• 제목/요약/키워드: Design solution

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수리-역학적 복합거동 해석을 위한 OGSFLAC 시뮬레이터 개발 및 검증: 단상 유체 거동 해석 (Development and Verification of OGSFLAC Simulator for Hydromechanical Coupled Analysis: Single-phase Fluid Flow Analysis)

  • 박찬희;김태현;박의섭;정용복;방은석
    • 터널과지하공간
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    • 제29권6호
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    • pp.468-479
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    • 2019
  • 최근 대두되고 있는 지하공간 활용의 필요성 증대에 따라 지하공간의 안정적인 활용을 위해서는 수리-역학적 복합거동에 대한 이해가 필수적이다. 본 연구에서는 향후 국내 다양한 현장 및 지중 조건을 고려한 연구를 수행하는데 도구가 될 수 있는 수치해석을 위한 시뮬레이터를 개발하였다. 이를 위해 지중의 유체역학과 열역학, 역학을 해석하는 과학 소프트웨어 중 하나인 OpenGeoSys와 지반의 여러 역학적 문제들을 해석하는데 전문성을 지닌 FLAC3D를 연계하기로 하였다. 연동해석 기법에 대한 조사를 통해 OpenGeoSys를 주(master)로, FLAC3D를 종속(slave)으로 하여 연계 해석하는 파일 기반의 순차적 연계 방식으로 알고리즘을 개발하였다. 또한, 개발된 시뮬레이터의 검증을 위해 포화된 상태에서의 단상 유체 거동과 관련한 Terzaghi의 압밀 문제를 벤치마크 모델로 선정하여 비교 검증을 수행하였으며, 해석적 해와 수치해석의 결과가 잘 일치하는 것을 확인하였다.

대단면 지하 석회석 광산내 무풍관 국부통기 최적화 연구 (Optimization of the Unducted Auxiliary Ventilation for Large-Opening Underground Limestone Mines)

  • 응우엔반득;이창우
    • 터널과지하공간
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    • 제29권6호
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    • pp.480-507
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    • 2019
  • 본 논문은 무풍관 선풍기를 이용한 대단면 갱내 국부통기시스템의 최적화를 목적으로 한다. 갱내 맹갱도 형태의 작업공간을 대상으로 일련의 CFD분석과 현장실험을 수행하였다. 선풍기 위치, 운전방식 및 배치가 최적화의 주요 대상변수이다. 국부선풍기에서 토출되는 제트류는 대부분의 경우, 풍속이 15m/s이상으로 고속이므로 토출 후 갱도 바닥, 내벽, 천정 그리고 다른 선풍기에서 토출되는 제트류와 충돌할 가능성이 있다. 따라서 충돌시 상당한 에너지 손실이 발생하므로 통기 효율이 급격히 저하될 수 있다. 본 논문에서 최적 선풍기 간격은 제트류가 충돌 없이 최대의 유동거리를 유지할 수 있는 거리로 정의하며, 반면 단면상의 최적 위치란 갱도내벽과의 충돌 가능성이 최소화된 위치로 정의하였다. 따라서 선풍기 설치위치의 최적화는 통기의 효율뿐만 아니라 에너지 비용 또한 최소화가 가능하다. 3차원 CFD분석을 위하여 다양한 갱내 맹갱도 작업공간을 가정하였다. 무풍관 국부통기의 설계 및 최적화를 위하여 풍속 및 CO농도 분포를 CFD분석하였으며 동시에 비교 목적으로 현장실험을 수행하였다. 본 논문의 궁극적인 목적은 풍관을 사용하기 않는 국부통기시스템을 최적화함으로써 대단면 맹갱도 작업공간에 고효율, 저비용 국부통기를 가능케하여 깨끗하고 안전한 작업환경을 확보하기 위함이다.

