• 제목/요약/키워드: The Center of Gravity

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수영과 핀수영 스타트 동작의 운동학적 비교 (A Kinematic Comparison of Start Motion Between the Swimming and Fin-Swimming)

  • 김승권
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.97-105
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    • 2008
  • 수영과 핀수영의 스타트 동작의 운동학적 변인들을 3차원 영상분석법으로 비교분석하였다. 수영 스타트에서는 상지는 후상방으로 몸통은 전상방으로 이동했다가 전하방으로 하강하는 양상을 보인 반면 핀수영 스타트에서는 모든 분절이 전하방으로 이동하는 양상을 보였다. 수영 스타트에서 신체중심은 멀리 전방으로 수평 이동하다가 하방으로 급격히 이동하는 반면 핀수영 스타트에서의 중심은 짧은 시간에 전하방으로 가깝게 이동하는 것으로 나타났다. 입수 시 수영의 중심은 수직 속도가 핀수영의 중심은 수평속도가 높게 나타났다. 수영과 핀수영 모두 상지의 속도가 하지보다 더 신체중심의 속도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 핀수영 스타트에서 고관절은 점프 전에 굴곡을 하는 반면 수영에서는 점프 후 공중에서 2번 굴곡을 하는 것으로 나타났다. 핀수영의 슬관절 굴곡 신전운동이 수영보다 더 급격한 것으로 나타났다.

무인 무미익 항공기의 무게중심 변화를 고려한 L1 적응제어 비행제어 법칙 설계 및 성능 검증 (Design and Performance Verification of L1 Adaptive Flight Control Law Considering the Change of Center of Gravity for Unmanned Tailless Aircraft)

  • 고동현;강지수;최기영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.114-121
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    • 2019
  • 무미익 항공기는 꼬리 날개가 없기 때문에 일반적인 형태의 항공기에 비해 피탐성 낮으나 안정성이 좋지 않아 제어기를 설계하는 것이 쉽지 않다. 특히 비행 중에 임무장비 투하나 연료 소모 등에 의해 무게중심의 위치가 변화하는 것을 고려한다면 제어기 설계는 더욱 더 어렵게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법으로 L1 적응제어 방식을 제안하며 비선형 시뮬레이션을 통하여 제어기의 안정성과 성능을 검증하였다. 설계지표 선정을 위해 RPV Flying Quality Design criteria의 내용을 참고하였다. 시뮬레이션을 이용하여 급격한 관성량의 변화에 대해 설계된 적응제억기가 무미익 항공기 안정성을 유지하는 것을 보이고, 이득 스케쥴링 기법과 함께 사용 시 계산량이 줄어들 수 있음을 확인하였다.

IMU 탑재 위치 및 유도탄 무게 중심 변화율에 따른 Three-Loop 조종 알고리듬 안정성 분석 (Stability Analysis of Three-Loop Autopilot with respect to IMU Position and C.G Variation Rate in Guided Missiles)

  • 권혁훈;김윤환;박봉균
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.492-501
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    • 2016
  • 유도탄 가속도 제어에 일반적으로 널리 사용되는 Three-Loop 조종 알고리듬은 유도탄에 탑재된 IMU에서 제공되는 가속도 및 각속도 정보를 사용한다. Three-Loop 조종 알고리듬에 입력되는 가속도 명령은 유도탄의 무게 중심에서 발생하는 가속도로 주어지기 때문에 IMU에서 획득되는 정보 역시 무게 중심에서의 값으로 주어져야 한다. 하지만, 유도탄의 내부 배치 설계나 추진기관의 연소 등에 의하여 IMU가 유도탄의 무게 중심이 아닌 임의의 위치에 배치되는 경우가 대부분이다. 본 논문에서는 Three-Loop 조종 알고리듬에서 피드백 되는 가속도 정보가 유도탄의 무게 중심이 아닌 임의의 위치에서 획득된 값일 경우, IMU 탑재 위치 및 유도탄 무게 중심 변화율이 유도탄 조종 알고리듬 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적인 대전차 유도탄에 대하여 이득 및 위상 여유 분석을 수행하였다.

경험식과 수치해석을 이용한 종방향 무게중심 변화에 따른 소형선박의 저항성능 변화에 관한 연구 (Empirical and Numerical Analyses of a Small Planing Ship Resistance using Longitudinal Center of Gravity Variations)

