• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권12호
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• pp.91-98
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• 2012

기존의 설계방식 및 유한요소법에 의해 모델링된 해상풍력 기초의 거동특성을 비교하였고, 확률론적 측면에서 기초형식에 따른 해석사례를 비교 분석하였다. 동일한 수심 및 지반조건에서 동일한 형식의 기초를 설계할 경우 가정모델에 따른 거동양상을 비교한 결과 지반의 강성을 고려하는 가상고정식과 분포 스프링식은 부재력에 차이가 크지 않은 반면, 이를 고려하지 않는 지반고정식은 상대적으로 부재력이 작게 산정됨으로써 보다 불안정한 설계를 유도하는 경향이 있었다. 다시 말해 기초와 지반의 상호관계는 해석결과에 크게 영향을 미치므로 지반의 강성을 고려함이 합리적이다. p-y 방법과 FEM 모델을 이용하여 각각 동일한 모노파일을 해석한 결과 상 하부에서 상당한 오차가 발생하였고, 특히 직경이 큰 경우에 파일 하부에서의 오차가 크게 나타남으로써 5m 이상의 대구경 모노파일 설계 시는 FEM 등 정밀해석이 병행되어야 하며, 해저지반 특성의 면밀한 고려와 공학적 판단이 필요하다. 트라이포드 및 모노파일 형식의 기초를 동일한 수심 및 지반조건에 대하여 신뢰성을 해석한 결과 트라이포드 형식의 파괴확률이 매우 작게 산정되었고, 모노파일 형식은 파괴확률이 비교적 크게 산정되어 안전도가 낮게 평가될 수 있음을 알 수 있었다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제17권1호
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• pp.1-12
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• 2020

This study was to develop a simulation model of a compound planetary gear reducer for the final driving shaft using a gear analysis software (KISSsoft, Version 2017, KISSsoft AG, Switzerland). The aim of this study is to analyze transmission error and the tooth load distribution through micro-geometry using the simulation model. The tip and root relief were modified with Micro-geometry in the profile direction, and crowning was modified with Micro-geometry in the lead direction. The transmission error was analyzed using the PPTE (Peak to Peak Transmission Error) value, and the tooth load distribution was analyzed for the concentrated stress on the tooth surface. As a result of modifying tip and relief in the profile direction, the transmission error was reduced up to 40.7%. In the case of modifying crowning in the lead direction, the tooth load was more evenly distributed than before and decreased the stress on the tooth surface. After modifying the profile direction for the 1st and 2nd planetary gear train, the bending and contact safety factors were increased by 31.7% and 17%, and 18.3% and 12.5% respectively. Moreover, the bending and safety factors after modifying lead direction were increased by 59.5% and 32.7%, respectively for the 1st planetary gear train, and 59.6% and 43.6%, respectively for the 2nd planetary gear train. In future studies, the optimal design of a compound planetary gear reducer for the final driving shaft is needed considering both the transmission error and tooth load distribution.

• 농업생명과학연구
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• 제50권3호
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• pp.31-41
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• 2016

본 연구는 산림조성사업에 있어서 가장 큰 비중을 차지하는 인건비와 생산비용을 절감시키고 경사가 험준한 우리나라 산림지형에서 유용하게 이용 가능한 경량 식혈기를 개발하고자 수행하였다. 제작된 1차 시제품은 토양을 굴취하는 스크류(screw) 부분과 동력원인 배터리로 구성되고, 제원은 스크류의 길이 170mm, 상단폭 60mm, 하단폭 47mm, 나선각(Helix angle)은 23°, 그리고 Tip은 송곳형태로 길이 50mm로 설계·제작하였고 무게를 줄이기 위해 1줄 스크류를 채택하였다. 또한, 동력원으로는 회전용 DC Motor(WD-6G2425, WONILL, Korea)로 최대 Torque는 30㎏f-cm, 회전속도는 20~30rpm으로 설정하였다. 감속비는 30:1의 K6G30C 감속기에 무부하 상태로 사용한 결과 48시간 작동하였다. 그리고 배터리는 경량식재기의 개발을 목표로 하기 때문에 무게를 고려하여 리듐배터리를 사용하였으며, 포트묘의 길이가 15cm 내외인 점을 고려하면 스크류의 회전력이 최대 100kgf-cm정도로 설계하였다. 1차 시제품의 성능을 평가하기 위해 조사지에서 굴취시 스크류에 소요되는 회전력을 측정한 결과, 회전력이 가장 큰 곳은 A area(단단한 초지), 그 다음은 F area(경사가 40°인 산지), E area(경사가 30°인 산지)의 순서로 나타났다. 토양의 굴취 회전력은 일반적으로 깊이가 깊어질수록 높아지는 경향을 보이고 있으며, 대체적으로 토양의 깊이 10cm 부근에서 높은 경향을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.191-201
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• 2024

