appropriate even for detailed vibration analysis of a ship's hull. (6) The effective shear area based on the projected area method is acceptable for the two-node mode.

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다상유동 전산모사를 통한 공학 규모의 cathode processor의 성능평가 (Performance Evaluation to Develop an Engineering Scale Cathode Processor by Multiphase Numerical Analysis)

  • 유병욱;박성빈;권상운;김정국;이한수;김인태;이종현
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.7-17
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    • 2014
  • 용융염 전해정련공정은 사용후핵연료로부터 전기화학적인 방법을 통해 음극에서 우라늄을 회수 하는 공정이다. 이 때 우라늄은 약 30wt%의 염을 포함하고 있어 순수한 우라늄을 얻기 위해서는 염을 제거하는 Cathode Process (CP)가 필수적이다. CP는 대량의 우라늄을 처리해야 하므로 파이로공정의 난관중의 하나로 인식되고 있으며, 우라늄의 순도가 최종적으로 결정되는 단계이므로 매우 중요한 공정이다. 현재, 이에 대한 연구는 주로 실험적 방법에 근거 하고 있어 염 제거 공정 중 온도, 압력, 염 가스의 거동을 관찰하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는, 공정의 운전 조건에 대해 적합한 수학적 모델을 이용하여 전산모사 해석을 진행하였다. 본 연구는 증류부에서 염 가스의 증류 량, 확산계수에 의해 계산된 장치 내 염 가스의 이동 그리고 응축부에서의 응결속도를 중점적으로 연구하였다. 장치내의 각각의 염 가스 거동을 정의하기 위해 Hertz-Langmuir 관계식, Chapman-Enskog Theory, ANSYS-CFX의 상용 코드를 사용하였다. 그리고 HSC Chemistry에서 염의 물성 값을 이용하여 모델을 구성하였다. 본 연구의 전산모사 해석을 통해 얻은 연구 결과를 이용하여 염 가스의 거동과 장치의 최적 운전조건을 예측하였다. 따라서 본 해석 결과는 CP의 물리적 현상을 깊게 이해하는데 쓰일 뿐 아니라, 공학규모의 CP 장치를 상용규모로 확장하는데 이용 할 수 있다.

선로전압조정장치(SVR)가 설치된 고압배전선로에서 전기저장장치(ESS)의 최적운용 및 적정용량 산정방안 (Optimal Operation Method and Capacity of Energy Storage System(ESS) in Primary Feeders with Step Voltage Regulator(SVR))

  • 김병기;유경상;김대진;장문석;고희상;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.9-20
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    • 2018
  • 최근 국가의 3020정책에 따라 신재생에너지전원의 도입이 활발히 이루어지고 있는 상황이다. 하지만 신재생에너지전원중의 하나인 태양광전원이 대규모로 배전계통에 도입되어 운용될 경우, 태양광전원의 간헐적 특성에 의한 출력변동과 역조류에 의하여 수용가 전압은 규정범위($220V{\pm}6%$)를 벗어날 수 있는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위한 방안 중 하나로, 배전선로에 기설된 선로전압조정장치를 이용한 수용가 전압조정 방안이 제안되고 있으나, 기계적으로 동작하는 선로 전압조정장치의 특성으로 인하여, 탭 변경 시간동안 수용가의 전압이 규정범위를 벗어날 가능성을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 선로전압조정장치 탭 변경시, 기계적인 특성에 의하여 탭 동작이 지연되는 시간동안 전기저장장치를 도입하여 전압 문제를 해결할 수 있는 전기저장장치의 최적운용전략을 제시하고, 파라메타 분석법을 이용하여 선로전압조정장치와 협조하여 운용되는 전기저장장치의 적정위치 및 적정용량 산정방안을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 선로전압장치와 전기저장장치의 상호동작에 대한 최적운용 전략과 전기저장장치의 산정 알고리즘을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 선로전압조정 장치의 탭 변경 시간동안 수용가의 규정전압($220V{\pm}6%$) 여부를 검증함으로써, 본 논문에서 제안한 수법이 계통의 전압안정화에 기여할 수 있는 방안임을 확인하였다.

