• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제41권1호
• /
• pp.21-33
• /
• 2016

Purpose: In order to ensure that vegetable seedlings (with a soil block around their roots) are planted in an upright orientation after metering in a vegetable transplanter, they need to be dropped freely from a certain height. The walk-behind hand-tractor-powered machines do not have sufficient space to drop the seedlings from that height. In the present work, a hopper-type planting device was developed for the walk-behind hand-tractor-powered vegetable transplanter to ensure that the soil block seedlings are planted in an upright orientation. Methods: Various dimensionless terms were developed based on the dimensional analysis approach, and their effect on the planting of soil block seedlings in an upright orientation (planting efficiency) was studied. The optimum design dimensions of the hopper-type planting device were identified by the Taguchi method of optimization. Results: The ratio of the height of free fall to the sliding distance of the seedling on the surface of the hopper had the highest influence on planting efficiency. The planting efficiency was highest for plants with a height $15{\pm}2cm$. The plant handling Froude number, in interaction with the design of the hopper-type planting device, also significantly affected the planting efficiency. Of the hopper design factors, the length of the slide of the seedlings on the surface of the hopper was most important, and induced sufficient velocity and rotation to cause the seedling to fall in an upright orientation. An evaluation of the performance of the planting device under actual field conditions revealed that the planting efficiency of the developed planting device was more than 97.5%. Conclusions: As the seedlings were fed to the metering device manually, an increase in planting rate increased missed plantings. The planting device can be adopted for any vegetable transplanter in which the seedlings are allowed to drop freely from the metering device.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권7호
• /
• pp.723-733
• /
• 2011

본 연구에서는 비정렬격자계와 체적포착법을 사용하여 표면장력이 지배적인 다상유동의 수치해석 방법을 제시하였다. 먼저 표면장력에 대한 CSF(Continuum Surface Force) 모델을 비정렬격자계에 적용할 수 있도록 수치해석 방법을 확립시켜 Myong(2009)이 개발한 비정렬격자계와 체적포착법을 사용한 수치 해석코드에 삽입하였다. 테스트 문제로 오직 표면장력만이 존재하는 평형상태의 정적(static) 액적 및 비평형상태의 동적(dynamic) 액적 문제에 적용하여, 이 해석방법의 유용성과 정확도를 평가하였다. 연구결과, 매끄러운 곡률 계산을 위해 필요한 필터로 본 연구에서 제안한 Laplacian 필터와 함께 CSF 모델로는 밀도보정(density-scaled)한 CSF 모델이 예측성능이 우수한 것으로 나타났다. 또한 표면장력 계산을 위한 이 모델을 채용한 본 수치해석방법은 표면장력이 지배적인 다상유동인 평형상태의 정적 액적 및 비평형상태의 동적 액적 문제 모두에 대해 정확성과 유용성이 입증되었다.

• Computers and Concrete
• /
• 제22권1호
• /
• pp.123-132
• /
• 2018

Reinforced concrete (RC) columns which are the main vertical structural members are exposed to several static and dynamic effects such as earthquake and wind. However, impact loading that is sudden impulsive dynamic one is the most effective loading type acting on the RC columns. Impact load is a kind of impulsive dynamic load which is ignored in the design process of RC columns like other structural members. The behavior of reinforced concrete columns under impact loading is an area of research that is still not well understood; however, work in this area continues to be motivated by a broad range of applications. Examples include reinforced concrete structures designed to resist accidental loading scenarios such as falling rock impact; vehicle or ship collisions with buildings, bridges, or offshore facilities; and structures that are used in high-threat or high-hazard applications, such as military fortification structures or nuclear facilities. In this study, free weight falling test setup is developed to investigate the behavior effects on RC columns under impact loading. For this purpose, eight RC column test specimens with 1/3 scale are manufactured. While drop height and mass of the striker are constant, application point of impact loading, stirrup spacing and concrete compression strength are the experimental variables. The time-history of the impact force, the accelerations of two points and the displacement of columns were measured. The crack patterns of RC columns are also observed. In the light of experimental results, low-velocity impact behavior of RC columns were determined and interpreted. Besides, the finite element models of RC columns are generated using ABAQUS software. It is found out that proposed finite element model could be used for evaluation of dynamic responses of RC columns subjected to low-velocity impact load.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.304-310
• /
• 2015

