• Wind and Structures
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• 제35권4호
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• pp.269-285
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• 2022

The pressure-mitigating effects of a high-speed train passing through a tunnel with a partially reduced cross-section are investigated via the numerical approach. A compressible, three-dimensional RNG k-ε turbulence model and a hybrid mesh strategy are adopted to reproduce that event, which is validated by the moving model test. Three step-like tunnel forms and two additional transitions at the tunnel junction are proposed and their aerodynamic performance is compared and scrutinized with a constant cross-sectional tunnel as the benchmark. The results show that the tunnel step is unrelated to the pressure mitigation effects since the case of a double-step tunnel has no advantage in comparison to a single-step tunnel, but the excavated volume is an essential matter. The pressure peaks are reduced at different levels along with the increase of the excavated earth volume and the peaks are either fitted with power or logarithmic function relationships. In addition, the Arc and Oblique-transitions have very limited gaps, and their pressure curves are identical to each other, whereas the Rec-transition leads to relatively lower pressure peaks in C_Pmax, C_Pmin, and ΔC_P, with 5.2%, 4.0%, and 4.1% relieved compared with Oblique-transition. This study could provide guidance for the design of the novel railway tunnel.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.157-162
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• 2018

지속적인 선박 대형화와 지구온난화로 인한 해수면 상승으로 항만 내 위험이 증가함에 따라 부두의 마루높이 기준은 상향되는 것이 미래지향적이다. 본 연구에서는 선박 대형화로 인해 풍압면적이 커지므로 마루높이 상향이 필요할 것으로 판단되는 크루즈선과 컨테이너선을 선정하고, 마루높이 상승에 따른 대상부두를 모델링하여 계류 및 동요 안전성을 평가하였다. GT 10만톤급 크루즈선은 풍향이 접안현 선수방향 $45^{\circ}$일 때 풍속 30 kts, $H_1$조건에서 계류삭 허용파단력이 초과하였다. 또한 부두와 계류삭의 앙각은 마루높이 $H_2$에서 권고값을 초과하는 것으로 분석되어 최저 마루높이 기준을 $H_3$로 조정할 필요가 있는 것으로 분석되었다. DWT 10만톤급 컨테이너선은 풍향이 접안현 정횡일 때 마루높이 $H_1$에서 Sway 운동의 한계값을 초과하는 것으로 분석되어 최저 마루높이 기준을 $H_2$로 조정할 필요가 있는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 선박 특성을 반영한 부두 마루높이 기준을 제안하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.1726-1733
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• 2015

In order to study the effect of the high-altitude and dusty weather in northwest of China on the corona characteristics of transmission lines, a corona caged based experimental system with sandy and dusty flow condition is numerically investigated and designed. This system overcomes the difficulties caused by harsh environment and offers easy usage for off-site tests. The design parameters are mainly determined by the characteristics of strong sandstorm in northwest region and test requirements. By the comparison of numerical simulation of the particle diffusion in four programs with rectangular or circular air-duct, a practical technology, which introduces swirl to control the particle diffusion length, is obtained. Accordingly, the structure of round air-duct with swirl elbow in inlet and outlet of high level segment is selected as final program. Systems of control and measurement are designed at the same time. Field tuning results show that the test system could ensure the range of sandy and dusty coverage. The wind speed, sandy and dusty concentration could be controlled and meet the requirements of accuracy. The experimental system has many features, such as simple structure, easy to be assembled, disassembled, transported and operated, small space occupied.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권5호
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• pp.405-412
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• 2015

