국내산 메조 및 차조의 호화전분액의 농도와 온도에 따른 유동특성을 구명하였다. 메조 및 차조의 호화전분액은 의가고성 유체의 성질을 보여주었으며, 각각의 호화전분액 농도에서 일정 전단속도에 대한 전단응력의 크기는 메조전분보다 차조전분이 높았다. 메조와 차조의 호화전분액의 유동특성은 지수법칙에 잘 적용되었으며 이 때 유동지수 n값은 1% 호화전분액에 있어 메조전분의 경우 0.96, 차조전분의 경우 0.74이나, 5% 호화전분액에 있어서는 메조전분의 경우 0.35, 차조전분의 경우 0.24로 농도증가에 따라 의가소성이 증대되었다. 점조도지수 K값의 경우 농도의존성이 보다 현저하였다. 조전분 호화액은 일정농도 이상에서 항복응력을 보이며, 이 때 농도와 항복응력의 평방근 사이에는 직선관계가 있었고 항복응력이 영이되는 호화전분액 농도는 메조전분의 경우 2.19%, 차조전분의 경우 1.69%로 예측되었다. 3% 조전분 호화액에 대하여 온도에 따른 유동특성을 분석시 일정 전단속도에 대한 전단 응력의 크기는 온도가 낮아짐에 따라 증가하였으며, 특히 $20^{\circ}C$의 측정온도에서 이런 현상이 현저하였다. 이때, 측정온도가 높아지면 유동지수 n값은 증가하고 점조도지수 K값은 감소하였는데 이는 메조 및 차조전분에 공통적인 현상이었다. 점조도지수 K값과 온도와의 관계는 아레니우스 식에 잘 적용되었으며, 3% 호화전분액의 경우 활성화에너지는 메조전분의 경우 2.89kcal/mol, 차조전분의 경우 3.18kca1/mo1이었다.
본 연구는 보건계열 대학생의 토익학습에서 자아요인, 스트레스요인, 적응 및 통제요인, 시험불안 및 학습몰입과 학업소진의 관련성을 파악하고 학업소진에 미치는 융복합적 영향을 분석하였다. 조사대상은 임의로 선정된 J 지역 1개 대학의 토익학습반에 참여하는 보건계열 대학생 291명으로 하였으며, 자료수집은 2017년 4월 3일부터 4월 14일까지 자기기입식 설문지를 통해 이루어졌다. 공분산 구조분석 결과, 자아요인, 스트레스요인, 적응 및 통제요인, 시험불안, 학습몰입 및 학업소진의 인과관계가 확인되었다. 경제적스트레스 및 취업스트레스, 시험불안, 학습몰입과 자아요인이 학업소진을 설명하는 squared multiple correlations은 98.8%로 나타났다. 이상의 연구결과를 볼 때, 보건계열 대학생의 토익학습의 학업소진을 낮추기 위해서는 이들 요인들을 관리하는 노력이 필요하다. 이러한 결과는 보건계열 대학생의 토익학습의 학업소진을 낮추는 토익학습 교육과정 및 교과목 개발에 활용이 기대된다. 향후연구에서는 학업소진에 영향을 미치는 추가요인에 대한 분석이 필요하다.
압축 유동하에서 측정된 시멘트 페이스트의 수직 응력은 변형률의 증가에 따라 변형률이 0.0003에서 0.003 사이 구간인 탄성 고체 구간과 변형률이 0.003에서 0.8 사이 구간인 변형률 경화 구간으로 나누어진다. 두 구간 중 변형률 경화 영역에서 유변학적 특성을 분석하기 위해 모델링 식이 제안되었다. 첫째, 유체 거동의 관점에서, 지수법칙 일관성 지수 m=700 및 멱지수 n=0.2를 갖는 지수법칙 비뉴토니언 모델이 적용되었다. 적용 결과는 탄성 고체 구간을 제외하고는 실험 결과와 좋은 일치를 보여주었다. 둘째, 연성 고체 거동의 관점에서 힘 평형 모델이 적용되었으며, 하중을 측정하는 센서부와 시멘트 페이스트 표면 간의 마찰 계수가 실험데이터에 반구간탐색법을 적용하여 변형률의 다항식으로 도출되었다. 적용 결과는 변형률이 0.003에서 0.3 사이 구간인 중간 영역에서만 실험 결과와 좋은 일치를 보여주었다. 따라서, 압축 유동 하의 시멘트 페이스트의 유변학적 거동은 변형률 경화 구간에서 연성 고체 거동의 관점보다는 지수법칙 비뉴토니언 유체 거동의 관점에서 실험 결과와 더 일치함을 보여주었다.
