마산만은 한국의 대표적인 반 폐쇄성 내만으로 유속이 느리며, 해수의 순환이 제한되어 입자물질의 침강이 주로 일어나고 있다. 특히, 육상기원 오염물질 유입은 환경오염문제를 일으켜, 부영양화, 적조, 저층 빈산소 현상 등의 문제가 빈번히 발생하고 있다. 본 연구에서는 생태계 모델을 이용하여, 이매패류를 포함하는 생태계 시스템에서 물질순환 과정의 계산을 수행하였으며, 여과식자인 이매패류에 의한 COD와 식물플랑크톤 같은 입자유기물질의 제거 효과도 계산하였다. 또한, 이매패류 양식장의 입식위치와 입식량을 산정하여, 생물학적 수질관리에 적용하고자 하였다. 모델결과에서, 최적 입식위치는 해양 물리적 과정을 참고로 하여 식물플랑크톤의 집적이 일어나는 곳을 선정하였으며, 최적 입식밀도는 35 개체/$m^{-3}$였고, 최적 입식 면적은 약 500 ha로 나타났다. 이매패류가 최적의 성장을 보인다고 가정하면, 육상부하의 삭감에 관한 노력 없이도 수중의 COD 농도의 18%의 개선효과가 나타났다.
Fuel cell power system is one of the most promising energy source for the alternative energy because it has unique advantages such as high energy density, no power drop during operation, and feasible to make compact size. However, due to very low response time, fuel cell is difficult to correspond to drastic load changes and start-up operation. For solving these problem, fuel cell power system must include energy storage device such as Li-Poly battery or super capacitor. Therefore, bi-directional DC-DC converter must be required for this storage device and fuel cell-PCS control. This paper presents a design and modeling of the bi-directional DC/DC converter. Firstly, we present modeling the boost and buck mode of the bi-directional converter through both PWM switch model and state space averaging technique. Secondly, in order to minimize output ripple and transient response overshoot, we have two identical DC-DC converters interleaved and adopt two-loop voltage-current controller. The proposed bi-directional DC-DC converter's modeling method and control design have been verified with computer simulation and experimentation.
무시멘트 인공 고관절 전치환술 후, 복합재료 스템을 갖는 대퇴골의 장기 거동과 인공 대퇴 보철물의 설계 성능을 분석하기 위하여 비선형 유한요소 프로그램이 개발되었다. 한 발로 서 있을 때의 관절 접촉 하중과 근육하중이 적용되었고, 816개의 brick요소를 갖는 타원형 단면의 복합재료 스템으로 치환된 대퇴골이 3차원 유한요소로 모델링 되었다. 프로그램을 사용하여 대퇴골의 밀도 변화, 응력분포, 상대미소운동이 plate cut과 bend mold와 같은 제작 방법에 대한 스템의 적층 각도 변경에 따라서 평가되었다. 결과는 코발트 크롭 합금, 티타늄 합금, 스테인레스 강과 같은 금속 재료보다 AS4/PEEK, T300/976과 같은 복합재료가 적은 골 흡수를 보였다. 대퇴골 보철물의 장기 안정성 증대는 적당한 복합재료의 적층과 적층 각도의 선택에 의하여 얻어질 수 있었다.
평면형 유도 결합 플라즈마의 전기적 특성을 측정하였고 Langmuir probe를 이용하 여 전자의 밀도와 온도를 측정하였다. 코일과 플라즈마를 포함한 총 부하의 저항 성분은 1 에서 4$\Omega$까지 변하였고 인덕턱스는 $1.5\mu$H와 2$\mu$H사이의 값을 가졌다. $10^{11}/\textrm{cm}^3$ 이상의 고밀 도 플라즈마를 발생시켰으며 전자의 온도는 공정 조건에 따라 3에서 5eV까지 변하였다. 산 화막 식각시 선택도를 개선하기 위한 방법으로 바이어스 전압을 변조하는 방법을 모색하였 다. C4F8플라즈마에서 바이어스 변조 방법을 사용하였을 때 선택도는 크게 향상 되었으나 산화막 식각율이 400$\AA$/min 이하였다. 선택도 향상을 위해 수소를 첨가한 실험에서 $C_4F_8$ 플 라즈마에 60% $H_2$를 첨가하였을 때 선택도 50이상, 산화막 식각율 2000$\AA$/min 이상의 결과 를 얻을 수 있었다.
In this experimental study, the effects of clean alternative fuels compatible with diesel combustion on nano-sized particle emission characteristics were investigated in a 0.5L auto-ignited single-cylinder engine with a compression ratio of 15. Because the number concentration of nano-sized particles emitted by automotive engine, that are suspected of being hazardous to human health and environment, might increase with engine fuel considerably and recently attracted attention. So a ultra-low sulfur diesel(ULSD), BD100(100% bio-diesel) and Di-Methyl Ether(DME) fuels used for this study. And, as a particle measuring instrument, a fast-response particle spectrometer (DMS 500) with heated sample line was used for continuous measurement of the particle size and number distribution in the size range of 5 to 1000nm (aerodynamic diameter). As this research results, we found that this measurements involving the large proportion of particles under size order of 300nm and number concentration of $4{\times}10^9$ allowed a single or bi-modal distribution to be found at different engine load conditions. Also the influence of oxygen content in fuel and the catalyst could be a dominant factor in controlling the nano-sized particle emissions in auto-ignited engine.
