• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.55-60
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• 2012

자유 낙하하는 물체가 받는 힘은 중력뿐이다. 우리는 중력만을 받아서 운동하는 것을 자유 낙하 운동이라고 하고 자유 낙하하는 물체를 자유낙체라 한다. 즉, 자유낙체란 물체의 초기 운동 상태와 무관하게 중력의 영향으로만 자유롭게 낙하하는 물체를 말하는 것이다. 본 논문에서는 공기의 저항을 무시하고, 수직방향으로 짧은 거리의 범위내에서 고도에 의한 자유낙하 가속도의 변화가 없다는 가정을 한다. 이러한 가정 하에서 자동차가 수직 상 방향으로 도약하여 최고점에 도달하는 시간, 최대높이, 자동차가 출발 위치로 돌아오는 시간과 자동차의 속도, 자동차가 땅에 떨어질 때의 시간 및 속도에 대해 알 수 있다. 이는 텔레매틱스에서 자동차나 오토바이가 도약하는 정도와 사고의 위험을 측정할 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권2호
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• pp.55-59
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• 2010

현재 움직이는 물체의 운동을 제어하기 위해 하중이라는 개념의 사용이 시도되고 있다. 하중이라는 제어 개념으로 불확실성으로 인한 비선형성을 포함한 시스템에서 보다 신뢰성 있는 제어값을 찾기 위해, 기존의 선형화 방법에 의한 상태방정식에서 제어값을 찾는 문제와 달리 비선형 하중 모델에서 직접 제어 값을 찾는 방법이다. 본 논문에서는 동력이 없고 제어되지 않는 자유 낙하 물체를 비선형 하중모델로 구현해보고, 외란에 따라 낙하하는 물체에 작용하는 하중값을 분석해 본다. 또한 이러한 외란에 의해 발생한 하중값에 따른 낙하 경로를 구한다. 본 논문의 연구결과는 비선형 모델 예측 제어 시스템에 적용하여 다 연장로켓, 추진력을 갖지 않은 GPS 유도탄 그리고 우주비행체의 지상귀환 제어시스템의 정밀도 향상을 위해 이용될 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.33-38
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• 2012

미도는 문 스펜서가 제시한 이론으로 아름다움의 정도를 수치로 표현하려 한 것이다. 그리고 미국의 학자 버크호프가 문 스펜서의 미는 복잡성 속의 질서성을 가진 것이라는 명제를 분석하였다. 그는 미도의 공식을 발표하여 미도의 정도를 수량적으로 취급하였다. 따라서 기존의 색채 조화론의 부족한 점을 제거하여 보다 과학적이고 정량적인 조화이론을 전개했다. 본 논문에서는 배색의 좋고 나쁨은 질서의 요소와 복잡함의 요소로 나누었다. 미도는 질서의 요소를 복잡함의 요소로 나눈 것이다. 이를 영상의 미도 계산에 활용하여, 감성으로 취급되는 색채조화 및 부조화의 문제를 수치적으로 계산하였다. 그리하여 영상에서 색을 판별하여 미도가 좋은 배색인지 아닌지를 나타내었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제22권7호
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• pp.369-378
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• 2018

Full-scale seismic retrofit of old and deteriorated masonry buildings requires a lot of cost and time. In such buildings, installing an emergency evacuation space can be considered as an alternative. In this study, requirements of the earthquake-proof table used as an emergency evacuation space for buildings hit by earthquake are investigated. Load conditions required for the table, including the impact effects due to building debris drop, are explained. To investigate the impact effects in more detail, weight drop test is performed for an prototype earthquake-proof table. In the test, the weight of the falling object and free fall height were considered as the main test parameters. The results showed that the duration of impact is very short (0.0226~0.0779sec), and thus the impact forces increase to 15.8~45.2 times the weight of the falling object. Based on these results, design considerations and performance verification criteria of the earthquake-proof table as an emergency evacuation space are given.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권4호
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• pp.377-400
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• 2016

Dropped objects are among the top ten causes of fatalities and serious injuries in the oil and gas industry (DORIS, 2016). Objects may accidentally fall down from platforms or vessels during lifting or any other offshore operation. Proper planning of lifting operations requires the knowledge of the risk-free zone on the sea bed to protect underwater structures and equipment. To this end a three-dimensional (3D) theory of dynamic motion of dropped cylindrical object is expanded to also consider ocean currents. The expanded theory is integrated into the authors' Dropped Objects Simulator (DROBS). DROBS is utilized to simulate the trajectories of dropped cylinders falling through uniform currents originating from different directions (incoming angle at $0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $180^{\circ}$, and $270^{\circ}$). It is found that trajectories and landing points of dropped cylinders are greatly influenced by the direction of current. The initial conditions after the cylinders have fallen into the water are treated as random variables. It is assumed that the corresponding parameters orientation angle, translational velocity, and rotational velocity follow normal distributions. The paper presents results of DROBS simulations for the case of a dropped cylinder with initial drop angle at $60^{\circ}$ through air-water columns without current. Then the Monte Carlo simulations are used for predicting the landing point distributions of dropped cylinders with varying drop angles under current. The resulting landing point distribution plots may be used to identify risk free zones for offshore lifting operations.

