• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권5호
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• pp.877-895
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• 2016

This paper is concerned with the analytical derivation of natural sloshing frequencies of liquid in annular cylindrical tank and its verification by experiment. The whole liquid domain is divided into three simple sub-regions, and the region-wise linearized velocity potentials are derived by the separation of variables. Two sets of matrix equations for solving the natural sloshing frequencies are derived by enforcing the boundary conditions and the continuity conditions at the interfaces between sub-regions. In addition, the natural sloshing frequencies are measured by experiment and the numerical accuracy of the proposed analytical method is verified through the comparison between the analytical and experimental results. It is confirmed that the present analytical method provides the fundamental sloshing frequencies which are in an excellent agreement with the experiment. As well, the effects of the tank radial gap, the bottom flow gap and the liquid fill height on the fundamental sloshing frequency are parametrically investigated.

• 터널과지하공간
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• 제21권6호
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• pp.471-479
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• 2011

최근 한반도 및 주변해역에서 발생한 규모 4.8 이상의 5개 중규모 지진으로부터 관측된 속도 지반운동 파형을 이용하여 수평 응답스펙트럼을 분석하고 결과를 우선 가속도 지반운동을 이용하여 얻어진 수평 응답스펙트럼, 국내 원자력 관련 구조물의 내진설계 기준, 마지막으로 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준과 각각 비교하였다. 연구에 이용된 지반운동은 수평성분 102개(NS 및 EW 성분 포함)이며 고유진동수에 따른 응답을 구하고 각각의 최대 지반 속도 값을 이용하여 정규화 분석을 수행하였다. 첫째, 가속도 응답스펙트럼과 비교한 결과 속도 응답스펙트럼 값은 특히 중간주기에서 높은 응답을 보여 주었고 이에 비해 가속도 응답스펙트럼은 특히 단주기 즉 높은 고유진동수 영역에서 높은 응답을 보여 주었다. 둘째, 국내 원자력시설물의 내진기준으로 이용되고 있는 Reg. Guide 1.60과 비교한 결과 속도 응답스펙트럼 값은 약 6-7Hz를 시작점으로 보다 낮은 장주기 영역에서 기준값을 초과하는 현상을 보여 주었다. 셋째, 500년 재래주기에 해당하는 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준인 표준 설계응답스펙트럼을 SC, SD 및 SE지반 조건과 같은 3개 지반조건과 동시에 비교한 결과 차례로 약 1.5초, 2초 및 3초에서 시작하여 보다 장주기 영역에서 국내 일반 구조물 표준 설계 응답스펙트럼값을 초과하였다. 동일한 부지에서 일반적으로 가속도 응답스펙트럼은 단주기에서 가장 큰 값을 나타내며, 속도 응답 스펙트럼은 중간주기에서 가장 크며, 마지막으로 변위 응답스펙트럼은 장주기에서 가장 큰 값을 가진다는 국외 연구결과가 국내 지반운동을 이용한 결과에서 역시 적용가능하다는 점을 확인시켜 주었다. 최근 국내에서도 건축물의 초고층화 등으로 구조물의 디자인이 기존의 단주기에 비해 중간주기 및 장주기 영역이 상대적으로 강조되고 있어 이러한 중간주기영역에서 수평 응답스펙트럼의 정보는 향후 대단히 중요하다고 할 수 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제40권1호
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• pp.31-38
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• 2007

This study investigated the fluid force acting on an artificial reef and the scour pattern at the bottom of the artificial reef in a steady-flow field using the finite difference method (Flow-3D). The structure was tetragonal in shape, like similar objects found in nature. The numerical analysis showed that the hydrodynamic characteristics and incipient scouring pattern matched natural phenomena. The velocity distribution around the tetragon was symmetric and wake occurred inside the tetragon and behind the bottom of the tetragon. The length of the recirculation flow behind the tetragon for each velocity was about 4-5 cm and the magnitude of the recirculation flow inside the tetragon generally increased with the Reynolds' number, although it decreased slightly for Reynolds' numbers from 11,000 to 12,000. In addition, the total fluid force acting on the tetragon increased with the inflow velocity, although the increment was smaller when the velocity exceed 18 cm/sec. The incipient pattern for the scouring of sediment matched the natural phenomenon.