본 연구에서는 환형수조를 이용한 침식실험을 통하여 국내 최초로 퇴적저면의 침식매개변수들이 정량적으로 산정되었다. 퇴적저면은 고농도의 고령토 슬러리를 기 설정된 시간 동안 압밀시켜 조성되었으며, 각기 다른 압밀구조를 갖는 퇴적저면 조건 하에서 총 4회의 침식실험이 수행되었다. 침식실험 결과에 따르면, 흐름전단응력 ${\tau}_b$에 대한 저항력을 나타내는 저면전단강도 ${\tau}_s$는 압밀시간 및 저면(퇴적층) 깊이가 깊어짐에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 침식률${\epsilon}$은 흐름전단응력과 저면전단강도의 차로 주어지는 잉여전단응력 ${\tau}_b-{\tau}_s$과 상관성이 매우 큰 것으로 나타났는데, ${\tau}_b-{\tau}_s{\leq}0.1N/m^2$인 경우에 침식률의 로그 값은 잉여전단응력과 선형적 관계에 있으나, ${\tau}_b-{\tau}_s{\leq}0.1N/m^2$인 조건에서는 잉여전단응력이 작아질수록 침식률이 급격하게 작아지는 경향이 있는 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 과거 연구결과와의 비교검토를 통하여 본 침식실험 결과에 대한 타당성이 입증되었으며, $0.1N/m^2$ 이하의 잉여전단응력 구간에서 침식률을 보다 잘 표현할 수 있는 새로운 침식률 산정식이 제시되었다.
본 연구에서는 전기장의 인가 유무에 따라 유체의 유변성질이 가역적으로 변화하는 ER(electro-rheological) 유체를 이용하여 CD-ROM(compact disc-read only memory) 마운트를 구성한 후 피딩 시스템의 진동제어를 수행하였다. 이를 위하여 우선 특수화학처리된 전분계 ER유체를 조성하였으며, 전단모드 및 유동모드하에서 전기장에 따른 항복응력을 실험적으로 도출하였다. 도출된 ER유체의 항복응력에 근거하여 복합모드형 CD-ROM 마운트를 설계, 제작하였다. 제작된 ER CD-ROM 마운트의 진동절연 특성을 주파수 영역에서 고찰하였으며 기존의 고무마운트 성능과 비교하였다. 나아가서 제안된 마운트를 장착한 정보저장기기 드라이브 피딩 시스템의 동적 모델링을 수행하였으며, 진동제어를 위한 스카이훅 제어기를 설계하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 여러 외란(가진) 조건에 따른 피딩 시스템의 진동제어 성능을 주파수 및 시간 영역에서 고찰하였다.
스크램제트 엔진은 대기중의 공기를 흡입하여 연소실에서 초음속으로 연소하는 방식으로 짧은 시간 동안 연료와 공기가 혼합하고 연소되어야하는 특징이 있다. 연료와 공기 혼합을 증대하는 방법은 여러 가지가 제시되었다. 이중 자유류 마하수 2.5의 단일분사 방법에서의 cavity를 이용한 혼합증대 특성을 알아보기 위해 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 상용코드인 CFD-Fastran의 3차원 Navier-Stokes 방정식과 Menter SST(Shear Stress Transport) 난류모델을 적용하였다. cavity 뒤쪽 0.5 cm 떨어진 곳에 지름 0.1cm의 Jet 분사구를 통해 수직분사를 시켜 cavity의 유무에 따른 혼합특성을 살펴보았고, cavity에 대한 영향을 알아보기 위해 $3\times2\times1\;cm$ 크기의 cavity를 사용했다. 계산된 결과는 동일조건의 실험으로 검증하였고 이를 통해 cavity에 의한 혼합증대 특성을 확인할 수 있었다.
