• Composites Research
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• 제24권4호
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• pp.23-28
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• 2011

최근 항공용 재료 산업 분야에서 널리 사용되고 있는 CFRP의 활용이 증가되고 있다. 하지만, CFRP와 같은 복합재료 부품의 결합 시에 단점이 있다. 복합재료를 이용한 다양한 구조를 제조하기 위해선 많은 홀 가공이 필요하다. 일반적으로 CFRP 홀 가공시 내구성이 매우 강한 polycrystalline crystalline diamond (PCD) 드릴을 사용한다. 하지만, 단가가 비싸고 가공 속도가 느리기 때문에 내구성은 PCD 드릴에 비해 약하나 드릴 형상 변화를 통해 가공 속도를 조절 할 수 있고, 비교적 가격이 저렴한 chemical vapor deposition (CVD) 다이아몬드 코팅 드릴의 사용량이 증가 되고 있다. 본 연구에서는. PCD 드릴과 CVD 다이아몬드 코팅 드릴의 홀 가공성을 비교 평가하였다. 먼저, 홀 가공 조건 식 (날당 이송량, 절삭 속도)을 이용하여 CFRP 홀 가공성을 평가했으며, CFRP 가공 시 드릴링 과정에서 발생하는 시편 내부의 열적 손상 정도를 비교했다. 열화상 카메라 촬영한 홀 가공 시 발생되는 온도를 이용한 경험식을 만들어 두 드릴의 발열 정도에 따른 홀 가공성을 비교 평가하였다. 또한, 홀 가공 시 발생하는 칩(chip) 배출 여부에 따른 홀 내부의 상태를 평가하여 CVD 다이아몬드 코팅 드릴과 PCD 드릴의 CFRP 홀 가공성을 비교했다. 전반적으로 PCD 드릴의 홀 가공성이 CVD 다이아몬드 드릴에 비해 우수한 성능을 나타냈지만, 홀 생성 속도는 CVD 다이아몬드 드릴이 PCD 드릴에 비해 빠른 결과를 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.700-704
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• 2009

GTL(gas-to-liquid) 합성유 제조용 SCR(steam carbon dioxide reforming) 공정의 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 온도 및 $CH_4/steam/CO_2$ 반응물 비와 같은 변수를 바꾸어 가면서 SCR 공정을 위한 최적 운전조건을 살펴보았다. 공정 시뮬레이션을 위해 Aspen Plus를 사용하였다. 또한 정상상태 가정하의 열역학적 물성치 계산을 위해 Aspen Plus의 RSK (Redlich-Kwong-Soave) 상태방정식을 사용하였다. FT 공정을 위한$H_2/CO$ 비, $CH_4$ 전환율, $CO_2$ 전환율을 살펴봄으로써 최적의 온도와 최적의 반응물 비를 결정하였다. 시뮬레이션 결과, SCR reformer 촉매층 출구 최적온도는 상압에서 $850^{\circ}C$ 였으며, 이 온도에서 $CH_4$ 전환율은 99%, $CO_2$ 전환율은 49%로 계산되었고, $CH_4/steam/CO_2$ 최적 반응물 비율은 1.0/1.6/0.7로 나타났다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.33-41
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• 2023

최근 전 세계가 탄소중립에 관심이 높아지면서 재생에너지 발전량이 증가하고 있다. 하지만 재생에너지는 간헐성과 변동성이 심해 발전량 예측이 어렵고, 정확하지 않은 발전량 예측은 전력 계통에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 풍력발전기 발전량 예측 문제를 해결할 방법으로 디지털트윈 개념을 적용하였다. 풍력발전기의 회전이 발전량과 높은 상관관계를 갖는 부분을 반영하여 풍력발전기 드라이브트레인 회전 거동을 주로 모의하는 기계학습된 모델을 개발하였다. 회전 거동을 모의하는 드라이브트레인 시뮬레이션 모델의 기반은 잘 알려진 회전 시스템을 모의하는 시스템 상태방정식으로 설정되었다. 또한 제조사로부터 제공되지 않은 파라미터들에 대하여 시뮬레이션 기반 기계학습을 수행하였다. 기계학습된 드라이 브트레인 모델은 27개의 실제 풍력발전기 운영데이터 세트를 활용하여 검증되었다. 검증 결과, 드라이브트레인 모델은 실제 풍력발전기 운영데이터 세트와 비교하여 평균 4.41%의 오차를 보였다. 결과적으로 기계학습된 드라이브트레인 모델은 실제 풍력발전기 드라이브트레인 시스템을 잘 모사한다고 평가하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1A호
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• pp.45-52
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• 2009