SCALDO(Supercapacitor Assisted LDO) 레귤레이터는 기존에 널리 사용되고 있는 SMPS(Switch Mode Power Supply)의 장점인 높은 효율과 LDO(Low Drop-out) 레귤레이터의 장점인 안정적인 출력 및 우수한 EMI(Electro Magnetic Interference)특성을 함께 가지는 레귤레이터로 현재 새롭게 연구되고 있는 전원회로이다. 하지만, 현재까지 연구된 SCALDO 레귤레이터의 경우 회로 내부의 스위치제어에 많은 전력이 소비되어 회로 전체의 효율이 감소되는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존 SCALDO 레귤레이터의 단점을 극복하고 저전력으로 구동이 가능한 MOSFET를 SCALDO 레귤레이터에 적용함으로써 스위치제어 소비전력을 최소화하여 회로 전체의 효율을 향상시킨 새로운 SCALDO 레귤레이터를 구현 하였으며, 기존 SCALDO 대비 효율이 최대 9.5% 상승됨을 확인하였다. 또한 기존의 MCU(Micro-controller unit)를 이용한 펌웨어제어를 비교기 및 T-F/F(Flip Flop)을 이용한 하드웨어 제어로 대체함으로써 회로의 제작과정을 단순화 하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.232-239
• /
• 2009

군용항공기에 탑재된 외부무장은 필요시 투하되기 위해서는 무엇보다도 먼저 안전한 분리가 이루어져야한다. 따라서 이러한 외부 장착물의 안전한 분리는 여러 가지 실험을 통해 사전에 반드시 검증이 이루어져야 한다. 본 논문은 전투기에 장착한 외부 장착물이 전투기로부터 분리 될 때 안전한 분리가 이루어지는가를 풍동실험을 통해 검증하기 위한 연구를 수행하였다. 이러한 무장분리문제와 관련된 풍동실험 기법으로 널리 활용되고 있는 자유낙하실험과 Grid test 기법을 사용되었다. 본 논문에서는 이러한 각 풍동실험 기법의 수행절차를 기술하고 각 기법의 실험결과로써 얻어진 데이터를 통해 무장투하가 사출기의 작동 여부와 관계없이 안전하게 분리됨을 확인하였으며, 각 기법에서 얻어진 결과가 모두 안전 제한치 내에 있음을 확인할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제84권5호
• /
• pp.619-632
• /
• 2022

Reinforced concrete (RC) structures may be subjected to sudden dynamic impact loads such as explosions occurring for different reasons, the collision of masses driven by rockfall, flood, landslide, and avalanche effect structural members, the crash of vehicles to the highway and seaway structures. Many analytical, numerical, and experimental studies focused on the behavior of RC structural elements such as columns, beams, and slabs under sudden dynamic impact loads. However, there is no comprehensive study on the behavior of the RC column-beam connections under the effect of sudden dynamic impact loads. For this purpose, an experimental study was performed to investigate the behavior of RC column-beam connections under the effect of low-velocity impact loads. Sixteen RC beam-column connections with a scale of 1/3 were manufactured and tested under impact load using the drop-weight test setup. The concrete compressive strength, shear reinforcement spacing in the beam, and input impact energy applied to test specimens were taken as experimental variables. The time histories of impact load acting on test specimens, accelerations, and displacements measured from the test specimens were recorded in experiments. Besides, shear and bending crack widths were measured. The effect of experimental variables on the impact behavior of RC beam-column connections has been determined and interpreted in detail. Besides, a finite element model has been established for verification and comparison of the experimental results by using ABAQUS software. It has been demonstrated that concrete strength, shear reinforcement ratio, and impact energy significantly affect the impact behavior of RC column-beam connections.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제46권1호
• /
• pp.18-31
• /
• 2018

회전익 항공기는 수직이착륙, 제자리비행 특성으로 일반적으로 고정익 항공기에 비해 높은 내추락 기준이 적용된다. 최근 고효율 친환경 운송시스템에 대한 요구의 증가와 더불어 항공기 구조재료로 복합재료의 적용이 증가하는 추세이다. 그러나 외부 충격, 충돌에 취약한 복합재료의 특성으로 인해 복합재 구조의 내추락 안전성 입증에 대한 요구 또한 증가하고 있다. 본 연구는 회전익항공기 적용을 위한 복합재 내추락 하부동체 구조 개념을 도출하고 이에 대한 검증을 목적으로 수행되었다. 내추락 하부동체 구조 개념 생성을 위해 기술 실증용 헬리콥터 개념설계 및 충돌에너지 흡수 요구도 산출을 수행하였으며, 복합재 충돌에너지 흡수 구조 설계 및 성능 검증을 수행하였다. 최종적으로 복합재 내추락 하부동체구조 시제 제작 및 자유낙하시험을 수행하였다. 시험 결과 분석을 통해 탑승자 생존성 확보를 위한 내추락 안전성 기준에 부합하는 결과를 확인할 수 있었다.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.37-43
• /
• 2012

