• 제목/요약/키워드: Evaluation Method for Space Design

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Design and heat transfer optimization of a 1 kW free-piston stirling engine for space reactor power system

  • Dai, Zhiwen;Wang, Chenglong;Zhang, Dalin;Tian, Wenxi;Qiu, Suizheng;Su, G.H.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권7호
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    • pp.2184-2194
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    • 2021
  • The Free-Piston Stirling engine (FPSE) is of interest for many research in aerospace due to its advantages of long operating life, higher efficiency, and zero maintenance. In this study, a 1-kW FPSE was proposed by analyzing the requirements of Space Reactor Power Systems (SRPS), of which performance was evaluated by developing a code through the Simple Analysis Method. The results of SAM showed that the critical parameters of FPSE could satisfy the designed requirements. The heater of the FPSE was designed with the copper rectangular fins to enhance heat transfer, and the parametric study of the heater was performed with Computational Fluid Dynamics (CFD) software STAR-CCM+. The Performance Evaluation Criteria (PEC) was used to evaluate the heat transfer enhancement of the fins in the heater. The numerical results of the CFD program showed that pressure drop and Nusselt number ratio had a linear growth with the height of fins, and PEC number decreased as the height of fins increased, and the optimum height of the fin was set as 4 mm according to the minimum heat exchange surface area. This paper can provide theoretical supports for the design and numerical analysis of an FPSE for SRPSs.

도심지 대심도 터널에서의 리스크 평가 및 안전관리시스템 적용 (Application of risk evaluation and safety management system in urban deep tunnelling)

  • 문준식;전기찬;김영근
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.725-744
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    • 2022
  • 도심지에서의 교통인프라 개발이 활발해 지고, 대심도 지하터널을 이용한 도시의 기반시설 확충으로 인하여 도심지 구간에서 대심도 터널시공이 많이 이루어지고 있다. 이에 따라 대심도 터널시공으로 인한 터널안전 문제와 주변 지반 및 구조물의 안전 확보여부는 중요한 이슈가 되고 있으며, 터널시공에 앞서 대심도 터널공사에 따른 리스크를 분석하고 평가하여 리스크 관리를 반드시 수행하여야 한다. 본 연구에서는 대심도 터널과 도심지 터널이라는 특성을 반영하여 터널구간에 대하여 지반조사 자료, 설계 도서, 각종 사전 검토자료 및 시공계획 등을 바탕으로 수직구, 본선터널 및 대단면 터널 정거장 구간의 지하 안전성에 대한 주요 리스크를 분석하고 평가함으로서 수직구, 본선터널과 대단면 터널정거장 구간에 대한 안전리스크를 정량적으로 관리하고자 하였다. 본 연구는 도심지 대심도 터널공사에서 시공시 리스크와 안전 문제를 사전에 검토하는 경우 기본적인 기초 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

청주국제공예비엔날레 전시회장 조성에 관한 평가와 분석 (An Analysis of evaluations of Exhibition Design for Cheongju International Craft Biennale)

  • 조영연;이강훈
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.60-68
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    • 2009
  • Cheoungju International Craft Biennale is not just an art exhibition but more like a pubic festival which is including an experiential learning and a public participation section as well as a special exhibition and an international competition section. Thus it is strongly required to present an appropriate meaning and mood corresponding to each exhibition hall. The paper has examined the exhibition topics during the last 10 years and the plannings and contents to install the exhibition hall according the yearly topic and it has analyzed the comprehensive evaluations after the exhibition. The research scope is limited to the part related to the exhibition hall and facilities, which is including calculation of dimensions and layout, access and movement system, the appropriateness of the design and construction period, measure of applied technology appropriateness, post management as well as planning intent, estimation of the number of the visitors, preliminaries. With the results shown in the comprehensive evaluation and analysis, the paper has presented two issues, the one related to the procensure and preparation and the other related to the facilities. It is showed that both problems are due to the lack of expertise and it is necessary for the experts to participate from the first step of the procedure including planning for the successful exhibition. For the appropriate exhibition hall corresponding to the exhibition planning and scale, it is required to have the professional considerations of successful space and visitor's movement management, display environment, construction method, and post management. The study presents that architectural and interior design have to take an active part in constructing exhibition design in overall stage including the initial, practice, and evaluation stage.

