• 제목/요약/키워드: Force equilibrium

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계면활성제용액-경유 간 계면장력과 용해도 상관관계 연구 (Relationship between Interfacial Tension and Solubility of Diesel Fuel in Surfactant Solutions)

  • 정승우;허정현
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.70-73
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    • 2013
  • 토양정화를 위한 토양 세정 및 세척 공정에서 계면활성제 선택 기준과 가장 중요한 설계인자는 오염물질의 용해도이다. 계면활성제의 오염물질 용해도는 오염물질과 평형상태를 만든 후 Dichrolomethane을 이용한 추출, 증발, 농축 등의 전처리과정을 거쳐야 한다. 따라서 계면활성제 용액 내 유류 오염 물질의 용해도 분석은 많은 시간과 재료를 필요로 한다. 계면장력은 계면활성제용액과 유류오염물질 사이에 유지되는 힘을 지칭하는 것으로 용해도와 밀접한 관계를 가진다. 본 연구는 계면활성제용액과 경유 간 계면장력과 용해도를 측정하여 계면장력과 용해도간 상관관계를 정립하므로 신속한 계면 장력 측정을 통한 용해도를 가늠할 수 있는 방안을 제시하였다. 계면장력과 유류용해도간 상관관계를 평가한 결과 두 특성은 기하급수적인 반비례관계를 보였다. 즉, 계면장력이 5 dyne/cm 이상조건에서 경유의 용해도는 크게 차이를 보이지 않다가 1 dyne/cm 이하에서 경유의 용해도는 급격하게 증가하였다. 앞으로 계면활성제용액 간 계면장력을 우선적으로 측정해 본다면 토양정화에 적합한 계면활성제 종류 및 농도를 매우 신속하고 효율적으로 선택할 수 있을 것으로 판단된다.

비만인들의 보행속도와 하지관절모멘트에 대한 상관관계 분석 (Correlation Between Walking Speeds and Lower Extremities Joint Moment in Obese)

  • 신성휴;김태완;권문석
    • 한국운동역학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.105-115
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    • 2006
  • The purpose of this study is to elucidate the mechanical characteristics of lower extremity joint movements at different walking speeds in obese people and suggest the very suitable exercise for obese person's own body weight and basic data for clinical application leading to medical treatment of obesity. This experimental subjects are all males between the ages of 20 and 30, who are classified into two groups according to Body Mass Index(BMI): one group is 15 people with normal body weight and the other 15 obese people. Walking speed is analysed at 3 different speeds ($1.5^m/s$, $1.8^m/s$, $2.1^m/s$) which is increased by $0.3^m/s$ from the standard speed of $1.5^m/s$. We calculated joint moments of lower extremity during stance phase through video recording and platform force measurement.Two-way ANOVA(Analysis of Variance, Mix) is applied to get the difference of moments according to walking speeds between normal and obese groups. Pearson's Correlation Analysis is applied to look into correlation between walking speeds and joint moments in both groups. Significance level of each experiment is set as ${\alpha}=.05$. As walking speed increases maximum ankle plantar flexion moment in the stance phase is smaller in obese group than in normal group, which is suggestive of weak toe push-off during terminal stance in obese group, and the highest maximum ankle plantar flexion moment in obese group during the middle speed walking($1.8^m/s.$). Maximum ankle dorsal flexion moment in obese group is relatively higher than in normal group and this is regarded as a kind of compensatory mechanism to decrease the impact on ankle when heel contacts the floor. Maximum knee flexion and extension moments are both higher in normal group with an increase tendency proportional to walking speed and maximum hip flexion and extension moments higher in obese group. In summary, maximum ankle plantar flexion moment between groups(p<.025), maximum knee moment not in flexion but in extension(p<.001) within each group according to increasing walking speed, and maximum hip flexion and extension moment(p<.001 and p<.004, respectively according to increasing walking speed are statistically significant but knee and hip moments between groups are not. Pearson correlation are different: high correlation coefficients in maximum knee flexion and extension moments, in maximum hip extension moment but not hip flexion, and in maximum ankle dorsal flexion moment but not ankle plantar flexion, in each group. We suspect that equilibrium imbalance develops when the subject increases walking speed and the time is around which he takes his foot off the floor.