본 논문은 회전안정성을 갖는 탄도수정탄의 대기속도 추정을 위한 필터 설계에 대하여 설명한다. 대상 시스템은 운용상의 제약(공간, 파워)으로 인하여, 대기속도 측정을 위한 센서를 사용할 수 없다. 따라서 한정된 센서를 이용한 대기속도 추정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IMU(가속도계, 자이로)에서 측정하는 3축 가속도와 각속도 데이터만 이용하여, 대기속도 추정을 위한 필터를 설계하였다. 대상 시스템의 경우, 넓은 속도, 고도의 운용범위를 커버하기 위한 추정 필터가 필요하므로 본 연구에서는 확장 칼만필터를 설계하여 기존의 연구와의 차별성을 두었다. 확장 칼만필터 설계를 위한 자코비안 행렬은 NRF(No-roll frame)에서의 간략화된 선형모델을 이용하여 구성하였다. 최종적으로 센서 오차와 바람 모델을 포함한 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검토하였다. 이때, 시뮬레이션은 설계한 대기속도와 각속도 모델 오차의 영향을 분석하기 위하여 네 가지 경우의 프로세스 공분산 행렬 값에 대한 영향을 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권7호
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• pp.705-710
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• 2012

본 연구에서는, 차량용 에어컨 시스템으로 구성된 벤치 장비에서의 실험을 통하여 에어컨 관련 북미 실차 연비 평가 모드 중의 하나인 SC03 모드 연비 평가의 벤치 모사 시험 가능성을 검증하였다.본 연구에 사용된 설비는 차량용 에어컨 시스템을 실차 조건처럼 구성할 수 있는 각각의 챔버로 구분되어져 있으며, 외부 환경을 재연할 수 있도록 온도와 습도, 풍속을 제어할 수 있도록 구성하였다. 지금까지 실차 환경 풍동에서 평가 되어지던 SC03 모드 연비 평가에 대하여 시스템 벤치에서 모사가 가능하도록 실차에서 가장 중요한 변수인 차속과 차량 전면 풍속에 대응하는 압축기 회전수와 응축기 전면풍속에 대한 신뢰성을 확보하였다.이를 바탕으로 다양한 토출 용량을 가지는 압축기를 가지고 에어컨 시스템 벤치 장비에서 SC03 연비 모사 실험을 수행하여, 압축기 토출량의 차이에 따른 연비의 차이가 특징 지어지는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제28권6호
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• pp.1437-1445
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• 2017

환경시험의 목적은 시험대상 제품이 수명주기 중 겪을 수 있는 환경에 노출되었을 때 정상적인 기능을 수행할 수 있도록 설계 제조되었는지를 시험 평가하는 것이다. 본 논문은 한반도 연해안지역에서 운용할 군수장비의 운용환경조건에 대한 온도시험의 설계 기준을 제안한다. 온도기준은 과도하거나 과소하지 않게 합리적으로 설계되어야하는데 본 연구에서는 한반도 해안지역에서 가장 더웠던 지역과 가장 추웠던 지역을 기준으로 고온 및 저온에 대한 다양한 백분위별 발생빈도를 제시하여 사용군이 선택할 수 있도록 한다. 1904년부터 2015년까지 한반도 28개 연해안 지역 관측지점의 기온 자료를 분석한 결과 1개월 기준으로 가장 더운 지역은 포항, 가장 추운 지역은 신의주로 확인되었다. 한반도 해안 환경에서 고온과 저온의 1% 발생빈도값은 각각 $37.7^{\circ}C$와 $-23.7^{\circ}C$로 추정되었다. 아울러 상대습도, 풍속, 태양복사를 포함하는 고온과 저온의 일주기표도 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.801-804
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• 2003

선박 자율운항 시스템은 운항 안전성 확보, 운항능률의 향상, 선내 노동력 감소 및 작업환경 개선에 목표로 두고 있으며, 궁극적으로는 운항 경제성 확보를 통한 승선 인원의 최소화에 그 목적이 있다. 최근에는 적응제어방법 등을 응용하여 선박의 다양한 비선형성을 보상하고 선박의 희두각 유지제어, 항로 추적제어, 롤-타각제어, 선박 위치제어, 선박 자동접이안 등의 분야에 관한 연구가 수행중이며 실제 선박을 대상으로 한 응용연구가 진행중에 있다. 선박의 Steering Machine에 의해 조정되는 Rudder angle과 선박의 회두각의 관계와 Load Condition은 선박운항 파라메터에 영향을 주는 비선형적인 요소로서 작용한다 또한 외란요소인 파도의 유속과 방향, 풍속과 풍량 등은 선박의 운항을 힘들게 하는 주요 요인이 된다. 따라서 선박 자율운항 시스템에는 다양한 비선형성을 극복할 수 있는 강인한 제어 알고리즘을 필요로 한다. 본 논문에서는 퍼지 알고리즘을 이용하여 선박의 비선형적인 요인 및 외란을 극복할 수 있는 선박 자율운항 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 통행 제안된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권7호
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• pp.1509-1513
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• 2003

