• 제목/요약/키워드: Velocity Vector

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MODFLOW를 이용한 터널의 지하수 유동해석 (Groundwater flow Analysis Using MODFLOW in the Tunnel)

  • 허창환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.129-142
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    • 2003
  • 본 연구에서는 터널구간에서 예상되는 지하수의 유동에 관한 현상을 규명하기 위하여 지하수 유동시스템의 거동을 3차원으로 해석하였으며, 터널구간의 설계와 시공기법을 선정하는데 해석견과를 활용토록 하고, 건설기간 중에 지하수 유동과 관련한 시공상의 장애를 사전에 파악하여 대책을 수립하는데 필요한 정보로 활용할 수 있도록 하였다. 대상터널은 편도 2차선인 2개의 평행터널인 법기터널 구간으로써 시추조사 및 투수시험을 실시하여 MODFLOW 모델의 매개변수를 추정하였다. 추정된 매개변수를 이용하여 MODFLOW모델에 의해서 굴착터널 내부의 지하수 유동을 해석하고 이로부터의 계산치와 관측치를 비교한 결과 두 값이 거의 일치하였다. 또한 터널굴착에 따라 지하수 유출량을 비교해 보면, 터널시점부터 종점까지 지하수 총유출량은 0.0269㎥/day/$m^2$로 추정되었다.

인솔형 국부 전단센서의 개발 및 보행 시 발바닥의 국부 전단력 측정 (A Development of an Insole Type Local Shear Measurement Transducer and Measurements of Local Plantar Shear Force During Gait)

  • 정임숙;안승찬;이진복;김한성;김영호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.213-221
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    • 2005
  • An insole type local shear force measurement system was developed and local shear stresses in the foot were measured during level walking. The shear force transducer based on the magneto-resistive principle, was a rigid 3-layer circular disc. Sensor calibrations with a specially designed calibration device showed that it provided relatively linear sensor outputs. Shear transducers were mounted on the locations of four metatarsal heads and heel in the insole. Sensor outputs were amplified, decorded in the bluetooth transmission part and then transferred to PC. In order to evaluate the developed system, both shear and plantar pressure measurements, synchronized with the three-dimensional motion analysis system, were performed on twelve young healthy male subjects, walking at their comfortable speeds. The maximum peak pressure during gait was 5.00kPa/B.W at the heel. The time when large local shear stresses were acted correlated well with the time of fast COP movements. The anteroposterior shear was dominant near the COP trajectory, but the mediolateral shear was noted away from the COP trajectory. The vector sum of shear stresses revealed a strong correlation with COP movement velocity. The present study will be helpful to select the material and to design of foot orthoses and orthopedic shoes for diabetic neuropathy or Hansen disease.

육상 시추용 머드탱크의 교반성능에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Agitation Performance in the Mud Tank of On-shore Drilling)

  • 황종덕;구학근
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제23권4_2호
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    • pp.617-626
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    • 2020
  • The drilling mud is essentially used in oil and gas development. There are several roles of using the drilling mud, such as cleaning the bottomhole, cooling and lubricating the drill bit and string, transporting the cuttings to the surface, keeping and adjusting the wellbore pressure, and preventing the collapse of the wellbore. The fragments from rocks and micro-sized bubbles generated by the high pressure are mixed in the drilling mud. The systems to separate those mixtures and to keep the uniformly maintained quality of drilling mud are required. In this study, the simulation is conducted to verify the performance of the mud tank's agitation capacity. The primary role of the mud tank is the mixing of mud at the surface with controlling the mud condition. The container type is chosen as a mud tank pursuing efficient transport and better management of equipment. The single- and two-phase simulations about the agitation in the mud tank are performed to analyze and identify the inner flow behavior. The convergence of results is obtained for the vertical- and axis-direction velocity vector fields based on the grid-dependency tests. The mixing time analysis depending on the multiphase flow conditions indicates that the utilization of a two-stepped impeller with a smaller size provides less time for mixing. This study's results are expected to be utilized as the preliminary data to develop the mixing and integrating equipment of the onshore drilling mud system.

비정상류 조건에서 경사식호안매립장에 대한 침투이류 분산해석 (Seepage-Advection-Dispersion Numerical Analysis of Offshore Rubble Mound Revetment Landfill Under Transient Flow)

  • 황웅기;김향은;김태형
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • 본 연구는 비정상류 조건에서 오염원 유출을 방지하기 위한 경사식호안 해상폐기물매립장 차수시스템에서 오염원의 이동을 알아보기 위하여 해석을 수행하였다. 차수시스템은 바닥과 측면으로 구성하였다. 바닥차수시스템은 불투수 점토층이 측면차수시스템은 HDPE 차수시트가 주 역할을 하고 부수적으로 중간보호층이 차수를 담당한다. SEEP/W와 CTRAN/W 프로그램을 이용하여 침투·이류 분산 해석을 실시하였다. 해석결과, 조석에 따른 수위변동을 고려한 비정상류 조건 하 에서의 전수두, 간극수의 유속벡터가 시간에 따라 크기 및 방향이 바뀌고 오염원 분산 농도가 변화하였다. 조석차 2m일 경우와 8m일 경우를 비교하면 조차가 클수록 비정상류조건에서의 오염물의 농도가 증가하였다. 오염원 농도 변화율이 조석의 변화에 따라 오염원 농도 변화율 기울기의 변화되어 결과적으로 오염원 유출이 정상류 상태에 비하여 작은 것으로 나타났다.

