• 제목/요약/키워드: Dynamic Pressure

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원심모형시험을 이용한 케이슨 안벽의 지진시 거동에 대한 수치해석 검증 (Verification of the Numerical Analysis on Caisson Quay Wall Behavior Under Seismic Loading Using Centrifuge Test)

  • 이진선;박태정;이문교;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권11호
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    • pp.57-70
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    • 2018
  • 본 논문에서는 항만구조물의 성능기반 내진설계 도입을 위해서 액상화를 포함하는 비선형 유효응력해석기법의 검증을 실시하였다. 중력식 케이슨안벽의 지진시 거동에 대해서 수치해석의 결과는 동적원심모형시험의 결과와 원형스케일로 직접 검증되었다. 중력식 안벽의 모형은 강성토조내에 지진시 과잉간극수압의 증가가 발생하는 포화 사질토 지반위에 조성되었으며, 원심가속도 60g하에서 높이 10m, 폭 6m의 케이슨 안벽을 묘사할 수 있다. 원심모형시험의 원형스케일과 동일하게 2차원 평면 변형율 조건하에서 비선형 유효응력 수치해석 모델을 구성하였다. 지반의 비선형 거동모델과 함께 Byrne의 액상화 모델을 사용하였으며, 경계요소를 적용하여 안벽과 지반의 분리거동을 묘사하였다. 검증결과, 안벽의 잔류변위를 포함하여 지반 및 안벽의 수평가속도와 안벽기초 하부 사질토 지반의 과잉간극수압 증가양상 모두 유사한 결과를 나타내었다.

Extended Use of Extracorporeal Membrane Oxygenation for Acute Respiratory Distress Syndrome: A Retrospective Multicenter Study

  • Kim, Won-Young;Park, SeungYong;Kim, Hwa Jung;Baek, Moon Seong;Chung, Chi Ryang;Park, So Hee;Kang, Byung Ju;Oh, Jin Young;Cho, Woo Hyun;Sim, Yun Su;Cho, Young-Jae;Park, Sunghoon;Kim, Jung-Hyun;Hong, Sang-Bum
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제82권3호
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    • pp.251-260
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    • 2019
  • Background: Beyond its current function as a rescue therapy in acute respiratory distress syndrome (ARDS), extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) may be applied in ARDS patients with less severe hypoxemia to facilitate lung protective ventilation. The purpose of this study was to evaluate the efficacy of extended ECMO use in ARDS patients. Methods: This study reviewed 223 adult patients who had been admitted to the intensive care units of 11 hospitals in Korea and subsequently treated using ECMO. Among them, the 62 who required ECMO for ARDS were analyzed. The patients were divided into two groups according to pre-ECMO arterial blood gas: an extended group (n=14) and a conventional group (n=48). Results: Baseline characteristics were not different between the groups. The median arterial carbon dioxide tension/fraction of inspired oxygen ($FiO_2$) ratio was higher (97 vs. 61, p<0.001) while the median $FiO_2$ was lower (0.8 vs. 1.0, p<0.001) in the extended compared to the conventional group. The 60-day mortality was 21% in the extended group and 54% in the conventional group (p=0.03). Multivariate analysis indicated that the extended use of ECMO was independently associated with reduced 60-day mortality (odds ratio, 0.10; 95% confidence interval, 0.02-0.64; p=0.02). Lower median peak inspiratory pressure and median dynamic driving pressure were observed in the extended group 24 hours after ECMO support. Conclusion: Extended indications of ECMO implementation coupled with protective ventilator settings may improve the clinical outcome of patients with ARDS.

다목적함수 최적화 기법을 이용한 우주발사체의 포고억제기 설계 (Pogo Suppressor Design of a Space Launch Vehicle using Multiple-Objective Optimization Approach)

  • 윤남경;유정욱;박국진;신상준
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-11
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    • 2021
  • 포고 현상은 액체추진 로켓에서 발생하는 축방향의 동적 불안정 진동이다. 동체의 고유진동수와 추진제 공급계의 주파수가 가까와 지면 전체 시스템이 불안정 현상을 보인다. 포고 현상을 예측하기 위해 1단의 추진제 (산화제 및 연료) 탱크는 쉘 요소로, 나머지 구성 요소인 엔진 및 상단은 mass-spring으로 모델링하여 구조해석을 수행하였다. 추진제 공급계의 압력 및 유량 섭동예측에는 transmission line model이 사용되었다. 본 논문에서는 이와 같이 수행된 구조 및 유체 모델링을 통합하여 폐루프 전달함수를 구성하였다. 포고 억제기는 수동적인 방법으로 압력 섭동을 흡수하는 분 기관 및 accumulator로 구성되며 추진제 공급계 중간에 위치한다. 발사체의 비행과정 동안 포고현상을 억제하는 설계 최적화를 위한 설계변수로는 분기관 및 accumulator의 직경 및 길이로 설정하였다. 목적함수로는 포고 억제기의 질량, 그리고 추진제 질량에 따른 폐루프 전달함수의 에너지 최소화로 설정하여 다목적함수 최적화를 수행하였다.

