가스 터빈은 기동 및 정지 횟수가 많기 때문에 열피로나 취화 현상으로 인한 가스터빈 케이싱의 균열 또는 케이싱의 플랜지면에서 고온고압 가스의 누설이 발생할 가능성이 높다. 따라서 가스터빈 케이싱의 구조안전성 및 플랜지면에서의 누설평가는 반드시 수행되어야 하는 부분이다. 본 논문에서는 유한요소해석을 바탕으로 터빈 케이싱의 ASME B&PVC VIII-2 구조안전성 평가 및 접촉압력을 통한 누설 평가 그리고 볼트의 구조안전성 평가를 진행하였다. 또한 가스터빈 케이싱의 유한요소모델링 및 해석/평가 방법을 제안하여 가스터빈 개발에 활용할 수 있게 하였다.
The high frequency base balance (HFBB) technique is a convenient and relatively fast wind tunnel testing technique for predicting wind-induced forces for tall building design. While modern tall building design has seen a number architecturally remarkable buildings constructed recently, the characteristics of those buildings are significantly different to those that were common when the HFBB technique was originally developed. In particular, the prediction of generalized forces for buildings with 3-dimensional mode shapes has a number of inherent uncertainties and challenges that need to be overcome to accurately predict building loads and responses. As an alternative to the more conventional application of general mode shape correction factors, an analysis methodology, referred to as the linear-mode-shape (LMS) method, has been recently developed to allow better estimates of the generalized forces by establishing a new set of centers at which the translational mode shapes are linear. The LMS method was initially evaluated and compared with the methods using mode shape correction factors for a rectangular building, which was wind tunnel tested in isolation in an open terrain for five incident wind angles at $22.5^{\circ}$ increments from $0^{\circ}$ to $90^{\circ}$. The results demonstrated that the LMS method provides more accurate predictions of the wind-induced loads and building responses than the application of mode shape correction factors. The LMS method was subsequently applied to a tall building project in Hong Kong. The building considered in the current study is located in a heavily developed business district and surrounded by tall buildings and mixed terrain. The HFBB results validated the versatility of the LMS method for the structural design of an actual tall building subjected to the varied wind characteristics caused by the surroundings. In comparison, the application of mode shape correction factors in the HFBB analysis did not directly take into account the influence of the site specific characteristics on the actual wind loads, hence their estimates of the building responses have a higher variability.
A new 6 degrees-of-freedom micro stage, based on parallel mechanisms and actuated by using piezoelectric elements, has been developed for the application of micro positioning such as semiconductor manufacturing devices, high precision optical measurement systems, and high accurate machining. The micro stage structure consists of a base platform and an upper platform(stage). The base platform can effectively generates planar motion with yaw motion, while the stage can do vertical motion with roll and pitch motions with respect to the base platform. This separated structure has an advantage of less interference among actuators. The forward and inverse kinematics of the micro stage are discussed. Also, through linearization of kinematic equations about an operating point on the assumption that the configuration of the micro stage remains essentially constant throughout a workspace is performed. To maximize the workspace of the stage relative to fixed frame, an optimal design procedure of geometric parameter is shown. Hardware description and a prototype are presented. The prototype is about 150mm in height and its base platform is approximately 94mm in diameter. The workspace of the prototype is obtained by computer simulation. Kinematic calibration procedure of the micro stage and its results are presented.
