• 제목/요약/키워드: Energy Element

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진주시 대기중 PM10 및 PM2.5의 질량농도 특성 (Characterization of PM10 and PM2.5 Mass Concentrations in Jinju)

  • 박정호;박기형;서정민
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권12호
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    • pp.1963-1970
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    • 2014
  • Ambient particulate matters($PM_{10}$ and $PM_{2.5}$) were investigated at GNTECH university in Jinju city. Samples were collected using a dichotomous sampler(series 240, Andersen Corp.) and a TEOM(Tapered Element Oscillating Microbalance) monitor period from November 2012 to October 2013. For the dichotomous sampler measurements, daily 24-h integrated $PM_{2.5}$ and $PM_{10-2.5}$ ambient air samples were collected at a total flow rate of 16.7 L /min. For the TEOM monitor measurements, daily 1-h integrated $PM_{10}$ ambient air samples were collected at a flow rate of 16.7 L /min. The annual average concentrations of $PM_{10-2.5}$ and $PM_{2.5}$ by a dichotomous sampler were $10.0{\pm}6.1{\mu}g/m^3$ and $22.6{\pm}9.3{\mu}g/m^3$, respectively. And $PM_{10}$ concentration by dichotomous sampler were similar to TEOM monitor by $32.7{\pm}12.9{\mu}g/m^3$ and $31.7{\pm}11.3{\mu}g/m^3$, respectively. And good correlation ($R^2=0.964$) between the two methods was observed. The annual average of $PM_{2.5}/PM_{10}$ ratio was $0.70{\pm}0.12$.

불포화지반에 대한 열-수리-역학 거동의 수식화 (Formulation of Fully Coupled THM Behavior in Unsaturated Soil)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.75-83
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    • 2011
  • 일반적인 불포화지반의 거동뿐만 아니라, 열과 관련된 분야, 지반환경 분야 등 다양한 분야에서 불포화 다공질 재료의 열적-수리적-역학적으로 결합된 문제들이 대두되면서 이러한 문제들을 해석하기 위한 수치도구 개발의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 거시적 접근법(macroscopic approach)에 근거하여 불포화지반에 대한 열-수리-역학거동의 수식화를 하였다. 흙, 물, 공기에 대한 질량보존의 법칙, 에너지 보존법칙, 그리고 하중평형 조건식으로부터 결합된(coupled) 4개의 지배방정식을 유도하였다. Galerkin 간략화와 시간적분으로부터 주 변수인 변위(u), 가스압($P_g$), 유체압($P_1$), 온도(T)를 Newton의 반복과정을 이용하여 구하는 유한요소 프로그램(FEM)을 작성하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 다공질재료에서 2상 흐름 문제 중 일차원 배수실험(u-$P_g-P_1$), 온도 압밀(u-$P_1$-T), 그리고 지표면 온도변화에 의한 말뚝의 주변지반에 대한 영향(u-$P_1$-T)에 대하여 수치해석을 수행하고 논의하였다.

고속철도 노반지지조건에 따른 임계속도효과의 동적응답 (Dynamic Response for Critical Velocity Effect Depending on Supporting Stiffness of High-Speed Railway Trackbed)

  • 이일화
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.5-12
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    • 2013
  • 철도노반에서 임계속도효과는 시간영역에서의 유사-공진현상으로서 차량의 주행속도와 노반표면파의 군속도대역이 중첩되면서 에너지가 증폭되는 현상을 의미한다. 과거에는 열차의 주행속도가 낮고 지반의 군속도가 높았기 때문에 문제가 되지 않았으나, 열차속도가 고속화되면서 임계속도효과가 궤도틀림에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 현재까지는 임계속도에 대하여 주로 이론적인 분석만 제시되었는데 실질적인 임계속도효과를 효율적으로 평가하기 위해서는 궤도 및 노반의 지지강성을 현장조건과 유사하게 고려하는 것이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 궤도 및 노반의 지지조건을 고려한 임계속도해석을 수행하였다. 궤도조건은 자갈궤도와 콘크리트궤도로 구분하였으며 노반의 지지강성은 10~300MPa범위에서의 임계속도영향을 평가하였다. 해석결과 노반의 지지강성에 따른 변형증폭을 확인하였으며, 궤도지지조건에 대한 임계속도영향도 매우 큰 것으로 나타났다.