사각형 구조물에 저장된 유체의 동적거동에 유체높이와 구조물 폭의 비가 미치는 영향 (Influence of Fluid Height and Structure width ratio on the Dynamic Behavior of Fluid in a Rectangular Structure)

  • 박건;윤형철;홍기남
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.126-134
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    • 2020
  • 유체 저장 구조물은 지진 시 유체의 출렁임에 의해 동수압이 발생한다. 이 때, 유체의 동수압은 지진의 강도뿐만 아니라 유체 자유수면의 출렁임 높이(sloshing height)에 의해서도 변화한다. 이러한 하중 변화에 영향을 미치는 인자로는 지진파의 형상, 최대지진강도, 유체 저장구조물의 크기, 구조물의 폭, 유체의 높이 등이 있으며, 본 연구에서는 유체높이와 구조물 폭의 비가 유체의 출렁임 특성에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 이를 위하여 구조물의 폭이 500mm인 수조에 구조물의 전체 높이 대비 50%인 200mm와 35%인 140mm의 유체를 담아 실지진파를 적용시켜 유체 자유수면의 출렁임 높이를 측정하였다. 또한 수치해석기법 중 하나인 SPH기법을 통하여 실험과 해석의 유사성을 검증하였다. 실험과 해석의 비교를 통하여 유체의 자유 수면이 유사한 형상을 나타냄을 확인하였으며, 이를 바탕으로 SPH기법을 적용하여 유체높이와 구조물 폭의 비를 다양하게 변화시키면서 유체 자유수면의 출렁임 형상을 분석하였다. 이상의 결과를 바탕으로 지진시 유체 자유수면의 최대 높이 및 최소높이를 예측할 수 있는 식을 제안하였으며, 제안식에 의해 예측된 유체 자유수면의 최대 높이 및 최소 높이의 오차는 최대 3% 이내임을 확인하였다.

다중감각 되먹임 장치를 이용한 자가 일어서기 훈련이 편마비 환자의 균형능력과 일어서기 동작 수행능력에 미치는 영향 (The Effects of Self-Sit-to-Stand Training Using Multi-Sensory Feedback Device on Balance Ability and Sit-to-Stand Ability in Hemiplegic Stroke Patients)

  • 민준기;최원재;정지혜;이승원
    • PNF and Movement
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    • 제20권2호
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    • pp.157-166
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    • 2022
  • Purpose: The aim of this research was to investigate the effects of self-sit-to-stand training on balance ability and sit-to-stand ability in hemiplegic stroke patients using a multisensory feedback device. Methods: A total of 19 stroke patients participated in this study, and they were divided into two groups: 10 underwent self-sit-to-stand training using a multisensory feedback device, and 9 underwent sit-to-stand training with a physical therapist. In both groups, sit-to-stand training was performed for 30 min, 3 times a week, for 6 weeks. The subjects also underwent physical therapy twice a day for 30 min, 10 times a week, for a total of 60 sessions. Balance ability was evaluated using the AFA-50 and Berg Balance Scale. Sit-to-stand ability was evaluated using the five times sit-to-stand test. Results: Sway length, pressure, and total pressure all significantly increased in both groups, and there was no difference between the two groups. The Berg Balance Scale results showed that balance ability significantly increased in both groups, and there was no difference between the two groups. The five times sit-to-stand test results showed that sit-to-stand ability significantly increased in both groups, and there was no difference between the two groups. It was found that the self-sit-to-stand training using a multisensory feedback device had a positive effect on balance control and sit-to-stand ability. When the two groups were compared, no difference in balance ability or sit-to-stand ability was observed. Conclusion: The findings of this study indicate that self-sit-to-stand training using a multisensory feedback device is as effective as sit-to-stand training with a physical therapist. Hence, self-sit-to-stand training using a multisensory feedback device could be an effective home-based exercise protocol for hemiplegic stroke patients to improve their balance and sit-to-stand abilities.