영상 색인용 VP-tree의 검색 범위 압축법의 개선에 관한 연구 (Study of Improvement of Search Range Compression Method of VP-tree for Video Indexes)

  • 박길양;이상곤;황재정
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.215-225
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    • 2012
  • 멀티미디어 데이터베이스에서는 검색 효율을 높이기 위해 다차원 공간에 기초한 색인 방법이 사용되고 있다. 그러나 이 방법은 거리 계산의 척도로 유클리드 거리를 이용하여야 한다는 전제가 있어 범용성이 떨어진다. 한편, 거리 공리의 성립을 전제로 하는 거리 공간에 기반한 색인 방법은 유클리드 거리 이외의 거리 척도를 이용할 수 있기 때문에 범용성이 높다. 본 논문에서는 거리 공간을 색인화하는 방법 중 하나인 VP-tree의 방법을 개선하고자 한다. VP-tree는 검색 시에 루트 노드로부터 검색 범위에 적합한 노드를 따라 최종에 이르는 리프 노드에 링크되어 있는 오브젝트와의 거리를 계산하고, 검색 범위에 적합한가를 검사한다. 그러나 리프 노드에서 거리 계산 횟수가 증가하면 검색 속도가 떨어지기 때문에 리프 노드에서 삼각 부등식을 이용한 범위 압축 방법에 주목하고 그 개량 방법으로서 질의 오브젝트에 대한 최근접점을 삼각 부등식의 기준점으로 이용하는 방법을 제안한다. 이 개량 방법에 의해 검색 범위를 크게 좁힐 수 있으며, 또한 거리 계산의 횟수도 꽤 줄일 수 있다. 실제로 10,000 건의 영상 데이터를 이용하여 시스템의 성능 평가를 진행해 본 결과 기존 방법에 비해 유사 영상의 검색 시간을 5%~12%까지 절감할 수 있었다.

대형평판재하시험 및 수치해석에 의한 풍화암 허용지지력 평가 (An Evaluation of Allowable Bearing Capacity of Weathered Rock by Large-Scale Plate-Bearing Test and Numerical Analysis)

  • 홍승현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권10호
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    • pp.61-74
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    • 2022
  • 최근 구조물 기초가 풍화암상에 위치하는 경우가 증가하는 추세로 풍화암상 기초의 적정 설계 지지력을 평가하고자 국내 지반조사서상 제안된 풍화암 기초 허용 지지력을 조사하였다. 조사 결과 몇몇 현장에 제안된 풍화암 허용 지지력은 약 400~700kN/m2 수준으로 그 편차가 큰 편이며 보수적인 값으로 판단되었다. 지반의 기초 허용 지지력은 설계 초기 기초 형식 결정에 중요한 지표로, 그 결정에 따라 공사비 및 공기에 큰 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 적정한 풍화암 지반의 허용지지력을 평가하고자 풍화암 지반에 대하여 총 6회의 대형 평판재하시험을 실시하고 지지력 및 침하 특성을 분석하였다. 시험 결과 지지력은 모두 1,500kN/m2이상으로 평가되었으며 기존 지지력 공식과 비교하였을 때 공내재하시험에 의한 지지력 평가식이 본 시험결과와 유사함을 확인하였다. 또한 대형 평판재하시험의 하중-침하 거동 역산에 의한 지반의 탄성계수는 공내재하시험의 탄성계수(E) 값 적용이 적절하다고 평가되었다. 본 연구에서의 대형 평판재하시험 결과 및 국내 타 현장에서의 평판재하시험 사례 등을 종합하여 볼 때 풍화암 허용 지지력은 1,000kN/m2 이상으로 평가된다. 그러나 기초 침하량은 기초 크기 증가에 따라 비례하므로 구조물 허용 침하량 기준에 따라 허용 지지력은 제한되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 수치해석적 방법으로 기초 크기 및 풍화암 두께에 따른 기초 예상 침하량을 평가하였으며, 풍화암 지반상 기초 허용지지력이 1,000kN/m2 이상일 수 있는 기초 크기 및 지반 조건을 표로 제안하였다. 이는 기초 설계 초기 기초 형식 결정에 유용하다고 사료된다.