기존의 구조물의 설계에서는 안전성 및 경제성 등을 향상시키기 위해서 시방서에 명시된 설계지침을 제약조건으로 하여 확정론적 최적설계를 수행하는 것이 일반적이다. 하지만, 구조물의 설계에는 본질적으로 재료성질, 작용하중 및 시공오차 등의 불확실성이 내포되어 있으며, 이러한 불확실성과 경제성을 동시에 고려한 설계가 보다 더 합리적인 설계라 할 수 있다. 기존의 확정론적 최적설계에서는 이러한 불확실성을 고려하기 위하여 결정론적인 안전율을 도입하여 설계하지만, 이러한 경우 각 한계상태 및 파괴모드에 대한 일관된 안전성 및 신뢰도 수준을 확보하지 못한다. 최근에 이러한 불확실성 및 경제성을 동시에 고려하는 신뢰도 기반 최적설계에 대한 연구가 수행되고 있다. 신뢰도 기반 최적설계는 확률구속조건을 평가하는 방법에 따라 RIA(reliability index approach) 및 PMA(performance measure approach)로 구분된다. 일반적으로 PMA가 RIA 보다 안정성 및 효율성 측면에서 더 우수하다는 비교연구가 수행된 바 있다. 하지만 아직도 대형구조해석을 필요로 하는 경우에는 계산비용이 과다하여 최적설계가 불가능하므로 보다 개선된 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘이 필요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 계산비용을 줄이면서도 안정적으로 수렴하는 개선된 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘을 제안한다. PMA에 적합한 응답면 기법을 개발하였으며, 한계상태식의 근사는 이동최소자승근사법을 사용하였다. 이로부터 더 적은 표본점의 추출만으로 더욱더 정확한 응답면 함수를 얻게 되어 정확도 및 효율성을 개선할 수 있었다. 수학적 문제 및 10-bar truss 문제에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과, 수렴성 및 효율성 측면에서 우수한 성능을 보여줌을 확인하였다.

• 대한교통학회지
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• 제19권3호
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• pp.101-113
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• 2001

지난 20여년간 연구자들이 가장 주목한 분야 중 하나가 동적 통행배정모형(Dynamic Traffic Assignment model) 분야다. 그러나 현재까지 발표된 많은 모형들은 모형의 안정적인 수렴성과 동적 통행배정모형이 갖는 많은 제약식들을 동시에 만족시키기에는 미흡한 상태였다. 이는 동적모형이 실시간 적용되기 위해서는 이용자의 경로선택문제 뿐만 아니라 각 링크의 대기행렬 길이, 통행시간, 유입·유출 교통량의 동적 변화가 교통류이론에 부합하도록 설계되어야 하기 때문이다. 이런 측면에서 기존에 주로 사용되던 링크기반(link-based)의 통행배정 알고리즘은 위와 같은 동적 특성들을 모두 만족시키기에는 한계가 있다. 링크기반모형의 경우, 각 링크에 대해 여러 제약식 (flow Propagation, FIFO constraint 등)들을 개별적으로 만족시켜야 하는데, 실제 이러한 작업은 모형을 매우 복잡하게 만들뿐만 아니라 실제 현실상의 교통류 특성을 비현실적으로 표현하는 결과를 낳기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위하여 시뮬레이션을 이용한 경로기반(Path-based) 동적 통행배정모형을 제시하고자 한다. 차량의 흐름을 좀 더 현실적으로 표현하기 위하여 개별 링크의 교통류상태를 point queue 이론으로 설명하였다. Point queue 이론은 각 링크 유출부에서의 유출교통량 및 대기시간을 전통적인 대기행렬 이론에 근거해 모형화하는 것으로 본 연구에서 실험한 결과 각 링크의 대기행렬 변화추이를 묘사하는데는 합리적인 것으로 분석되었다. 또한, 시간 종속적 기종점 교통량을 교통망에 부하하기 위해 Simulation Loading Aalgorithm(SLA)을 개발하였다. SLA를 point queue 이론과 결합할 경우 별다른 명시적 제약없이도 앞에서 언급한 제 약식들을 만족시킬 수 있으며, 동적 통행배정모형이 갖추어야 할 두 가지 필요조건 즉 수렴성과 현실적인 교통류의 동적 변화를 묘사하는 것으로 판단되었다.

