• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.303-311
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• 2013

본 논문은 복잡한 제어장치 없이 비교적 간단한 마찰식 메카니즘을 이용하여 약물 주입량을 정확하게 제어할 수 있는 공압식 약물주입기 구동장치의 해석과 설계를 다룬다. 다물체 해석 기법을 적용하여 약물주입기의 모델을 구성하였고, 이에 대한 동역학 해석을 통해서 구동 메카니즘의 형상, 스프링강성, 마찰특성 등과 관련된 여러 가지 설계인자들이 약물주입성능에 미치는 영향을 분석하여 이를 시제품 설계에 반영하였다. 약물주입기가 100만회 사용에 대한 내구성을 평가하기 위한 내구시험을 실시하였고, 100만회 구동 후 약물주입기의 변위와 초기상태의 변위를 비교하여 제안한 메카니즘이 충분한 내구성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.660-665
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• 2006

This paper presents a finite element method to analyze the free and forced vibration of a hard disk drive (HDD) considering the flexibility of a spinning disk-spindle with fluid dynamic bearings (FDBs), an actuator with pivot bearings, an air bearing between head-disk interface and the base with complicated geometry. Finite element equation of each component is consistently derived with the satisfaction of the geometric compatibility of the internal boundary between each component. The spinning disk, hub and FDBs are modeled by annular sector elements, beam elements and stiffness and damping elements, respectively. The actuator am, E-block, suspension and base plate are modeled by tetrahedral elements. The pivot bearing in the actuator and the air bearing between head-disk interfaces are modeled by the stiffness element with five degrees of freedom and the axial stiffness, respectively. A global matrix equation obtained by assembling the finite element equations of each substructure is transformed to a state-space matrix-vector equation, and both damped natural frequencies and modal damping ratios are calculated by solving the associated eigenvalue problem with the restarted Arnoldi iteration method. Modal and shock testing are performed to show that the proposed method well predicts the vibration characteristics of a HDD.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.233-243
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• 2010

하도의 횡단 및 종단 지형자료와 조도계수를 이용하여 자연하천에 대한 Muskingum-Cunge 모형의 매개변수들을 추정하는 방법을 제안하였다. 우선 각 단면에서의 다양한 수위에 대하여 통수단면 및 동수반경을 계산한 후, Manning 공식을 이용하여 유량을 산정한다. 이러한 과정은 하도에서의 모든 단면에 대하여 반복되며, 최종적으로 통수단면과 유량을 통한 회귀 분석에 의하여 매개변수들을 추정한다. 이와 같은 Muskingum-Cunge 모형의 매개변수 추정과정을 남한강 구간에 적용하였다. 추정된 매개변수들을 사용한 Muskingum-Cunge 모형의 계산결과는 무차원 RMS 오차, 첨두유량의 크기 및 발생시각 등 모든 면에서 HEC-1의 Muskingum-Cunge 모형에 비하여 동역학적 모형의 계산결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제26권1호
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• pp.113-120
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• 2002

전기변형(electrostriction)이란 물체에 전압을 인가했을 때 맥스웰 응력이 나타나고, 이로 인하여 물체가 변형되는 현상을 말한다. 이러한 성질은 대부분의 유전체에서 나타나는데, 특히 탄성계수가 낮은 엘라스토머에 적용하면 전기에너지가 효율적으로 변환되어 큰 변형과 힘을 발현한다. 이렇게 전기변형을 크게 일으키는 고분자를 전기변형 고분자(electrostrictive polymer, EP)로 분류하며, 이들은 구동체 및 센서, 인공근육, 음향전달 장치 분야로의 활용이 유망한 재료로 예견되고 있다. 본 연구에서는 폴리우레탄과 아크릴 고무 등의 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 전극-EP-전극의 적층을 이루는 유니모프 구동체를 제조하여 구동시켰고 주파수를 증가시키면서 작동시킬 때 구동체의 운동범위가 감소하는 현상을 전기적, 기계적으로 해석하고자 유전율과 탄성율을 주파수에 따라 측정하는 한편, 고전적 적층이론을 이용하여 EP의 구동역학을 모델링 하였다. 실험결과, 주파수 증가에 따른 구동체의 운동 변위 감소는 재료의 유전 완화시간과 밀접한 관계를 가졌음을 알 수 있었고, 고전적 적층이론으로 해석한 유니모프 구동체의 운동은 실제 적용한 우레탄 구동체의 운동과 상당히 유사한 거동을 보였다.

