• Wind and Structures
• /
• 제5권2_3_4호
• /
• pp.291-300
• /
• 2002

An efficient large eddy simulation algorithm is used to compute surface pressure distributions on an eleven story (target) building on the NIST campus. Local meteorology, neighboring buildings, topography and large vegetation (trees) all play an important part in determining the flows and therefore the pressures experienced by the target. The wind profile imposed at the upstream surface of the computational domain follows a power law with an exponent representing a suburban terrain. This profile accounts for the flow retardation due to friction from the surface of the earth, but does not include fluctuations that would naturally occur in this flow. The effect of neighboring buildings on the time dependent surface pressures experienced by the target is examined. Comparison of the pressure fluctuations on the single target building alone with those on the target building in situ show that, owing to vortices shed by the upstream buildings, fluctuations are larger when such buildings are present. Even when buildings are lateral to or behind the target, the pressure disturbances generate significantly different flows around this building. A simple grid-free mathematical model of a tree is presented in which the trunk and the branches are each represented by a collection of spherical particles strung together like beads on a string. The drag from the tree, determined as the sum of the drags of the component particles, produces an oscillatory, spreading wake of slower fluid, suggesting that the behavior of trees as wind breakers can be modeled usefully.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제25권1호
• /
• pp.63-74
• /
• 2003

The build-up of the heat field in shallow coastal water due to a point source has been investigated using an analytical solution of a time-integral form derived by extending the solutions by Holley(1969) and also presented in Harleman (1971). The uniform water depth is assumed with non-isotropic turbulent dispersion. The alongshore-flow is assumed to be uni-directional, spatially uniform and oscillatory. Due to the presence of the oscillatory alongshore-flow, the heat build-up occurs in an oscillatory manner, and the excess temperature thereby fluctuates in that course and even in the quasi-steady state. A series of calculations reveal that proper choices of the decay coefficient as well as dispersion coefficients are critical to the reliable prediction of the excess temperature field. The dispersion coefficients determine the absolute values of the excess temperature and characterize the shoreline profile, particularly within the tidal excursion distance, while the decay coefficient determines the absolute value of the excess temperature and the convergence rate to that of the quasi-steady state. Within the e-folding time scale $1/k_d$ (where $k_d$ is the heat decay coefficient), heat build-up occurs more than 90% of the quasi-steady state values in a region within a tidal excursion distance (L), while occurs increasingly less the farther we go to the downstream direction (about 80% at 1.25L, and 70% at 1.5L). Calculations with onshore and offshore discharges indicate that thermal spreading in the direction of the shoreline is reduced as the shoreline constraint which controls the lateral mixing is reduced. The importance of collecting long-term records of in situ meteorological conditions and clarifying the definition of the heat loss coefficient is addressed. Interactive use of analytical and numerical modeling is recommended as a desirable way to obtain a reliable estimate of the far-field excess temperature along with extensive field measurements.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제36권2호
• /
• pp.179-187
• /
• 2014

Directly searching for undiscovered hydrothermal vent sites is inefficient due to the practical difficulty of comprehensively imaging vent fields. Thus, most searches for hydrothermal vent sites rely on the detection of hydrothermal plumes from water column observation. Detecting and measuring the hydrothermal plumes are the most efficient way to infer the presence and distribution of hydrothermal vents. Both the array of vertical casting and lateral towing are the most common methods to discover hydrothermal plumes. In this study, we compared results of cast and tow-yo operations along the same section of a spreading center with a distance of 20.5 km in the North Fiji Basin for mapping hydrothermal plumes. Operation of CTD tow-yo provides a detailed pattern of plumes which enable us to locate the hydrothermal vents. On the other hand, identification of hydrothermal activity can be determined effectively by CTD cast with additional analysis of geochemical tracers. Reduction in the operating time is another advantage of CTD cast operation, especially for regional-scale survey. Our results show that the combination of CTD cast and tow-yo would improve the efficiency of the hydrothermal plume survey to locate new hydrothermal vent sites.

