• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권2호
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• pp.175-181
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• 2024

In electrical power substations, bulky iron-core potential transformers (PTs) are installed in a tank of gas-insulated switchgear (GIS) to measure system voltages. This paper proposed a low-power voltage transformer (LPVT) that can replace the conventional iron-core PTs in response to the demand for the digitalization of substations. The prototype LPVT consists of a capacitive voltage divider (CVD) which is embedded in a spacer and an impedance matching circuit using passive components. The CVD was fabricated with a flexible PCB to acquire enough insulation performance and withstand vibration and shock during operation. The performance of the LPVT was evaluated at 80%, 100%, and 120% of the rated voltage (38.1 kV) according to IEC 61869-11. An accuracy correction algorithm based on LabVIEW was applied to correct the voltage ratio and phase error. The corrected voltage ratio and phase error were +0.134% and +0.079 min., respectively, which satisfies the accuracy CL 0.2. In addition, the voltage ratio of LPVT was analyzed in ranges of -40~+40℃, and a temperature correction coefficient was applied to maintain the accuracy CL 0.2. By applying the LPVT proposed in this paper to the same rating GIS, it can be reduced the length per GIS bay by 11%, and the amount of SF6 by 5~7%.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권6호
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• pp.589-599
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• 2024

This study presents the usability of the high-rate single-frequency Precise Point Positioning (SF-PPP) technique based on 20 Hz Global Positioning Systems (GPS)-only observations in detecting dynamic motions. SF-PPP solutions were obtained from post-mission and real-time GNSS corrections. These include the International GNSS Service (IGS)-Final, IGS real-time (RT), real-time MADOCA (Multi-GNSS Advanced Demonstration tool for Orbit and Clock Analysis), and real-time products from the Australian/New Zealand satellite-based augmentation systems (SBAS, known as SouthPAN). SF-PPP results were compared with LVDT (Linear Variable Differential Transformer) sensor and single-frequency relative positioning (SF-RP) solutions. The findings show that the SF-PPP technique successfully detects the harmonic motions, and the real-time products-based PPP solutions were as accurate as the final post-mission products. In the frequency domain, all GNSS-based methods evaluated in this contribution correctly detect the dominant frequency of short-term harmonic oscillations, while the differences in the amplitude values corresponding to the peak frequency do not exceed 1.1 mm. However, evaluations in the time domain show that SF-PPP needs high-pass filtering to detect accurate displacement since SF-PPP solutions include trends and low-frequency fluctuations, mainly due to atmospheric effects. Findings obtained in the time domain indicate that final, real-time, and MADOCA-based PPP results capture short-term dynamic behaviors with an accuracy ranging from 3.4 mm to 8.5 mm, and SBAS-based PPP solutions have several times higher RMSE values compared to other methods. However, after high-pass filtering, the accuracies obtained from PPP methods decreased to a few mm. The outcomes demonstrate the potential of the high-rate SF-PPP method to reliably monitor structural and earthquake-induced ground motions and vibration frequencies of structures.

• 감성과학
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• 제13권4호
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• pp.703-710
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• 2010

본 연구에서는 선행 연구에서 개발된 촉각 자극 시스템의 시스템적인 문제, 자극 제어에 관한 문제, 기타 부가적인 문제들을 보완할 수 있는 촉각 자극기를 개발하였다. 개발된 장치는 제어부(control unit), 구동부(drive unit), 진동부(vibrator)의 세부분으로 구성된다. 제어부는 E-Prime 소프트웨어로부터 명령을 전송받고 진동 자극 신호를 발생한다. 구동부는 촉각 자극기가 효과적으로 진동 자극을 발생할 수 있도록 충분한 전류를 공급한다. 진동부는 작은 동전(coin) 형 진동기(vibrator)와 벨크로(velcro)로 구성되며 피험자의 손에 쉽게 고정 할 수 있도록 제작하였다. 개발된 장치는 소형, 경량, 저전력 구동, 간단한 구조, 최대 35개의 자극 채널, 시각 및 청각과의 다양한 자극 조합을 지연시간 없이 제시할 수 있도록 설계 되어 시스템적인 문제들을 보완하였다. 자극의 크기와 시간을 10단계로 조절할 수 있도록 하고, 넓은 동작주파수 범위를 확보하여 자극 제어에 관한 문제들을 보완하였다. 저전압 구동으로 인체에 대한 안정성을 확보하고, 손가락 이외에 신체의 어느 부분이든 자극 제시가 가능하도록 제작하였다. 특히 본 시스템은 인지과학 연구에서 범용으로 사용되는 소프트웨어인 E-Prime을 기반으로 개발되었기 때문에 활용성이 매우 높을 것으로 판단된다.