• 한국운동역학회지
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• 제23권1호
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• pp.19-24
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• 2013

The aim of the study was a quantitative analysis of elite athlete's $540^{\circ}$ Dwihuryeochagi and effects of ground movements to the jumping height and kicking velocity. Eleven elite players(Taekwondo demonstration team) participated in this study. In order to get the kinetic and kinematic variables, ten Vicon cameras and a force plate were used. Foot segment velocity(FSV), vertical ground reaction force(GRF), impulse, ground time(GT) in phase 1, trunk angular velocity(TAV), vertical center of gravity(COG), flight time(FT) in phase 2 and kicking leg segment velocity(KSV) in phase 3 were measured and analyzed. Results indicated that there were similar patterns of variables among phases between subjects. Non-significant correlation(r=.145) between flight time(FT) and impulse was found. Also non-significant correlation(r=.119) between center of gravity(COG) and impulse was found. In conclusions, there were similar strategies in phase 1, phase 2, and phase 3 between subjects.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.253-258
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• 2001

This paper introduces a simple nonlinear adaptive control method for pipeline inspection gauge (PIG) flow in natural gas pipeline. The dynamic behavior of the PIG depends on the different pressure across its body and the bypass flow through it. The system dynamics includes: dynamics of driving gas flow behind the PIG, dynamics of expelled gas in front of the PIG, and dynamics of the PIG. The method of characteristics (MOC) and Runger-Kuta method are used to solve the dynamics of flow. The PIG velocity is controlled through the amount of bypass flow across its body. A simple nonlinear adaptive controller based on the backstepping method is introduced. To derive the controller, three system parameters should be measured: the PIG position, its velocity and the velocity of bypass flow across the PIG body. The simulation has been done with a pipeline segment in the KOGAS low pressure system, Ueijungboo-Sangye line to verify the effectiveness of the proposed controller. Three cases of interest are considered: the PIG starts to move at its launcher, the PIG arrives at its receiver and the PIG restarts after stopping in the pipeline by obstruction. The simulation results show that the proposed nonlinear adaptive controller attained good performance and can be used for controlling the PIG velocity.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.195-201
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• 2002

본 연구에서는 자연하천의 만곡수로에서 종방향 유속으로 인해 현재보다 더 이상 횡 방향 경사의 변형이 일어나지 않아 세굴이 감소하고 하상이 횡방향으로 안정한 상태를 유지할 수 있는 적정 유속의 한계인 한계속도를 제시하였다. 한계속도의 이론 유도는 하상횡경모형의이론적 배경이 되는 운동량모멘트방정식으로부터 얻은 하상면 횡방향전단력성분과 이에 대응하는 하상전단력과의 힘의 평형으로부터 유도되었다. 이론식의 검증을 위해 4개 자연하천수로의 실측자료론 적용하여 계산치와 실측치를 비교한 결과 잘 일치하였다. 적용결과에서 보정계수와 만곡수로의 평균입자 Froude수는 밀접한 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타났다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권8호
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• pp.701-707
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• 2007

In this paper the vibration system is composed of a rotating cantilever pipe conveying fluid. The equation of motion is derived by using the Lagrange's equation. Generally, the system of pipe conveying fluid becomes unstable by flutter. Therefore, the influence of the rotating angular velocity, mass ratio and the velocity of fluid flow on the stability of a cantilever pipe by the numerical method are studied. The influence of mass ratio, the velocity of fluid, the angular velocity of a cantilever pipe and the coupling of these factors on the stability of a cantilever pipe are analytically clarified. The critical fluid velocity ($u_{cr}$) is proportional to the angular velocity of the cantilever pipe. In this paper Flutter(instability) is always occurred in the second mode of the system.