• 한국가시화정보학회지
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• 제6권2호
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• pp.20-27
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• 2008

The color sorting technique utilizing the image processing method is very applicable tool to analyze motion of a free-falling object in many agricultural and industrial research fields. In the present study, we have developed an image processing system and algorithm to sort good quality rice grains effectively from the bad ones. The system employs a high speed rate line-scan CCD camera with 2K-pixels and worked with a high speed DSP and FPGA in-line. It can accumulate acquired line-scan image data and visualize each grain image clearly. As a result, we can easily calculate the number of pixels occupied by grain(=grain size), gray level and its correct position by visualizing grain images rapidly.

• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.78-87
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• 2021

KSLV 상단의 임무 다각화를 위해서는 저중력 환경에서 액체 추진제의 거동을 정확히 파악하고 있어야 한다. 지상에서 저중력 환경을 모사하는 방법은 자유낙하 방법이 있지만, 공기저항이 항상 동반된다. 공기 저항을 제거하기 위하여 공기 저항 차단캡슐을 이용한 낙하 시험을 진행하였다. 공기 저항 차단캡슐 내부에 시험체를 위치하고 7 m 높이에서 1.2초 동안 낙하하여 시험체의 저중력 환경을 조성하였다. 낙하하는 동안 0.01 g 이하의 중력가속도를 측정하였으며 지표면에 도달하기 전 최소 가속도는 약 0.005 g였다. 추후 낙하 높이 및 낙하 시간이 증가한다면 개선될 수 여지가 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.93-100
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• 2021

고정된 격자시스템에서 임의형상의 불투과 경계를 갖는 물체와 유체와 연성해석이 가능한 IB(Immersed Boundary)법이 개발 된 이후로 다양한 CFD 모델에서 IB법의 활용이 증가하고 있다. 기존의 IB법의 대부분은 구조물의 경계면에서 산정되는 유체력으로부터 수치적으로 경계조건을 만족시키는 directing-forcing법이나 구조물 내부에 가상셀을 위치시켜 보간을 통해 경계조건을 만족시키는 ghost-cell법들로 알고리즘이 복잡하다. 본 연구에서는 고정된 격자시스템에서 가동물체형 구조물 해석이 가능함과 더불어 3차원으로의 확장도 용이한 SIB(Simplified Immersed Boundary)법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 SIB법은 각 상(phase)의 밀도함수가 국소질량의 중심과 함께 이동하는 것으로 가정한 단일유체모델(one-field model for immiscible two-phase fluid)을 기초로 하였다. 또한 이동하는 고체상태의 구조물을 취급하기 위해 고체의 밀도함수를 이용한 체적가중평균법을 적용하고, 수치확산을 방지하기 위해 이류계산에는 CIP법을 적용하였다. 제안된 SIB법의 해석성능을 검토하기 위해 자유수면으로 낙하하는 물체에 대한 수치모의를 수행하였다. 수치해석결과는 자유수면으로 낙하하는 물체를 양호하게 재현하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권8호
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• pp.17-21
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• 2017

본 논문은 암석 및 콘크리트 등의 건설재료의 비파괴 압축강도를 산정하기 위하여 재료타격 시 발생하는 임팩에코 응답신호를 모두 측정하고 이를 누적한 전체 사운드 신호에너지의 이용성에 관해 파악하고 그 결과를 제시하는 것이다. 본 연구에서는 이를 위해서 타격장치를 고안하였고 이를 이용하여 재료를 회전 자유낙하에 의해 초기 타격토록 하고 이후 반발작용에 의한 반복타격이 소멸될 때까지 발생할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 서로 다른 강도를 가지도록 배합된 콘크리트 시편에 대하여 실험을 실시하고 임팩에코 응답신호를 측정하였다. 시편별 산정된 전체 사운드 신호에너지는 직접압축강도시험을 통한 시편별 압축강도와 상호 비교하였다. 비교결과, 임팩에코 응답신호를 통해 산정된 전체 사운드 신호에너지는 시편의 직접압축강도와 직접적인 관계가 있다는 것을 확인하였으며, 이를 통해 암석 및 콘크리트 등의 건설재료의 압축강도는 재료타격 시 발생하는 임팩에코 응답신호로부터 산정된 전체 사운드 신호에너지를 이용하여 비파괴적으로 산정할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.5-9
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• 2019

본 논문은 건설재료(암석, 콘크리트, 목재 등) 등의 압축강도를 비파괴적으로 산정하기 위하여 재료타격 시 발생하는 충격력에 대한 응답신호를 모두 측정하고 이를 누적한 전체 충격력 신호에너지의 이용성 및 가능성에 관해 기초연구를 수행하고 그 결과를 제시하는 것이다. 본 연구에서는 이를 위해서 충격 및 측정장치를 고안하였고 이를 이용하여 측정대상물을 회전 자유낙하에 의해 초기 타격토록하고 이후 반발작용에 의한 반복타격이 소멸될 때까지 발생할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 서로 다른 강도를 가지는 목재와 암석시편에 대하여 충격력실험을 실시하고 발생신호를 측정하였다. 시편별 산정된 전체 충격력 신호에너지는 직접압축강도시험을 통한 시편별 압축강도와 상호 비교하였다. 비교결과, 충격력 응답신호를 통해 산정된 전체 충격력 신호에너지는 시편의 직접압축강도와 직접적인 관계가 있다는 것을 확인하였으며, 이를 통해 다양한 건설재료의 압축강도는 재료타격 시 발생하는 충격력 응답신호로부터 산정된 전체 충격력 신호에너지를 이용하여 비파괴적으로 산정할 수 있음을 알 수 있었다.