Three-Hinge 파괴의 메커니즘 및 안정성에 관한 분석 (A Study on the Stability and Mechanism of Three-Hinge Failure)

  • 문준식;박우정
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.5-15
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    • 2017
  • 3힌지파괴(three-hinge failure)는 비탈면 방향과 평행한 절리와 그에 직교하는 절리로 구성된 암반비탈면에서 발생한다. 비탈면 설계 시 일반적으로 쓰이는 한계평형법과 유한요소법은 이러한 암반비탈면 내 3힌지파괴를 모사하기에는 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 3힌지파괴를 모사하기 위해 2차원 DEM 해석프로그램인 UDEC을 이용하여 풋월 비탈면에서 흔히 발생되는 3힌지파괴의 메커니즘 및 안정성에 미치는 영향 인자에 대하여 매개변수 분석을 연구하였다. 매개변수 분석은 암반절리(층면절리, 공액절리 등)의 구조 및 지하수위 조건 등을 변경하여 수행하였다. 수치해석 결과, 3힌지파괴를 유발하는 인자 중 지하수위의 영향이 가장 큰 것으로 나타났으며, 층면절리 및 기저부절리의 마찰각 변화에 따라 안전율과 파괴 형태가 다르게 나타나는 것으로 분석되었다. 본 연구결과를 통해 비탈면 보강을 포함한 풋월 비탈면의 최적설계 및 시공에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

스마트그리드 환경에서 전기자동차 배터리를 이용한 V2G의 활용방안에 관한 연구 (A Study on the V2G Application using the Battery of Electric Vehicles under Smart Grid Environment)

  • 최진영;박은성
    • 전기학회논문지P
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    • 제63권1호
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    • pp.40-45
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    • 2014
  • This study examines the system and process of battery stored energy in vehicles and suggest the effective area for the use of V2G(vehicle-to-grid) from Jeju Smart Grid Demonstration Project. V2G means technology of electric power transmission from the battery of electric-drive vehicles to state grid. As for the increasing of effectiveness for demand-side control, V2G is a very good alternative. In the U.S., the utilization of electric vehicles is under 40% on average. In this case, we can use he battery of electric vehicle as role of frequency regulation or generator of demand-side resource. V2G, which is the element of Smart Transportation, consists of electric vehicle battery, BMS(battery management system), OBC(on-board charger), charging infrastructure, NOC(network operating center) and TOC(total operation center). V2G application has been tested for frequency regulation to secure the economical efficiency in the United States. In this case, the battery cycle life is not verified its disadvantage. On the other hand, Demand Response is required by low c-rate of battery in electric vehicle and It can be small impact on the battery cycle life. This paper concludes business area of demand response is more useful than frequency regulation in V2G application of electric vehicles in Korea. This provides the opportunity to create a new business for power grid administrator with VPP(virtual power plant).

와이어 소 머신용 중공롤러의 변위량과 응력해석에 관한 연구 (A Study on the Displacement and Stress Analysis of Hollow Rollers for a Wire Saw Machine)

  • 김청균
    • 한국가스학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.10-15
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    • 2014
  • 본 연구에서는 원통형 중공롤러를 갖는 와이어 소 머신에 대한 변위와 응력강도 안전성 해석결과를 제시하고 있다. 유한요소법을 사용하여 세 개의 튜브 사이에 Y형상의 편위형 컬럼과 수직형 컬럼을 설치한 중공롤러에서 변형거동과 응력강도 안전성을 높인 중공롤러를 개발하고자 한다. 동일한 직경과 길이를 갖지만, 중량을 달리하는 중공롤러 모델에서 Y 형상의 편위형 및 수직형 중공롤러에 작용하는 변위거동 안전성은 중공롤러의 전체길이에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타는데, 이것은 중공롤러의 굽힘 모멘트와 밀접한 관련이 있다. 그러나, 중공롤러의 응력강도는 중량 차이가 크지 않을 경우 절단면의 형상에 의해 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서, 중공롤러의 강도안전성을 높이고, 총중량을 낮추기 위해서는 Y형상을 갖는 중공롤러를 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

FEM-based modelling of stabilized fibrous peat by end-bearing cement deep mixing columns

  • Dehghanbanadaki, Ali;Motamedi, Shervin;Ahmad, Kamarudin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제20권1호
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    • pp.75-86
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    • 2020
  • This study aims to simulate the stabilization process of fibrous peat samples using end-bearing Cement Deep Mixing (CDM) columns by three area improvement ratios of 13.1% (TS-2), 19.6% (TS-3) and 26.2% (TS-3). It also focuses on the determination of approximate stress distribution between CDM columns and untreated fibrous peat soil. First, fibrous peat samples were mechanically stabilized using CDM columns of different area improvement ratio. Further, the ultimate bearing capacity of a rectangular foundation rested on the stabilized peat was calculated in stress-controlled condition. Then, this process was simulated via a FEM-based model using Plaxis 3-D foundation and the numerical modelling results were compared with experimental findings. In the numerical modelling stage, the behaviour of fibrous peat was simulated based on hardening soil (HS) model and Mohr-Coulomb (MC) model, while embedded pile element was utilized for CDM columns. The results indicated that in case of untreated peat HS model could predict the behaviour of fibrous peat better than MC model. The comparison between experimental and numerical investigations showed that the stress distribution between soil (S) and CDM columns (C) were 81%C-19%S (TS-2), 83%C-17%S (TS-3) and 89%C-11%S (TS-4), respectively. This implies that when the area improvement ratio is increased, the share of the CDM columns from final load was increased. Finally, the calculated bearing capacity factors were compared with results on the account of empirical design methods.