• 대한간호학회지
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• 제25권3호
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• pp.597-607
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• 1995

1960년대 이후 인공호흡기(mechanical ventilator)의 보급과 최근 의료과학의 발달, 간호의 질적 향상의 결과로 저체중출생아를 포함한 고위험 신생아의 생존율이 높아져왔다. 호흡장애증후군(RDS)은 일차적으로 폐포의 완전한 확장을 위해 필요한 계면활성물질(surfactant)의 부족, 미발달된 심폐기능에 의한 병리적 현상으로 저체중아의 가장 큰 원인이 되어왔다. RDS로 인해 인공호흡기에 의존해 있는 저체중아의 경우 적절한 산소공급과 이를 위한 호흡의 유지는 치료의 가장 큰 핵심이 되며, 이를 위한 기관내 흑은 비인두 흡인 (nasopharyngeal suction)은 신생아 중환자실(NICU)의 가장 중요한 간호행위가 되어왔다. 인공호흡기를 위한 기관삽관은 그 자체가 기도의 성모운동을 방해하고 기침반사를 억제시켜 폐 분비물의 효과적 배출을 억제하며, 특히 저체중아의 경우 조산과 관련하여 미발달된 흥곽운등과 심폐기능은 폐분비물의 이동을 저해하는 요소이다. 따라서 기도내의 분비물의 이동을 효과적으로 하여 흡인 시에 최대한의 효과를 돕기 위해 흥곽 물리요법(chest physiotheraphy : CPT)의 한 형태인 흉곽진동법 (Chest Vibration : CV)가 행해져 왔다. 그러나 저체중아를 위한CV의 임상적 적용은 그 대상의 생리적 특성, CV의 적용부위(site)와 기간(duration)에 대한 과학적 근거 없이 만성감염이나 폐질환을 가진 성인이나 cystic fibrosis환자를 위한 CV protocol을 무분별하게 채택하여 저체중아에게 행하여져 왔다 이에 본 연구자는 저체중아에 대한 CV의 안전성을 평가하고, 이에 기초하여 저체중아에게 바람직한CV의 형태를 알아보고자 본 연구를 시작하였다. 연구설계는 CV의 안전성을 평가하기 위한 실험연구이다. CV의 안전성은 RDS치료의 가장 일차적 목표인 oxygenation변화에 의해 평가될 수 있으므로, 본 실험 연구에서는 Pulse oximeter에 의해 계속적으로 측정된 산소포화 변화(oxygen saturation change)를 측정하였다. 실험대상은 미국동부에 위치한 대학병원의 NICU에 입원하여 RDS와 관련된 호흡장애로 인공호흡기에 의존해 있는 10명의 저체중아였다. 인공호흡기에 의존된 모든 저체중아는 Pulse oximeter와 심폐기능 측정기(cardiopulmonary monitor)에 의해 산소공급과 호흡상태가 계속 측정되고 있었다. 