Avoidance of Internal Resonances in Hemispherical Resonator Assemblies from Fused Quartz Connected by Indium Solder

  • 세르게이 사라플로프;이희남;박상진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.835-841
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    • 2013
  • Modern solid-state gyroscopes (HRG) with hemispherical resonators from high-purity quartz glass and special surface superfinishing and ultrathin gold coating become the best instruments for precise-grade inertial reference units (IRU) targeting long-term space missions. Designing of these sensors could be a notable contribution into development of Korea as a space nation. In participial, 40mm diameter thin-shell resonator from high-purity fused quartz, fabricated as a single-piece with its supporting stem has been designed, machined, etched, tuned, tested, and delivered by STM Co. (ATS of Ukraine) several years ago; an extremely-high Q-factor (upto 10~20 millions) has been shown. Understanding of the best way how to match such a unique sensor with inner glass assembly of the gyro means how to use the high potential in a maximal extent; and this has become the urgent task. Inner quartz glass assembly has a very thin indium (In) layer soldered the resonator and its silica base (case), but effects of internal resonances between operational modal pair of the shell-cup and its side (parasitic) modes can notable degrade the potential of the sensor as a whole, instead of so low level of resonator's intrinsic losses. Unfortunately, there are special combinations of dimensions of the parts (so-called, "resonant sizes"), when intensive losses of energy occurs. The authors proposed to use the length of stem's fixture as an additional design parameter to avoid such cases. So-called, a cyclic scheme of finite element method (FEM) and ANSYS software were employed to estimate different combinations of gyro assembly parameters. This variant has no mismatches of numerical origin due to FEM's discrete mesh. The optimum length and dangerous "resonant lengths" have been found. The special attention has been paid to analyses of 3D effects in a cup-stem transient zone, including determination of a difference between the positions of geometrical Pole of the resonant hemisphere and of its "dynamical Pole", i.e., its real zone of oscillation node. Boundary effects between the shell (cup) and 3D short "beams" (inner and outer stems) have been ranged. The results of the numerical experiments have been compared with the classic model of a quasi-hemispherical shell band with inextensional midsurface, and the solution using Rayleigh's functions of the $1^{st}$ and $2^{nd}$ kinds. To guarantee the truth of the recommended sizes to a designer of the real device, the analytical and FEM results have been compared with experimental data for a party of real resonators. The consistency of the results obtained by different means has been shown with errors less than 5%. The results notably differ from the data published earlier by different researchers.

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Polarization Precession Effects for Shear Elastic Waves in Rotated Solids

  • Sarapuloff, Sergii A.
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.842-848
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    • 2013
  • Developments of Solid-State Gyroscopy during last decades are impressive and were based on thin-walled shell resonators like HRG or CRG made from fused quartz or leuko-sapphire. However, a number of design choices for inertial-grade gyroscopes, which can be used for high-g applications and for mass- or middle-scale production, is still very limited. So, considerations of fundamental physical effects in solids that can be used for development of a miniature, completely solid-state, and lower-cost sensor look urgent. There is a variety of different types of bulk acoustic (elastic) waves (BAW) in anisotropic solids. Shear waves with different variants of their polarization have to be studied especially carefully, because shear sounds in glasses and crystals are sensitive to a turn of the solid as a whole, and, so, they can be used for development of gyroscopic sensors. For an isotropic medium (for a glass or a fine polycrystalline body), classic Lame's theorem (so-called, a general solution of Elasticity Theory or Green-Lame's representation) has been modified for enough general case: an elastic medium rotated about an arbitrary set of axes. Travelling, standing, and mixed shear waves propagating in an infinite isotopic medium (or between a pair of parallel reflecting surfaces) have been considered too. An analogy with classic Foucault's pendulum has been underlined for the effect of a turn of a polarizational plane (i.e., an integration effect for an input angular rate) due to a medium's turn about the axis of the wave propagation. These cases demonstrate a whole-angle regime of gyroscopic operation. Single-crystals are anisotropic media, and, therefore, to reflect influence of the crystal's rotation, classic Christoffel-Green's tensors have been modified. Cases of acoustic axes corresponding to equal velocities for a pair of the pure-transverse (shear) waves have of an evident applied interest. For such a special direction in a crystal, different polarizations of waves are possible, and the gyroscopic effect of "polarizational precession" can be observed like for a glass. Naturally, formation of a wave pattern in a massive elastic body is much more complex due to reflections from its boundaries. Some of these complexities can be eliminated. However, a non-homogeneity has a fundamental nature for any amorphous medium due to its thermodynamically-unstable micro-structure, having fluctuations of the rapidly-frozen liquid. For single-crystalline structures, blockness (walls of dislocations) plays a similar role. Physical nature and kinematic particularities of several typical "drifts" in polarizational BAW gyros (P-BAW) have been considered briefly too. They include irregular precessions ("polarizational beats") due to: non-homogeneity of mass density and elastic moduli, dissymmetry of intrinsic losses, and an angular mismatch between propagation and acoustic axes.

