• 제목/요약/키워드: Debris Cloud

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SPH 기법을 이용한 고속충돌 파편의 운동에너지와 분산거동 연구 (A Study on the Kinetic Energy and Dispersion Behavior of High-velocity Impact-induced Debris Using SPH Technique)

  • 사공재;우성충;김태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권5호
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    • pp.457-467
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    • 2016
  • 본 연구에서는 입자완화 유체동역학기법을 이용하여 고속충돌에 의해 생성된 파편 및 파편운의 분산거동을 고찰하였다. 충격구와 표적판은 모두 알루미늄 소재를 대상으로 하였으며 해석을 통해 예측한 파편운의 장축 및 단축의 길이와 참고문헌의 실험값을 비교하여 기법의 타당성을 검증하였다. 검증된 SPH 기법을 기반으로 1.5~4 km/s의 속도 범위에서 고속충돌 및 파괴 해석을 수행하였으며 이에 따른 파편의 분산 거동을 운동에너지 관점에서 평가하였다. 표적판 뒤에 배치된 관측판상에 분포된 파편의 최대 분산반경은 충돌속도가 증가함에 따라 증가하였다. 충돌시 발생하는 파편의 분산 거동을 바탕으로 손상범위 예측을 위한 경험식을 도출하였고, 파편 운동에너지의 95 %는 최대분산반경의 50 % 이내에 집중됨을 확인하였다.

다양한 형상의 우주 물체와 충돌 각도를 고려한 우주 구조물의 초고속 충돌 시뮬레이션 연구 (Hypervelocity Impact Simulations Considering Space Objects With Various Shapes and Impact Angles)

  • 신현철;박재상
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.829-838
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    • 2022
  • 본 연구에서는 다양한 형상의 우주 물체와 우주 구조물 사이의 충돌 각도를 고려한 초고속 충돌(Hypervelocity impact) 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 비선형 구조 동역학 전산 해석 프로그램인 LS-DYNA의 완화 입자 유동법(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)을 사용하여 초고속 충돌 현상을 묘사하였으며, 금속 재료의 비선형 거동을 구현하기 위하여 Mie-Grüneisen의 상태 방정식과 Johnson-Cook의 재료 모델을 사용하였다. 구, 정육면체, 원기둥 및 원뿔 형상의 다양한 형상의 우주 물체를 이용하였으며, 우주 구조물은 알루미늄 평판(200 mm×200 mm×2 mm)으로 모델링되었다. 우주 물체가 우주 구조물 대비 4.119 km/s의 상대 속도로 충돌하는 시뮬레이션을 수행하여 동일 질량을 갖는 다양한 형상의 우주 물체와 우주 구조물 사이의 0°, 30° 및 45°의 충돌 각도를 고려하였을 시 초고속 충돌에 의하여 발생되는 파편운(debris cloud) 형상을 분석하였다. 동일한 운동 에너지를 갖는 우주 물체는 형상의 차이로 인해 모두 다른 파편운이 형성되었다. 더불어 충돌 각도의 증가에 따라 파편운의 크기가 줄어드는 경향을 확인하였다.

운석의 초고속 충돌 관통현상 해석을 위한 SPH 매개변수 (SPH Parameters for Analysis of Penetration Phenomenon at Hypervelocity Impact of Meteorite)

  • 이성수;서송원;민옥기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권10호
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    • pp.1738-1747
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    • 2003
  • Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), a pure Lagrangian numerical method, is applied to analysis of penetration phenomenon of bumper plate which is installed outside of spacecraft hull to protect the spacecraft against hypervelocity meteorite impact. Effects of SPH parameters, such as artificial viscosities, smoothing lengths, numbers of particles and time increments, are analysed by comparing the SPH simulation results with experimental ones with regard to subsequent formation of debris cloud. An optimum range of parameter values is determined by error analysis and various SPH numerical results are compared with experiments.

