• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권6호
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• pp.43-51
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• 2019

택싱모드 상태에서 노면의 가진으로 발생하는 기체 가속도는 조종사와 탑승객의 탑승감을 해치는 주 요인이다. 본 논문에서는 MR댐퍼 착륙장치의 탑승감을 향상시키기 위해 제어기법을 연구하였다. 제안된 제어기법은 Skyhook Control Type2 로 기존의 스카이훅 제어와는 달리 추가적으로 상부질량가속도를 피드백 받아 제어력을 구성한다. Skyhook Control Type2는 상부질량의 속도와 가속도를 모두 고려하기 때문에 상부질량속도만을 고려하는 스카이훅 기법의 제어한계를 개선하는 효과가 있다. 시뮬레이션을 위해 범퍼형태의 노면을 활주노면으로 선정하였으며, 리커다인(RecurDyn)으로 구성한 착륙장치 모델과 시뮬링크(Simulink)로 설계한 제어기를 연동해석 하였다. 시뮬레이션을 통해, 상부질량가속도의 RMS값과 최대값을 활주속도 및 제어기법에 따라 비교 분석하여 Skyhook Control Type2에 대한 제어효과를 검증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.53-62
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• 2002

지반조건은 구조물의 지진거동에 매우 큰 영향을 미치고 성능에 기준한 내진설계에 중요한 요소이다. 이 논문에서는 지진에 의한 지반의 비선형성을 포함한 지반의 비선형성이 구조물의 탄성지진거동에 미치는 영향을 지반 구조물 일괄해석 유한요소법과 지반의 비선형성을 구현하기 위해 Ramberg-Osgood 토질모델에 대한 근사선형 반복해석법으로 연구하였다. 연구는 말뚝기초의 유무를 고려한 주기가 변하는 선형 단자유도계에 지표에서 기록된 1940년 EI Centre지진을 적용하여 수행하였다. 연구결과에 의하면 연약지반의 비선형 특성 영향이 구조물의 탄성 지진거동에 매우 중요하곡 성능에 기준한 지반의 비선형성을 고려한 구조물의 내진설계가 필요하다는 것을 잘 보여주고 있다.

• Tribology and Lubricants
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• 제23권5호
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• pp.219-227
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• 2007

The dynamic performance of air foil bearings relies on a coupling between a thin air film and an elastic foil structure. A number of successful analytical techniques to predict dynamic performance have been developed. However, the evaluation of its dynamic characteristic is still not enough because of the mechanical complexity of the foil structure and strong nonlinear behavior of friction force. This work presents a nonlinear transient analysis method to predict dynamic performance of foil bearings. In this method, time dependent Reynolds equation is used to calculate pressure distribution and a finite element method is used to model the bump foil structure. The analysis is treated with a direct implicit integration technique that can handle nonlinear problems and the stick-slip algorithm is used to consider friction force. Using this method the response to the mass unbalance excitation is investigated for various design parameters and operating conditions. The results of analysis show that foil bearing is very effective on the restriction of vibration at the resonance frequency compared to the rigid surface bearings and the effectiveness depends on the operating conditions, static load and a amount of mass unbalance. In addition, there exist optimum values of friction coefficient, bump foil stiffness and number of circumferential slit with regards to minimizing dynamic response at the resonance frequency. These optimum values are system dependent.

• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.86.1-86.1
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• 2011

We are developing a new universal spectropolarimeter on the Domeless Solar Telescope (DST) at the Hida Observatory to realize precise spectropolarimetric observations in a wide range of wavelength in visible and near infrared. The system aims to open a new window of plasma diagnostics by using Zeeman effect, Hanle effect, Stark effect, impact polarization, and atomic polarization for measuring the external magnetic field, electric field, or an anisotropy in the excitation of the atoms. The polarimeter is a successor of formerly developed polarimeter on DST, which make possible to observe a polarization in a photospheric spectral line with polarimetric accuracy of 10-2 (Kiyohara et al. 2004). The new system consists of a 60cm aperture vacuum telescope, a high dispersion vacuum spectrograph, polarization modulator / analyzer composed of a rotating waveplate whose retardation is constant for a wide range of wavelength and Wallaston prism, and a fast and large format CCD camera or IR camera. Spectral images in both orthogonal polarizations are taken simultaneously with a frame rate of ~20Hz while the waveplate rotates continuously in a rate of 1rev./sec. Thus It takes 5 ~ 60 sec to observe polarization with accuracy of 10-3 in a wide wavelength range (400 - 1100nm). We also examined a polarimetric model of the telescope with accuracy of 10-3 to calibrate instrumental polarization on some wavelengths. In this talk, I will focus on the performance of the instrument.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제51권2호
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• pp.107-115
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• 2021