• 청정기술
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• 제3권1호
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• pp.106-113
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• 1997

본 연구의 목적은 유동층반응기를 이용하여 층온도와 유속에 따른 석회석입자(천연석회석과 제지슬러지)의 소성과 황화반응 특성에 관해 조사하는 것이었으며, 실험결과는 다음과 같다. 첫째, 층온도는 천연석회석과 제지슬러지 입자의 소성과 황화반응에 매우 큰 영항을 미치는 것으로 나타났으며, 천연석회석의 경우 층온도 $850^{\circ}C$ 또는 $900^{\circ}C$가 최적 온도였고 제지슬러지의 경우 층온도 $800^{\circ}C$가 최적 온도로 조사되었다. 둘째, 유속이 증가할수록 입자의 비표면적은 감소하는 현상을 보였으나 큰 차이를 나타내지는 않았으며, 제지슬러지 입자의 비표면적이 천연석회석 입자의 비표면적 보다 훨씬 큰 것으로 나타났다. 셋째, 유속이 증가할수록 입자의 탈황능이 감소되었으며, 제지슬러지 입자에 의한 흡착량이 천연석회석 입자에 의한 흡착량 보다 큰 것으로 나타났다. 따라서 제지슬러지는 우수한 탈황제라는 것을 확인 할 수 있었으며, 유동층에서 소성반응과 황화반응시 층온도는 매우 중요한 변수라는 것을 알 수 있었다.

• 한국운동역학회지
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• 제25권4호
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• pp.483-488
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• 2015

Objective : The purposes of this study was to analyze the locomotive movement of forelimbs according to changes in velocities in the quadruped cadence of horses. Methods : Horses selected as subjects consisted of Jeju pony horses (heights of withers: $1.23{\pm}0.51$). Two camcorders (HDR-HC7/HDV 1080i, Sony Corp, Japan) were used to capture the movement of the horses' forelimbs at a rate of 60 frames/sec. Additionally, raw data was collected from Kwon3D XP motion analysis package ver 4.0 program (Visol, Korea) with DARTFISH (DFKREA., Korea) video software solution. The variables analyzed consisted of 1 step lengths, 1 stride lengths, stance time, swing time, 1 stride time, velocity while walking, and trot of the horses. A two-way ANOVA and paired t-test of the variables by velocity and phase were treated at .05 level of significant difference, statistically. Results : The time elapsed of walk(stance: 0.63 sec[63.86%], swing: 0.35 sec[36.14%], 1 stride time: 0.99 sec respectively) showed significant difference with more delay than that of trot(stance: 0.29 sec[45.73%], swing: 0.34 sec[54.27% ], 1 stride time: 0.63 sec respectively), and also showed significant difference at trot in interaction (stance time>tort swing>walk swing>walk stance). The 1 step lengths and stride lengths in trot showed significant difference with longer than that of walk. Velocity of Trot showed significant difference statistically with higher than that of walk Conclusion : The horses' velocity during 1 step lengths and 1 stride lengths showed a proportional relationship, but the correlation between the horses' velocity and stance time showed a negative relationship during the quadruped cadence.

• 터널과지하공간
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• 제21권6호
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• pp.460-470
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• 2011

자연환경하에 있는 암석의 풍화특성과 풍화된 암석의 강도평가를 위하여 다양한 크기의 아소 가족묘비석을 대상으로 탄성파 속도를 측정하였다. 그 결과 크기가 다른 시료를 동일한 크기로 환산하여 탄성파 속도를 평가하는 크기 보정법과 새로운 암석 풍화지표로서 NET(Normalized Elapsed Time)를 제안하였다. 또한 NET을 이용한 암석 풍화 분류로부터 풍화암석에 대한 강도를 추정하였다. 용결응회암의 경우 탄성파 속도는 높고 속도저하는 거의 나타나지 않았지만, 안산암의 경우 탄성파 속도는 낮고 속도저하 현상이 관찰되었다. $V_p/V_o$-NET 곡선에 근거한 NET를 이용할 경우 크기가 다른 다양한 암석에 대해 같은 크기로 풍화정도를 비교할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 $S_c/S_o$-NET 곡선에 의한 NET을 이용하여 암석의 풍화단계 분류가 가능하였으며, 이것으로부터 풍화 암석에 대한 강도추정도 가능하였다.