• 제목/요약/키워드: D-optimal Design

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3차원 엮임 재료의 파라메트릭 모델링 및 수치적 재료 특성 분석 (Parametric Modeling and Numerical Simulation of 3-D Woven Materials)

  • 심이찬;하승현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.331-338
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    • 2020
  • 본 논문에서는 열린 셀 구조의 3차원 마이크로 엮임 재료에 대해서 다양한 전산 시뮬레이션을 수행하고 재료의 특성을 수치적으로 분석하였다. 엮임 재료에 대한 수치 해석의 정확도를 높이기 위해서 각 축 방향별 와이어 사이의 간격을 6개의 변수로 매개화 하였으며, 기존의 정육면체 대신에 사면체의 요소로 바꾸어 엮임 재료의 기하학적 형상을 더 사실적으로 구현하였다. 개선된 수치모델에 대해서 상용 프로그램을 이용해 기계적, 열역학적, 유체역학적 해석을 수행하였으며, 그 정확도를 검증하기 위해서 기존의 실험 결과와 비교하였다. 또한 x 및 y 방향으로 와이어 간격을 변화시켜 가며, 3차원 엮임 재료의 여러 물성치에 대한 파라메트릭 테스트를 수행하였으며, 물성치의 변화 경향 및 민감도를 살펴보았다. 이를 통해서 3차원 엮임 재료의 물성치 사이의 상관관계를 애슈비 차트와 함께 살펴보았으며, 기존의 벌크 형태의 금속 재료와는 다른 재료 특성들로 인해 그 활용도가 높을 것으로 기대한다.

원형관 및 납작관-평판휜 형상의 밀집형 열교환기에 대한 대류열전달 상관관계식 (Convective Heat Transfer Correlations for the Compact Heat Exchanger with Circular Tubes and Flat Tubes-Plate Fins)

  • 모정하
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권3호
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    • pp.291-299
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    • 2010
  • 본 연구에서는 열의 수가 세 개인 원형관 및 종횡비가 고려된 납작관-평판휜 형상의 밀집형 열교환기 내 공기의 유동 및 열전달 특성을 RNG $k-{\varepsilon}$ 난류모델을 적용하여 수치적으로 해석하였다. 수치조건의 범위는 원형관인 경우 1,000<$Re_D_h$<10,000이며, 납작관인 경우 1,000<$Re_{D_h}$<10,000 및 3.06$f\;=\;CRe^m_{D_h}$의 형태로, Colburn j 계수는 $j\;=\;CRe^m_{D_h}$ 형태로 상관관계식을 제시하였다. 이러한 상관관계식은 향후 원형관 및 납작관-평판휜 형상의 열교환기 설계시에 기본적인 자료로 충분히 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

무선 통신용 10GHz 대역 슬롯 패치 안테나 연구 (A study of 10GHz Slot Patch Antenna for Wireless Communication)

  • 박용욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.599-604
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    • 2021
  • 무선인터넷의 수요가 급증하게 되면서 현재 사용하고 있는 2.4 및 5GHz 통신 대역은 포화상태에 도달하여 성능과 속도가 저하되고 있다. 따라서 본 논문에서는 향후 사용 가능한 10GHz 대역의 슬롯 패치 안테나 동작 특성을 설계 변수인 폭(W)과 길이(L), sL, sW, feed L, feed W를 변화시키며 HFSS(: High Frequency Structure Simulator)를 통해 분석하고 이를 바탕으로 설계된 안테나를 유전율 4.4의 FR-4 기판을 사용하여 슬롯 패치 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 Network Analyzer를 이용하여 제작된 슬롯 패치 안테나의 주파수 동작 특성을 분석하였다. 제작된 슬롯 패치 안테나는 각각 중심주파수 10.23GHz, 반사손실 -32dB, -10dB 대역폭 420MHz으로 우수한 동작 특성을 보여주었다.

스팀 사용 저감을 위한 응축수 재활용 공정설계 및 경제성 평가 (Process Design and Economic Evaluation of Condensate Recycling Process for Steam Consumption Reduction)

  • 김진욱;최영렬;조형태;김정환
    • 공업화학
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    • 제31권6호
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    • pp.660-667
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    • 2020
  • 본 연구의 대상은 에폭시 레진 생산 공정으로 155 ℃ 이상의 고온 스팀을 열원으로 사용하고 있으며 공정에서 생성되는 응축수는 전량 버려지고 있다. 공정의 일부는 70 ℃ 이하의 저온으로 운전되므로 버려지는 응축수를 재활용하여 저온 공정의 열원으로 사용한다면 스팀 사용량 저감이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 응축수 재활용을 통해 폐열을 회수하여 스팀 사용량을 저감할 수 있는 공정을 제시하고 모델을 개발하였다. 최적의 응축수 재활용 공정을 찾기 위한 사례연구를 진행하였고, 각 사례의 연간 자본 비용 및 스팀 저감 비용을 비교하여 경제성 평가를 실시하였다. 제안된 공정에서 응축수 회수를 통해 저온 공정에 사용하는 스팀 사용량을 연간 최대 67.6%까지 저감하여 최대 연 522.1 백만원의 추가 수익의 확보가 가능함을 확인하였다.

