• 제목/요약/키워드: Dynamic Pressure

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진동수주형 파력발전시스템을 탑재한 공기주입식 부유식방파제의 동적거동해석 (Dynamic Response Analysis of Pneumatic Floating Breakwater Mounted Wave-power Generation System of Oscillating Water Column)

  • 이광호;김도삼;정익한
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.305-314
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    • 2017
  • 단독의 파력발전변환장치를 설치하는 경우 경제성이 떨어지는 문제점이 있으므로 기존 혹은 신설의 방파제에 적용하여 파랑제어와 파랑에너지의 이용을 동시에 도모하는 방식이 많이 추진되어 왔다. 본 연구는 전편의 연구(Lee et al., 2014)에서와 같이 부유식방파제로 연구 개발된 공기주입식 부유식방파제에 진동수주형 파력발전시스템을 탑재한 경우를 대상으로 부유식방파제로의 기능과 파력발전장치로의 기능을 병행하여 검토하였다. 여기서, 전편의 연구(Lee et al., 2014)에서는 공기실내에서 공기의 동적거동에 단열변화에 따른 압축성을 고려한 반면에 본 연구에서는 비압축성의 경우에 구조물의 고정시 혹은 부유시에 각각에 대한 파랑변형율, 공기흐름속도 및 구조물의 운동을 검토하였으며, 공기의 동적거동에 대한 압축성의 고려여부에 따른 결과의 차이를 논의하였다. 수치해석법으로는 선형속도포텐셜이론에 기초한 경계요소법을 적용한다. 얻어진 모든 해석결과에 따르면 공기압축성을 고려한 전편의 연구와 거의 동일한 결과를 나타내었으며, 따라서 공기실내에서의 공기거동해석에 압축성을 고려하지 않는 본 해석이 보다 효율적이고, 유용한 것으로 판단된다.

원전 설비 열차폐를 위한 반사형 금속단열재의 내진 해석 (Seismic Analysis of the Reflective Metal Insulation for Thermal Shielding of Main Equipments of Nuclear Power Plants)

  • 김승현;이희남
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.166-172
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    • 2016
  • 원자력발전소 일차 냉각계통 주요 설비의 외부면에 열차폐를 위해 설치되는 반사형 금속단열재의 내진 성능을 확인하기 위한 연구가 수행되었다. 추후 실제 내진 시험 수행을 대비하기 위해서 국내 내진시험 시설에서 시험이 가능한 시편의 크기와 무게의 한도를 고려하여 원전 원자로압력용기의 실제 동특성과 근접한 진동 특성을 가지는 축소모델을 설계하였다. 또한 축소모델의 외곽에 금속단열재를 설치한 유한요소해석 모델을 작성하였으며, 등가정적해석법 및 응답스펙트럼해석법을 통해서 국내 원전의 안전정지지진 층 응답스펙트럼을 적용하여 내진해석을 수행하였다. 보수성을 확보하기 위하여 일차 냉각계통 주요 기기들의 층 응답스펙트럼들을 포괄하는 포괄 응답스펙트럼을 작성하여 가진 데이터로서 사용하였다. 해석 결과 최대응력이 금속단열재 재질의 항복응력보다 충분히 작게 나오는 것을 확인하였고, 따라서 국산화 개발 중인 반사형 금속단열재가 안전정지지진이 발생할 경우에도 구조적 건전성을 유지할 수 있음을 해석을 통해 확인하였다. 본 연구 결과는 추후 수행할 예정으로 있는 내진시험 결과와 비교할 예정이며 이를 통하여 국산화된 금속단열재의 내진 성능을 확보할 수 있고 내진해석과 내진시험을 비교 분석하여 내진검증방법을 체계적으로 구축할 수 있을 것이다.