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크리깅 대체모델을 이용한 순차적 신뢰성기반 최적설계를 위한 효율적인 제한조건경계 샘플링 기법 (An Efficient Constraint Boundary Sampling Method for Sequential RBDO Using Kriging Surrogate Model)

  • 김지훈;장준용;김신유;이태희;조수길;김형우;홍섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권6호
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    • pp.587-593
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    • 2016
  • 대체모델을 이용한 신뢰성기반 최적설계에서 최적해와 신뢰도의 정확성은 제한조건경계의 대체모델의 정확도에 영향을 받는다. 기존 제안된 제한조건경계 샘플링 기법은 제한조건경계에 실험점을 생성하여 이러한 정확성을 높일 수 있었다. 하지만, 제한조건경계 샘플링 기법은 최적해와 먼 부근의 제한조건경계에도 불필요한 실험점을 생성하여 과도한 계산비용이 발생한다. 본 논문에서는 크리깅 대체모델의 통계적 정보를 이용하여 최적해 근처의 제한조건경계에 실험점을 생성하는 효율적인 제한조건경계 샘플링 기법을 제안한다. 제안한 기법의 효율성과 정확성은 수학예제를 통하여 확인한다.

비균일 수렴허용오차 방법을 이용한 분지한계법 개선에 관한 연구 (A Non-Uniform Convergence Tolerance Scheme for Enhancing the Branch-and-Bound Method)

  • 정상진;;최경현;최동훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권4호
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    • pp.361-371
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    • 2012
  • 혼합이산비선형계획법(mixed-discrete nonlinear programming) 문제의 최적화를 위한 대표적인 기법 중에 하나인 분지한계법(branch-and-bound method)은 다른 기법에 비해 강건하지만 분지한계법 내부의 각 노드마다 연속최적화를 수행해야 하기 때문에 많은 함수 계산이 요구되는 것으로 알려져 있다. 이러한 분지한계법의 단점을 극복하기 위하여 크게 두 가지 연구를 수행하였다. 먼저, 분지한계법의 각 노드마다 동일한 수렴허용오차를 설정해주던 기존의 방법을 대체할 수 있는 비균일 수렴허용오차 방법을 제안하였다. 또한 분지한계법에 적용할 수 있는 5 가지 분지순서 방법 중에서 분지한계법의 성능을 가장 극대화할 수 있는 분지순서 방법을 제시하였다. 수렴허용오차 방법과 분지순서 방법들을 각각 선택하여 분지한계법에 적용한 후 7 개의 수학예제와 4 개의 공학예제에 대하여 테스트를 수행한 결과, 제안된 비균일 수렴허용오차 방법과 5 가지 분지순서 방법 중 최소간 격차이법을 분지한계법에 함께 적용할 경우 분지한계법의 성능이 가장 극대화 됨을 확인할 수 있었다.