선박 자율운항 시스템은 운항 안전성 확보, 운항능률의 향상, 선내 노동력 감소 및 작업환경 개선에 목표로 두고 있으며, 궁극적으로는 운항 경제성 확보를 통한 승선 인원의 최소화에 그 목적이 있다. 최근에는 적응제어방법 등을 응용하여 선박의 다양한 비선형성을 보상하고 선박의 회두각 유지제어, 항로 추적제어, 롤-타각제어, 선박 위치제어, 선박 자동접이안 등의 분야에 관한 연구가 수행중이며 실제 선박을 대상으로 한 응용연구가 진행 중에 있다. 선박의 Steering Machine에 의해 조정되는 Rudder angle과 선박의 회두각의 관계와 Load Condition은 선박운항 파라메터에 영향을 주는 비선형적인 요소로서 작용한다. 또한 외란 요소인 파도의 유속과 방향, 풍속과 풍량 등은 선박의 운항을 힘들게 하는 주요 요인이 된다. 따라서 선박 자율운항 시스템에는 다양한 비선형성을 극복할 수 있는 강인한 제어 알고리즘을 필요로 한다. 본 논문에서는 퍼지 알고리즘을 이용하여 선박의 비선형적인 요인 및 외란을 극복할 수 있는 선박 자율운항 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 통행 제안된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권2호
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• pp.63-71
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• 2003

해양 부유폐기물의 주요 발생원은 홍수시 육상으로부터 발생되어 해양으로 유입되는 부유쓰레기에 기인하며, 부유쓰레기가 해상으로 유입되는 것을 효과적으로 수거하는데 사용하는 것이 차단막이다. 강한 흐름이 존재하는 강이나 하천에 차단막을 설치할 때 흐름에 의한 차단막에 작용하는 항력과 장력은 흐름의 속도와 방향, 설치된 차단막의 형상, 수면아래의 차단 부의 형상에 따라 변한다. 본 논문에서는 기존 차단막에서 활용되고 있는 대표적인 형태를 대상으로 1/5, 1/10, 1/20 모델을 제작하여 개구비(gap ratio)에 따른 유속별 장력을 계측함으로서 높은 유속에 노출된 부유물 차단막에 대한 설계장력 추정법을 정립하고자 하였다. 또한 기존 이론에 의한 장력 추정법과의 상관관계를 검토하여 기존에 사용되어 오던 장력계수보다 더 큰 값을 사용하는 것이 타당함을 밝혔다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.202-206
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• 2013

해중철도는 파도와 바람의 영향을 크게 받지 않는 해중을 통과하는 터널내에 고속열차가 운행하는 철도시스템으로 수심에 관계없이 설치할 수 있고, 모듈별 육상 제작후 해상 대조립으로 건설이 가능하기 때문에 건설비용이 획기적으로 절감될 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 해중철도의 개념설계안을 소개하고 안전성 확보를 위해 해중에서 잠수함과 충돌하는 경우를 대상으로 해중철도의 구조적 거동을 해석할 수 있는 기법을 제시하고자 한다. 탄성지지된 보이론을 활용하여 해중철도 함체의 등가 질량을 계산하고 잠수함과 완전탄성 충돌시 속도를 계산하고 에너지 보존의 원리에 따라 함체의 변형량과 최대굽힘모멘트를 계산하였다. 결과의 검증을 위해 보요소를 사용하여 충돌 유한요소해석을 실시하였고, 비교를 통해 타당성을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 충돌 이론 해법은 간편하게 함체의 변형량과 최대굽힘모멘트를 계산할 수 있어 초기 설계시에 효과적으로 활용될 수 있다.