Purpose: This study aimed to demonstrate the presence of dental caries through a photoacoustic imaging system with visible and near-infrared wavelengths, highlighting the differences between the 2 spectral regions. The depth at which carious tissue could be detected was also verified. Materials and Methods: Fifteen permanent molars were selected and classified as being sound or having incipient or advanced caries by visual inspection, radiography, and optical coherence tomography analysis prior to photoacoustic scanning. A photoacoustic imaging system operating with a nanosecond pulsed laser as the light excitation source at either 532 nm or 1064 nm and an acoustic transducer at 5 MHz was developed, characterized, and used. En-face and lateral(depth) photoacoustic signals were detected. Results: The results confirmed the potential of the photoacoustic method to detect caries. At both wavelengths, photoacoustic imaging effectively detected incipient and advanced caries. The reconstructed photoacoustic images confirmed that a higher intensity of the photoacoustic signal could be observed in regions with lesions, while sound surfaces showed much less photoacoustic signal. Photoacoustic signals at depths up to 4 mm at both 532 nm and 1064 nm were measured. Conclusion: The results presented here are promising and corroborate that photoacoustic imaging can be applied as a diagnostic tool in caries research. New studies should focus on developing a clinical model of photoacoustic imaging applications in dentistry, including soft tissues. The use of inexpensive light-emitting diodes together with a miniaturized detector will make photoacoustic imaging systems more flexible, user-friendly, and technologically viable.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권2호
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• pp.185-201
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• 2022

Structural Health Monitoring (SHM) is used to provide reliable information about the structure's integrity in near realtime following extreme incidents such as earthquakes, considering the inevitable aging and degradation that occurs in operating environments. This paper experimentally investigates an integrated wireless sensor network (Wi-SN) based monitoring technique for damage detection in concrete structures. An effective SHM technique can be used to detect potential structural damage based on post-earthquake data. Two novel methods are proposed for damage detection in reinforced concrete (RC) building structures including: (i) Jerk Energy Method (JEM), which is based on time-domain analysis, and (ii) Modal Contributing Parameter (MCP), which is based on frequency-domain analysis. Wireless accelerometer sensors are installed at each story level to monitor the dynamic responses from the building structure. Prior knowledge of the initial state (immediately after construction) of the structure is not required in these methods. Proposed methods only use responses recorded during ambient vibration state (i.e., operational state) to estimate the damage index. Herein, the experimental studies serve as an illustration of the procedures. In particular, (i) a 3-story shear-type steel frame model is analyzed for several damage scenarios and (ii) 2-story RC scaled down (at 1/6th) building models, simulated and verified under experimental tests on a shaking table. As a result, in addition to the usual benefits like system adaptability, and cost-effectiveness, the proposed sensing system does not require a cluster of sensors. The spatial information in the real-time recorded data is used in global damage identification stage of SHM. Whereas in next stage of SHM, the damage is detected at the story level. Experimental results also show the efficiency and superior performance of the proposed measuring techniques.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권5호
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• pp.461-473
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• 2023

This study aims to solve for nonlinear cylindrical shell systems with a semi-analytical and numerical approach implementing the P-T method. The procedures and conditions for such a study are presented in practically solving and analyzing the cylindrical shell systems. An analytical model for a nonlinear thick cylindrical shell (TCS) is established on the basis of the stress function and Reddy's higher-order shear deformation theory (HSDT). According to Reddy's HSDT, Hooke's law in three dimensions, and the von-Kármán equation, the stress-strain relations are developed for the thick cylindrical shell systems, and the three coupled nonlinear governing equations are thus established and discretized as per the Galerkin method, for implementing the P-T method. The solution generated with the approach is continuous everywhere in the entire time domain considered. The approach proposed can also be used to numerically solve and analyze the nonlinear shell systems. The procedures and recurrence relations for numerical solutions of shell systems are presented. To demonstrate the application of the approach in numerically solving for nonlinear cylindrical shell systems, a specific nonlinear cylindrical shell system subjected to an external excitation is solved numerically. In numerically solving for the system, the present approach shows higher efficiency, accuracy, and reliability in comparison with that of the Runge-Kutta method. The approach with the P-T method presented is practically sound especially when continuous and high-quality numerical solutions for the shell systems are considered.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.705-712
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• 2022