본 연구에서는 3차원 유한요소 해석을 이용하여 기존 건축물의 수직증축 리모델링을 위한 말뚝지지 조건에 따른 기존 및 보강말뚝의 거동에 대해 분석하였다. 수치해석에서 기존 및 보강말뚝 거동의 영향인자로는 캡지지 조건(군말뚝 기초, 말뚝지지 전면기초)과 기존말뚝의 선단근입조건(암반근입, 토사근입)을 고려하였다. 기존말뚝과 보강말뚝의 정량적 거동 분석을 위해 침하량, 하중분담률, 해석 단계에 따른 심도별 축력을 결과로 도출하였다. 분석 결과, 선재하공법 적용에 기인하여 보강말뚝에서 가장 큰 침하량이 발생한 것을 확인하였다. 특히 선단근입조건에 관계없이 군말뚝에서 큰 침하량이 발생하였다. 말뚝지지 전면기초에서는 기초판(Raft)의 영향으로 인해 침하량 및 기존말뚝과 보강말뚝의 하중분담률이 작아지는 것을 확인하였다. 심도별 축력 분포도에서는 군말뚝과 말뚝지지 전면기초 간의 축력 분포에 차이가 나타났으며, 이는 침하량과 하중분담률에 영향을 미치는 주요 요소로 작용하는 것으로 보인다. 수치해석 결과를 바탕으로 수직증축 리모델링을 위한 말뚝기초 설계에 있어서 캡지지 조건과 선단근입 조건을 고려해야 함을 확인하였다.

• Wind and Structures
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• 제23권6호
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• pp.559-575
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• 2016

In order to investigate the influence of different blade positions on aerodynamic load and wind loads and load-effects of large scale wind turbine tower under the halt state, we take a certain 3 MW large scale horizontal axis three-blade wind turbine as the example for analysis. First of all, numerical simulation was conducted for wind turbine flow field and aerodynamic characteristics under different halt states (8 calculating conditions in total) based on LES (large eddy simulation) method. The influence of different halt states on the average and fluctuating wind pressure coefficients of turbine tower surface, total lift force and resistance coefficient, circular flow and wake flow characteristics was compared and analysed. Then on this basis, the time-domain analysis of wind loads and load-effects was performed for the wind turbine tower structure under different halt states by making use of the finite element method. The main conclusions of this paper are as follows: The halt positions of wind blade could have a big impact on tower circular flow and aerodynamic distribution, in which Condition 5 is the most unfavourable while Condition 1 is the most beneficial condition. The wind loads and load-effects of disturbed region of tower is obviously affected by different halt positions of wind blades, especially the large fluctuating displacement mean square deviation at both windward and leeward sides, among which the maximum response occurs in $350^{\circ}$ to the tower top under Condition 8; the maximum bending moment of tower bottom occurs in $330^{\circ}$ under Condition 2. The extreme displacement of blade top all exceeds 2.5 m under Condition 5, and the maximum value of windward displacement response for the tip of Blade 3 under Condition 8 could reach 3.35 m. All these results indicate that the influence of halt positions of different blades should be taken into consideration carefully when making wind-resistance design for large scale wind turbine tower.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.95-104
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• 2022

Micro hydropower is a readily available renewable energy source that can be harvested utilizing hydrokinetic turbines from shallow water canals, irrigation and industrial channel flows, and run-off river stream flows. These sources generally have low head (<1 m) and low velocity which makes it difficult to harvest energy using conventional turbines. A horizontal-axis screw turbine was designed and numerically tested to extract power from such low-head water sources. The 3-bladed screw-type turbine is placed horizontally perpendicular to the incoming flow, partially submerged in a narrow water channel at no-head condition. The turbine hydraulic performances were studied using Computational Fluid Dynamics models. Turbine design parameters such as the shroud diameter, the hub-to-shroud ratios, and the submerged depths were obtained through a steady-state parametric study. The resulting turbine configuration was then tested by solving the unsteady multiphase free-surface equations mimicking an actual open channel flow scenario. The turbine performance in the shallow channel were studied for various Tip Speed Ratios (TSR). The highest power coefficient was obtained at a TSR of 0.3. The turbine was then scaled-up to test its performance on a real site condition at a head of 0.3 m. The highest power coefficient obtained was 0.18. Several losses were observed in the 3-bladed turbine design and to minimize losses, the number of blades were increased to five. The power coefficient improved by 236% for a 5-bladed screw turbine. The fluid losses were minimized by increasing the blade surface area submerged in water. The turbine performance was increased by 74.4% after dipping the turbine to a bottom wall clearance of 30 cm from 60 cm. The final output of the novel horizontal-axis screw turbine showed a 2.83 kW power output at a power coefficient of 0.63. The turbine is expected to produce 18,744 kWh/year of electricity. The design feasibility test of the turbine showed promising results to harvest energy from small hydropower sources.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1379-1385
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• 2007