실험대상의 평균 출생시 몸무게는 평균 1,3050gm(SD=580.6)이었고, 임신월령 은 평균 28.6주(SD=3.1)였다. RDS가 그들의 일차적 진단명이었고, 그중 4명은 pneumonia, atelectasis의 합병증을 가지고 있었다. 10명중 6명은 intermittent mandatory ventilation(IMV)의 형태로, 4명은 continuous positive airway pressure(CPAP)의 형태로 인공호흡기에 의존되어 있었고 CV시의 FiO2는 평균 42.3(SD=21.2)였다. CV는 중환아용 소형진동기 (minivibrator)를 이용해 가각 10명 의 간호사에 의해 행하여 졌고, 최소 22초에서 최대 100초 동안 실시되었다. 50%의 간호사는 30초에서 40초간 CV를 실시하였으며, CV의 적용부위도, 전후 흉곽부위, 혹은 병변이 있는 좌 우측, 흑은 양쪽 흉벽 등으로 다양했고, 적용방법도 원형으로 돌려가며(circular motion), 혹은 아래에서 위로, 혹은 아무런 기준없이 간호사의 기호에 따라 다양하게 적용되었다. 산소포화의 변화는 CV가 행해지기 전.후로 5초동안 관찰되었다. 연구의 결과, 산소포화 변화는 비 모수통계(non parametric statistics)의 일종인 Matched Paired Wilcoxon test로 분석 한 결과 CV후에 3%의 감소를 보였다(P<.05). 저체중아에 있어 산소포화의 3%감소는 임상적으로 중요한 의미가 없다고 사료되어지며, 실제 흡인전의 과도호흡에 의해 CV를 행하기 이전의 산소공급수준으로 돌아 왔다. CV실시 기간과 산소포화와의 상관관계는 비 모수통계인 Spearman rho correlation coefficient를 이용하여 분석하였는데, 이 두 변수는 서로 관계가 없는 것으로 나타났다(P>.05) 또한 CV와 흡인 후에 각각의 간호사들에게 CV를 필요로 한 저체중아의 기준, 적용부위, 기간, 방법등에 대한 기준을 물었으나 대상의 특성에 따른 간호사정에 의존하기보다는 간호사 각자의 선호하는 방법이나 습관에 라 행하는 것으로 나타났다. 결론적으로 CV와 산소포화 변화와의 관계, NICU에서 관찰된 CV의 임상적 적용을 기초로 저체중아에게 안전한 CV protocol은 신생아용 소형 진동기를 이용하여, 양쪽 흉곽의 늑골하측 변연 부위(low lateral costal margin)에서 시작하여 흉골 중앙부위 방향으로 30초 동안 진동기를 적용하는 것이 좋은 것으로 나타났다. 이에 CV의 효과를 평가하기 위한 보다 과학적인 접근방법으로, CV와 흡인의 결과인 가래(sputum)에 대한 연구를 제언하는 바이다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권4호
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• pp.241-248
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• 2015