• 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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• 대한기관식도과학회 1977년도 제11차 학술대회연제 순서 및 초록
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• pp.4.4-5
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• 1977

중이의 impedance는 고막, 이소골연쇄 및 중이강.유양동.함기봉와의 공기강에 의해 결정되는 바, 저자는 우선 신선한 개의 중이를 재료로 하여 중이강의 강기체적을 변동시킴으로써 중이강의 공기체적인자가 중이의 impedance를 어떻게 변동시키는가를 조사하였고, 다음으로 과거력과 현재상태에서 외이도, 고막 및 중이에 병변이 없는 환자에서 중이의 impedance를 측정하고 아울러 측두골의 X-녹상을 언어 측두골의 함기도에 따라 중이의 static compliance의 변동을 조사하여 이과학의 임상적인 면에서의 중이의 static compliance의 또 하나의 이용가치를 구명하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 개의 중이는 control state에서 Type A의 tympanogram을 보였으며, 중이강의 공기체적의 변동에 의해 tympanogram curve의 채형은 변동하지 않았다. 2. 개의 중이에 있어서 중이의 static complance는 중이강의 공기체적의 변동에 의해 유의한 직선적인 증가를 보였으며, 중이강의 공기체적 1cc의 증가에 대해 $0.5{\pm}0.1$cc의 증가율을 보였다. 3. 측두골의 함기도가 양호해짐에 따른 중이의 static compliance의 증가경향과 개의 측두골표본에서의 실험적인 근거로부터 측두골의 함기도(x)와 중이의 static compliance (y)사이에 $y=0.19x+0.16{\pm}0.05$의 회귀방정식을 얻을 수 있었다. 따라서 중이강의 공기체적의 변동은 유의한 중이의 static compliance의 변동을 일으키며, electroacoustic impedance bridge (Madsen ZO 70, 220 Hz 의 probe tone을 사용)를 사용하였 중이의 static compliance를 측정함으로써 임상적으로 측두골의 X-선상을 촬영하지 아니하고도 간단히 측두골의 함기도를 알 수 있을 것으로 생각되어, impedance audiometry의 임상진단학적인 견지에서의 또 하나의 가치를 보고하는 바이다.

• 한국의류학회지
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• 제31권6호
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• pp.848-858
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• 2007