이.미용업에서의 프랜차이즈 공정성 지각이 신뢰와 전환장벽에 미치는 영향 (A Study on the Relationship between Justice Perception of Franchise and Trust, Switching Barriers of the Franchisee in the Barriers and Beauty Parlors Business)

  • 김경란;류황건;오창석
    • 보건의료산업학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.75-89
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    • 2007
  • The start point of a franchise system such as Lotteria was in 1979. Since 1990, the franchise systems in Korea have rapidly spread over all industry types. As 'Franchise Law' was enforced in 2002, the expansion of a franchise picked up its' speed. The barbers and beauty parlors business has the same expansion trend. However, there was no study about the franchise systems in the barbers and beauty parlors business. The purpose of this study was to find the goodness of fit of the structured equation model proposed and identify the significances of relationships in the variables of justice perceptions, trust, satisfactions, business performances, switching barriers, switching cost etc. This study tries to find a solution for a good development between franchisor and franchisee in the barbers and beauty parlors business in Korea. The theoretical considerations about justice of this study is limited in reciprocal relation justice and procedure justice. And it did make simplify for trust, satisfaction, business performance, switching barrier. And switching barrier did measure as dimension of switching coot. From October 26, 2005 to October 29, this study collected 250 survey questionnaires from the franchisees located in Seoul, Busan, Daegu, Ulsan, and Keoyng-Nam. In analyses of using SPSS Windows 11.0 and LISREL 8.14, this study used 208 cases because 48 cases did not response appropriately. Tn conclusions. reciprocal justice perception and procedure justice jointly determined trust. Secondly, reciprocal justice perception significantly determined satisfaction. Procedure justice perception negatively determined satisfaction, but this relationship was not significant. Thirdly, reciprocal justice perception positively influenced business performance, and procedure justice negatively influenced business performance, but the last relationship was not significant Fourthly, trust positively significantly influenced satisfaction and business performance. Fifthly, satisfaction positively influenced business performance and true determined switching barrier positively. This study shows following: firstly, a composition concept did make structural relationship and secondly, a reciprocal relation justice of a franchisor did appear as an important variable and it gives positive influence to trust, satisfactions, business performance, switching barriers of the franchisees.

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국내 경영혁신 활동의 핵심 성공요인 문헌 연구 - 6시그마, TQM, 린 6시그마, ERP, TPM, BPR, Project Management, System Engineering 중심으로 - (Literature Review of Key Success Factors of Management Innovation Actions in Domestic - Focused on Six Sigma, TQM, Lean Six Sigma, ERP, TPM, BPR, Project Management, System Engineering -)

  • 문제옥;윤성필
    • 품질경영학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.639-648
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    • 2016
  • Purpose: Existing precedent studies include success factors of individual management innovation activities constantly. However, those studies have limitations about the common key success factors of individual management innovation activities. Methods: For this study, we investigate the key success factors using literature research of the most typical management innovation activities adopted and implemented by many companies in Korea, such as 6sigma, TQM, Lean 6sigma, ERP, TPM, BPR, Project Management, System Engineering. Factors emerging repeatedly was combined into common factors and inherent factors that are necessary for the success of individual management innovation activities are designated to essential factors. Results: 'Essential factors for Six Sigma' consist of 5 items. Black belt operating system, personnel management system linkage, the correct management of the data, perform improvement projects associated with financial performance financial result, linked to financial performance improvement project, project progress management. 'Essential factors of TQM' are arranged 4 items. Quality team's independence and role, goal-setting, Quality Information System, corporate's philosophy of quality first. 'Essential factors of Lean Six Sigma' are the selection of value stream which is based on the customer needs and the value creation and identify the project based on the selected value in the company. 'Essential factors of ERP' are investigated 6 items. Ongoing system maintenance and upgrades, the measurement and support of user satisfaction, the operating systems and the policies for the maintenance, IT infrastructure, change adaption condition monitoring, focusing on improving business performance. 'Essential factors for TPM' are arranged 4 items. Motivated and energetic Bottom-Up, CEO's recognition of the importance facility management, long-term perspective of necessity and ongoing patience. 'Essential factors for BPR' are the pursuit of change process and the staff's sense of crisis management. 'Essential factors for Project Management' are the strategy that reduce the risk management skills through risk management and the understanding and organized management for the project participant's needs. 'Essential factors for System Engineering' consist of 2 items. The first is the design for the best balanced system with pre-analysis about the compromise the cost, schedule and the performance. The second is the analysis of large problem into small problems which can solved. We have found the solution considering components of the interface through the systematic perspective. Conclusion: Common factors and essential factors presented in this study will properly help to introduce the individual management innovation activities for the each business sector and implement management innovation. After this study, new literature research that reflect new studies should accomplish steadily.