국내 사용되고 있는 적외선 검출기 냉각용 스털링 극저온 냉동기는 상당부분 수입에 의존하고 있으며, 높은 대당 가격, 제한적인 수명 및 내구성 부족으로 지속적인 극저온 냉동기 수요가 발생하고 있다. 그런데 적외선 검출기용 극저온 냉동기 기술은 국방, 우주관련 기술로 선진국의 기술이전이나 공동 개발이 매우 제한적이다. 본 연구를 통해 개발하고자 하는 맥동관 극저온 냉동기는 저온구동부의 기계적 피스톤을 가스피스톤으로 대체하고, 압축방식을 선형압축방식으로 바꿈으로써 낮은 진동, 높은 수명 및 내구성을 확보할 수 있다. 이를 통해 맥동관 냉동기의 기술수준을 선진국에 근접시키고, 독자적인 냉각형 적외선 검출기 설계 및 제작기술에 대한 기술을 확보하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권11호
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• pp.5-13
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• 2015

저소음, 저진동 공법으로 널리 사용되고 있는 매입말뚝도 과거와 달리 정재하시험 보다는 동재하시험을 이용한 지지력 확인시험을 많이 수행하고 있다. 본 연구의 목적은 선단부 근처의 지반조건이 상이한 곳에 시공된 두본의 매입말뚝의 최종 경타동안에 획득된 힘과 속도 파형을 대하여 동적해석을 수행하여 매입말뚝의 지지 및 관입 거동을 분석하는 것이다. 파동방정식을 근거로 하는 동재하시험 분석 프로그램으로는 CAPWAP과 WEAP 등이 있으며 본 논문에서는 실제 현장에서 동재하시험을 수행한 매입말뚝을 CAPWAP과 WEAP을 이용하여 분석하였다. 동재하시험에서 측정된 데이터를 분석한 CAPWAP의 입력값과 결과값, 힘-속도 그래프 파형을 분석하였고, WEAP의 입력조건을 변화시키며 CAPWAP 결과와 유사한 WEAP 결과를 도출하였다. 이 때, 선단부 근처의 지반조사 결과를 고려하여 관입 깊이에 따른 N치의 분포가 지수 함수 형태이면 입력조건 중 Toe quake의 값이 작으며 이로 인해 큰 지지력이 얻어지고, 관입 깊이에 따른 N치의 분포가 선형 함수 형태이면 이와 반대되는 결과가 얻어진다. 또한 정확한 값을 구하기 어려운 해머 및 말뚝 쿠션의 강성 입력값으로서 500kN/mm 이하인 값을 추천할 수 있었다. 본 연구는 WEAP으로 실제 측정된 데이터를 분석하는 CAPWAP과 유사한 결과를 얻을 수 있으며, WEAP을 이용하여 매입말뚝의 지지력 평가가 가능함을 보여준다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.13-21
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• 2017

자갈궤도는 100여년 이상 전세계적으로 널리 사용되는 궤도구조로 저렴한 초기 건설비용, 유연한 유지보수와 진동 및 소음의 저감효과가 있지만, 열차운행에 따라서 지속적인 침하가 발생하는 단점이 있다. 이로 인해 지속적인 유지보수가 필요하며, 최근 열차의 속도, 용량, 중량의 증가로 유지보수비용이 증가하고 있는 실정이다. 파울링(fouling)은 노반 세립분이나 자갈입자가 파쇄되면서 발생한 세립분이 자갈 사이의 공극을 메우는 현상으로 배수가 나빠지고, 자갈궤도의 침하를 가속화시키는 등 자갈도상의 열화의 주원인으로 지목되고 있다. 본 논문에서는 GPR(Ground Penetrating Radar)을 이용하여, 도상의 상태를 평가 할 수 있는 분석방법을 제안하였다. 경험에 의존하는 기존의 분석기법을 대신하여, 고속선에 사용되는 자갈의 감쇠 특성을 반영한 이득함수(gain function)를 제안하였다. 실내 박스 실험과 실모형 실험을 통해 제안한 이득함수로 증폭한 GPR신호에 힐버트 변환을 추가로 적용하여 자갈층과 노반층에서 반사된 신호의 세기변화를 깊이에 따라 계산하였다. 이로부터 신호의 세기가 비교적 크게 변화하는 곳을 파울링층과 노반층의 경계로 구분할 수 있었다. 다만 현장적용을 위해서는 침목의 영향을 분리하고 전자기파 분산특성 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 천문학회보
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• 제40권2호
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• pp.39.3-40
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• 2015

The NISS (Near-infrared Imaging Spectrometer for Star formation history) onboard NEXTSat-1 is the near-infrared instrument optimized to the first small satellite of NEXTSat series. The capability of both imaging and low spectral resolution spectroscopy in the near-infrared range is a unique function of the NISS. The major scientific mission is to study the cosmic star formation history in local and distant universe. For those purposes, the main targets are nearby galaxies, galaxy clusters, star-forming regions and low background regions. The off-axis optical design of the NISS with two linear variable filters is optimized to have a wide field of view ($2deg.{\times}2deg.$) as well as the wide wavelength range from 0.95 to $3.8{\mu}m$. The mechanical structure is considered to endure the launching condition as well as the space environment. The dewar inside the telescope is designed to operate the infrared detector at 80K stage. From the thermal analysis, we confirmed that the telescope and the dewar can be cooled down to around 200K and 80K, respectively in order to reduce the large amount of thermal noise. The stray light analysis is shown that a light outside a field of view can be reduced below 1%. After the fabrications of the parts of engineering qualification model (EQM), the NSS EQM was successfully assembled and integrated into the satellite. To verify operations of the satellite in space, the space environment tests such as the vibration, shock and thermal-vacuum test were performed. Here, we report the results of the critical design review for the NISS.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.11-18
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• 1985