유체가 채워진 착저신 유연막 구조물에 의한 파랑제어 (Wave Control by Bottom-Mounted and Fluid-Filled Flexible Membrane Structure)

  • 조일형;강창익
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.139-148
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    • 2000
  • 본 연구에서는 유체가 채워진 착저식 유연막 구조물과 파와의 상호작용 문제를 유탄성 이론을 사용하여 살펴보았다. 먼저 동역학적 문제를 풀기에 앞서 유체로 채워진 유연막 내부에 일정한 압력이 작용하였을 때, 유연막의 형상과 막에 작용하는 초기장력을 정역학문제를 풀어 구한다. 동역학적 문제를 풀기 위하여 유체영역을 내부영역과 외부영역으로 나누어, 내부영역을 유연막을 경계로 영역 1과 영역 2로 다시 나눈다. 내부영역에서는 경계요소법을 사용하여 파동장을 풀고, 외부영역에서는 고유함수전개법을 사용하여 해를 구한다. 두 영역이 만나는 정합면에서 이미 구한 해를 정합시켜 완전한 해를 구한다. 유연막의 거동은 원주 좌표계를 사용하여 유도된 선형화된 막방정식을 사용하여 이때 외력은 영역 1과 영역 2의 압력차로 주어지므로 영역 1과 영역 2의 해는 막방정식을 통하여 연성된다. 유체가 채워진 착저식 유연막 방파제의 성능에 미치는 중요한 변수로는 유연막의 형상(폭, 높이)과 유연막 내부압력, 유체의 밀도이다. 설계변수들을 바꿔가면서 유연막에 의한 파랑제어 효과를 투과율을 통하여 살펴보았다. 또한 파의 입사각도에 따른 파랑제어 효과를 함께 고찰하였다. 수치계산결과는 Ohyama의 실험결과와 비교하였고 두 결과는 정량적인 값 차이가 나지만 정성적으로 일치하고 있음을 확인하였다. 적절히 설계된 유연막은 소형어항 보호용이나 레저용 방파제로 활용할 수 있는 가능성을 발견하였다.

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로터 후류와 외풍에 따른 무유도 로켓 궤적 변화 해석 (Unguided Rocket Trajectory Analysis under Rotor Wake and External Wind)

  • 김형석;채상현;이관중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.41-51
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    • 2018
  • 무장 헬리콥터에서 발사되는 무유도 로켓은 로터 블레이드에 의한 내리흐름과 전후좌우 기동으로 인한 외풍에 의해 전체 궤적 및 사거리가 변화하므로, 내리흐름 효과를 고려하여 무유도 로켓의 궤적을 예측하는 것이 중요하다. 내리흐름 효과를 고려한 무유도 로켓의 궤적 및 사거리를 예측하기 위해, 본 연구에서 여러 외풍 조건에 따른 후류 영역을 Actuator Disk Model(ADM)로 계산하고 6 자유도 (6 DOF) 운동 해석으로 무유도 로켓의 자세 및 전체 비행 궤적을 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 ADM 해석 결과를 6 자유도에 반영하여 다양한 초기 발사조건에서 무유도 로켓의 전체 궤적을 예측할 수 있고, 기존 Inflow model을 이용한 내리흐름 해석과는 다르게 동체와의 간섭효과를 고려하여 비교적 정확한 내리흐름 및 다양한 외풍 환경 조건으로 궤적을 예측 할 수 있다. 개발된 알고리즘을 이용하여, 내리흐름 효과에 의한 무유도 로켓의 자세 및 궤적 변화 메커니즘을 유효 받음각 변화와 기수 자세 안정성으로 규명하였다. 그리고 외풍으로 인해 변화하는 내리흐름 효과를 고려하여 무유도 로켓의 궤적변화와 사거리를 계산한 결과, 후방 외풍 시 최대 13% 사거리 증가를 보였다. 사거리 증가의 주요 요인으로 내리흐름 영역과 강도, 부차적 요인으로 외풍과 동체와의 간섭효과, 동압의 크기인 것을 밝혔다. 또한 사거리 변화량이 가장 큰 후방 외풍에서, 후방 외풍의 풍속이 증가함에 따라 로켓의 사거리가 증가하였다. 하지만 특정 후방 외풍 크기 이상에서 더 이상 로켓 사거리가 증가하지 않는 한계를 보였다.

