• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.33-42
• /
• 2021

현대 전투기는 정안정성 완화 개념을 적용하여 기동성과 성능을 향상시키는데, 천음속 비행영역에서는 충격파 형성과 더불어 감속기동 중 발생하는 공력중심 전방이동 현상에 의해 갑작스런 기수 들림이 발생하는 경향을 갖는다. 또한 천음속 중간 받음각 비행영역은 항공기 모델링이 어려워 모델 기반의 제어 방식은 이 문제를 해결하는데 한계를 갖는다. 이번 논문에서는 초음속 경전투기 모델을 이용하여 천음속 영역에서 감속선회 기동 중 모델 기반 증분형 동적 모델역변환 방식의 천음속 피칭모멘트 보상 제어(TPMC)와 모델과 센서를 기반으로 하는 Hybrid 증분형 동적모델 역변환(IDI) 제어의 성능을 분석하였다. 분석 결과, Hybrid 증분형 동적모델 역변환 제어는 천음속 피칭모멘트 보상 제어에 비해 빠른 초기 반응과 동등한 최대 수직가속도 제한 성능을 가지면서 조종사가 예측 가능한 비행성을 제공하여 천음속 중간 받음각 비행영역에서 하중제한 초과 방지 제어기의 성능을 크게 개선하였다.

• Composites Research
• /
• 제34권5호
• /
• pp.296-304
• /
• 2021

본 연구에서는 유한요소법(FEM)에 기반한 CF/PEKK 열가소성 복합재 고속 열 성형 해석을 수행하였고 제작 공정을 예측 및 검증하였다. 대표적인 L 형 구조물 모델에 대해 트리밍 여유에 따른 성형성을 응력, 두께, 주름분포를 분석하였다. 그 결과, 블랭크의 트리밍 여유가 증가할수록 구조물의 성형성이 향상하는 것을 확인하였다. 특히 두께 및 주름 분포 측면에서 해석 모델과 실험 결과를 비교하여서 고속 열 성형 모델의 타당성을 검증하였다. 제작된 구조물은 시차 주사 열량 분석법 및 이미지 분석법을 통해 결정화도와 기공률이 측정되었다. 제작된 열가소성 구조물의 전 영역 기공률은 평균 0.75%, 결정화도는 약 21%로 항공기에 적용 가능한 수치로 평가되었다. 따라서 본 연구를 토대로 열가소성 복합재 고속 열 성형 공정에 대해 효과적인 예측이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.501-517
• /
• 2021

과학·기술의 발전이 시대의 변화를 주도하는 현시대에, 본 연구는 학생들이 과학과 관련된 사회적 논쟁(SSI)에 대해 민주적이며 비판적으로 참여할 수 있는 소양을 지녀야 하며, 주체적이고 참여적인 시민으로서 위치되어야 할 것이라는 입장을 지지한다. 그에 따라 초등학생을 대상으로 사회적인 실천을 강조하는 동아리 활동을 진행하였으며, 학생들이 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람으로 위치짓는지/되는지, 또한 상충되는 위치짓기 양상은 무엇인지 탐색하였다. 이 연구에서 위치는 기후변화에 대해 어떠한 행위를 수행할 수 있는 사람인지에 대한 권리와 의무의 집합으로 정의한다. 서울 소재 A초등학교 6학년 학생 11명을 대상으로 2019년 3-7월까지 46차 시에 걸쳐 활동이 수행되었으며, 비디오 및 오디오 자료, 인터뷰 자료 등이 지속적비교방법에 의해 분석되었다. 크게 세 스텝의 수업 과정에서 학생들은 다음과 같이 서로 다른 위치짓기를 나타냈다. 스텝 1의 지구온난화 모델링 활동에서 학생들은 '적극적인 학습자'로 위치되었으나 동시에 '견습생'으로서 제한적으로 위치되는 모순을 나타내기도 했다. 스텝 2의 학생주도연구 활동에서는 '연구를 설계하고 수행하는 과학자'이자 SSI 관련 지식의 논쟁적인 본성에 대해서는 결정을 '기피하는 자'로 위치되는 한계도 드러냈다. 스텝 3의 사회적인 실천과정에서는 '변화를 만들기 어려운 초등학생'이라는 위치에서 '변화를 만들어내는 참여적인 시민'으로 새롭게 위치짓는 모습을 보였다. 본 연구는 과학 교육을 통해 학생들이 참여적이고 민주적인 시민으로 성장할 수 있는 가능성을 보여주었다는 점에 의의가 있다. 아울러 학생들이 드러냈던 위치짓기의 상충점과 한계를 해결하기 위한 교육학적인 방법을 논의했다.