철도에서 접속구간은 교량과 토공 또는 터널과 토공 사이의 노반상태가 변화하는 구간이나 궤도구조형식이 변화하는 구간을 말한다. 이들 구간에서는 궤도지지강성이 갑작스럽게 변화함으로써 레일변위가 급하게 변화하여 차량의 이상 진동 및 충격윤중이 발생한다. 열차의 진동은 차량의 주행안정성 및 승차감을 저하시키고 충격윤중은 노반의 침하 및 궤도재료의 열화, 손상을 가속시키는 결과를 초래한다. 자갈도상 궤도구조에서의 접속구간은 노반강성이 차이가 생기는 교량경계부와 터널경계부가 가장 보편적인 천이접속형태이며 특히 교량부와 토공부는 각각 일정한 고유의 탄성을 가지고 있어 서로 큰 강성차를 가진다. 교량부와 토공부의 강성차로 인해 궤도에서 발생하는 탄성변위량이 일치하지 않기 때문에 동적윤중은 하부구조의 과도한 변위를 유발시킬 수 있는 큰 충격하중을 발생시키고 이러한 과하중은 토공부의 궤도구성품의 손상을 유발하게 된다. 따라서 현재 국내에서는 접속구간 설계 시 구간별 노반 및 궤도강성차를 줄여 전체적으로 궤도지지강성 변화를 완화시키고, 토공구간의 소성침하 방지와 접속부에 부정적 영향을 주는 노반구조물의 비이상적 거동발생을 방지할 수 있는 규정을 제정하여 이를 바탕으로 설계하고 있으나 실제 운행선에서 발생하는 접속부 궤도의 동적거동을 감안한 설계지침은 아직 미약한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 노반강성별 접속부 궤도의 동적거동 특성을 파악하고 노반구조물과 궤도구조의 상호관계를 입증하기 위해 노반강성별 접속부 궤도의 동적응답을 측정하고 측정 및 이론식을 이용한 접속부 궤도의 탄성력 및 궤도부담력을 산출하여 운행선 접속부 궤도의 동적거동을 감안한 설계지침 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.F-1^{(R)}$, $Helioseale^{(R)}$에 brush tip을 적용한 경우보다 많이 발생하였다(p<0.05). 3. 기포의 평균 단면적은 Teethmate $F-1^{(R)}$가 다른 군에 비해 큰 값을 보였다(p<0.05). 4. $Clinpro^{(R)}$와 적용 tip을 달리한 $Helioseal^{(R)}$의 경우 기포의 발생 빈도, 평균 개수, 평균 단면적 모두 유의차를 보이지 않았다(p>0.05).닌, 집이나 학교와 같은 일상의 생활공간이기 때문에 단순한 주의만으로도 외상의 발생을 예방할 수 있을 것으로 사료된다. 보이지 않았다 (p>0.05). 본 실험에서 시도한 두 가지 진정요법이 비교적 높은 임상적 치료 성공률(II군 : 97.14%, III군 : 88.57%)을 보여 만족할 만한 결과를 나타낸 것으로 평가되었다.tosan film보다 큰 수증기 투과도를 보였다.적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.y tissue layer thinning은 3 군모두에서 관찰되었고 항암 3 일군이 가장 심하게 나타났다. 이상의 실험결과를 보면 술전 항암제투여가 초기에 시행한 경우에는 조직의 치유에 초기 5 일정도까지는 영향을 미치나 7 일이 지나면 정상범주로 회복함을 알수 있었고 실험결과 항암제 투여후 3 일째 피판 형성한 군에서 피판치유가 늦어진 것으로 관찰되어 인체에서 항암 투여후 수술시기는 인체면역계가 회복하는 시기를 3주이상 경과후 적어도 4주째 수술시기를 정하는 것이 유리하리라 생각되었다.한 복합레진은 개발의 초기단계이며, 물성의 증가를 위한 연구가 필요할 것으로 사료된다.또

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.645-653
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• 2017