일반적으로 라이다 데이터 처리 과정은 노이즈 제거, 지표면/비지표면 분리를 위한 필터링, 데이터 분류, 객체분할, 형태인식, 객체 모델링, 성과물에 대한 정확도 검증 등이다. 본 논문은 점군집 라이다 데이터를 이용한 3차원 곡면객체의 모델링과 정확도 검증에 중점을 두고 있다. 기존의 구형 및 원통형 객체 모델링 방법은 함수의 선형화, 미지계수의 초기 근사값 및 반복 계산이 요구되지만, 제안한 방법은 모델링 함수의 미지계수를 직접 결정하는 방법이다. 이를 위하여 객체를 형성하는 단위 객체면 형태를 분석하여 적합한 함수를 결정하고, 함수를 구성하는 미지변수를 추정한 후 정확도를 분석하여 타당성을 검증하였다. 제안한 방법을 반구형 및 반원통의 시뮬레이션 및 실제 건물 데이터에 적용하여 모델링 함수의 계수와 정확도를 산정하였으며, 다양한 형태의 객체 모델링의 자동화에 기여할 것으로 판단된다.
본 논문에서는 correction 증폭기의 위상특성을 제어하는 delay line을 사용한 새로운 형의 feedforward 선형화기를 제시하였다. 사용된 delay line은 상용제품에서 사용하는 pilot-tone 회로 없이 IM 성분을 제거하는 기능을 수행한다 선형화기의 오차신호구간(error signal loop)은 위상변환기, 감쇄기 및 빼기회로 등의 주요 소자들로 구성되며, pilot-tone 신호 발생 회로 없이 보다 우수한 선형화 특성을 얻기 위하여 이들 주요 소자들을 새로운 형으로 개발하였으며, 이는 상용 선형화기 설계에서 필수적인 기술이다. 선형화기는 KMW사에서 국내 PCS기지국 용으로 개발된 35W 대전력 증폭기를 사용하였으며, 측정을 위하여 중심주파수 1855 MHz에서 0.6 MHz 신호 간격을 갖는 two-tone신호를 입력하였다. 측정 결과, 약I5dB(30∼45 dBm)의 입력신호 변화 범위에서 58.5dBc∼63.2 dBc IMD 특성을 보였으며, 약 16.9 dB∼24.6 dB의 C/I 개선을 구현하였다.
The natural frequencies of a long span bridge vary during its construction and it is thus difficult to apply traditional tuned liquid column dampers (TLCD) with a fixed configuration to reduce bridge vibration. The restriction of TLCD imposed by frequency tuning requirement also make it difficult to be applied to structure with either very low or high natural frequency. A semi-active tuned liquid column damper (SATLCD), whose natural frequency can be altered by active control of liquid column pressure, is studied in this paper. The principle of SATLCD with adaptive tuning capacity is first introduced. The analytical models are then developed for lateral vibration of a structure with SATLCD and torsional vibration of a structure with SATLCD, respectively, under either harmonic or white noise excitation. The non-linear damping property of SATLCD is linearized by an equivalent linearization technique. Extensive parametric studies are finally carried out in the frequency domain to find the beneficial parameters by which the maximum vibration reduction can be achieved. The key parameters investigated include the distance from the centre line of SATLCD to the rotational axis of a structure, the ratio of horizontal length to the total length of liquid column, head loss coefficient, and frequency offset ratio. The investigations demonstrate that SATLCD can provide a greater flexibility for its application in practice and achieve a high degree of vibration reduction. The sensitivity of SATLCD to the frequency offset between the damper and structure can be improved by adapting its frequency precisely to the measured structural frequency.
미세조류는 바이오연료를 생산하기 위해 필요한 성분인 지방질의 생산성이 우수하기 때문에 바이오연료의 유망한 원료로서 최근 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는, 이러한 미세조류의 성장 속도와 미세조류 내부의 지방의 함량이 최대가 되도록 하기 위한 목적으로, 미세조류의 성장과 지방의 생성을 설명하는 제일원리(first principle)에 근거한 상미분방정식(ODE) 모델에 대하여 조사하였다. 모델은 6개의 상태변수와 12개의 파라미터로 이루어져 있으며, 미세조류의 성장을 영양분의 흡수와 흡수된 영양분에 의한 성장으로 두 단계로 나누어 설명한 Droop 모델의 가정을 따른다. 본 연구에서는 민감도 분석(Sensitivity analysis)을 위한 최대의 정보를 줄 수 있는 입력 신호를 결정하기 위해 D-optimality criterion을 이용한 최적 입력 설계(Optimal input design)를 수행하였으며, 구하여진 입력 신호를 적용하여 민감도 분석을 수행하여 모델에 좀 더 중요한 파라미터를 결정하였다. 또한 미세조류의 성장속도와 지방의 함량이 최대가 되도록 하기 위하여 모델 예측 제어(MPC)를 수행하였다.