감압밸브에서 발생하는 급격한 압력저하는 강한 소음원으로 작용하여 배관을 따라 압축성 압력섭동을 전파시키며, 이는 음향유기진동의 가진원으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 감압밸브가 있는 배관 시스템에서 곡관에 의한 압축성 압력섭동의 저감 효과를 확인할 수 있는 수치기법을 개발하였다. 배관 내 밀도 변화에 의한 음향파 성분을 모사하기 위해 고정밀 해석기법인 비정상 압축성 대와류모사 기법을 적용하였으며, 아격자 모델로는 Smagorinsky-Lilly 모델을 적용하였다. 배관을 따라 전파되는 압축성 압력섭동 성분을 유동장 정보로부터 추출하기 위하여 파수-주파수 분석을 수행하였으며, 곡관을 기준으로 상류방향 배관과 하류방향 배관의 벽면 압력을 활용하였다. 이를 통해 평면파 성분과 n=1에 해당하는 모드 성분이 하류 방향을 따라 강하게 나타나는 것을 확인하였으며, 곡관을 전후로 전체 음향파워가 3 dB 저감되는 것을 확인함으로써 곡관에 의한 압축성 압력섭동 저감 효과를 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제7권1호
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• pp.75-90
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• 1995

본 연구에서는 riser 내부의 유체흐름에 의해 발생하는 유체력이 심해저 riser의 동특성에 미치는 영향에 관해 조사하였다. riser의 비선형 동적해석을 위해 riser 내부의 유체흐름을 시스템에 포함하여 수학적 모델을 개발하였으며 유도된 모델에 Galerkin의 유한요소근사법과 시간증분자를 적용함으로써 수치해석을 위한 모델을 개발하였다. 또한 시스템의 자유도를 줄이고 비선형모델의 수치해를 얻기 위해 행해지는 반복계산을 줄이며 정확도를 높이기 위해 riser의 축방향 extensibility 조건을 사용 하였다. 관내부 유체 흐름으로 인한 riser의 동특성에 미치는 영향을 상부 인장력, 조류속도, 파주기 등과 같은 여러 영향요인들을 변화시키면서 조사하였다. 수치해석 결과 내부류체 흐름으로 인한 영향을 줄이기 위해서는 riser의 상부에 인장력을 riser의 허용내력 한도내에서 증가시키는 방법이 있으나 심해저로 갈수록 인장력 증가에 한계가 있기 때문에 riser 주위에 부체를 부착시키는 방법이 제시된다. 이 이외에도 riser의 해석시 대변형으로 인한 비선형성을 고려하게 되면 내부 유체흐름이 riser의 동특성에 미치는 영향을 증가시킴을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권1호
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• pp.1-8
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• 2018

본 연구에서는 세장체의 연속적인 거동을 전체 길이에 대하여 측정할 수 있는 계측시스템을 선정하며, 선정된 수중카메라 시스템의 성능평가를 수행한다. 수중카메라의 기초성능평가를 위하여 강체파이프의 강제가진 실험을 수행한다. 파이프의 상단을 강제가진장치에 고정시킨 후, 일정주기와 진폭으로 가진시켜 수중카메라를 이용하여 변위를 측정한다. 강제가진장치에 입력된 신호와 수중카메라에 계측된 신호를 비교하여 측정 정밀도를 평가한다. 연속체인 세장체 파이프의 강제가진 실험을 수행하여, 수중카메라 시스템의 실시간 3차원적인 측정 가능성을 정성적으로 평가한다. 본 수중카메라 시스템은 향후 국내 심해공학수조에 적용되어, 세장체구조물 및 계류선 등의 거동 측정에 활용될 것이다.