• 기록학연구
• /
• 제19호
• /
• pp.57-102
• /
• 2009

최근, 웹을 이용한 기록정보의 유통과 이용이 증가하고, 정보적 활용 가치가 제고되어 웹사이트를 이용한 기록정보서비스가 기록관의 중요업무로 부각되고 있다. 웹을 이용한 기록정보서 비스의 핵심은 이용자가 원하는 기록정보의 검색을 용이하게 하는데 있다. 검색을 용이하게 하기 위해서는 검색시스템의 기본 메커니즘인 이용자질의와 기록정보표현의 매칭의 정확성이 요구된다. 이를 위해 기록정보 관리자들은 다양한 정보표현 도구를 이용하고 있지만, 이용자들은 여전히 정보검색 과정에서 어려움을 겪고 있다. 이를 개선하기 위해 본 연구에는 기록물의 기술정보 메타데이타를 중심으로 정보자원을 구조화하여 이용자 질의의 접근점을 확장하고, 의미있는 매칭을 통해 지식자원화된 검색결과값을 제공하기 위해 토픽맵 기반의 기록정보 검색시스템을 구축하고자 한다. 구축대상은 웹사이트를 이용하는 불특정 이용자이며, 구축범위는 국가기록포탈의 기록자원 중 대통령 기록물로 선정하였다. 구축단계는 다음과 같다. 1)기록물의 기술정보 메타데이타를 중심으로 토픽맵 기반의 기록정보서비스를 위한 온톨로지 모델을 설계한다. 2)설계한 온톨로지 모델을 바탕으로 국가기록포탈에서 추출한 정보자원목록을 에디터를 이용해 토픽맵으로 반입하여 검색시스템으로 구현한다. 3)구축된 검색시스템의 사용자 인터페이스에서 테스트질의를 통해 토픽맵기반 검색시스템의 특징을 확인하고 그 의미를 평가한다. 최종적으로, 의미적 추론에 의한 연관 네비게이션검색을 확인하고, 분산된 기록정보자원 간의 연계된 결과값을 통해 지식자원화의 가능성도 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권8호
• /
• pp.8-14
• /
• 2019

조류 충돌은 항공 운항에서 안전에 관한 가장 중요한 설계 요인이며 고정익 및 회전익 항공기에 심각한 손상을 가하는 원인 중 하나로 분류된다. 본 연구를 통해 조류 충돌 과정을 오일러-라그랑지안 기법을 적용하여 헬리콥터에 장착된 복합재 블레이드의 응답을 MSC.DYTRAN 소프트웨어로 모사하였다. 임의의 라그랑지안 오일러리안(ALE) 방법과 적절한 상태 방정식을 선정하여 조류 모델링에 적용하여 복합재로 구성된 로터 블레이드의 앞전의 조류충돌 구조 건전성을 입증하였다. 조류충돌 해석을 적용하기 위해서 블레이드 앞전 물성치와 조류의 강도와 물성의 차이가 크기 때문에, 충돌 후 조류의 파편을 유체로 가정하여 Euler 요소로 적용하였다. 조류충돌 해석을 통해 설계된 로터 블레이드의 앞전 구조는 조류 충돌에 대해 새의 크기(50.8mm)를 적용하여 TSAI-FILL 파괴기준으로 1.18의 여유마진을 확인하였다. 복합재 블레이드의 조류충돌 해석 결과는 충분히 신뢰성을 가진 것으로 평가되며 다양한 해석조건으로 시험을 대체할 것으로 평가할 수 있다. 향후 제시된 방법으로 다양한 하중 조건, 다양한 조류 모델링을 적용하여 로터 블레이드의 구조 안정성을 평가할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권8호
• /
• pp.15-22
• /
• 2019