전산수치해석 기반 화재훈련 VR 시뮬레이터의 개발 (A Development of Fire Training Simulator Based on Computational Fluid Dynamics Simulation)

  • 차무현;이재경;박성환;최병일
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.271-280
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    • 2009
  • An experience based training system concerning various fire situations which may result many casualties has been required to make rapid decision and improve the responsiveness. Recently, the necessity of virtual reality (VR) based training system which can replace a dangerous full-scale fire training and be easily adopted to the training or evaluation process is increasing. This study constructed tile virtual environment according to pre-defined scenarios, utilized the FDS(Fire Dynamics Simulator), three dimensional computational fire analysis program, to derive numerically simulated data on the propagation of fire. Finally, by visualizing the realistic fire and smoke behavior through virtual reality technique and implementing real-time interaction, we developed a VR-based fire training simulator. Also, in order to ensure the sense for tile real of a virtual world and reaI-time performance at the same time, we proposed appropriate data processing and space search algorithms, demonstrate d the value of proposed method through experiments.

통합보육시설의 시설 및 설비 기준에 관한 연구 (A Study on the Architectural facility standards of integrated child care facility)

  • 김영은;박현수;이건하
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.136-143
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    • 2006
  • This research proposes the importance of physical environment if integrated early childhood education. For a successful integration of children's education, we processed fundamental research on requirements of facility and equipments, looking at related standards and code on handicapped person's convenience facility. Also, this research alms at providing first step to establish evaluation method and quality assurance standards of integrated child care facility, regarding space planning of handicapped children. By examining home and abroad material and analyzing handicapped children's convenience facility standards, this research pursues improving the basis of planning criteria. As present criteria of relevant regulations appears not to handle detailed facility standards, and the handicapped people's facility is for childhood education, it is necessary first to differentiate indispensable equipments from optional one, then categorize them into more specific needs.

AN EVALUATION OF THE APERIODIC AND FLUCTUATING INSTABILITIES FOR THE PASSIVE RESIDUAL HEAT REMOVAL SYSTEM OF AN INTEGRAL REACTOR

  • Kang Han-Ok;Lee Yong-Ho;Yoon Ju-Hyeon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.343-352
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    • 2006
  • Convenient analytical tools for evaluation of the aperiodic and the fluctuating instabilities of the passive residual heat removal system (PRHRS) of an integral reactor are developed and results are discussed from the viewpoint of the system design. First, a static model for the aperiodic instability using the system hydraulic loss relation and the downcomer feedwater heating equations is developed. The calculated hydraulic relation between the pressure drop and the feedwater flow rate shows that several static states can exist with various numbers of water-mode feedwater module pipes. It is shown that the most probable state can exist by basic physical reasoning, that there is no flow rate through the steam-mode feedwater module pipes. Second, a dynamic model for the fluctuating instability due to steam generation retardation in the steam generator and the dynamic interaction of two compressible volumes, that is, the steam volume of the main steam pipe lines and the gas volume of the compensating tank is formulated and the D-decomposition method is applied after linearization of the governing equations. The results show that the PRHRS becomes stabilized with a smaller volume compensating tank, a larger volume steam space and higher hydraulic resistance of the path $a_{ct}$. Increasing the operating steam pressure has a stabilizing effect. The analytical model and the results obtained from this study will be utilized for PRHRS performance improvement.

천장높이에 따른 감성공간디자인 연구 - 몸의 움직임을 중심으로 - (A Study on the Emotional Space Design Study According to Ceiling Height - Focusing on the Body Movement -)

  • 이정환;오영근
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.173-182
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    • 2011
  • These days, Emotional Design is on the sustainable development through activity study thogh, until now, the study proceed too far with Sensibility Ergonomics applied to SD. However, on this paper, the study would be make progress through GSD that it applied to Verb. For this reason, applied to Emotional Design consideration of theory through JOAN MEYERS-LEVY's papaer titled "The Influence of Ceiling Height", Laban Movement Analysis and Aspect of Semiotics and then judgement of GSD would be make progress through experiment to collection of Emotional Vocabularies and evaluation of body movement. There is a method of analysis by using statistical program such as SPSS 18.0 and it would have validity of analysis. Here is a result of this study. According to heights of ceiling types(2.4M, 3.0M) there are differences between behavior of Figure Attachment, Emotional Vocabularies of the event and Body Movement. While the Figure Attachment has a tendency to restricted scope, CH has a tendency to make attachment within the scope. You could see the Negative Adjective for Emotional Vocabularies at CL and the Positive Adjective ranges at the CH. Basic body movement for passive, 'moving' and 'stretching' as shown at CL more than the CH. For active movement which has purpose, 'moving the weight' and 'stretching' as shown at CH more than at CL.