DEBRIS DISKS AND THE ZODIACAL LIGHT EXPLORED BY THE AKARI MID-INFRARED ALL-SKY SURVEY

  • Ishihara, Daisuke;Takeuchi, Nami;Kondo, Toru;Kobayashi, Hiroshi;Kaneda, Hidehiro;Inutsuka, Shu-ichiro;Oyabu, Shinki;Nagayama, Takahiro;Fujiwara, Hideaki;Onaka, Takashi
    • 천문학논총
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    • 제32권1호
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    • pp.67-71
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    • 2017
  • Debris disks are circumstellar dust disks around main-sequence stars. They are important observational clues to understanding the planetary system formation. The zodiacal light is the thermal emission from the dust disk in our Solar system. For a comprehensive understanding of the nature and the evolution of dust disks around main-sequence stars, we try a comparative study of debris disks and the zodiacal light. We search for debris disks using the AKARI mid-infrared all-sky point source catalog. By applying accurate flux estimate of the photospheric emission based on the follow-up near-infrared observations with IRSF, we have improved the detection rate of debris disks. For a detailed study of the structure and grain properties in the zodiacal dust cloud, as an example of dust disks around main-sequence stars, we analyze the AKARI mid-infrared all-sky diffuse maps. As a result of the debris disks search, we found old (>1 Gyr) debris disks which have large excess emission compared to their age, which cannot be explained simply by the conventional steady-state evolution model. From the zodiacal light analysis, we find the possibility that the dust grains trapped in the Earth's resonance orbits have increased by a factor of ~3 in the past ~20 years. Combining these results, we discuss the non-steady processes in debris disks and the zodiacal light.

P/2010 A2: Dynamical properties of dust and fragments

  • Kim, Yoonyoung;Ishiguro, Masateru
    • 천문학회보
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    • 제41권2호
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    • pp.51.1-51.1
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    • 2016
  • We revisited a recent dust emission observed at a main-belt asteroid P/2010 A2 in terms of dynamical properties of dust particles and large fragments. This is a continued research that we made a presentation at the Korean Astronomical Society 2016 Spring Meeting, but we have strengthened the dynamical analysis of the ejecta to afford the conclusive evidence for the enigmatic phenomenon. We thus constructed a model to reproduce the morphology of the dust cloud based on the dust dynamics, and succeeded in reproducing the observed morphologies in different epochs over several years. For further analysis, we reconstructed the proper motion of large fragments with respect to the dust emission source estimated from our dust model. We found that (i) the dust cloud morphologies and (ii) observed trajectories of fragments are reasonably explained only when we assumed that both were ejected from a position where no object was detected from any observations. This result suggests that the original body was shattered by an impact, leaving only debris into space. In this presentation, we will compare our results with impact laboratory studies and provide an impact interpretation of the P/2010 A2 activity.

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심층신경망 기반 우주파편 영상 추적시스템 인식모델에 대한 연구 (A Study on the Deep Neural Network based Recognition Model for Space Debris Vision Tracking System)

  • 임성민;김진형;최원섭;김해동
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.794-806
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    • 2017
  • 지속적으로 우주파편이 증가하고 있는 상황에서 국가 우주자산을 안전하게 보호하고 우주개발국으로서 우주환경 보호에 관심을 가지는 것은 중요하다. 우주파편의 급격한 증가를 막기 위한 효과적인 방법 중 하나는 충돌위험이 큰 우주파편들, 그리고 임무가 종료된 폐기위성을 직접 제거해 나가는 것이다. 본 논문에서는 영상기반 우주파편 추적시스템의 안정적인 인식모델을 위해 인공신경망을 적용한 연구에 대해 다루었다. 한국항공우주연구원에서 개발한 지상기반 우주쓰레기 청소위성 테스트베드인 KARICAT을 활용하여 우주환경이 모사된 영상을 획득하였고, 깊이불연속성에 기인한 영상분할 후 각 객체에 대한 구조 및 색상 기반 특징을 부호화한 벡터를 추출하였다. 특징벡터는 3차원 표면적, 점군의 주성분 벡터, 2차원 형상정보, 색상기반 정보로 구성되어있으며, 이 범주를 기반으로 분리한 특징벡터를 입력으로 하는 인공신경망 모델을 설계하였다. 또한 인공신경망의 성능 향상을 위해 입력되는 특징벡터의 범주에 따라 모델을 분할하여 각 모델 별 학습 후 앙상블기법을 적용하였다. 적용 결과 앙상블 기법에 따른 인식 모델의 성능 향상을 확인하였다.