소형 PCHE 에 대한 거시적 고온 구조 해석 모델링 (I) (Macroscopic High-Temperature Structural Analysis Model for a Small-Scale PCHE Prototype (I))

  • 송기남;이형연;김찬수;홍성덕;박홍윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1499-1506
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    • 2011
  • 초고온가스로로부터 생성된 $950^{\circ}C$ 정도의 초고온 열을 이용하여 수소를 경제적이며 또한 대량으로 생산하려는 원자력수소생산시스템에서 중간열교환기는 원자로에서 생산된 초고온 열을 수소생산 공장으로 전달하는 핵심 기기중의 하나이다. 한국원자력연구원에서는 초고온가스로에 사용될 핵심 기기에 대한 성능시험을 위해 소형가스루프를 구축하였고 중간열교환기의 유력한 형태로 고려되고 있는 인쇄기판형 열교환기의 소형 시제품을 제작하였다. 본 연구는 인쇄기판형 열교환기 소형 시제품을 소형가스루프에서 시험하기 전에 루프 시험조건하에서 인쇄기판형 열교환기 소형 시제품의 고온 구조건전성을 미리 평가하기 위한 작업의 일환으로 수행한 결과, 즉 고온 구조해석 모델링, 거시적 열 해석 및 구조 해석 결과 등을 정리한 것이다. 해석 결과는 인쇄기판형 열교환기 소형 시제품 성능시험결과외 비교하고 향후 제작될 중형 시제품 설계/제작에 반영할 것이다.

보리.완두 포장에서 유기질비료 시용 수준이 건물수량과 질소 고정 및 이의 이동에 미치는 영향 (Effect of Organic Fertilizer Levels on Dry Matter Yield, Nitrogen Fixation and Transfer on the Barley and Pea Mixtures)

  • 이효원
    • 한국유기농업학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.381-389
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    • 2013
  • 본 연구는 보리와 완두 혼파 포장에서 유기질소질 비료의 시용 수준이 건물생산성, 질소 고정 그리고 이동율 및 이동량을 측정하기 위하여 실시하였다. 처리는 유기질소 40kg, 80kg, 그리고 120kg/ha의 3처리와 질소고정 측정을 위해 대조구로 보리단파구를 각 처리마다 배치하였다. 난괴법 3처리 3반복으로 처리하여 3월부터 6월까지 재배하였다. 보리는 40kg/ha와 완두 80kg/ha를 파종 후 발아를 촉진하기 위하여 흑색 비닐을 멀칭하였다. 질소 고정을 측정하기 위하여 99.8원자% $15N(NH_4)_2SO_4$를 4월 15일 ha당 1kg 수준으로 증류수에 혼합하여 $30{\times}20cm$ 쿼드랏에 시용 하였다. 공중질소 고정율은 32.4%에서 0% 사이였다. 보리에서 완두에로의 질소 이동률은 차이법에서 47.6%에서 21.8% 사이 그리고 동위원소 희석액 처리법에서 24.6%와 21.4%를 나타냈다. 이동량은 차이법에서 92.8kg/ha에서 41.9kg/ha 및 49.7kg 반면 120kg N 유기질 시용구는 동위원소희석법에서는 질소이동이 일어나지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 유기질 비료의 증가에 따른 두과작물의 공중질소고정 향상, 화본과 작물로의 질소이동효과가 분명하지 않았다.