국내산 마의 이용성 및 활용성을 증진시키기 위하여 단마 전분 호화액의 농도$(1{\sim}5%)$와 온도$(30{\sim}60^{\circ}C)$에 따른 유동특성을 살펴보았다. 마전분 호화액은 모두 유동지수 1 이하의 의가소성 유체의 성질을 나타냈으며, 전분농도가 증가함에 따라 의가소성이 증대되었다. 호화액의 농도의존성을 나타내는 B값은 측정온도가 $30{\sim}60^{\circ}C$로 증가할수록 $0.40449{\sim}0.39352$로 감소하여 측정 온도가 높을수록 농도의존성은 낮아짐을 알 수 있었다. 온도에 따른 호화액의 유동 활성화에너지는 전분농도가 $1{\sim}5%$로 증가함에 따라 $4.1415{\sim}5.4539{\times}10^6\;J/kg{\cdot}mol$로 증가하는 경향을 보여주었다.
본 연구에서는 가스터빈 블레이드의 냉각을 위해 사용되는 막냉각 홀을 대상으로 다양한 형상변수들이 막냉각 효율에 미치는 영향을 평가하기 위한 수치적 연구를 수행하였다. 삼차원 압축성 Reynolds-averaged Navier-Stokes 해석을 수행하였으며, 난류모델로는 shear stress transport 모델이 사용되었다. 해석을 통해 홀의 형상, 측면 방향 분사각, 홀의 주기 및 분사율이 막냉각 효율에 미치는 영향이 평가되었다. 해석결과, 원통형홀의 경우 측면 방향 분사각이 존재할 때 월등히 향상된 막냉각 효율을 보여주었으며, 홴형상 홀의 경우 측면 방향 분사각이 $20^{\circ}{\sim}30^{\circ}$일 때 가장 높은 막냉각 효율을 보여주었다. 또한 홀의 주기의 변화에 따른 성능평가 결과 높은 분사율일 때가 낮은 분사율의 경우보다 홀의 주기에 의존하는 경향을 보였다.
Slope displacement and factor of safety (FOS) of a slope are two aspects that reflect the stability of a slope. However, the traditional limit equilibrium (LE) methods only give the result of the slope FOS and cannot be used to solve for the slope displacement. Therefore, developing a LE method to obtain the results of the slope FOS and slope displacement has significance for engineering applications. Based on a force-displacement coupled mode, this work expands the LE Morgenstern-Price (M-P) method. Except for the mechanical equilibrium conditions of a sliding body adopted in the traditional M-P method, the present method introduces a nonlinear model of the shear stress and shear displacement. Moreover, the energy equation satisfied by a sliding body under a small slope displacement is also applied. Therefore, the double solutions of the slope FOS and horizontal slope displacement are established. Furthermore, the flow chart for the expanded LE M-P method is given. By comparisons and analyses of slope examples, the present method has close results with previous research and numerical simulation methods, thus verifying the feasibility of the present method. Thereafter, from the parametric analysis, the following conclusions are obtained: (1) the shear displacement parameters of the soil affect the horizontal slope displacement but have little effect on the slope FOS; and (2) the curves of the horizontal slope displacement vs. the minimum slope FOS could be fitted by a hyperbolic model, which would be beneficial to obtain the horizontal slope displacement for the slope in the critical state.
본 논문에서는 수직으로 시추된 해양 파일에 대한 새로운 동적 해석절차가 제안되고 전형적 설계문제에 의하여 검증된다. 해수에 잠긴 파일의 구조는 물론 해양파도와 조류에 의한 힘도 유한요소법에 의해서 정식화되고 모델링된다. 유한요소 방정식에 적합한 파력을 구하기 위해서 여러 가지 파도이론 가운데서도 Airy의 파도이론이 시험되고 선정되었다. 조류의 후방와류에 기인한 횡방향 양력은 Strouhal 진동수와 적절한 양력계수를 가진 간단한 조화함수에 기초한다 파일에 대한 고유진동수 해석과 주파수 응답해석은 정식화 결과를 NASTRAN에 입력하여 계산되었다. 여기서 제안된 절차에 의해 얻어진 동적 변위와 응력의 결과는 기본설계해석 단계로서 해양파일의 파력과 조류 양력에 의한 동적거동을 구할 수 있으며 설계에 응용될 수 있음을 보여준다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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