Risk factor analysis of additional administration of sedative agent and patient dissatisfaction in intravenous conscious sedation using midazolam for third molar extraction

  • Shin, Dong-Whan;Cho, Jin-Yong;Han, Yoon-Sic;Sim, Hye-Young;Kim, Hee-Sun;Jung, Da-Un;Lee, Ho
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제43권4호
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    • pp.229-238
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    • 2017
  • Objectives: The primary purpose of this study was to investigate the factors related with additional administration of sedative agent during intravenous conscious sedation (IVS) using midazolam (MDZ). The secondary purpose was to analyze the factors affecting patient satisfaction. Materials and Methods: Clinical data for 124 patients who had undergone surgical extraction of mandibular third molar under IVS using MDZ were retrospectively investigated in this case-control study. The initial dose of MDZ was determined by body mass index (BMI) and weight. In the case of insufficient sedation at the beginning of surgery, additional doses were injected. During surgery, peripheral oxygen saturation, bispectral index score (BIS), heart rate, and blood pressure were monitored and recorded. The predictor variables were sex, age, BMI, sleeping time ratio, dental anxiety, Pederson scale, and initial dose of MDZ. The outcome variables were additional administration of MDZ, observer's assessment of alertness/sedation, intraoperative amnesia, and patient satisfaction. Descriptive statistics were computed, and the P-value was set at 0.05. Results: Most patients had an adequate level of sedation with only the initial dose of MDZ and were satisfied with the treatment under sedation; however, 19 patients needed additional administration, and 13 patients were unsatisfied. In multivariable logistic analysis, lower age (odds ratio [OR], 0.825; P=0.005) and higher dental anxiety (OR, 5.744; P=0.003) were related to additional administration; lower intraoperative amnesia (OR, 0.228; P=0.002) and higher BIS right before MDZ administration (OR, 1.379; P=0.029) had relevance to patient dissatisfaction. Conclusion: The preoperative consideration of age and dental anxiety is necessary for appropriate dose determination of MDZ in the minor oral surgery under IVS. The amnesia about the procedure affects patient satisfaction positively.

체험형 안전교육을 위한 학생 안전체험교육시설의 수요 분석 (The demand analysis of safety-experience-education-facilities for experiential type safety education)

  • 조진일;장재원;박성철;송병준;방영현;윤형욱
    • 교육녹색환경연구
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    • 제16권1호
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    • pp.1-11
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    • 2017
  • 본 연구는 학교 안전교육 7대 표준안에 기초하여 체험위주의 안전교육을 효과적으로 실시할 수 있도록 안전체험교육시설의 현황분석과 수요분석을 통해 학생 안전체험교육시설 설립을 위한 필요 시설수를 제시하고자 하였다. 학교 안전교육 7대 표준안 및 기존 안전체험관의 체험 프로그램을 분석하고, 그 분석을 토대로 학교급별 체험 프로그램을 추출하였다. 도출된 프로그램을 체험 공간화하여 설정하고, 이에 준하여 기존 안전체험시설을 현황분석 하였다. 그리고 이를 바탕으로 시설 확충 수요 산정을 위해 도출한 산출식을 활용하여 필요 시설 수(체험시설 약95개소, 체험차량 약55대)를 제시하였다. 이는 2015년 학령인구를 기준하여 체험차량의 분담비율을 정하고 필요 시설 수를 산정한 결과이다. 장기적으로는 체험시설의 단위 구축비용과 체험차량의 단위 구축비용의 실제적인 비교를 통한 적정비율을 산출하고, 이를 고려한 중 장기적인 필요 시설 및 차량에 대한 구축 계획 및 연차별 확충을 위한 별도 계획 마련이 필요하다.