  • 마이클;임준택;임남균;서광철
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.971-979
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    • 2023
  • 소형 선박(<499 GT)이 전체 선박의 46%를 지배하고 있어 상대적으로 많은 CO2 배출가스를 가지고 있다고 결론지을 수 있다. 최적의 Trim 조건에서 운전하면 선박의 저항을 감소시킬 수 있어 온실가스가 적게 발생할 수 있다. Trim을 최적화하는 가장 저렴한 방법 중 하나는 최적의 Longitudal Center of Gravity(LCG)를 얻기 위해 무게 분포를 조정하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 소형 선박의 저항에 대한 LCG 변화의 영향을 경험적 및 수치적 해석을 통해 연구하고자 한다. 선체를 설계하는 Savitsky 경험식은 Maxsurf Resistance의 방법으로 사용된다. 수치해석에는 STAR-CCM+ 상용 CFD(Computational Fluid Dynamics) 소프트웨어가 사용되지만 최종적으로 선박 설계 과정 이후 최적의 LCG를 얻기 위해 전체 저항을 비교한다. 결론적으로 Froude Number 0.56에서는 수치해석에 의해 전체 길이(LoA) 46.2%에서 최적의 LCG를 달성하고 Froude Number 0.63에서는 43.4% LoA를 달성하여 29.2% LoA에서 기준점에 비해 최대 41.12% - 45.16%의 상당한 저항 감소를 얻을 수 있다.

엘리트 110m 허들선수의 세 번째 허들링 동작에 관한 운동학적 분석 (The Kinematic analysis of the third Hurdling motions of The 110m Hurdles Elite)

  • 이정호;박영진;류재균;김종인
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.31-39
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    • 2008
  • 이 연구는 국내에서 개최한 국제육강대회의 110m 허들 결승을 대상으로 대회 우승자(중국),2위 입상자(미국), 3위 입상자(한국) 총 3명을 대상자로 선정하였다. 국외 우수선수와 국내 우수선수의 허들링 동작을 분석하기 위해 3차원 영상분석을 이용하였으며, 기술적 특징을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 허들을 넘기 전 질주동작인 준비구간에서 국내 우수선수는 도약 접지에서 도약이지까지 신체 무게중심의 수평거리가 1.04m로 국외 우수선수보다 0.13m 길게 질주하는 것으로 나타났다. 허들을 넘는 비행구간에서 국내 우수선수는 도약에서 비행정점까지 신체 무게중심의 수평거리가 1.63m로 나타났으며, 국외 우수선수보다 0.33m 짧게 도약하는 것으로 나타났다. 비행정점에서 착지까지는 국내 우수선수가 1.59m로 국외 우수선수보다 0.33m 길게 착지하는 것으로 나타났다. 또한 허들을 넘는 동안 신체 무게중심의 수평속도는 도약에서 착지까지 국내 우수선수가 0.75m/s 감소하는 것으로 나타났으며, 도약비율과 착지비율은 53:47로 나타났다. 허들을 넘은 후 질주하는 가속구간은 국내 우수선수가 착지이지에서 신체 무게중심의 수평속도가 8.78m/s로 나타났으며, 국외 우수선수보다 0.54m/s 느린 것으로 나타났다.

Damage index based seismic risk generalization for concrete gravity dams considering FFDI

  • Nahar, Tahmina T.;Rahman, Md M.;Kim, Dookie
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제78권1호
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    • pp.53-66
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    • 2021
  • The determination of the damage index to reveal the performance level of a structure can constitute the seismic risk generalization approach based on the parametric analysis. This study implemented this concept to one kind of civil engineering structure that is the concrete gravity dam. Different cases of the structure exhibit their individual responses, which constitute different considerations. Therefore, this approach allows the parametric study of concrete as well as soil for evaluating the seismic nature in the generalized case. To ensure that the target algorithm applicable to most of the concrete gravity dams, a very simple procedure has been considered. In order to develop a correlated algorithm (by response surface methodology; RSM) between the ground motion and the structural property, randomized sampling was adopted through a stochastic method called half-fractional central composite design. The responses in the case of fluid-foundation-dam interaction (FFDI) make it more reliable by introducing the foundation as being bounded by infinite elements. To evaluate the seismic generalization of FFDI models, incremental dynamic analysis (IDA) was carried out under the impacts of various earthquake records, which have been selected from the Pacific Earthquake Engineering Research Center data. Here, the displacement-based damage indexed fragility curves have been generated to show the variation in the seismic pattern of the dam. The responses to the sensitivity analysis of the various parameters presented here are the most effective controlling factors for the concrete gravity dam. Finally, to establish the accuracy of the proposed approach, reliable verification was adopted in this study.

Partial Least Squares Analysis on Near-Infrared Absorbance Spectra by Air-dried Specific Gravity of Major Domestic Softwood Species