골 조직 공학에서 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL)은 생분해성 및 생체적합성의 합성고분자로서 인공지지체의 제작에 널리 이용되고 있는 생체재료 중 하나이다. 인공지지체의 제작에서 지지대폭은 생체 내/외 실험에서 공극 크기뿐만 아니라 공극률에도 영향을 미치기 때문에 지지대 폭을 일정하게 유지하는 것이 조직 재생에 중요하게 고려되는 부분이다. 본 연구에서는 온도, 공압, 이송 속도, 그리고 노즐 팁 높이를 이용하여 체계적이고 효율적인 인공지지체 제조 공정이 될 수 있도록 실험 계획법을 통해 최적 공정 조건을 탐색하였다. $150{\mu}m$ 지지대 폭을 가지는 PCL 인공지지체를 제작하는 것이 목표였으며, 한 가지의 공극 패턴이 아니라 다양한 공극 패턴에 따른 PCL 인공지지체를 제작하는 연구를 수행함으로써 모든 실험 그룹에서 지지대 폭이 일정함을 증명하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권2호
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• pp.233-244
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• 2012

The Korea Astronomy and Space Science Institute and the Department of Astronomy at the University of Texas at Austin are developing a near infrared wide-band high resolution spectrograph, immersion grating infrared spectrometer (IGRINS). The compact white-pupil design of the instrument optics uses seven cryogenic mirrors, including three aspherical off-axis collimators and four flat fold mirrors. In this study, we introduce the optomechanical mount designs of three off-axis collimating mirrors and one flat slit-viewer fold mirror. Two of the off-axis collimators are serving as H and K-band pupil transfer mirrors, and are designed as system alignment compensators in combination with the H2RG focal plane array detectors in each channel. For this reason, the mount designs include tip-tilt and parallel translation adjustment mechanisms to properly perform the precision alignment function. This means that the off-axis mirrors' optomechanical mount designs are among the most sensitive tasks in all IGRINS system hardware. The other flat fold mirror is designed within its very limitedly allowed work space. This slit-viewer fold mirror is mounted with its own version of the six-point kinematic optics mount. The design work consists of a computer-aided 3D modeling and finite element analysis (FEA) technique to optimize the structural stability and the thermal behavior of the mount models. From the structural and thermal FEA studies, we conclude that the four IGRINS mirror mounts are well designed to meet all optical stability tolerances and system thermal requirements.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제20권2호
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• pp.432-461
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• 1995

The basic principles in the design of Class II amalgam cavity preparations have been modified but not changed in essence over the last 90 years. The early essential principle was "extension for prevention". Most of the modifications have served to reduce the extent of preparation and, thus, increase the conservation of sound tooth structure. A more recent concept relating to conservative Class II cavity preparations involves elimination of occlusal preparation if no carious lesion exists in this area. To evaluate the ideal ClassII cavity preparation design, if carious lesion exists only in the interproximal area, three cavity design conditions were studied: Rodda's conventional cavity, simple proximal box cavity and proximal box cavity with retention grooves. In this study, MO amalgam cavity was prepared on maxillary first premolar. Three dimensional finite element models were made by serial photographic method. Linear, eight and six-nodal, isoparametric brick elements were used for the three dimensional finite element model. The periodontal ligament and alveolar bone surrounding the tooth were excluded in these models. Three types model(B option, Gap option and R option model) were developed. B option model was assumed perfect bonding between the restoration and cavty wall. Gap option model(Gap distance: $2{\mu}m$) was assumed the possibility of play at the interface simulated the lack of real bonding between the amalgam and cavity wall (enamel and dentin). R option model was assumed non-connection between the restoration and cavty wall. A load of 500N was applied vertically at the first node from the lingual slope of the buccal cusp tip. This study analysed the displacement, 1 and 2 direction normal stress and strain with FEM software ABAQUS Version 5.2 and hardware IRIS 4D/310 VGX Work-station. The results were as followed. 1. Rodda's cavity form model showed greater amount of displacement with other two models. 2. The stress and strain were increased on the distal marginal ridge and buccopulpal line angle in Rodda's cavity form model. 3. The stress and strain were increased on the central groove and a part of distal marginal ridge in simple proximal box model and proximal box model with retention grooves. 4. With Gap option, Rodda's cavity form model showed the greatest amount of the stress on distal marginal ridge followed by proximal box model with retention grooves and simple proximal box model in descending order. 5. With Gap option, simple proximal box model showed greater amount of stress on the central groove with proximal box model with retention grooves. 6. Retention grooves in the proximal box played the role of supporting the restorations opposing to loads.