무선 센서 네트워크는 적은 비용이 들고 낮은 전력으로 구동할 수 있는 센서들이 넓은 범위에 분포한 네트워크이다. 이때 센서들이 주변의 환경을 감시하고 계측한 정보들을 인근의 센서들에게 멀티홉 방식으로 전송하여 최종적으로 모든 데이터들이 베이스 스테이션으로 보내지는 네트워크가 무선 센서 네트워크이다. 여기서 무선 센서 네트워크에 대한 대부분의 연구는 한 위치에 고정되어 주변을 감시하는 정적 센서가 주가 되어왔다. 하지만 정적 센서만으로 이루어진 네트워크와 달리, 드론을 이용하여 네트워크를 구성하게 된다면 네트워크의 전체 커버리지와 에너지 소모를 보다 효율적으로 관리할 수 있다. 본 논문에서는 네트워크를 이루는 드론들에 대한 환경을 모델링하기 위해 전송 전력 모델과 비디오 인코딩 모델을 수식화하여 소개한다. 또한 드론의 효율적인 배치를 위하여 우선순위 지도를 설계하고, 이를 기반으로 커버리지와 에너지를 고려하여 드론들을 배치하는 방식을 보여준다. 다양한 시뮬레이션을 통하여 정적 센서 기반의 네트워크보다 드론 기반의 무선 센서 네트워크에서 더 적은 수의 센서로 커버리지를 증가시키고 소모되는 에너지는 줄여준다는 것을 보여준다. 구체적으로는 정적 센서와 드론의 수가 동일한 가운데 커버리지는 최대 30 퍼센트의 향상이 있고, 에너지 측면에서는 평균 25 퍼센트의 전체 네트워크의 에너지 소모를 줄이면서도 정적 센서 네크워크와 드론 기반 네트워크의 커버리지가 동일하게 유지됨을 보여준다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권1호
• /
• pp.42-50
• /
• 2019

국내 산업이 발전함에 따라 유해화학물질의 사용이 급속도로 증가하고 있고, 이에 따른 화학사고 역시 증가하고 있다. 대부분의 화학사고는 저장시설에서 화학물질의 누출로 인해 발생하지만, 갑작스러운 고온 고압으로 인해 저장시설이 파열됨으로써 내부의 물질이 순간적으로 방출되는 사고 역시 발생하고 있다. 이것을 catastrophic failure라고 부르며 그 빈도는 매우 낮지만, 발생했을 때 피해 규모는 매우 크다. 국내에서는 2013년 울산의 한 현장에서 물탱크의 파열로 인해 3명의 사망자를 포함한 15명의 사상자가 발생하였고, 전 세계적으로 1919년부터 2004년까지 저장시설의 순간 전량 방출 사고가 64건 발생하였다. 저장시설에서 위험물질이 누출될 경우 외부로의 확산을 방지하는 방류벽이 존재하지만, 저장시설의 파괴로 물질이 순간적으로 방출되는 경우 내부 물질이 방류벽 바깥으로 넘치는 현상이 발생한다. 이를 월파 현상 또는 overtopping 이라 한다. 해외에서는 저장시설의 순간 전량 방출 사고에 따른 overtopping 효과를 실험을 통해 연구해왔다. 본 연구에서는 선행연구를 바탕으로 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션을 이용하여 국내 규정을 준수하는 방류벽의 설계 조건별 overtopping 효과를 확인해 보았다. 그 결과, 방류벽 용량의 최소기준을 만족한 상태에서 높이가 높아지고 설비와의 거리가 가까워짐에 따라 내부 물질이 방류벽 외부로 빠져나가는 현상은 줄어들었다. 추가로 대기조건 및 물질의 종류, 방류벽 형상에 따른 overtopping의 효과를 확인함으로써, 순간 전량 방출 사고의 피해를 고려한 방류벽의 설계 방향 및 저감 대책을 제시하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.22-31
• /
• 2019