Aft-deck 형상에 의한 노즐 성능 영향성 연구 (A Study on Nozzle Performance Influence with Aft-deck Geometry)

  • 이창욱;박용석;진준엽;김재원;최성만
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.42-54
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    • 2021
  • Aft-deck은 가스터빈 배기 플룸을 차폐하거나, 제트를 확산하여 외부 공기와 혼합율을 증가시켜 배기가스의 온도를 저감하기 위한 용도로 최신 무인항공기에 적용되고 있다. 본 연구에서는 Aft-deck의 설계 변수에 따라 노즐의 성능이 어떻게 영향을 받는지 알아보고자 하였다. Aft-deck의 설계 변수로는 길이, 확산각, 상부 덱 형상으로 선정하였으며, 길이 변수에 따른 추력과 차폐율 간의 상관관계를 제시하였다. 그리고 확산 각도의 범위에 따라 노즐 추력과 제트 확산에 대한 상관관계를 제시하였다. 또한, 상부 덱 제거를 통해 추력 향상 효과를 확인하였으며, 횡 방향 속도 벡터의 특성이 외부 유동과의 혼합 성능을 결정하는 것을 알게 되었다.

ANN 및 SVM을 사용하여 투과 유량을 예측하는 동적 막 여과 공정 모델링 (Modeling of a Dynamic Membrane Filtration Process Using ANN and SVM to Predict the Permeate Flux)

  • 수피안 라데그;모하메드 무사우이;마마르 라이디;나지 물라이-모스테파
    • 멤브레인
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    • 제33권1호
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    • pp.34-45
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    • 2023
  • 본 연구에서는 투과 유량 모델을 개발하기 위하여, 시간, 막 전후의 압력 차, 회전 속도, 막의 기공 크기, 동점도, 농도 및 공급 유체의 밀도 등 7개의 입력 변수에 기반한 두 종류(ANN 및 SVM) 인공지능 기법을 이용하였다. 시행착오법과 실험데이터와 예측 데이터 간의 결정 계수(R2) 와 평균절대상대편차(AARD)를 포함한 두 가지 통계 변수를 통해 최적의 모델을 선정하였다. 최종적으로 얻어진 결과에서 최적화된 ANN 모델이 R2 = 0.999 및 AARD% = 2.245인 투과 플럭스 예측 정확도를 보여서, R2 = 0.996 및 AARD% = 4.09의 정확도를 보인 SVM 모델에 비해 더 정확함을 알 수 있었다. 또한, ANN 모델은 SVM 방식에 비해 투과 유속을 예측하는 능력도 더 높은 것으로 나타났다.

Solar concentrator optimization against wind effect

  • Sayyed Hossein Mostafavi;Amir Torabi;Behzad Ghasemi
    • Wind and Structures
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    • 제38권2호
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    • pp.109-118
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    • 2024
  • A solar concentrator is a reflective surface in the shape of a parabola that collects solar rays in a focal area. This concentrator follows the path of the sun during the day with the help of a tracking system. One of the most important issues in the design and construction of these reflectors is the force exerted by the wind. This force can sometimes disrupt the stability of the concentrator and overturn the entire system. One of the ways to estimate the force is to use the numerical solution of the air flow in three dimensions around the dish. Ansys Fluent simulation software has been used for modeling several angles of attack between 0 and 180 with respect to the horizon. From the comparison of the velocity vector lines on the dish at angles of 90 to - 90 degrees, it was found that the flow lines are more concentrated inside the dish and there is a tendency for the flow to escape around in the radial direction, which indicates the presence of more pressure distribution inside the dish. It was observed that the pressure on the concave surface was higher than the convex one. Then, the effect of adding a hole with various diameter of 200, 300, 400, 500, and 600 mm on the dish was investigated. By increasing the diameter up to the optimized size of 400 mm, a decrease in the maximum pressure value in the pressure distribution was shown inside the dish. This pressure drop decreased the drag coefficient. The effect of the hole on the dish was also investigated for the 30-degree angled dish, and it was found that the results of the 90-degree case should be considered as the basis of the design.