IAEA 및 국내의 방사성물질 운반 관련 규정에 따라 중 저준위 방사성폐기물 드럼 8개를 운반할 수 있는 IP-2형 운반용기를 개발하였다. IP-2형 운반용기는 낙하시험 및 적층시험을 거친 후 내용물의 유실 또는 분산과 운반용기 외부표면에서의 방사선량률이 20 % 이상 증가할 수 있는 차폐능력의 상실이 없어야 한다. 본 연구의 목적은 적층시험조건에 대한 시험방법 및 절차를 수립하고 IP-2형 운반용기의 적층조건에 대한 구조적 건전성을 평가하는데 있다. 운반용기의 원형시험모델을 이용하여 운반용기 중량의 5배 하중으로 24시간 동안 압축하는 적층조건에 대한 시험 및 전산해석을 수행하였다. 적층시험 시 운반용기의 모서리기둥에서의 변형률 및 변위를 측정하였으며, 측정된 변형률 및 변위는 해석결과와 서로 일치하였다. 컨테이너 바닥부의 처짐량은 측정이 어렵기 때문에 전산해석 방법으로 구하였다. 모서리기둥의 최대 변위와 컨테이너 바닥의 최대 처짐은 법규에서 규정하는 허용치에 비하여 낮게 나타났다. 적층시험 전 후에는 운반용기의 외형치수, 차폐체 두께, 볼트토크 등을 측정하였으며, 그 값들을 비교분석한 결과 운반용기는 내용물의 유실 및 분산, 차폐체 두께의 감소가 나타나지 않았다. 따라서 적층시험조건에서 IP-2형 운반용기의 구조적 건전성이 입증되었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.417-426
• /
• 1997

미강을 혈중 콜레스테롤 저하 효과가 있는 기능성 식품소재의 원료로 활용하는 데 필요한 기초 자료를 얻기 위하여 미강 단백질의 가수 분해물을 제조하여 담즙산 결합 획분을 분리하고 일부 물리화학적 특성을 조사하였다. 미강 단백질을 탈지 미강으로부터 알칼리 추출과 등전점 침전 방법을 이용하여 제조하였다. 미강 단백질을 기질로 하여 pH-drop method로 측정한 효소의 상대적 활성과 가수분해시 가수분해율의 변화를 비교 평가하여 기질의 가수분해에 적합한 효소를 선택하였다. Esperase에 의한 가수분해물을 한외여과(MWCO : 10 kDa)하여 두 부분으로 나누었다. 각 분획물을 cholic acid를 공유결합 시킨 ${\omega}-aminohexyl$ Sepharose 4B column에 걸어, 소수성 상호작용에 의해 cholic acid와 결합하는 폴리펩티드 및 펩티드를 deoxycholate 완충용액으로 용출시켜 분리하였다. 겔투과 크로마토그래피(Sephadex G-50)를 이용하여 한외여과 여과백의 담즙산 결합물에 대해 분자량 분포를 측정한 결과, 대부분 $2\;kDa{\sim}10\;kDa$에 걸쳐 넓게 분포하였고 일부는 $0.2\;kDa{\sim}0.6\;kDa$사이에 존재하였다. 한외여과 잔류액의 담즙산 결합물에 대해서는 preparative reverse phase HPLC를 실시하여 미강 단백질 가수분해물에서 3개(R-1, 2, 3)의 Peak를 분리하였다. 각 peak의 총 아미노산과 유리 아미노산 조성을 분석하여 단백질, 폴리펩티드 및 펩티드 부분의 아미노산 조성을 조사하였다. 그 결과 미강 단백질 가수분해물에서 얻은 peak의 경우 proline 함량이 미강 단백질의 4배에 달했고, 평균 소수도가 높은 peak일수록 유리 아미노산이 함량이 높았으며 평균 소수도는 미강 단백질보다 다소 높은 것으로 나타났다.

• 대한화학회지
• /
• 제57권4호
• /
• pp.432-438
• /
• 2013

기초 화학 실험에서 쉽게 만들고 운용할 수 있는 접촉각 측정기를 구성했다. LED 손전등과 시료 거치대, 디지털 카메라를 광학보드에 고정했고, 시료부는 양쪽에 구멍이 뚫린 암실 상자로 덮었다. 공개된 영상분석 프로그램(ImageJ)과 플러그인(Drop_analysis)을 이용해서 고체 표면 위에 형성된 액체 방울의 사진으로부터 접촉각을 측정했다. 구성된 측정기와 해석 프로그램을 이용해 여러 액체와 다양한 표면에서의 접촉각을 측정해 측정기의 성능을 확인했다. 측정된 $H_2O$와 $CH_2I_2$ 접촉각으로부터 결정된 고체의 표면에너지들은 알려진 값들과 대체로 일치하며 표면의 특성과 개질, 비극성 및 극성 기여도 등을 충실히 보여준다. 이 논문에 소개된 수제 접촉각 측정기와 측정법을 활용해 기초 화학을 배우는 학생들이 젖음성, 친수성, 발수성 등 표면 특성들과 분자 간 상호작용을 이해하고 관련된 힘의 평형, 광학, 수식의 전개 등을 경험할 수 있다.