3차원 Arbitrary Lagrangian-Eulerian 기법을 사용한 자유 대기 중 폭발 해석의 최적 격자망 크기 산정 (Optimal Mesh Size in Three-Dimensional Arbitrary Lagrangian-Eulerian Method of Free-air Explosions)

  • 이예나;이태희;박다원;최영준;홍정욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.355-364
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    • 2023
  • 폭발 수치해석 기법 중 Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)는 구조물의 파괴뿐만 아니라 폭발 이후 충격파의 전파 과정까지 관찰할 수 있는 장점이 있다. 그러나 동적 해석 시 유한요소 모델의 격자망 크기가 일정 수준 이하로 감소하게 되면 해석 결과의 신뢰도가 부정확해진다. 본 연구에서는 ALE 수치해석 기법을 활용하여 대기의 격자망 크기가 해석의 정확도에 미치는 영향을 조사한다. 다양한 조건의 격자망 크기와 폭발 중량을 갖는 대기 중 폭발모델을 구축하고, 폭발 중심으로부터 거리에 따른 폭발압력을 관찰한다. 수치해석과 실험에서 얻은 최대 폭발압력 결과에 대해 평균 제곱 오차를 계산하여 최적의 격자망 크기를 제안하고, 제안된 크기를 바탕으로 폭발물 중량과 대기의 최적 격자망 크기에 대한 상관관계를 분석한다. 본 연구는 다양한 중량을 가진 폭발물 해석에서 최적의 격자망 크기를 제공함으로써 신뢰성이 향상된 폭발 수치해석 모델 개발에 도움이 될 것으로 기대한다.

실시간 헬스케어 모니터링의 독립 구동을 위한 접촉대전 발전과 전자기 발전 원리의 융합 (Stand-alone Real-time Healthcare Monitoring Driven by Integration of Both Triboelectric and Electro-magnetic Effects)

  • 조수민;정윤수;김현수;박민석;이동한;감동익;장순민;라윤상;차경제;김형우;서경덕;최동휘
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.86-92
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    • 2022
  • 최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

정상한국인의 청력검사치에 관한 연구 (A Study for the Norms of Audiometric Tests in Koreans)

  • 오혜경;서장수;이근해;김희남;김영명;권영화;서옥기
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1981년도 제15차 학술대회연제순서 및 초록
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    • pp.38.1-38
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    • 1981
  • 현재 이과영역에서 청각기능을 진단하기 위해 순음 및 언어청각검사와 Impedance청각검사등을 이용한 여러가지 특수청각검사법이 사용되고 있으나 우리나라에서는 이에 대한 정상한국인 기준치의 연구가 몇몇 학자에 의해서만 산발적으로 보고되어 왔다. 금번 본 교실에서는 정상 청각기능을 가진 의과대 남학생 100명을 대상으로 일련의 특수청각검사를 실시하여 다음과 같은 기준치를 얻었기에 보고하는 바이다. 1) 언어판별치(PB score)는 전부 90%이상이었고 95%의 예가 우측귀에서는 94%이상이었고 좌측귀에서는 92%이상이었다. 2) M.C.L.(most comfortable level)은 우측귀가 45$\pm$15.4dB이었고 좌측귀는 46$\pm$17.9dB이었으며 그 범위는 우측귀가 11$\pm$12.1dB, 좌측귀는 13$\pm$13.5dB이었다. 3) U.C.L. (uncomfortable level)은 106dB이상이었던 예가 우측귀에서 43%, 좌측귀에서 45%였고 나머지 예에서는 95%의 예가 우측, 좌측 귀에서 모두 96dB이상이다. 4) SISI(short increment sensitivity index)는 95%의 예가 우측귀에서는 1,000Hz와 4,000Hz에서 각각 45%, 45%이내였고 좌측귀에서는 각각 55%, 70%이내였다. 5) Tone decay는 95%의 예가 양측귀 모두 2,000Hz와 4,000Hz에서 10dB이내였다. 6) SRT-PTA(speech reception threshold minus pure tone average)는 우측귀가 -1$\pm$9.2dB이었고 좌측귀는 0$\pm$10.0dB이었다. 7) UCL-SRT(uncomfortable leve minus speech reception threshold)는 UCL이 106dB이상이었던 예를 제외한 57례, 55례에서 우측귀가 98$\pm$11.7dB이었고 좌측귀가 99$\pm$13.5dB이었다. 8) Impedance청각검사 ㄱ) Tympanogram은 1례 (좌측귀, B형)를 제외한 모든 예에서 A형이었고 peak level은 우측귀가 22.8$\pm$32.94mm$H_2$O였고 좌측귀는 23.9$\pm$29.81mm$H_2$O이었다.ㄴ) Compliance는 우측귀가 0.6$\pm$0.54cc였고 좌측귀는 0.6$\pm$0.53cc이었다. ㄷ) 등골근반사(stapedial reflex) $\circled1$ 반대측에 자극음을 주었을 때 반사는 5000z, 1,000Hz, 2,000Hz 및 4,000Hz에서 우측귀가 각각84$\pm$17.7dB, 87$\pm$14.4dB, 79$\pm$13.7dB, 87$\pm$18.6dB에서 나타났고 좌측 귀는 각각 84$\pm$l5.9dB, 88$\pm$13.9dB, 84$\pm$16.8dB, 87$\pm$21.3dB에서 나타났다. 그리고 반사가 보이지 않은 에는 500Hz, 1,000Hz, 2,000Hz 및 4,000Hz에서 우측귀간 각각 1례, 1례, 1례, 3례였고 좌측귀는 각각 2례, 2례, 2례, 5례였다. $\circled2$ 동측에 자극음을 주었을 때 반사는 1,000Hz, 2,000Hz에서 우측귀가 각각 89$\pm$16.3dB, 82$\pm$15.9dB에서 나타났고 좌측귀는 각각 89$\pm$18.0dB, 83$\pm$18.9dB에서 나타났다. 그리고 반사가 보이지 않은 예는 1,000Hz에서만 우측귀가 1례, 좌측귀가 2례였다. 9) Impedance 청각검사를 이용한 구씨관 기능극은 -250mm$H_2O$와 +250mm$H_2O$를 준 때 우측귀에서는 각각 10례, 11례에서 반응이 없었으며 그 반응 범위는 14$\pm$26.9mm$H_2O$, 8$\pm$21.9mm$H_2O$였고 좌측귀에서는 각각 5례, 6례에서 반응이 없었으며 고 반응범위는 각각 2$\pm$22.5mm$H_2O$, 9$\pm$17.3mm$H_2$였다.