지반-라이닝 상호작용 모델을 이용한 터널 2차라이닝 설계에 관한 연구 (A Study on Secondary Lining Design of Tunnels Using Ground-Lining Interaction Model)

  • 장석부;허도학;문현구
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.365-375
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    • 2006
  • 일반적으로 터널2차라이닝의 구조해석에는 골조해석모델이 적용되고 있다. 본 모델은 경험적 방법에 의한 지반 이완하중을 고려하고 있으나 주관적이고 과대평가되는 경향이 있다. 2차라이닝에 작용하는 지반하중은 숏크리트 및 록볼트와 같은1차지보재의 지지력 상실에 기인한다. 그러므로 2차라이닝에 작용하는 지반하중 산정에는 1차지보재와 지반의 평형상태가 고려되어야 한다. 지반-라이닝 상호작용(Ground-Lining Interaction, GLI)모델은1차지보재의 지지력 상실에 의해 야기된 지반의 변형을2차라이닝이 지지하는 개념을 토대로 수립되었다. 따라서 GLI모델은 복잡한 지반조건과 1차 지보재의 설치조건을 합리적으로 반영한 지반하중을 고려할 수 있다. 2차라이닝에 작용하는 하중은 지반하중 외에 지하수압, 지진하중 등이 있다. 극한강도 설계법을 이용한 라이닝 구조보강을 위해서는 계수하중 및 다양한 하중조합이 고려되어야 한다. GLI모델은 계수하중을 고려하기 곤란하기 때문에 개별 하중에 대해 산정된2차라이닝 단면력에 하중계수를 곱하는 중첩의 원리를 적용하였다. 끝으로, 본 연구에서 제시된 GLI모델을 이용한 2차라이닝 설계방법을 저심도 지하철 터널에 적용하였다.

탄성지반위에 놓인 박벽보의 강성행렬산정을 위한 개선된 해석기법 (Improved Method Evaluating the Stiffness Matrices of Thin-walled Beam on Elastic Foundations)

  • 김남일;정성엽;이준석;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.113-125
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    • 2007
  • 탄성지반 위의 비대칭 개/폐단면의 박벽보에 대한 탄성해석 및 안정성해석을 수행하기 위해 엄밀한 강성행렬을 계산하기 위한 개선된 수치해석 기법을 새롭게 제시한다. 본 연구에서 제시한 수치해석기법은 박벽보의 안정성 해석을 위한 엄밀한 강성행렬을 산정하는 선행된 수치해석기법의 결점을 보완하고 있다. 본 연구에서 제시한 기법은 일반화된 고유치 문제에 관한 해를 얻는 것으로서 일반화된 14개의 변위에 대한 고유치 문제를 평형방정식에 관한 1차의 연립상미분 방정식으로 변환함으로써 얻어진다. '0'의 고유치에 대응되는 변위파라미터에 대해 다항식이 가정되며 항등조건으로부터 '0'의 고유치의 수와 동일한 미결정된 파라미터를 포함하는 고유 모우드가 결정되고 이로부터 'non-zero'의 고유치와 다항식의 해를 조합함으로써 엄밀한 변위함수가 결정된다. 이후 부재력-변위의 관계를 이용하여 엄밀한 강성행렬을 산정하게 된다. 본 연구에서 개발한 수치해석 기법의 타당성을 검증하기 위해서 본 연구에서 제시한 이론에 의한 해를 제시하고 보요소 및 쉘요소을 사용한 유한요소해와 비교 검토한다.