의복의 자아 근접성 개념을 기반으로 한 여러 연령층의 설문조사 결과를 바탕으로 하여 2004년에 Sontag과 Lee가 객관적 측정도구, 의복의 자아 근접성 척도(PCS Scale)를 개발하였다. Sontag과 Lee는 24-항목을 포함한 4-요인으로 구성된 PCS 척도를 청소년층을 대상으로 타당화 하였다. 본 연구는 그들 연구의 연계로 초기 6-요인으로 구성되었던 PCS 척도를 노년층에 적용하여 19-항목을 포함한 3-요인으로 구성된 PCS 척도를 타당화 한다. 65세 이상의 노인층이 본 연구의 표본집단으로 설정되었고 임의 표집방법을 이용, 미국 전역 1,700명의 노년 표본이 표본조사회사로부터 구입되었다. 2004년 11월 설문조사가 시작되어 2005년 2월에 총 250개의 이용 가능한 설문자료가 수집되었다(15.6%의 응답 비율). PCS 척도의 타당성을 검증하기 위하여 Sontag과 Lee의 연구에서 사용한 요인분석과 신뢰도분석을 동일하게 3단계 절차로 노인층을 대상으로 실시하였다. AMOS 5.0 을 사용한 3단계 신뢰도 분석 결과 19-항목을 포함한 3-요인으로 구성된 PCS척도의 타당성이 노인층을 대상으로 검증되었다. 노인층의 PCS척도는 다음의 3-요인으로 구성된다: 1) 의복이 자아 구성 과정에 미치는 영향(PCS 요인 1-2-3의 병합), 2) 의복이 평가적이고 정서적인 자존 형성과정에 미치는 영향(PCS 요인 4-5의 병합), 그리고 3) 의복이 신체상과 신체에 쏟는 정신 집중정도에 미치는 영향(PCS 요인 6). Sontag과 Lee가 초기적으로 가설한 6-요인 PCS 척도는 청소년층과 노인층을 대상으로 한 어느 연구에서도 검증되지 않았다. 더 나아가, 이들이 검증한 청소년층의 4-요인 PCS 척도도 노인층을 대상으로 한 연구에서 검증되지 않았다. 이는 노인들의 자아 구성 이젊은 층보다 더 통괄/복합적인 것에서 기인된다고 보인다. 이 글은 PCS 척도의 앞으로의 연구방향과 이용방향을 끝으로 마무리 지어 진다.

• 한국식품과학회지
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• 제10권4호
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• pp.398-403
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• 1978

고체입자를 열매체로 유동화시킨 유동층내에서 오징어를 고정시켜 건조시킬 때 유동화입자, grid로 부터의 오징어 고정위치, 온도가 오징어의 건조속도와 품질에 미치는 영향을 검토하였으며 또한 감율건조기간중 수분의 이동 메카니즘을 추론하였다. 1) 유동화입자로는 식염이 가장 바람직했고 풍속 3.8 m/sec에서 최적 유동화상태를 얻었다. 2) 유동층내에서의 균일온도 분포는 grid로 부터 4 cm 이상거리에서 얻었으며 따라서 오징어의 고정위치는 이 거리 이상에서 바람직한 것으로 관찰되었다. 3) 풍속 3.8m/sec, grid로부터 4 cm 이상되는 오징어의 고정위치에서 건조속도에 대한 최적온도는 $35^{\circ}C$에서 얻었으며 이 조건에서 초기수분 80.8%로 부터 최종수분 $18{\sim}22%$까지 건조하는 데 소요되는 시간은 8.5시 간 이었다. 4) 건조자료는 측정된 수분함량범위에서 비정상상태의 확산방정식 $ln{\frac{(W-We}{(Wc-We)}=-m{\theta}$의 경험식에 따랐으며 m의 값은 $0.32hr^{-1}$로 계산되었다. 또 이들 결과는 감율 건조기간중 수분의 이동이 액체확산에 의한 것임을 시사했다. 5) 오징어의 건조는 초기 짧은 시간 동안만 항율건조되고 그 이후는 감율건조에 의해 지배되는 것으로 나타났으며 동일온도에서 동일잔존수분까지 건조시키는 데 소요되는 유동층건조에 대한 통기 열풍건조의 건조시간비율은 1 : 1.4였다. 6) 유동충건조된 오징어 제품은 시판 천일건조 오징어 제품과 비교하여 품질상 유의차가 없었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권3호
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• pp.234-241
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• 1997