• 감성과학
• /
• 제5권4호
• /
• pp.45-49
• /
• 2002

가상환경시스템은 매우 현실감 있는 정보를 제공할 수 있다는 점에서 산업, 의료, 교육훈련 등에 널리 사용되고 있다. 그러나 아직 많은 가상환경 시스템에서 부정적 요인으로 멀미, 시각피로, 방향감각 상실로 대표되는 cybersickness중세를 수반하고 있어 그 사용과 확산에 제약이 되고 있다. 이러한 cybersickness문제에 대응하기 위해서는 우선 이것을 객관적으로 측정, 평가할 수 있는 방법의 개발이 필요하다. 이러한 방법들 중의 하나로 신체동요의 정도를 평가 지표로 사용할 수 있다. 이번 연구에서는 45 명의 피실험자들을 대상으로 가상현실 운전시뮬레이터를 운전하기 전과 후의 신체동요 정도를 힘판(force platform)을 이용해 측정하였다. 특히 본 실험에 사용된 가상현실 운전시뮬레이터는 피실험자에게 운동판(motion platform)을 이용해 운동감을 제공할 수 있었고, 피실험자의 멀미 현상이 검지되면, 시야각을 1/3로 줄여주는 멀미 완화 피드백(feedback) 시스템이 연결되어 있었다. 그래서 motion의 제공여부와 feedback의 제공 여부도 실험의 독립변수로 추가하였다. 실험 결과, 가상현실 체험 후 유의한 차이는 아니나 피실험자들의 신체동요가 약간 증가하는 것이 관측되었다. motion과 feedback에 대한 분석에서는, 유일하게 motion을 제공하는 것이 제공 안할 때에 비해 좌우 방향의 신체동요가 더 적어지는 것으로 나타났다. 신체동요를cybersickness의 지표로 사용하기 위해서는 추후연구가 더 요청된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제32권3호
• /
• pp.225-235
• /
• 1999

가로흐름이 존재하는 수역으로 방출되는 온배수 해석에 3가지 난류모형의 사용성 평가를 위해서 근역 2차원 수치모형을 개발하였다. 적용한 난류모형은 2-방정식 난류모형인 {{{{ { k}_{ } }}}}-$\varepsilon$ 및 {{{{ { k}_{ } }}}}-ι 난류모형과 {{{{ { k}_{ } }}}}-$\varepsilon$ 난류모형에 부력생성 항 및 난류 열 플럭스 항 결정을 위한 변동온도 평균자승항 및 이의 감쇠율에 대한 전달 방정식을 추가한 4-방정식 난류모형이다. 개발된 모형은 간단한 단면을 갖는 개수로 정류 경우에 대해 적용하였으며, 계산된 결과는 기존의 실험결과와 비교적 잘 일치하였다. 4-방정식 난류모형에 의한 결과가 2-방정식에 의한 결과보다 부력에 의한 횡방향의 중력확장을 잘 나타내었으며, 흐름 양상의 계산에는 3가지 경우 모두 유사하게 흐름을 재현함을 보였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권1B호
• /
• pp.73-81
• /
• 2009

본 연구에서는 개수로 흐름에서 오염물질 이동 현상에 대한 이차흐름의 영향을 분석하였다. 운동량 방정식과 스칼라 수송 방정식에서의 난류 폐합을 위해 레이놀즈응력 모형 및 GGDH 모형을 사용하였다. 개발된 모형을 이용하여 조 세립상의 횡방향 연속구조를 갖는 개수로 흐름에서의 오염물질 이동에 대한 이차흐름의 영향을 분석하였다. 그 결과, 이차흐름의 영향으로 인해 최대 농도 값의 발생 위치가 이동하는 것으로 나타났으며, 농도 분포 역시 정규 분포에서 거리에 따라 점차 왜곡 되는 것으로 확인되었다. 또한, 이차흐름의 영향으로 자유수면 근처에서는 매끄러운 하상에 비해 거친 하상에서의 오염물질 농도가 더 크게 발생되었으며, 스칼라-흐름률을 계산한 결과, 오염물질의 수직방향 확산은 매끄러운 하상에 비해 거친 하상에서 더 빨리 진행되는 것으로 확인되었다. 한편, 농도 분포 변화에 대한 이차흐름 및 스칼라-흐름률의 영향을 살펴보기 위하여 스칼라 수송률 분석을 수행하였다.