Algebraic Analysis for Partitioning Root and Stem Lodging in Rice Plant

  • Chang, Jae-Ki;Yeo, Un-Sang;Lee, Jeom-Sig;Oh, Byong-Geun;Kim, Jeong-Il;Yang, Sae-Jun;Ku, Yeon-Chung;Kim, Ho-Yeong;Sohn, Jae-Keun
    • 한국작물학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.539-543
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    • 2006
  • Lodging is classified as root lodging caused by the loss of supporting force in the root, bending caused by the deformation of the stem and breaking where the stem breaks down as loads exceeding critical elasticity were applied. This research excluded breaking which is not in a state of equilibrium and tried to partition the level of lodging using an algebraic model in root lodging and stem lodging, or bending. When a vertical load was applied, the deformation of the stem of rice plant showed the form of a quadratic equation. The trace of the panicle neck in the process of lodging was an ellipse-shape. When loading was pure root lodging, the trace of the panicle neck became a circle of which culm length is the radius. When it was a pure stem lodging, the trace of the panicle neck is an ellipse of which major axis is culm length and minor axis is 0.64* culm length. When both stem lodging and root lodging occurred in a natural setting, the partitioning of lodging can be calculated by a formula using eccentricity of an ellipse, S=e*100/0.768(S is the ratio of stem lodging in the whole lodging, e is eccentricity of the ellipse). This method is expected to be useful in simple lodging partitioning. We could also calculate the partitioning of stem lodging and root lodging as units of angles as an accuracy method, by using a straight line calculated by differentiating a quadratic equation of stem deformation at the origin of the coordinates. These two methods for dividing root and stem lodging showed different values. However, each of them showed almost same values with different lodging degree in one plant.

저온 및 고전류밀도 조건에서 전기도금된 구리 박막 간의 열-압착 직접 접합 (Thermal Compression of Copper-to-Copper Direct Bonding by Copper films Electrodeposited at Low Temperature and High Current Density)

  • 이채린;이진현;박기문;유봉영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.102-102
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    • 2018
  • Electronic industry had required the finer size and the higher performance of the device. Therefore, 3-D die stacking technology such as TSV (through silicon via) and micro-bump had been used. Moreover, by the development of the 3-D die stacking technology, 3-D structure such as chip to chip (c2c) and chip to wafer (c2w) had become practicable. These technologies led to the appearance of HBM (high bandwidth memory). HBM was type of the memory, which is composed of several stacked layers of the memory chips. Each memory chips were connected by TSV and micro-bump. Thus, HBM had lower RC delay and higher performance of data processing than the conventional memory. Moreover, due to the development of the IT industry such as, AI (artificial intelligence), IOT (internet of things), and VR (virtual reality), the lower pitch size and the higher density were required to micro-electronics. Particularly, to obtain the fine pitch, some of the method such as copper pillar, nickel diffusion barrier, and tin-silver or tin-silver-copper based bump had been utillized. TCB (thermal compression bonding) and reflow process (thermal aging) were conventional method to bond between tin-silver or tin-silver-copper caps in the temperature range of 200 to 300 degrees. However, because of tin overflow which caused by higher operating temperature than melting point of Tin ($232^{\circ}C$), there would be the danger of bump bridge failure in fine-pitch bonding. Furthermore, regulating the phase of IMC (intermetallic compound) which was located between nickel diffusion barrier and bump, had a lot of problems. For example, an excess of kirkendall void which provides site of brittle fracture occurs at IMC layer after reflow process. The essential solution to reduce the difficulty of bump bonding process is copper to copper direct bonding below $300^{\circ}C$. In this study, in order to improve the problem of bump bonding process, copper to copper direct bonding was performed below $300^{\circ}C$. The driving force of bonding was the self-annealing properties of electrodeposited Cu with high defect density. The self-annealing property originated in high defect density and non-equilibrium grain boundaries at the triple junction. The electrodeposited Cu at high current density and low bath temperature was fabricated by electroplating on copper deposited silicon wafer. The copper-copper bonding experiments was conducted using thermal pressing machine. The condition of investigation such as thermal parameter and pressure parameter were varied to acquire proper bonded specimens. The bonded interface was characterized by SEM (scanning electron microscope) and OM (optical microscope). The density of grain boundary and defects were examined by TEM (transmission electron microscopy).