입자완화 유체동역학 기법을 이용한 레이돔 조류충돌해석 (Bird Strike Analysis of Radome Using Smoothed Particle Hydrodynamics Technique)

  • 윤강식;김영진;김문수;김지현;김태형;윤시영;박성균;서원구;오동호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.743-751
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    • 2017
  • To evaluate the structural integrity of the helicopter radome, we performed bird strike analysis using SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) technique. Since the SPH method is a meshfree method, there is no phenomenon such as mesh tangling and it is suitable to predict the dispersion behavior of debris and debris cloud generated by high-speed impact. In order to observe the scattering direction of fractured bolts, the analysis were performed under the condition that the fracture occurs at the proof load. As a result of bird strike analysis, there is no secondary damage as well as the damage due to, the dispersion behavior of the bird model, and the scattering of the fractured bolts and radome. From the additional analysis that were performed to determine the actual bolt fracture, only plastic deformation is predicted since the maximum stress of the bolt does not exceed the ultimate stress.

다양한 두께의 우주 구조물에 대한 다양한 충돌 조건의 초고속 충돌 해석 연구 (Hypervelocity Impact Analyses Considering Various Impact Conditions for Space Structures with Different Thicknesses )

  • 류원희;최지우;양효석;신현철;심창훈;박재상
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.43-57
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    • 2023
  • 우주 물체 및 우주 구조물의 초고속 충돌 시뮬레이션을 LS-DYNA를 사용하여 수행하였다. 구형, 원뿔형, 및 속이 빈 원통형의 다양한 형상의 우주 물체는 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)를 사용하여 모델링하였다. 다양한 두께의 우주 구조물은 직접 충돌 영역과 간접 충돌 영역으로 나누어, 각각 SPH 및 유한 요소를 사용하여 나타내었다. 초고속 충돌에서 금속 재료의 비선형 거동을 나타내기 위하여 Johnson-cook 재료 모델과 Mie-Grüneisen 상태 방정식을 사용하였다. 우주 물체의 형상, 우주 구조물의 두께, 충돌 각도, 및 충돌 속도의 다양한 충돌 조건을 고려하였다. 파편운은 우주 물체와 우주 구조의 초고속 충돌로 인해 발생되며, 발생된 파편운의 형상을 정량적으로 분석하였다. 본 연구의 모든 충돌 조건에서, 원뿔 형상의 우주 물체로 인한 파편운이 가장 위험한 형상임을 확인하였다.

톱니상 폴립의 내시경적 진단, 치료와 추적 관리 (Endoscopic Diagnosis, Treatment, and Follow-up of Serrated Polyps)

  • 김덕환
    • Journal of Digestive Cancer Research
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    • 제11권1호
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    • pp.30-34
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    • 2023
  • Since the 1990s, serrated polyps have been established to contribute to intermediate cancer development, and their importance has begun to be recognized. Serrated polyps are morphologically difficult to detect through endoscopy, and an effective resection method has not been established. Among serrated polyps, studies on sessile serrated lesions, with a relatively high risk of colorectal cancer transformation and detected with difficulty, are in progress. Studies to date describe the endoscopic features as mucus cap, surface debris or stool, attenuation of underlying vasculature, cloud-like surface, dark spots in crypts, and ill-defined irregular border. Additionally, it is expected that relatively large serrated polyps can be safely removed through cold snare resection. A plan for an effective management of serrated polyps through continuous research in the future is warranted.

멀티 카메라와 SfM 기법을 활용한 해식애 모니터링 적용가능성 평가 (Assessing the Applicability of Sea Cliff Monitoring Using Multi-Camera and SfM Method)

  • 유재진;박현수;김동우;윤정호;손승우
    • 한국지형학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.67-80
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    • 2018
  • This study used aerial and terrestrial images to build a three-dimensional model of cliffs located in Pado beach using SfM (Structure from Motion) techniques. Using both images, the study purposed to reduce the shadow areas that were found when using only aerial images. Accuracy of the two campaigns was assessed by root mean square error, and monitored by M3C2 (Multiscale Model to Model Cloud Comparison) method. The result of the M3C2 in closed areas such as sea cave and notch did not express the landforms partly. However, eroded debris on sea cliffs were detected as eroded area by M3C2, as well as in captured pictures by multi-camera. The result of this study showed the applicability of multi-camera and SfM in monitoring changes of sea cliffs.