Right Atrial Strain in Preterm Infants With a History of Bronchopulmonary Dysplasia

  • Soo Jung Kang;Hyemi Jung;Seo Jung Hwang;Hyo Jin Kim
    • Journal of Cardiovascular Imaging
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    • 제30권2호
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    • pp.112-122
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    • 2022
  • BACKGROUND: Few studies have utilized right atrial (RA) strain to evaluate right ventricular (RV) diastolic dysfunction in preterm infants with bronchopulmonary dysplasia (BPD). We aimed to evaluate the associations of RA strain with BPD severity and respiratory outcomes in preterm infants with BPD. METHODS: We retrospectively studied 153 infants with BPD born before 32 weeks of gestational age at CHA Bundang Medical Center. Peak longitudinal right atrial strain (PLRAS) was obtained using velocity vector imaging and compared among infants across BPD severity. Conventional echocardiographic parameters and clinical characteristics were also evaluated. RESULTS: In infants with severe BPD, mean gestational age (27.4 ± 2.1 weeks) and mean birth weight (971.3 ± 305.8 g) were significantly smaller than in those with mild BPD (30.0 ± 0.9 weeks, 1,237.3 ± 132.2 g) and moderate BPD (29.6 ± 1.3 weeks, 1,203.2 ± 214.4 g). PLRAS was significantly lower in infants with severe BPD (26.3 ± 10.1%) than in those in the moderate BPD group (32.4 ± 10.9%) or mild BPD group (31.9 ± 8.3%). Tricuspid E/e' and maximum RA volume index were similar across BPD severity. A decrease in PLRAS was significantly correlated with increased duration of mechanical ventilation duration; however, tricuspid E/e' and maximum RA volume index were not. CONCLUSIONS: Evaluating PLRAS with other parameters in infants with BPD might detect RV diastolic dysfunction. Longer follow-up and larger study populations may elucidate the association between PLRAS and respiratory outcomes in infants with BPD.

센서리스 위치오차보상기능을 가지고 있는 공기압축기 구동용 영구자석 동기모터의 센서리스 속도제어 (Sensorless Speed Control of PMSM for Driving Air Compressor with Position Error Compensator)

  • 김윤현;김솔
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.104-111
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    • 2018
  • 본 논문은 무급유식 공기 압축기가 널리 확산됨에 따라 영구자석형 동기 모터를 이용한 고효율 공기 압축기의 센서리스 제어에 관한 논문이다. 공기 압축기는 특성상 위치 센서를 설치하기 어려운 문제를 가지고 있다. 영구자석형 동기모터를 가변속 제어하기 위해서는 회전자의 위치를 파악하기 위한 위치센서가 필수적이다. 따라서 영구자석형 동기모터를 압축기에 활용하기 위해서는 센서리스제어가 필수적이다. 센서리스제어 방식으로 널리 사용되고 있는 역기전력을 통한 위치추정방식은 정지좌표계의 사용으로 인한 위상지연으로 인한 위치오차가 발생하게 되거나, 동기좌표계의 사용으로 인한 과도상태에서 추정역기전력이 오차를 포함하여 발산의 문제 등이 발생되는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 회전각 추적 관측기를 사용하여 위치와 속도를 추정하고 외란 관측기를 통하여 속도의 리플을 저감시키는 방안을 제시하였다. 프리스케일사의 MPU를 이용하여 실험장치를 구성하고 구현실험을 통하여 제안한 알고리즘의 타당성을 검토하였다. 일정 시점에서 위치오차를 강제로 주더라도 위치보정 값이 위치오차 값을 찾아가며 추정위치가 실제 벡터 위치로 수렴해감을 검증하였다.

본태성 진전 환자의 검지에서의 자세성 진전에 대한 감각자극 효과 (The Effect of Sensory Stimulation on Postural Tremor at Index Finger of Patients with Essential Tremor (ET))

  • 이상기;김지원;권유리;이영재;이정환;엄광문;권도영;이찬녕;서유미;김미경;박건우;정호춘
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.129-134
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    • 2013
  • The essential tremor is an involuntary oscillatory movement of body parts. Conventional treatments of essential tremor have little effects in some patients and also leads to significant side effects. Alternative to these treatments, sensory stimulation may have beneficial effects on the essential tremor. The purpose of this study was to analyze an effect of sensory stimulation on essential tremor. Ten patients with essential tremor ($67.4{\pm}8.82$ yrs, 5 men and 5 women) participated in this study. Three-axis gyro sensors were attached on index finger, hand and forearm of patients. Task of 'arms outstretched forward' was performed with and without sensory stimulation. Vectorsum of three dimensional angular velocities (pitch, roll, yaw) was calculated. Outcome measures included root-meansquare (RMS) mean of the vector-sum amplitude, total power, peak power and peak frequency. RMS amplitude, total power and peak power were reduced by sensory stimulation (p < 0.05). Peak frequency was not affected by sensory stimulation. The results indicate that the sensory stimulation is useful to suppress the essential tremor.