현재 위치결정기술에 주로 사용되고 있는 매체는 RF이다. 그러나 RF를 사용한 위치결정기술은 GPS나 실외의 LOS 상황에서 주로 이용되고 있다. 왜냐하면 실내에서는 다중경로 해상도가 좋지 않아 정확한 위치 값을 계산해 내기가 힘들기 때문이다. UWB는 다중경로 해상도가 높고 장애물 투과율이 좋은 실내 측위에 적합한 매체이며 현재 UWB 통신 및 위치측정에 사용하고자 하는 표준화가 IEEE 802.15 위원회에서 진행 중이다. 그러나 UWB를 이용한 실내 측위 알고리즘의 연구나 개발은 아직 미비하다. 본 논문에서는 실내 측위에서 UWB의 장점을 극대화 할 수 있는 TDOA 알고리즘 중 대표적인 두 가지 알고리즘을 분석하고 이를 UWB 실내 측위에 이용할 때 얼마나 정확한 위치를 추정할 수 있는지를 시뮬레이션을 통해 분석한다. 또한 UWB 채널모델을 분석하고 오차요소를 시뮬레이션에 적용하여 그 결과를 비교분석하며, 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실내 측위를 위한 UWB의 가능성 및 적합한 알고리즘을 제안한다.
일반적으로 보상운동보다는 균형상실을 검출하는 방법이 낙상을 예측하는데 효과적이다. 균형상실을 검출하는 알고리즘은 크게 데이터 처리부, 내부 모델 구성부, 검출부로 구성된다. 이 알고리즘에서 가장 중요한 부분은 내부 모델 구성부이다. 본 연구의 목적은 이 알고리즘에서 사용되는 변수들 중 내부 모델과 관계된 변수들이 검출 성공률에 끼치는 영향을 규명하는 것이다. 내부 모델과 관계된 변수는 내부 모델의 선형화에 필요한 변수와 알고리즘의 실행 주기에 대한 변수이다. 각각의 변수들이 가지는 중요도 평가하기 위하여 검출 성공률에 대한 민감도를 분석하였다. 분석 결과 가장 민감한 변수는 알고리즘의 실행 주기이며, 주기가 0.3초일 때 검출 성공률이 97.1%로 가장 좋게 나왔다. 또한 주어진 변수들에 대하여 검출 성공률이 95% 이상이 되는 설계 변수의 범위를 제시하였다.
본 논문에서는 원심식 대형 압축기 구동용 모터 베이스 프레임의 구조해석 및 콘크리트 타설에 따른 구조안전성 평가를 수행하였다. 먼저 모터 베이스 프레임에 적용되는 네 가지 하중조건에 따른 구조해석을 진행하고 최대 비틀림 에너지 이론 및 Mohr-Coulomb 이론을 통하여 구조안전성을 평가하였다. 구조해석 결과에서 취약한 구조안전성을 나타낸 연결부 등의 불연속적인 부분에서 발생하는 국부응력에 대하여 ASME VIII Div. 2에 따른 구조안전성 평가를 적용함으로써 좀 더 합리적으로 구조안전성 평가를 수행할 수 있었다. 또한, 모터 베이스 프레임 내부에 콘크리트 타설 및 미타설에 따른 구조해석 및 ASME 구조안전성 평가를 통하여 모터 베이스 프레임의 구조안전성을 정량적으로 비교하여 콘크리트 타설로 인한 구조 안전성의 향상을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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