• 대한교통학회지
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• 제21권4호
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• pp.91-101
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• 2003

본 연구에서는 현장실험 실시의 제약을 극복하기 위해 3차원 가상현실(Virtual Reality)로 4차로 고속도로를 모델링한 후, 피실험자가 차량시뮬레이터(Driving Simulator)에 탑승하고 주행하면서 혼합곡선부의 선형변화에 대한 동적인 반응 데이터를 획득함과 동시에 도로 기하구조 이미지 인지특성 데이터를 획득하였다. 특히, 본 실험에 적용된 차량시뮬레이터의 그래픽 모듈은 동역학 해석 모듈로 얻은 데이터에 기초하여 운동재현기와 가상환경의 일치감을 최대로 하여 피실험자로 하여금 Simulator Sickness를 최소화하도록 하였으며, 감성요인으로 사용된 어의는 국어사전 및 전문가의 견해를 바탕으로 추출된 7개 항목의 형용사를 바탕으로 감성평가를 실시하였다. 또한 감성적인 측면에서 도로 선형과 안전성에 대한 인과관계를 규명하기 위하여 LISREL(Linear Structural Relationships) 모형을 이용하여 정적인 도로 안전성 모형과 동적인 도로 안전성 모형을 구축하여 복합선형구간에서 도로 기하구조의 변화에 따른 운전자들의 안전성에 영향을 미치는 요인을 규명하였다. 그 결과, 도로 설계시 운전자의 감성적인 측면을 고려한 도로 설계가 필요하며 이는 안전한 도로를 건설하는데 있어 매우 중요한 요인이며 이를 통하여 도로 안전성 향상에 기여할 수 있다고 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.688-693
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• 2016

본 논문에서는 현재 고고도 이탈 및 저고도 개산강하(HALO, High Altitude Low Opening)용으로 사용하고 있는 군용 낙하산의 훈련 시뮬레이터 개발을 위해 필요한 낙하산 모델링 및 시뮬레이션 결과를 정리하였다. 대상인 군용 낙하산은 파라포일(Parafoil) 형태의 사각 낙하산으로 원형 낙하산과는 달리 강하자가 조종을 통해 원하는 위치로 유도할 수 있는 기동성이 뛰어나 공수부대원들의 적진 침투시에 주로 이용된다. 실재 낙하산의 형상자료를 이용하여 파라포일과 낙하물의 질점 모델을 기반으로 9-자유도 비선형 운동방정식을 유도하고, 각각의 관성모멘트와 공력 미계수를 산출하여 MATLAB/Simulink 기반의 비선형 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 나타내었다. 특히 낙하산과 같은 공기부양(LTA, Lighter-Than-Air) 비행체는 일반적인 항공기 비선형 운동과 달리 부가질량(Added Mass) 및 부가 관성모멘트(Added Moment of Inertia)의 효과가 크기 때문에 이에 대한 경험수식을 바탕으로 동역학 모델링에 포함하여 고려하였다. 수행된 낙하산 운동 모델링의 검증을 위해 비대칭 조종입력을 통한 나선형 강하 비행조건을 시뮬레이션하여 대상 군용 낙하산에서 제시된 실재 성능값과 시뮬레이션 결과치를 비교하여 유도된 운동모델이 타당함을 검증하고 그 결과를 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권5호
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• pp.49-58
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• 2018

본 논문에서 이중연소 램제트엔진의 아음속 흡입구 제어기법 설계에 대한 연구를 소개하였다. 제어기법 설계를 위해 유동조건 및 흡입구 형상에 기초한 흡입구 유동의 동적 응답특성을 조사하고, 흡입구 유동특성을 고려한 제어기법 개념을 설정하였다. 이중연소 램제트 동적 시뮬레이션 모델을 활용하여 시스템 입/출력 선형화 모델을 획득하였으며, 선형화 모델 기반의 선형 제어루프 설계를 수행하였다. 최종적으로, 다양한 제어루프 시뮬레이션을 통해 설계된 제어루프의 안정성을 포함한 제어기법 성능을 평가하였다.