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터보펌프 공급식 액체 로켓엔진의 시동 과도 해석

  • 박순영;남창호;문인상;설우석
    • 항공우주기술
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    • 제4권2호
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    • pp.142-152
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    • 2005
  • 액체로켓 엔진시스템 개발에 있어서 시동부터 정상상태까지의 시동특성은 안정된 시동의 재현성을 확보하여 신뢰도를 높이는 것과 과도상태의 시간을 단축하는 두 가지 목표를 만족하는 방향으로 전개된다고 할 수 있다. 특히 우리나라와 같이 액체로켓 엔진 개발의 초기단계에서는 엔진시스템 시험의 경험이 없어, 시동에서 정상상태까지 과연 어느 정도의 시간이 필요할 것인가에 대한 예측이 힘들 수밖에 없다. 본 연구에서는 터보펌프 공급식 액체로켓 엔진의 각 구성품의 모델을 구성하여 시동 과도 해석을 수행할 수 있는 프로그램을 완성하였다. 이 프로그램을 이용하여 25톤급 가스발생기 사이클 엔진에 대한 시동 특성을 조사하여 시동에서 정상상태에 이르는 시간을 계산하였으며, 비정상 상태의 엔진시스템의 동특성을 밝힐 수 있었다.

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진동 동력 흐름 기법을 이용한 FCEV용 원심형 터보 블로워의 진동 저감 (Reducing Vibration of a Centrifugal Turbo Blower for FCEV Using Vibrational Power Flow)

  • 김윤석;이상권
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.150-158
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    • 2009
  • A centrifugal turbo blower is one of the part to generate electric power of fuel cell electric vehicle(FCEV). In order to generate the electric power of FCEV, the centrifugal turbo blower operates at very high speed above 30,000rpm in order to increase the pressure of the air, which supplied to a stack of FCEV, using rotation of its impeller blades. Vibration which originated from the blower is generated by unbalance of mechanical components, rotation of bearings and rotating asymmetry that rotate at high speed. The vibration is transmitted to receiving structure through vibration isolators and it can causes serious problems in the noise, vibration and harshness(NVH) performance. Thus, the study about reducing this kind of vibration is an important task. Quantifying the effectiveness of vibration isolation can be effectively accomplished by using vibrational power flow because relative contributions of each isolator to the total vibration transmission can be easily represented. In this paper, vibrational power flow is applied to the centrifugal turbo blower mounted on FCEV in order to analyze the most dominant vibration transmitting path. As a result, the main contributor among four isolators is a mount #3 of the blower. Also, a 30 percent lowering of the mount #3 stiffness shows 34 percent decrement of vibrational power flow by the simulation.