장죽수도에서의 요각변화에 따른 조류에너지 생산량에 관한 연구 (A Study on the Tidal Energy Yield Capability according to the Yaw Angle in Jangjuk Strait)

  • 뜨란 바우억;최민선;양창조
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.982-990
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    • 2019
  • 최근 점점 더 많은 연구자와 정부에서 해양에너지 자원 개발에 대한 관심이 고조되고 있다. 장죽수도는 조류에너지 밀도가 높아 조류 발전소를 건설하기에 적합한 잠재적 후보지 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 ADCIRC 모델을 이용하여 장죽수도의 조류자원의 잠재량을 평가하기 위한 수치적 접근방식을 제시하고, 내부 코드를 이용하여 조석 특성을 입력 매개변수로 활용하여 1 MW급 규모의 조류에너지 변환장치를 대상으로 4개의 레이아웃으로 배열하고 후류 효과로 인한 연간 에너지 생산량에 관한 수치해석을 수행하였다. 그 결과 효율이 가장 좋은 배치는 연간 최대 12.96 GWh/year의 에너지를 생성할 수 있으며, 이 값은 후류 효과로 인한 에너지 손실을 고려하면 연간 0.16 GWh씩 감소될 수 있음을 보였다. 또한, 창낙조 때 터빈 요 각도를 변경함으로써 이 요소가 에너지 추출에 미치는 영향을 분석하였으며, 터빈 배열은 터빈 요 각도가 346°와 164°(북쪽에서 시계 방향으로)일 때 대조기와 소조기에서 차례로 최대 조류 에너지를 얻을 수 있었다.

함습공기를 이용한 고발열량 도시폐기물 소각로의 효율적 운전을 위한 수치 해석적 연구 (A Numerical Study for Effective Operation of MSW Incinerator for Waste of High Heating Value by the Addition of Moisture Air)

  • 신미수;신나라;장동순
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.115-123
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    • 2013
  • 도시폐기물 소각로는 일반적으로 전처리 설비가 필요 없고 대용량에 적합한 스토커타입의 소각로를 많이 사용하고 있다. 그러나 음식물 쓰레기의 직매립 금지 등에 따라 반입폐기물의 가연분이 증가하고 수분함량이 감소되어 폐기물의 발열량이 소각로 설치 초기에 비해 매우 증가하고 있는 실정이다. 이에 소각로 열부하의 증가에 따라 소각량 감소와 가동률 저하 등 소각로 운영에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 D시의 소각로를 대상으로 하여 소각량과 함습공기 양등 중요 변수에 따른 NO 모델을 포함한 난류반응 유동에 대한 일련의 전산해석을 수행하여 기초 자료를 축적하고 그것을 바탕으로 최근 도시 폐기물의 고 발열량화에 따른 문제점 및 해결방안에 대한 연구를 수행하였다. 이에 따라 운전조건 등을 최적화하여 기존의 운전시설의 활용을 극대화 하고자 하였다. 폐기물의 소각량을 저감하지 않고 고발열량화의 문제를 해결할 수 있는 실질적인 방법으로 연소용 공기에 수분의 양을 10%와 20%로 증가시키며 가습공기를 주입하는 방안을 검토하였다. 그 결과 연소공기의 비열증가와 상변화 등에 의하여 최대 화염온도의 감소가 발생하여 전반적인 소각로 내부의 온도가 낮아지는 것으로 나타났으며 그에 따라 NOx 발생량이 실질적으로 감소되는 것으로 나타났다. 특히 가습공기 20%주입시 기존에 설치되어 있는 SNCR 설비의 환원제 주입구 위치가 대부분 SNCR 반응에 적합한 온도 영역으로 나타나서 현재 고발열량 문제로 전혀 가동하지 못하고 있는 SNCR 설비의 재가동을 고려해 볼 수 있을 것으로 판단된다.