시설 재배지내 염류집적의 원인의 하나인 토양의 용적밀도 변화가 염류집적에 미치는 영향을 조사하기 위해, 충남 예산군 오가면의 시설재배 10여년 연작지 토양의 Ap층을 이용하여 용적밀도 변화에 따른 수리전도도 변화와 전기전도도 및 음이온의 용출특성 변화를 토주(土柱)실험을 통해 조사하였다. 수리전도도(Y, cm/day)와 용적별도(X, $Mg/m^3$)간에는 부의 회귀관계 ($Y=-19.2X^2+6X+15.5$, (r=0.985)) 가 성립하여, 낮은 용적밀도에서는 큰 폭의 수리전도도 감소가 있으며, $1.4Mg/m^3$ 이상의 높은 용적밀도 조건에서는 용적밀도 변화에 따른 수리전도도 변화가 매우 미미 하였다. 위의 5 수준의 용적밀도 조건하에서 시간변화에 따른 용출액 중 용존 물질의 용출속도는 용적밀도 증가에 따라 크게 지연되었다. 용출액의 전기전도도가 최고점에 도달하는 시간을 비교한결과 용적밀도 $1.3Mg/m^3$ 이하에서는 토양단면 10cm를 통과하는데 약 36시간 이내의 시간이 요구되었으며, 용적밀도 $1.4Mg/m^3$ 이상에는 120시간 이상이 요구되어 두 조건사이 약 84시간의 사이가 있었다. 토양내 이행성이 높은 주요 3가지 음이온의 용출속도도 용적밀도 증가에 따라 크게 지연되었으며, 용적밀도 $1.2Mg/m^3$ 일 때 Chloride, Nitrate와 Sulphate가 90%이상 용출 되는데 각각 17, 15, 35시간이 소요된 반면, 용적밀도 $1.5Mg/m^3$ 일 때 각각은 90%이상 용출 되는데 약 130, 125, 213시간이 각각 소요되었다. 따라서 경작층 전후의 큰 용적밀도 차이를 보이고 있는 충남 예산 지역의 시설재배지내 염류집적의 원인들 중 경작층 이하인 지표면 아래 20~30cm 부근에 형성된 용적밀도(容積密度) $1.5Mg/m^3$ 이상인 경반층(硬盤層)에 의한 토양수 흐름과 각종 무기염류의 이동 지연으로 인해 크게 악화되고, 지표면에 염류집적이 가속화된 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.239-246
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• 2017

국내 중소하천의 횡단구조물인 보 또는 낙차공은 대부분 고정식 콘크리트 구조물이며, 저층수의 배제가 쉽지 않다. 횡단구조물로 인해 유사가 퇴적되며, 유사에 흡착한 오염물들이 그대로 하천의 바닥을 오염시키고 있다. 이에 저층수 및 퇴적유사에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이며, 이러한 대안의 하나로 횡단구조물 상류와 하류를 하상 아래로 연결시키는 구조물로써, 보 상류 저층의 물 및 유사 배제를 목적으로 저층수배출관을 설치하는 방안이 있다. 그러나 사석이 유입되고, 배제 되지 않을 경우 효율성이 크게 저하될 가능성이 있다. 이에 본 연구에서는 저층수 배출관 내 사석을 배제할 수 있는 능력에 대한 연구를 수행하였다. 사석과 거동이 유사한 유사(sediment)의 한계조건(critical condition) 중 한계전단력(critical shear stress) 유도과정과 달랑베르의 원리(d'Alembert principle)를 응용하여 이동 중인 사석이 배제될 수 있는 조건(${\tau}_c{^*}$)을 유도하였다. 그러나 저층수 배출관 내 유입된 사석은 정지상태가 아닌 이동 중이므로, Lagrangian 기법을 활용하여 수리실험에서 도출된 유속으로 상대속도(relative velocity)를 제시하였다. 수리실험은 축척효과(scale effect)를 최소화하기 위해 폭이 5.0 m이고, 높이가 1.0 m인 광폭 개수로를 제작하였으며, 사용된 사석은 가공된 완전 구형을 사용하였다. 실험 결과 유속과 구형 입자 속도와의 비가 0.5~0.7 사이로 나타났으며, 이러한 결과를 유도된 식에 적용하여, 최종적으로 사석이 배제되는 조건을 도출하게 되었다. 구간은 입자레이놀즈수($Re_p$)와 무차원 한계 전단력(${\tau}_c{^*}$)에 따라 크게 3가지로 구분되었다. 배제 구간(exclusion section), 확률적 배제 구간(probabilistic exclusion section), 비배제 구간(no exclusion section)이다. 본 연구결과는 횡단구조물의 저층수 배출관 설계시 유용한 기초 정보를 제공할 수 있을 것이다.