• Wind and Structures
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• 제31권6호
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• pp.533-548
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• 2020

Despite the current technologic developments, failures in existent tensile fabric structures (TFS) subjected to wind do happen. However, design pressure coefficients are only obtained for large projects. Moreover, studies on TFSs with realistic supporting frames, comparing static and dynamic analyses and discussing the design implications, are lacking. In this study, fluid-Structure analyses of a TFS supported by masts and inclined cables, by subjecting it to different wind speeds, are carried out, to gain more understanding in the above-referred aspects. Wind-induced stresses in the fabric and axial forces in masts and cables are assessed for a hypar by using computational fluid dynamics. Comparisons are carried out versus an equivalent static analysis and also versus loadings deemed representative for design. The procedure includes the so-called form-finding, a finite element formulation for the TFS and the fluid formulation. The selected structure is deemed realistic, since the supporting frame is included and the shape and geometry of the TFS are not uncommon. It is found that by carrying out an equivalent static analysis with the determined pressure coefficients, differences of up to 24% for stresses in the fabric, 5.4% for the compressive force in the masts and 21% for the tensile force in the cables are found with respect to results of the dynamic analysis. If wind loads commonly considered for design are used, significant differences are also found, specially for the reactions at the supporting frame. The results in this study can be used as an aid by designers and researchers.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권2호
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• pp.133-157
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• 2021

본 연구에서는 학생들의 생활과 밀접한 공간을 기반으로 한 비구조화된 문제를 개발하고 수업에 적용하였다. 이 과정에서 6학년 학생들의 공간 추론 능력으로는 외적 추론에 비해 내적 추론에서 어려움을 표했으며, 공간 추론이 수와 연산, 측정 등의 영역과 연계되어 활용될 때 그 수준이 더 높게 나타났다. 문제 해결 능력에서는 반성 요소가 미흡하게 나타났으며 초등 현장에서 온라인 환경에서의 협력과 수학적 모델링 학습이 적용 가능하다는 결과를 얻었다. 이를 통해 수학 교육 현장에 공간 학습과 실생활 문제 해결에 관한 의미 있는 시사점을 도출할 것으로 기대된다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.136-142
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• 2020

Apolipoprotein B-100 (apo B-100), the main protein component that makes up LDL (Low density lipoprotein), consists of 4,536 amino acids and serves to combine with the LDL receptor. The oxidized LDL peptides by malondialdehyde (MDA) or acetylation in vivo were act as immunoglobulin (Ig) antigens and peptide groups were classified into 7 peptide groups with subsequent 20 amino acids (P1-P302). The biomimetic peptide P99 (KGTYG LSCQR DPNTG RLNGE) out of B-group peptides carrying the highest value of IgM antigens were selected for structural studies that may provide antigen specificity. Circular Dichroism (CD) spectra were measured for peptide secondary structure in the range of 190-260 nm. Experimental results show that P99 has pseudo α-helice and random coil structure. Homonuclear (COSY, TOCSY, NOESY) 2D-NMR experiments were carried out for NMR signal assignments and structure determination for P99. On the basis of these completely assigned NMR spectra and proton distance information, distance geometry (DG) and molecular dynamic (MD) were carried out to determine the structures of P99. The proposed structure was selected by comparisons between experimental NOE spectra and back-calculated 2D NOE results from determined structure showing acceptable agreement. The total Root-Mean-Square-Deviation (RMSD) value of P99 obtained upon superposition of all atoms were in the set range. The solution state P99 has mixed structure of pseudo α-helix and β-turn(Gln[9] to Thr[13]). These NMR results are well consistent with secondary structure from experimental results of circular dichroism. Structural studies based on NMR may contribute to the prevent oxidation studies of atherosclerosis and observed conformational characteristics of apo B-100 in LDL using monoclonal antibodies.