남극 장보고기지 주변 강풍사례 모의 연구 (A Numerical Simulation Study of Strong Wind Events at Jangbogo Station, Antarctica)

  • 권하택;김신우;이솔지;박상종;최태진;정지훈;김성중;김백민
    • 대기
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    • 제26권4호
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    • pp.617-633
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    • 2016
  • Jangbogo station is located in Terra Nova Bay over the East Antarctica, which is often affected by individual storms moving along nearby storm tracks and a katabatic flow from the continental interior towards the coast. A numerical simulation for two strong wind events of maximum instantaneous wind speed ($41.17m\;s^{-1}$) and daily mean wind speed ($23.92m\;s^{-1}$) at Jangbogo station are conducted using the polar-optimized version of Weather Research and Forecasting model (Polar WRF). Verifying model results from 3 km grid resolution simulation against AWS observation at Jangbogo station, the case of maximum instantaneous wind speed is relatively simulated well with high skill in wind with a bias of $-3.3m\;s^{-1}$ and standard deviation of $5.4m\;s^{-1}$. The case of maximum daily mean wind speed showed comparatively lower accuracy for the simulation of wind speed with a bias of -7.0 m/s and standard deviation of $8.6m\;s^{-1}$. From the analysis, it is revealed that the each case has different origins for strong wind. The highest maximum instantaneous wind case is caused by the approach of the strong synoptic low pressure system moving toward Terra Nova Bay from North and the other daily wind maximum speed case is mainly caused by the katabatic flow from the interiors of Terra Nova Bay towards the coast. Our evaluation suggests that the Polar WRF can be used as a useful dynamic downscaling tool for the simulation and investigation of high wind events at Jangbogo station. However, additional efforts in utilizing the high resolution terrain is required to reduce the simulation error of high wind mainly caused by katabatic flow, which is received a lot of influence of the surrounding terrain.

이온교환막 연료전지용 원통형 막 가습기의 열 및 물질전달특성 기초 연구 (Basic Analysis of Heat and Mass Transfer Characteristics of Tubular Membrane Humidifier for Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 배호준;안국영;이영덕;강상규;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권5호
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    • pp.473-480
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    • 2011
  • 막 가습기는 다른 가습장치와는 달리, 기생 전력의 손실이 없고 가습 성능이 우수하여 이온교환막 연료전지의 외부 가습을 위해 적용되고 있다. 원통형 막 가습기는 특히 가습성능에 비해 요구 체적이 매우 작기 때문에, 수송용 및 가정용 이온교환막 연료전지에 적용된다. 막가습기의 최적 설계를 위한 열 및 물질 전달 특성에 대한 이해가 필요하지만, 아직 다양한 연구가 이루어지고 있지 않다. 본 연구에서는 원통형 막가습기의 열 및 물질전달 특성을 이해하기 위한 특성 실험을 수행하였다. 기존의 습도 측정계는 비정상 가습 특성 실험에 한계가 있고, 정상 상태에서도 고온 다습한 환경에서는 오차가 크기 때문에 본 연구에서는 습증기 응축법을 이용하였다. 가습기의 정상상태 특성을 확인하기 위해 압력과 온도 변화에 대한 실험을 수행하였으며, 비정상 특성을 확인하기 위해 순간 유량 변화 시의 가습 성능을 측정하였다. 본 연구에서는 이상의 기초 실험을 통해서 막 가습기의 성능에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하였으며, 원통형 막가습기의 기초적인 열 및 물질 전달 특성을 이해하였다.