• 한국운동역학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.469-477
• /
• 2010

The purpose of this study was to evaluate the effects of insole-equipped ankle-foot-orthoses (AFO) on gait. 10 healthy males who had no history of injury in the lower extremity participated in this study as the subjects. The foot of each subject was first scanned, and the insole fit to the plantar was made using BDI-PCO(Pedcad Gmbh, Germany). The subject then was made to walk on a treadmill under four experimental conditions: 1) normal walking, 2) walking wearing AFO, 3) walking wearing AFO equipped with the insole, 4) walking wearing pneumatic-ankle-foot-orthosis (pAFO) equipped with the insole. During walking, foot pressure data such as maximum force, contacting area, peak pressure, and mean pressure was collected using Pedar-X system (Novel Gmbh, Germany) and EMG activity of lower limb muscles such as gastrocnemius medial head, gastrocnemius lateral head, and soleus was recorded using MP150 EMG module (BIOPAC System Inc., USA). Collected data was then analyzed using paired t-test in order to investigate the effects of the insole. As a result of the analysis, when insole was equipped, overall contacting area was increased while both the highest peak pressure and the mean pressure were significantly decreased, and EMG activity of the lower limb muscles was decreased. On the contrary, the cases of wearing AFO showed the decreased contacting area and the increased pressures. Therefore, the AFO equipped with a proper insole fit well to the foot can help comfortable walking by spreading the pressure over the entire plantar.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제65권1호
• /
• pp.244-257
• /
• 2023

The study aimed to investigate the effect of low-frequency oscillations on the cow udder, milk parameters, and animal welfare during the automated milking process. The study's objective was to investigate the impact of low-frequency oscillations on the udder and teats' blood circulation by creating a mathematical model of mammary glands, using milkers and vibrators to analyze the theoretical dynamics of oscillations. The mechanical vibration device developed and tested in the study was mounted on a DeLaval automatic milking machine, which excited the udder with low-frequency oscillations, allowing the analysis of input parameters (temperature, oscillation amplitude) and using feedback data, changing the device parameters such as vibration frequency and duration. The experimental study was performed using an artificial cow's udder model with and without milk and a DeLaval milking machine, exciting the model with low-frequency harmonic oscillations (frequency range 15-60 Hz, vibration amplitude 2-5 mm). The investigation in vitro applying low-frequency of the vibration system's first-order frequencies in lateral (X) direction showed the low-frequency values of 23.5-26.5 Hz (effective frequency of the simulation analysis was 25.0 Hz). The tested values of the first-order frequency of the vibration system in the vertical (Y) direction were 37.5-41.5 Hz (effective frequency of the simulation analysis was 41.0 Hz), with higher amplitude and lower vibration damping. During in vivo experiments, while milking, the vibrator was inducing mechanical milking-similar vibrations in the udder. The vibrations were spreading to the entire udder and caused physiotherapeutic effects such as activated physiological processes and increased udder base temperature by 0.57℃ (p < 0.001), thus increasing blood flow in the udder. Used low-frequency vibrations did not significantly affect milk yield, milk composition, milk quality indicators, and animal welfare. The investigation results showed that applying low-frequency vibration on a cow udder during automatic milking is a non-invasive, efficient method to stimulate blood circulation in the udder and improve teat and udder health without changing milk quality and production. Further studies will be carried out in the following research phase on clinical and subclinical mastitis cows.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권1C호
• /
• pp.43-52
• /
• 2006