Nonlocal bending, vibration and buckling of one-dimensional hexagonal quasicrystal layered nanoplates with imperfect interfaces

  • Haotian Wang;Junhong Guo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제89권6호
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    • pp.557-570
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    • 2024
  • Due to interfacial ageing, chemical action and interfacial damage, the interface debonding may appear in the interfaces of composite laminates. Particularly, the laminates display a side-dependent effect at small scale. In this work, a three-dimensional (3D) and anisotropic thick nanoplate model is proposed to investigate the effects of imperfect interface and nonlocal parameter on the bending deformation, vibrational response and buckling stability of one-dimensional (1D) hexagonal quasicrystal (QC) layered nanoplates. By combining the linear spring model with the transferring matrix method, exact solutions of phonon and phason displacements, phonon and phason stresses of bending deformation, the natural frequencies of vibration and the critical buckling loads of 1D hexagonal QC layered nanoplates are derived with imperfect interfaces and nonlocal effects. Numerical examples are illustrated to demonstrate the effects of the imperfect interface parameter, aspect ratio, thickness, nonlocal parameter, and stacking sequence on the bending deformation, the vibrational response and the critical buckling load of 1D hexagonal QC layered nanoplate. The results indicate that both the interface debonding and nonlocal effect can reduce the stiffness and stability of layered nanoplates. Increasing thickness of QC coatings can enhance the stability of sandwich nanoplates with the perfect interfaces, while it can reduce first and then enhance the stability of sandwich nanoplates with the imperfect interfaces. The biaxial compression easily results in an instability of the QC layered nanoplates compared to uniaxial compression. QC material is suitable for surface layers in layered structures. The mechanical behavior of QC layered nanoplates can be optimized by imposing imperfect interfaces and controlling the stacking sequence artificially. The present solutions are helpful for the various numerical methods, thin nanoplate theories and the optimal design of QC nano-composites in engineering practice with interfacial debonding.

바이오기업의 분산적 집중형 입지패턴에 관한 연구: 제약기업을 사례로 (A Study on Dispersed Concentration pattern of Biotechnology Companies Location: Case of Pharmaceutical enterprises)

  • 최유미;강명구
    • 한국경제지리학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.671-683
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    • 2011
  • 교통 및 통신의 기술적 발달은 기업에게 입지적 자유를 증가시켰고 이는 기업 조직의 공간 변화를 통해 더 큰 이윤을 창출할 수 있게끔 하였다. 기업의 공간조직은 기능별로 최적의 장소로 가려고 하며, 이로 인하여 기업 기능에 적합한 공간에서는 오히려 집적이 심화되는 현상을 보인다. 본 연구는"분산적 집중"현상에 대하여 그 실재를 검증하고자 바이오산업 중 제약기업을 사례로 하여 이들의 기능별 분절과 분산 입지의 경향, 그리고 분산된 기업 기능의 공간적 집적에 대하여 분석하였다. 연구 결과 기업 공간 조직의 분산 과정은 생산 규모가 확대되고 연구 기능이 고도화 될수록 분리되어 최종적으로 3개의 부문이 각각 분산 입지하는 것으로 나타났다. 기능의 공간적 집중 분석 결과, 본사는 서울에 집중되어 있으며 생산기능의 대부분은 경기도에, 연구개발 기능은 소수의 집적지로 집중하는 패턴을 보이고 있어 제약기업을 대상으로 했을 때 기업 기능의 분산적 집중 입지는 실제로 나타나고 있는 것으로 밝혀졌다.

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모바일 캐릭터의 광고기법에 따른 타켓별 유형분류와 소비자 반응 연구 (A Study of consumer's behavior and classifications by advertising techniques of mobile character)