국내 외 건설공사에서 건물의 전 생애주기 동안에 발생되는 정보의 관리 및 통합이 가능한 BIM 적용이 활발해지고 있다. BIM을 시공단계에 활용할 경우 공기단축, 재시공 감소, 협업능력 향상 등의 효과가 있다. 그러나 국내 BIM 지침서 정의수준 부족, 설계 기준의 미비 때문에 시공단계에 BIM을 적용하는데 한계가 있다. 특히, 설계 단계에 비해 시공단계에서는 MEP 분야는 그 중요성이 훨씬 커진다. 따라서 본 연구는 시공단계의 MEP 분야에서 BIM활용도를 높이기 위하여, 시공 BIM MEP 모델 요구조건 체크리스트를 개발하였다. 체크리스트 개발을 위하여 국내 외 BIM 지침서 및 시공 BIM이 적용된 민간 공공 공사의 사례를 분석하였다. 지침서 및 사례를 토대로 작성객체 31개, 속성기준 31개, 총 62개의 시공 BIM 모델 요구조건을 도출하였다. 도출한 62개의 요구조건을 활용목적과 필요사항으로 구분하여 시공 BIM MEP모델 요구조건 체크리스트를 제안하였다. 본 연구에서 제안한 체크리스트를 실무에서 활용한다면 시공단계 MEP BIM 모델의 활용도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한 학문적인 측면에서 시공단계 BIM 모델의 표준화된 지침서 개발에 활용될 기초연구로서 의미가 있다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.74-82
• /
• 2019

4차 산업혁명을 통해 지능형 연결 사회를 기반으로 한 스마트 시티가 형성되고 있다. 스마트 시티에서 태양 에너지를 비롯한 신재생 에너지의 사용이 증가하고 있으나, 신재생 에너지의 모니터링 및 관리의 어려움으로 인한 시스템 수요가 증가하고 있다. 또한 환경 및 물리적 요인에 대한 데이터를 수집하고 모니터링하기 위한 무선 센서네트워크 기반 IoT 기술이 접목되고 있으나, 실시간 측정을 위한 안정적인 전원 공급이 필수적인 상황이다. 이에 본 논문에서는 LoRaWan을 비롯한 IoT 기술 기반의 스마트 시티에 적용할 수 있는 효율적인 태양 에너지 기반 전력 관리 기법에 대하여 제안하였으며, 이를 기반으로 태양광 패널 시스템의 오동작 방지 및 모니터링을 수행할 수 있다. 제안한 기술을 통해 태양광 패널 시스템에서 생성된 전력을 최대로 출력하여 각 그리드에 분배할 수 있으며, Simulink 기반 시스템 모델링과 실시간 에뮬레이션을 기반으로 효율성을 입증하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.143-152
• /
• 2019

본 논문에서는 LNG 벙커링 바지에 대한 예인안정성을 평가하였다. 친환경 에너지원인 LNG(액화천연가스)의 전환을 위한 인프라로 LNG 벙커링 바지가 개발되고 있다. LNG 벙커링 바지는 예인줄에 연결되어 이동하는 부선의 형태이기 때문에 LNG 공급용 부선의 예인안정성의 확보는 LNG 벙커링 바지 뿐 만아니라 주변 항해 선박의 안전을 위해 매우 중요하다. LNG 벙커링 바지의 예인안정성을 초기설계 단계에서 추정하기 위해 예인시뮬레이션을 위한 수치코드를 개발하였다. 초기설계 단계에서 활용 가능하도록 운동방정식에는 조종수학그룹 모델이 적용되었고 조종미계수에는 경험식이 적용되었다. 개발된 수치코드의 유효성을 확인하기 위해 발표된 계산 및 모형시험 결과와 비교하였다. 개발된 수치코드를 이용하여 LNG 벙커링 바지의 선미 스케그 면적과 예인 위치의 변화에 따른 예인시뮬레이션을 수행하였다. 수행된 시뮬레이션을 통해 설계된 선미 스케그 면적의 적정성을 확인하였다.