  • Yang, Sang-Yun;Park, Yonggun;Chung, Hyunwoo;Kim, Hyunbin;Park, Se-Yeong;Choi, In-Gyu;Kwon, Ohkyung;Cho, Kyu-Chae;Yeo, Hwanmyeong
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권4호
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    • pp.399-408
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    • 2017
  • Research on the rapid and accurate prediction of physical properties of wood using near-infrared (NIR) spectroscopy has attracted recent attention. In this study, partial least squares analysis was performed between NIR spectra and air-dried specific gravity of five domestic conifer species including larch (Larix kaempferi), Korean pine (Pinus koraiensis), red pine (Pinus densiflora), cedar (Cryptomeria japonica), and cypress (Chamaecyparis obtusa). Fifty different lumbers per species were purchased from the five National Forestry Cooperative Federations of Korea. The air-dried specific gravity of 100 knot- and defect-free specimens of each species was determined by NIR spectroscopy in the range of 680-2500 nm. Spectral data preprocessing including standard normal variate, detrend and forward first derivative (gap size = 8, smoothing = 8) were applied to all the NIR spectra of the specimens. Partial least squares analysis including cross-validation (five groups) was performed with the air-dried specific gravity and NIR spectra. When the performance of the regression model was expressed as $R^2$ (coefficient of determination) and root mean square error of calibration (RMSEC), $R^2$ and RMSEC were 0.63 and 0.027 for larch, 0.68 and 0.033 for Korean pine, 0.62 and 0.033 for red pine, 0.76 and 0.022 for cedar, and 0.79 and 0.027 for cypress, respectively. For the calibration model, which contained all species in this study, the $R^2$ was 0.75 and the RMSEC was 0.37.

Mechanical Properties of Rice Husk Flour-Wood Particleboard by Urea-Formaldehyde Resin

  • Lee, Young-Kyu;Kim, Sumin;Yang, Han-Seung;Kim, Hyun-Joong
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제31권3호
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    • pp.42-49
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    • 2003
  • The objective of this research was to investigate the possibility of using rice husk flour as a partial substitute for the wood particles used as the raw material for manufacturing particleboards, by examining the physical and mechanical properties of the rice husk flour-wood particleboard as a function of the type of urea-formaldehyde resin used. Commercial wood particles and two types of rice husk flours (A type (30 ㎛), B type (300 ㎛)) were used. E1 and E2 class urea-formaldehyde resin was used as the composite binder, combined with 10 wt.% NH4Cl solution as a hardener. Rice husk flour-wood particleboards with dimensions of 27×27×0.7 (cm) were manufactured at a specific gravity of 0.7 with rice husk flour contents of 0, 5, 10, and 15 (wt.%). We examined the physical properties (specific gravity and moisture content), mechanical properties (three point bending strength and internal bonding) of the composite. In general, it can be concluded that composites made from rice husk flours are of somewhat poorer quality than those made from wood; however, blending in small amounts of rice husk flour (e.g., 5% to 10% by weight) may have no significant impact on quality.

중력탐사를 이용한 2차원 Modelling study에 의한 지질구조 해석 (Interpretation of Subsurface Structure by 2-D Gravity Modeling Study)

  • 위수민;도성재
    • 자원환경지질
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    • 제24권4호
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    • pp.409-419
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    • 1991
  • 본 연구에서는 북부 미시간지역에 분포하는 세개의 troughes (Marquette, Republic, and Michigan River troughes)가 만나는 지역의 tectonic evolution을 해석하기 위한 stress의 방향 및 변성퇴적암류의 분포를 이해하는데 도움을 주기위하여, 중력탐사를 통하여 연구지역의 기반암구조 및 이를 피복하고 있는 변성퇴적암과의 관계를 해석하였다. 연구지역은 시생대 기반암(Precambrian W)을 원생대의 변성퇴적암이 부정합으로 덮고 있으며, 이들 암석군들은 현저한 밀도의 차이를 보여 본역의 지각구조를 설명하는데 있어서 중력탐사가 효과적이다. $380km^2$에 걸친 연구지역에 340개의 중력기점을 설정하여 측정된 중력은 표준중력 보정과정을 통하여 중력이상도를 작성하였다. Trough내에 퇴적되어 있는 변성퇴적암류를 따라 positive anomaly가 세 trough들의 축을 따라 나타난다. 각 trough들의 지하구조는 Talwani 방법에 의하여 modelling되었으며, 이들의 심도 또한 계산되었다. 그 결과로 Marquette trough는 비대청형으로 남쪽사면에 비하여 북쪽사면이 급경사를 이루고 있다. 세 trough가 합류하는 지점의 기반암구조는 대체로 평평하며, 이것으로 미루어 이 trough들이 거의 동시에 생성되었음을 시사해준다.

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자동차용 냉각팬의 불량검출을 위한 팬 밸런서 시스템 개발 (Development of Fan Balancer System for Detecting Unbalance of Automobile Cooling Fan)

  • 김성호;육의수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.83-89
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    • 2009
  • 일반적으로 자동차용 냉각팬은 차랑 냉각기의 온도를 낮추기 위해 사용되고 있다. 자동차용 냉각팬은 플라스틱 사출 공정에 의해 제작되며 사출시 사용되는 모재의 불균일성으로 인해 냉각팬 날개의 무게 중심이 중심에서 벗어나는 경우가 발생하게 된다. 이러한 불균형은 자동차 소음의 주된 원인이 되기 때문에 이에 대한 검사는 필수적으로 요구된다. 이에 본 연구에서는 로드셀을 이용한 냉각팬 회전날개에서 발생되는 불균형의 위치 및 크기를 효율적으로 검출할 수 있는 팬 밸런서 시스템을 제안하고 제안된 시스템의 불평형 검출 성능 확인을 위해 실제 적용 실험을 수행하였다.