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토목섬유 보강 성토사면의 안정해석 II. - 소요 보강재 인장력 평가 - (A Stability Analysis of Geosynthetics Reinforced Soil Slopes II - Evaluation of Required Reinforcement Tensile Force -)

  • 김경모;김홍택;이은수;김영윤;안광국
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권8호
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    • pp.107-116
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    • 2005
  • 토목섬유로 보강된 성토사면의 안정해석시, 소요 보강재의 인장력은 토압이론에 근거하여 하나 또는 두개의 직선으로 가정된 활동면에 대하여 평형을 유지하기 위하여 필요한 보강재 인장력의 합으로부터 얻을 수 있으며, 각 층별 보강재의 인장력은 삼각형분포 또는 직사각형 분포로 가정한다. 그러나, 실제 토목섬유로 보강된 사면에 대한 현장계측결과에 및 모형실험 결과에 의하면, 보강 성토사면에서 보강재 최대인장력은 사면의 최하단에서 발생하는 것이아니라 사면내의 어느 높이에서 발생한다. 보강토체의 가상파괴면은 일반적으로 각 층의 보강재에서 최대인장력이 발생하는 위치를 연결한 선이며, 이 때 보강재의 인장력은 가상파괴면상의 응력상태와 밀접한 관련이 있다. 따라서 본 연구에서는 사면안정해석으로부터 얻은 가상활동면상의 법선응력의 분포로부터 각 층별 보강재의 인장력을 평가 할 수 있는 방법을 제안하고, 토목섬유 보강 성토사면에 대한 현장계측 사례에 대한 해석을 통하여 그 적용성을 검토 하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 방법이 기존의 보강사면 설계법 보다 더 현장계측 데이터에 근접하는 각 층별 보강재 인장력을 제공해주는 것으로 나타났다.

개념제시자의 특성이 고등학생의 물리 개념 변화에 미치는 영향 (The Effects of Instructors' Characteristics on the Concept Change of Korean High-School Students.)

  • 임정수;권재술
    • 한국과학교육학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.340-350
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    • 1996
  • Knowledge is composed through the interaction between the concept structure already held by students and their experience, and learning can be said to be the active process of solving the cognitive conflict caused by this interaction. Therefore, this study consists in showing the effective learning method and finding out the elements which the teacher has to own, through examining several forms of pre-conception or mis-conception of the inertia, the force-equilibrium, the action and reaction, the heat, and the electric current, and then finding out their solution and studying student's change in science concepts. For this study, the types of concept on the five above-mentioned materials which students have were examined through the concept-classifying question paper, and the classes to which the class mode for the change of concepts applied, were practised in each different classroom by each different instructor - a professor, a scientist, a teacher, and two students, respectively. And the effect of the teaching strategy based on these classes, and each different instructor' influence on the change of concept in students. were examined. The result of my study is as follows; 1. Students have various types of pre-conception which are different from science concept, and these types of pre-conception tend to last even after learning in class. 2. The thoughts on the correct science concept of the high school third-grade students who learned the physics in the traditional teaching method, and the second grade students who don't learn the physics yet, were nearly equal those of the second grade students by receiving the physics class through the cognitive conflict course were greatly changed especially that students showed the distinct change on mechanics and electric current. 3. Students didn't show the remarkable change of the science concept on the five materials in the four kinds of experimental classes by each different instructor but in the part of mechanics, there was the distinct change between the class by professor and those by the students. This was due to the difference of the authority and the attitude of the concept demonstrator. 1) The authority, the kind attitude, and the responsibility of the expert played an important role in the correct concept-formation of mechanics part - especially in the case of the mis-conception caused by the intuitive belief. 2) In the class by instructor with the democratic teaching method, the change of concept took place more easily, because in his class students could discuss the subject freely, so that they might experience the thought course to give them the confidence on the science concept.