본 연구에서는 여러 가지 시험조건으로 실제 현장규모로 다짐을 수행한 후 연속다짐방법과 새로운 다짐도 평가에 관한 절차를 제안하고 가속도계를 이용한 다점도 평가와 기존의 다짐도 평가 시험(평판재하시험, 현장들밀도시험 및 동평판재하시험 등)과의 상관관계를 분석하였다. 기속도계를 이용한 다짐도 평가를 현장에서 사용할 수 있는지에 대한 적용성을 평가하고 가속도계를 이용한 다짐도 평가를 통계적 방법에 의해 분석하고 평가하였다. 평가결과 선속성, 편리성, 숙련도 면에서 가속도계를 이용한 연속다짐평가가 가장 적합한 방법으로 판단되었다. 또한 현장다짐 시 사용되는 설계기준값을 제안하고 제안된 설계기준값과 추가적인 현장시험 결과와의 비교를 통해 가속도를 이용한 연속다짐 측정값에 대한 적용성을 검증하였다.
The railroad bogie's components experience repeated loading during service. Especially, oil damper bush has been fatigue fractured on the plane between rubber and steel stem during service, and which results in inferior of performance of the bogie. In this study, in order to offer a proper maintenance method of the bush, bubber bush used for the oil damper was fatigue tested and its damage fraction during service was estimated. Also, FEM analysis on the bush was conducted. When 1400, 1200, and 1000kgf of repeated loads were applied to the oil damper bush, final damage fraction exhibited 63.7%, 50% and 40%. From the results of FEM analysis, deformation energy density was found to be $0.5452kgf/mm^{2}$ at an applied load of 1400kgf and the location with maximum value coincided with the fractured location of the bush. Finally, it will be desirable to adopt the normalized damage fraction rather than absolute damage fraction in estimating remaining service lifetime of the bush.
본 연구에서는 다양한 NCO index에서 물 함량 변화가 자동차용 폴리우레탄 시트 폼 패드의 정적 안락감에 미치는 영향을 알아보았다. 정적 안락감에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위해 UTM을 사용한 정하중 특성 시험을 통하여 히스테리시스 곡선을 나타냈으며, 이를 통해 25% 변형 시 경도와 65% 변형 시 경도, hysteresis loop area, hysteresis loss (%), 그리고 Sag factor를 구하였다. 동일한 NCO index에서 물 함량이 증가함에 따라 우레아 결합의 증가로 경도가 증가하고, 가교밀도가 증가하는 경향을 swelling ratio 측정으로 확인하였으며, 이에 따라 복원력은 감소하는 경향을 확인하였다. 또한 표면 경도의 증가로 인해 Sag factor가 감소하는 경향을 확인하였다. 동일한 물 함량에서 NCO index가 증가함에 따라 우레탄과 우레아 결합이 이소시아네이트와 추가 반응하여 가교도와 경도가 증가하고 이에 따라 복원력이 감소함을 확인하였다.
최근 건설되는 교량은 철근 콘크리트 대신에 주로 프리스트레스트 콘크리트 교량이 주종을 이루고 있다. 프리스트레스 콘크리트 (PSC)는 철근 콘크리트 (RC)가 지니는 균열발생 문제, 철근의 부식, 누수 등 내구성에 미치는 약점을 보완할 수 있다. 또한 프리스트레싱으로 인한 인장영역의 보완으로 인하여 구조물의 크기를 줄일 수 있다. 하지만 이러한 구조용 주재료인 고강도 콘크리트의 경우는 밀도가 강도에 비하여 상대적으로 크기 때문에 상대적으로 자중을 증대시키는 문제가 있다. 따라서 자중을 감소시킬 수 있는 경량골재를 활용한 중공형 PPC 거더 (Hollowed Prefabricated Prestressed Concrete girder systems using Light Aggregate, 이하 HPPCLA)는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 HPPCLA 거더의 성능시험 뿐 만 아니라 수치해석을 수행하였으며, 그 결과 HPPCLA 거더는 전형적인 휨파괴 형상을 나타내었다. 수치해석에서 예상한 바와 같이 PPC 거더의 사용하중인 110 kN에서는 완전한 탄성거동으로 구조물의 사용성에는 무리가 없을 것으로 판단된다.
최근 수치표고모델(DEM : Digital Elevation Model)을 구축하기 위한 목적으로 항공레이저측량(LiDAR : Light Detection And Ranging) 기술이 주목받고 있다. DEM은 항공레이저측량으로부터 획득된 라이다 데이터에서 지면점만 추출한 수치지면자료(DTD : Digital Terrain Data)의 정확성에 의해 그 품질이 좌우된다. 하지만 원시자료에서 수치지면자료를 추출하기 위한 자동 필터링 작업은 필터링 알고리즘의 한계 및 라이다 데이터의 고유한 특성으로 인하여 항상 오분류 영역이 발생한다. 따라서 이를 보완하기 위해서는 작업자에 의한 수동분류 작업이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 수동 작업이 원활하게 이루어 질 수 있도록 자동 필터링 작업에서 얻어진 수치지면자료에서 오분류 될 가능성이 있는 영역을 자동으로 탐지하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 2D 격자 구조를 적용하였으며 'Slope Angle', 'Slope DeltaH', 'NNMaxDH(Nearest Neighbor Max Delta Height)'로 명명한 매개변수를 사용하였다. 실험 결과, 제안된 알고리즘은 지형형태나 라이다 데이터 평균 점밀도에 제한받지 않는 안정적인 결과를 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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