  • 강대인;주효정
    • 디자인학연구
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    • 제17권2호
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    • pp.393-402
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    • 2004
  • 모바일광고는 이동성을 가진 PDA, 웹폰 등 모든 이동성 기기를 통 털어 정보화시대를 살아가는 모든 사람과 생활에 커다란 변화를 일으키며 앞으로 그 변화를 예측하기 어려울 정도로 기술과 적용범위를 넓혀가고 있다. 편재성, 도달성 ,편리성등의 속성을 지닌 모바일광고에 현재는 위치성, 정보성, 개인화가 더해져 단순한 음성통화의 기능만을 한 초기의 모바일광고의 기능에서 데이터 통신의 기능이 첨가되면서 모바일 인터넷 환경을 더욱 발전시키고 있으며 이동통신 단말기를 통해 음악, 그래픽, 음성, 문자 등을 기반으로 하는 SMS 형식, 그래픽형식, 왑 푸시방식의 SMS 형식, 리치미디어 형식으로 전해지고 있으며 이러한 형식 속에 모바일 캐릭터는 2D형식의 픽셀아트 기법과 동영상등의 그래픽 기법으로 뗄레야 뗄 수 없는 상관관계로 존재하고 있다. 이에 본 논문에서는 뉴미디어 시대의 기업 마케팅에 있어서 핵심이라 할 수 있는 모바일 광고속의 모바일 캐릭터의 역할과 중요성을 인식하고, 모바일 시장의 활성화를 위해 마케팅 도구로서의 모바일 캐릭터의 모형들을 현재까지 개발되어 상용화되어지고 있는 이동통신사들의 타켓별 고객서비스를 기준으로 분류하고 그에 따른 소비자의 반응을 설문조사를 통해 연구하여 그에 따른 최적의 모바일 캐릭터의 기법을 제안하려 한다.

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마이크로그리드용 50kW급 PMSG 설계에 관한 연구 (A Study on Design of 50kW PMSG for Micro-grid Application)

  • 정문선;문채주;김형길;장영학;박태식
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.527-536
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    • 2014
  • 본 논문에서는 마이크로그리드 적용을 위한 50kW 풍력발전기를 설계하였으며, 발전기의 해석은 maxwell 2D 상용프로그램을 사용하였다. 특히 제안된 PMSG는 코깅토크를 줄이고자 offset과 skew를 적용하였다. 최적의 옵셋과 스큐는 2mm와 전기각 60도를 제안하였다. 부하운전시 모의결과는 평균 고조파 1.3%, 전압 322.41V, 전류 94.95A, 철손 9.73W, 와류손 73.68W, 동손 3.52kW로 나타났다. 계산된 발전기 용량은 61.56kW이며, 제안된 설계절차는 더 큰 용량의 발전기설계에 적용할 수 있다.

모터의 성능향상을 위한 마그네틱 센서의 3차원 전자장 해석 (3D Electromagnetic Analysis of Magnetic Sensor for Improvement of Motor)

  • 심상오;김기찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.2381-2387
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    • 2013
  • 본 논문에서는 전동기의 속도 센서로 사용되는 마그네틱 센서의 3차원 전자장 해석 기술 및 분석 방법에 대하여 논하였다. 마그네틱 센서는 레졸버 및 엔코더와 같은 속도센서에 비해 가격이 싸고 활용성이 높은 장점이 있는 반면, 정밀도가 낮으며 외부 자기장에 대하여 간섭을 많이 받는 단점이 존재한다. 마그네틱 센서는 전동기가 회전할 때 사인과 코사인 파형이 발생된다. 그러나 홀 소자 근처에서의 자기적 노이즈로 인하여 사인 및 코사인 신호가 왜곡이 발생하여 각도 오차로 나타난다. 본 논문에서는 마그네틱 센서의 홀 소자의 적절한 위치 선정과 주위에 적절한 요크를 다꾸찌 방법에 의해 최적 설계를 수행하여 이러한 왜곡을 방지하고자 하였다. 해석방법으로는 3차원 유한요소법을 이용하여 해석의 정밀도를 높였다.

Optimization of membrane fouling process for mustard tuber wastewater treatment in an anoxic-oxic biofilm-membrane bioreactor

  • Chai, Hongxiang;Li, Liang;Wei, Yinghua;Zhou, Jian;Kang, Wei;Shao, Zhiyu;He, Qiang
    • Environmental Engineering Research
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    • 제21권2호
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    • pp.196-202
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    • 2016
  • Membrane bioreactor (MBR) technology has previously been used by water industry to treat high salinity wastewater. In this study, an anoxic-oxic biofilm-membrane bioreactor (AOB-MBR) system has been developed to treat mustard tuber wastewater of 10% salinity (calculated as NaCl). To figure out the effects of operating conditions of the AOB-MBR on membrane fouling rate ($K_V$), response surface methodology was used to evaluate the interaction effect of the three key operational parameters, namely time interval for pump (t), aeration intensity ($U_{Gr}$) and transmembrane pressure (TMP). The optimal condition for lowest membrane fouling rate ($K_V$) was obtained: time interval was 4.0 min, aeration intensity was $14.6 m^3/(m^2{\cdot}h)$ and transmembrane pressure was 19.0 kPa. And under this condition, the treatment efficiency with different influent loads, i.e. 1.0, 1.9 and $3.3kgCODm^{-3}d^{-1}$ was researched. When the reactor influent load was less than $1.9kgCODm^{-3}d^{-1}$, the effluent could meet the third discharge standard of "Integrated Wastewater Discharge Standard". This study suggests that the model fitted by response surface methodology can predict accurately membrane fouling rate within the specified design space. And it is feasible to apply the AOB-MBR in the pickled mustard tuber factory, achieving satisfying effluent quality.