주열식(柱列式) 흙막이벽(壁)은 저진동(低振動), 저소음(低騷音)의 이점(利點)이 있고 주변지반(周邊地盤)이나 인접구조물(隣接構造物)에 미치는 악영향(惡影響)이 적은 이유로 인하여 굴착공사(工事)의 흙막이공(工)으로 많이 채택된다. 이러한 주열식(柱列式) 흙막이벽용(壁用) 말뚝의 합리적(合理的) 설계법(設計法)을 확립(確立)시킬 것을 목적(目的)으로 본논문(本論文)에서는 말뚝의 저항력(低抗力) 산정이론식(算定理論式)이 먼저 유도(誘導)된 후 말뚝설치간격비(設置間隔比)의 결정법(決定法)도 설정(設定)된다. 본(本) 저항력(抵抗力) 산정이론식(算定理論式)의 유도(誘導) 시(時)에는 말뚝 사이 지반(地盤) Arching 현상(現象)이 취급(取扱)되므로써, 지반(地盤) 특성(特性)과 말뚝의 설치상태(設置狀態)가 처음부터 합리적(合理的)으로 고려(考慮)된다. 한편, 본논문(本論文)에서 설정(設定)된 말뚝설치간격비(設置間隔比)의 결정법(決定法)에 의거하면, 말뚝의 설치간격(設置間隔)이 Peck의 안정수(安定數), 지반의 측압계수(側壓係數) 및 내부마찰각(內部摩擦角)으로부터 산정(算定)될 수 있다. 마지막으로 굴착깊이, 말뚝직경(直徑), 말뚝설치간격(設置間隔), 말뚝근입장(根入長) 및 말뚝강성(剛性)을 체계적(體系的)으로 선정(選定)할 수있는 설계법(設計法)이 제안(提案)된다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권2호
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• pp.105-115
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• 2020

This paper presents a numerical study on the rotordynamic analysis of a dual-spool turbofan engine in the context of blade defect events. The blades of an axial-type aeroengine are typically well aligned during the compressor and turbine stages. However, they are sometimes exposed to damage, partially or entirely, for several operational reasons, such as cracks due to foreign objects, burns from the combustion gas, and corrosion due to oxygen in the air. Herein, we designed a dual-spool rotor using the commercial 3D modeling software CATIA to simulate blade defects in the turbofan engine. We utilized the rotordynamic parameters to create two finite element Euler-Bernoulli beam models connected by means of an inter-rotor bearing. We then applied the unbalanced forces induced by the mass eccentricities of the blades to the following selected scenarios: 1) fully balanced, 2) crack in the low-pressure compressor (LPC) and high pressure compressor (HPC), 3) burn on the high-pressure turbine (HPT) and low pressure compressor, 4) corrosion of the LPC, and 5) corrosion of the HPC. Additionally, we obtained the transient and steady-state responses of the overall rotor nodes using the Runge-Kutta numerical integration method, and employed model reduction techniques such as component mode synthesis to enhance the computational efficiency of the process. The simulation results indicate that the high-vibration status of the rotor commences beyond 10,000 rpm, which is identified as the first critical speed of the lower speed rotor. Moreover, we monitored the unbalanced stages near the inter-rotor bearing, which prominently influences the overall rotordynamic status, and the corrosion of the HPC to prevent further instability. The high-speed range operation (>13,000 rpm) coupled with HPC/HPT blade defects possibly presents a rotor-case contact problem that can lead to catastrophic failure.