평면파 차폐효과 시험용 평판형 로그 스파이럴 안테나 설계 (Design of a Planar Log-Spiral Antenna for Testing Plane-Wave Shielding Effectiveness)

  • 정연춘
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.762-767
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    • 2019
  • 평면파 차폐효과는 전형적으로 선형편파 안테나를 사용하여 수평 및 수직 선형 편파에 대해 각각 측정한다. 그러나 이러한 전형적인 측정방법은 실내 건축물 및 지하 공간에 건설되는 고출력 전자기파 방호시설과 같은 대형 차폐구조물의 경우 매우 긴 측정시간에 따른 시험평가 비용과 사후관리 평가를 위한 큰 유휴 공간으로 인한 손실 등을 초래한다. 본 논문에서는 대형 고출력 전자기파 방호시설의 전자파 차폐효과 평가에 적용 가능한 평면형 로그-스파이럴 안테나의 설계 및 제작 과정 및 결과를 기술한다. 이 안테나는 원 편파를 가지므로 수평 및 수직편파를 따로 측정할 필요가 없으므로 측정시간을 1/2 이상 단축할 수 있고, 나아가서 평면형 구조를 가지므로 시험에 필요한 유휴공간을 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.

핀란드 고준위방사성폐기물 심층처분시설 처분터널 뒤채움 설계 변경을 위한 연구사례 분석 (Analysis on Design Change for Backfilling Solution of the Disposal Tunnel in the Deep Geological Repository for High-Level Radioactive Waste in Finland)

  • 구희권;김석훈;이정환
    • 터널과지하공간
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    • 제33권6호
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    • pp.435-444
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    • 2023
  • 핀란드에서는 고준위방사성폐기물 심층처분시스템 공학적방벽의 구성요소인 뒤채움재에 대해 기존 건설허가 신청 시 적용한 블록/펠렛 방식을 과립형 방식으로 변경하여 운영허가를 신청한 바 있다. 이에 따라 뒤채움에 대한 설계개념 수립을 위해 기존 뒤채움 방식의 문제점 및 대안 설계의 개선점을 확인하여 국내 적용성을 검토할 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 우선적으로 핀란드 심층처분시설 인허가 과정에서 처분터널 뒤채움 방식 변경과 관련하여 수행된 주요 연구사례를 검토하여 블록/펠렛 뒤채움 방식 적용 시 예상되는 문제점을 확인하였다. 또한, 이를 바탕으로 뒤채움 방식에 대해 기술적 및 운영적 측면에서 고려되어야 하는 요소항목을 도출한 후 2가지 방식에 대한 비교·평가를 수행하여 설계 변경의 종합적 우위성을 규명하였다. 이와 같은 결과는 향후 국내 고유 심층처분시설 개발과정에서 최적 설계안을 도출하기 위한 기술적 근거자료로 활용할 수 있을 것으로 예상된다. 단, 뒤채움 방식 선정을 위해 필수적으로 고려되어야 하는 세부 요소항목에 대해 추가 기술자료를 확보하여 적용 가능성을 사전에 검토해야 한다.

주방식 지하공간의 구조적 안정성 평가개념 정립에 관한 연구 (A study on conceptual evaluation of structural stability of room-and-pillar underground space)

  • 이철호;장수호;신휴성
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.585-597
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    • 2013
  • 본 연구에서는 주방식 지하구조물의 안정성 검토방안을 마련하기 위해 암주와 천장부의 거동을 수치해석 방법으로 검토하였다. 또한, 기존 자원개발 분야에서 고려하는 주방식 공법의 설계 개념과는 달라져야 하는, 공간 확보차원에서의 합리적인 주방식 공법의 설계 절차 및 개념을 제시하였다. 주어진 지반 조건에서 암주의 형상비와 천장부의 길이에 따른 수치해석을 수행하였으며 초기 이완이 시작되는 시점에서의 파괴유형과 위치 변화를 검토하였다. 해석결과, 천장부 폭과 암주 폭과의 비(w/s)와 파괴시점의 상재하중간의 관계는 선형관계를 보였으며, 천장부 폭과 암주 폭의 비가 주방식 채광 설계에서는 매우 중요한 설계인자로 다루어지는 암주의 폭과 높이 비(w/H)보다 구조물의 안정성 확보차원에서는 더욱 민감한 설계인자인 것으로 나타났다. 이는, 암주의 안정성 만을 확보하는 차원에서 수행되는 주방식 채광 설계법과는 달리, 암주부와 함께 구조물 천장부 및 어깨부의 안정성까지도 함께 고려하여 지하구조물의 안정성을 확보할 수 있는 구조물 설계가 되어야 함을 의미한다. 또한, 지하구조물의 형상에 따라 초기 이완대가 발생하는 위치와 전단 또는 인장파괴 등 파괴유형도 다르게 나타나, 주방식 지하구조물에 대한 설계는 상재하중에 따른 천장부와 암주의 안정성을 연계하여 수행하는 것이 필요하다.