신경인성 질환치료를 위한 적층형 자기치료기의 설계 및 특성구현 (Design of Epitaxy Style Magnetic Curer and Special Quality Embodiment for Nerve Luman Nature Disease Treatment)

  • 이정숙;김휘영
    • 벤처창업연구
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    • 제2권2호
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    • pp.157-174
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    • 2007
  • 적층형 자기신경 치료기를 신경인성 질환치료에 적용하기 위하기 위해 연구한 결과, 첫째로 자기치료기의 코일프로브에 대한 특성연구와 실제로 프로브를 설계하였고, 둘째로, 전력소자인 MOSFET를 사용하여 전원장치를 구현하여 치료프로브에 대한 전원구동을 가하여 시현하였고, 셋째로 치료코일 프로브에 대한 제작으로 실제 코일값과 감은 수에 비려하여 나오는 에너지 값을 얻을 수가 있었다. 이는 병변에 따른 치료펄스를 구현할 수 있고, 특히 특성실험을 통해 댐핑펄스 형태에 따른 펄스형태 등을 다양하게 구하게 되었다. 본 연구에서는 고진폭 치료펄스는 짧은 시간에 치료효과를 극대화하고 미래에는 수요가 크게 확대 될 것으로 사려 된다.

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최대 내용적을 갖는 수소압력용기의 형상설계 및 성형해석 (Design of Bottom Shape and Forming Analysis of Hydrogen Pressure Vessel with Maximum Volume)

  • 박건영;곽효서;이광오;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권10호
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    • pp.941-948
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    • 2017
  • 최근 화석연료 고갈 및 환경오염 문제를 해결할 수 있는 대안으로 수소에너지가 주목받고 있으며, 고효율 및 주행거리 향상을 위한 수소 자동차 개발에 따라 수소 저장 압력용기의 내용적 증가 및 구조안전성이 요구되고 있다. 그러나, 반구형의 바닥부보다 내용적이 큰 타원형 바닥부의 형상설계가 이루어지지 않았으며, 타원형 바닥부의 성형공정에 관한 연구 또한 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수소압력용기 라이너의 타원형 바닥부 장단축비에 따른 최대 내용적을 계산하고 유한요소해석을 통한 구조안전성 검증 및 이에 대한 이론적 고찰을 검토하였다. 또한, 바닥부 성형 공정해석을 통하여 제안된 최대 내용적을 갖는 타원형상의 성형 가능성을 확보하였다.

A 3D RVE model with periodic boundary conditions to estimate mechanical properties of composites

  • Taheri-Behrooz, Fathollah;Pourahmadi, Emad
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제72권6호
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    • pp.713-722
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    • 2019
  • Micromechanics is a technique for the analysis of composites or heterogeneous materials which focuses on the components of the intended structure. Each one of the components can exhibit isotropic behavior, but the microstructure characteristics of the heterogeneous material result in the anisotropic behavior of the structure. In this research, the general mechanical properties of a 3D anisotropic and heterogeneous Representative Volume Element (RVE), have been determined by applying periodic boundary conditions (PBCs), using the Asymptotic Homogenization Theory (AHT) and strain energy. In order to use the homogenization theory and apply the periodic boundary conditions, the ABAQUS scripting interface (ASI) has been used along with the Python programming language. The results have been compared with those of the Homogeneous Boundary Conditions method, which leads to an overestimation of the effective mechanical properties. According to the results, applying homogenous boundary conditions results in a 33% and 13% increase in the shear moduli G23 and G12, respectively. In polymeric composites, the fibers have linear and brittle behavior, while the resin exhibits a non-linear behavior. Therefore, the nonlinear effects of resin on the mechanical properties of the composite material is studied using a user-defined subroutine in Fortran (USDFLD). The non-linear shear stress-strain behavior of unidirectional composite laminates has been obtained. Results indicate that at arbitrary constant stress as 80 MPa in-plane shear modulus, G12, experienced a 47%, 41% and 31% reduction at the fiber volume fraction of 30%, 50% and 70%, compared to the linear assumption. The results of this study are in good agreement with the analytical and experimental results available in the literature.