관상동맥 질환에서의 Adenosine 부하 $^{99m}Tc-MIBI$ 심근 스캔의 진단적 가치 : 운동 부하 $^{99m}Tc-MIBI$ 심근 스캔과의 비교 (Adenosine $^{99m}Tc-MIBI$ Scintigraphy in the Diagnosis of Coronary Artery Disease: Comparison with Exercise $^{99m}Tc-MIBI$ Scintigraphy)

  • 강승완;우언조;채성철;전재은;박의현;정병천;최정일;이재태;이규보
    • 대한핵의학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.72-81
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    • 1992
  • Pharmacologic coronary vasodilation in conjunction with myocardial scintigraphy has become an accepted alternative to dynamic exercise testing for the diagnosis of coronary artery disease. Although dipyridamole has traditionally been used for this purpose, it causes frequent side effect, which at times can be life-threatening. Moreover, dipyridamole dose not elicit maximal coronary vasodilation in a substantial number of patients receiving the usual i.v. dose. Adenosine is an endogenously produced compound that has significant effects as a coronary vasodilator and rapid onset action and extremely short half-life (< 10 seconds). The diagnostic accuracy and safety profile of adenosine $^{99m}Tc-MIBI$ myocardial scintigraphy were evaluated and comparison with exercise $^{99m}Tc-MIBI$ was performed. Twenty-eight subjects underwent $^{99m}Tc-MIBI$ imaging after adenosine infusion and exercise $^{99m}Tc-MIBI$ imaging. Adenosine was infused intravenously at a dose of 0.14mg/kg/body weight per minute for 6 min and MIBI was injected at 3 minute. Adenosine caused an incerease in heart rate ($64{\pm}12$ at baseline versus $74{\pm}16$ beats/min at peak effect, p<0.001), a mild decrease in systolic and diastolic blood pressure and a slightly increase in PR interval(p; NS). Side effects were reported in 92% of patients and were mostly mild in nature and promptly resolved within 1 or 2 minutes of termination of adenosine infusion. Facial flushing (53%), chest pain (36%), mild dyspnea (39%), headache (21%), throat discomfort (21%) were frequent symptoms. ST segment depression (> 1 mm) and second degree AV block in electrocardiography occured in 11% of the patients, respectively. The overall sensitivity and specificity for individual coronary stenoses in 16 patients underwent coronary angiography were 88% and 95%, respectively. The agreement ratio of segmental perfusion between adenosine and exercise images was 92% (Kappa index=0.82). In conclusion, $^{99m}Tc-MIBI$ myocardial perfusion scintigraphy with intravenous adenosine is a feasible, safe and highly accurate noninvasive technique for the detection of coronary artery disease and results are at least comparable with those of exercise $^{99m}Tc-MIBI$ scintigraphy.

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안벽구조물의 신뢰성 해석 (Reliability Analysis of Caisson Type Quaywall)

  • 윤길림;김동현;김홍연
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.498-509
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    • 2008
  • 본 논문에서는 안벽구조물에 대한 지지력, 전도 및 활동에 대한 파괴모드별 수준 I, II & III의 신뢰성 해석을 수행하였다. 파괴모드에 따른 적절한 설계기법을 적용하여 민감도 분석을 실시하고 케이슨식 안벽 설계시 확률변수가 신뢰지수에 미치는 영향을 분석하였다. 신뢰지수 산정결과, 최대위험시의 사례연구 I의 경우, Level II와 III 방법 모두 1.416, 사례 II의 경우, 각각 2.201과 1.880로써 Level II (FORM) 및 Level III의 시뮬레이션 방법이 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 대체로 케이슨식 안벽은 주요 파괴모드중 지지력과 활동에 대한 파괴확률이 비교적 크고 전도에 대한 파괴확률이 가장 낮은 것으로 나타났다. 민감도 분석 결과, 신뢰지수에 가장 큰 영향을 미치는 확률변수는 활동, 전도 및 지지력 파괴모드에서 각각 마찰계수, 잔류수압 및 저항모멘트로 나타났다. 특히, 지진시 변동계수가 큰 관성력 및 동수압은 민감도 변화가 크지 않아 변동계수와 민감도에 관련된 기존의 연구와 유사한 결과를 얻었다.