동적 지반 거동을 해석하기 위해 많은 모델들이 제안되어 사용되고 있지만 여전히 모델에 대한 이해와 합리적인 해석 파라미터의 평가는 매우 어려운 작업이다. 더욱이 지반 진동 해석에서 침투에 의해 추가적인 체적변화가 발생하는 경우에는 이를 설명할만한 적당한 모델이 아직까지 개발되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 공극수의 이동을 제어해 가면서 측방변위나 침하와 같이 액상화에 의해 일어나는 잔류변형을 정량적으로 산정할 수 있는 하이브리드 시뮬레이션 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 초기 전단을 받는 약간 기울어진 지반에 대한 일차원 동적 문제가 주요한 해석 대상이 되며 지반은 운동방정식과 연속조건식의 지배를 받는다. 또한, 이 시스템에서는 요소시험체가 흙의 구성관계를 대신하게 되며, 대상 지반의 동적 응답을 직접 공시체로부터 도입하며 해석을 수행하므로 액상화라고 하는 재료의 강한 비선형성을 재현하기 위한 파라미터의 입력과정을 생략할 수 있게 된다. 본 논문에서는 시스템의 기본 개념을 비롯한 여러 가지 구성요소에 대해 설명하며 해석 예제를 통해 지반 진동 해석에 있어서 투수성이 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과로 진동 도중 및 그 이후의 거동에도 체적 변화 특성이 모래의 동적 거동해석에 중대한 영향을 미치고 있음을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.403-414
• /
• 2004

본 논문의 동반논문에서는 측방향으로는 동적집속, 고도방향으로는 합성구경 기법을 이용하여 빔을 집속함으로써 모든 영상 점에 대해 측방향과 고도방향 모두 동적집속된 효과를 얻을 수 있는 합성구경 기반의 교차어레이를 사용한 3차원 영상화 기법을 제안하였다. 하지만 구면파를 이용한 합성구경 기법은 초음파의 회절현상으로 인해 관찰깊이가 증가함에 따라 빔폭이 증가하여 원거리에서 해상도가 크게 저하되는 단점을 갖는다. 또한 제안된 방법은 송신시 하나의 변환소자만을 사용하므로 송신전력 또한 제한되게 된다. 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 선형파면과 합성구경 기반의 교차어레이를 이용한 실시간 3차원 초음파 영상화 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 송신시 수평평면에 대해 각기 다른 편향각도 갖는 선형파면을 송신하고, 반사된 신호들을 측방향으로 놓인 일차윈 수신어레이의 전체 구경을 이용하여 수신하게 된다. 수신시 측방향으로는 동적집속, 고도방향으로는 합성구경 기법을 이용하여 빔을 집속함으로써 모든 영상 점에 대해 측방향과 고도방향 모두 동적집속된 효과를 얻을 수 있다. 제안한 방범은 구연파 기반의 합성구경 기법과는 달리 깊은 영상 영역에서 고도방향으로 균일한 해상도를 제공하는 제한회절 특성을 가지는 것을 수학적 해석과 음장 모사실험을 통해 확인하였다. 특히 선형파면 기반의 합성구경 기법은 구면파 기반의 합성구경 기법과 달리 송신어레이의 전체구경을 사용하여 제한된 수의 초음파 송수신과정을 통해 하나의 입체 영상을 얻을 수 있으므로 높은 송신전력과 고해삼도를 갖는 3차원 영상을 위한 고속주사에 적합하다.물체의 크기, 위치 및 깊이를 찾는 알고리즘을 시스템에 적용하여 알고리즘을 실험적으로 검증하고 유방암의 조기 검진을 위해 활용이 가능한 시스템을 개발하는 연구를 수행할 예정이다.면활성 변화 능력이 월등히 향상된 것으로 추정된다.timate the dielectric properties during the whole cure, the Havriliak-Negami model was considered and modified with the strong effect of ionic conductivity. The changes of $varepsilon$′ and $varepsilon$" were well estimated with this modified Havriliak-Negami model.05). 상기의 결과를 토대로, 성장과 전어체내 지방산조성에 있어서 뱀장어 치어의 사료내 EPA와 DHA의 첨가효과 미약한 것으로 판단되며, 사료내 LNA (n-3)와 LA(n-6) HUFA을 각각 0.35%, 0.65% 첨가했을 때 WG, SGR, FE, PER이 가장 높았으나, 이전의 실험(Takeuchi, 1980)과 동일한 수준인 n-3와 n-6를 각각 0.5%씩 첨가한 실험구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이렇게 볼 때, 뱀장어 치어의 필수지방산은 LNA (n-3), LA (n-6)이고, 그 적정수준은 각각 0.35-0.5%, 0.5-0.65%임을 보여준다.George W, Bush)가 새로운 지도자로 취임하여 얼마 되지 않은 2001년 9월 11일 사상