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부산시의 컨테이너세 징수에 관한 연구 (A Study on the Container Tax Collection of Busan City)

  • 김공원;곽규석;김근섭
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.167-175
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    • 2002
  • 부산항은 우리나라의 대표적인 사회간접자본시설로서 국가경제발전의 견인차 역할을 수행해 왔다. 그러므로 항만관련시설들의 상호 보완적인 시스템화를 통하여 부산항을 세계 제일의 물류기지로 발전시켜 향후 동북아 물류중심항으로의 기능을 원만히 수행할 수 있도록 정부가 부산항 항만배후도로의 시설주체가 되어야 한다. 이에 본 논문에서는 부산항의 발전을 저해하는 컨테이너세의 문제점과 폐지에 관한 현실적인 접근을 통해 컨테이너세와 그 용도에 관한 분석 및 현황파악을 바탕으로 컨테이너세의 타당성 여부를 검토하여 다름과 같이 정리하였다. 첫째, 항만에서 역외 고속도로까지를 연결하는 항만배후도로는 항만의 일부분이므로 정부가 시설투자의 주체가 되어야 한다. 둘째, 컨데이너세를 징수함으로써 화주와 선사는 수출입 물류비와 함께 컨테이너세를 추가적으로 지불하여 상당한 비용적 부담을 안고 있다. 셋째, 공컨테이너 또는 환적컨테이너의 수출입 비중은 상당히 높아, 부산시 교통체증을 유발하는 요인으로 작용하고 있으나, 부과대상에서 제외되고 있어 컨테이너세 부과대상의 형평성에 크게 어긋나고 있다. 넷째, 동북아 물류허브항만이 되기 위하여 중국, 대만, 일본의 경쟁항만들은 항만비용의 절감을 통해 경쟁력을 향상시키고 있는 반면, 부산항은 컨테이너세라는 추가적인 세금을 부과함으로써 가격 경쟁력의 약화를 가져와 동북아 물류허브항만으로 육성하기 위한 전략에 큰 차질을 빚고 있다.

기하학적 재료적 비선형 특성을 고려한 스트라치 단위부재의 명시적 긴장설치 및 극한하중 해석 (Explicit Stress-Erection and Ultimate Load Analysis of Unit STRARCH Frame Considering Geometrically and Materially Nonlinear Characteristics)

  • 이경수;한상을
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.429-438
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    • 2011
  • 본 연구에서는 스트라치 시스템의 긴장설치과정 및 극한하중 해석을 수행하기 위한 명시적 해석법을 제안하였다. 스트라치 시스템은 Stressed-Arch에서 유래한 용어로 슬리브와 갭이 도입된 유동하현재 내부의 긴장재에 초기장력을 도입함으로써 갭이 점차 닫히게 되며, 이에 따라 상현재에 곡률이 도입되면서 전체 구조물이 상승하여, 최종적인 아치형태의 구조물을 형성하는 독창적인 구조시스템이다. 스트라치 시스템의 초기장력 도입과정을 긴장설치(stress-erection) 과정이라 하며, 초기곡률의 도입에 따라 유동 상현재에는 과도한 초기변형이 발생하여 소성거동에 의한 강체회전이 발생하는 불안정 구조물이 된다. 본 연구에서는 이러한 스트라치 시스템의 불안정 거동특성을 해석하기 위해서 강성행렬을 사용하지 않는 명시적 동적이완법을 사용하여 비선형 평형방정식의 해를 구하였고, 대변위 및 단면의 재료적 특성을 반영할 수 있는 필라맨트 보요소를 사용하여 연속된 상현재의 비선형 거동특성을 분석하였다. 필라맨트 보요소의 단면은 다수의 1차원 필라맨트로 구성되며, 각각의 필라맨트에 대해서 다양한 재료모델을 적용할 수 있다. 본 연구에서는 비선형 재료모델인 Ramberg-Osgood모델 및 Bi-linear 탄소성 모델을 적용하여 긴장설치 및 극한하중 해석을 수행하였고, 그 결과를 이전의 실험적 연구결과와 비교 분석하였다. 본 연구의 해석결과는 이전의 실험적 연구결과와 유사하였으며, 명시적 해석법의 특성상 효율적으로 후좌굴거동 특성까지 해석할 수 있었다.