[$Ca^{2+}-induced$ $Ca^{2+}$ Release from Sarcoplasmic Reticulum Negatively Regulates Myocytic ANP Release in Beating Rabbit Atria

  • Li, Dan;Quan, He Xiu;Wen, Jin-Fu;Jin, Jing-Yu;Park, Sung-Hun;Kim, Sun-Young;Kim, Sung-Zoo;Cho, Kyung-Woo
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제9권2호
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    • pp.87-94
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    • 2005
  • It is not clear whether $Ca^{2+}-induced$ $Ca^{2+}$ release from the sarcoplasmic reticulum (SR) is involved in the regulation of atrial natriuretic peptide (ANP) release. Previously, we have shown that nifedipine increased ANP release, indicating that $Ca^{2+}$ entry via voltage-gated L-type $Ca^{2+}$ channel activation decreases ANP release. The purpose of the present study was two-fold: to define the role of SR $Ca^{2+}$ release in the regulation of ANP release and whether $Ca^{2+}$ entry via L-type $Ca^{2+}$ channel is prerequisite for the SR-related effect on ANP release. Experiments were performed in perfused beating rabbit atria. Ryanodine, an inhibitor of SR $Ca^{2+}$ release, increased atrial myocytic ANP release ($8.69{\pm}3.05$, $19.55{\pm}1.09$, $27.31{\pm}3.51$, and $18.91{\pm}4.76$% for 1, 2, 3, and $6{\mu}M$ ryanodine, respectively; all P<0.01) with concomitant decrease in atrial stroke volume and pulse pressure in a dose-dependent manner. In the presence of thapsigargin, an inhibitor of SR $Ca^{2+}$ pump, ryanodine-induced increase in ANP release was not observed. Thapsigargin attenuated ryanodine-induced decrease in atrial dynamic changes. Blockade of L-type $Ca^{2+}$ channel with nifedipine abolished ryanodine-induced increase in ANP release ($0.69{\pm}5.58$% vs. $27.31{\pm}3.51$%; P<0.001). In the presence of thapsigargin and ryanodine, nifedipine increased ANP release and decreased atrial dynamics. These data suggest that $Ca^{2+}$-induced $Ca^{2+}$ release from the SR is inversely involved in the regulation of atrial myocytic ANP release.

FEM을 이용한 왕복동 공기압축기의 피스톤 및 커넥팅로드의 구조해석 (Transient Structural Analysis of Piston and Connecting Rods of Reciprocating Air Compressor Using FEM)

  • ;양창조;김준호;김부기
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.393-399
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    • 2017
  • 왕복동식 압축기에서 피스톤과 커넥팅로드는 중요한 부분이다. 이러한 주요부에 기계적 부하가 과도하게 가해지면 해당 기부속이 손상될 수 있으며, 교체하기도 쉽지 않고 비용도 많이 든다. 따라서 내구성과 수명에 영향을 미치는 요인을 분석할 필요가 있다. 본 연구의 주요 목적은 피스톤과 커넥팅로드의 최대 응력 집중 위치를 확인하는 것이다. 이를 위해 설계된 공기압축기의 작업 공정의 동적계산을 기반으로 피스톤 및 커넥팅로드의 응력 분석을 수행하였다. 공기압축기의 피스톤과 커넥팅로드의 3 차원 모델을 따로 설계하고, 이러한 부품들의 유한요소 해석은 수치해석적인 근사해법을 사용하였다. 피스톤은 열 경계 조건 없이 크랭크 샤프트의 각도에 따라 압력 부하를 받는다. 시뮬레이션 결과는 피스톤과 커넥팅로드의 응력 집중 위치와 그 값을 예측하고 추정할 수 있다. 그 결과 크랭크 각도 $135^{\circ}$$225^{\circ}$에서 피스톤은 190MPa, 커넥팅로드는 123MPa 이상의 최대 등가응력이 나타났으며 이는 인장 항복강도 이하의 값이다. 또한, 커넥팅로드와 피스톤에 계산 된 안전 계수는 1보다 높게 나타났다. 더욱이, 이러한 결과는 왕복동 공기압축기 제작사에 피스톤 및 커넥팅로드를 설계함에 있어서 최적화를 위한 참고 자료로 활용 될 수 있다.