• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1664-1670
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• 2015

저널 베어링은 샤프트와 베어링이 윤활유를 사이에 두고 서로 미끄러지는 유체윤활 상태에서 운동하고 있으며, 넓은 마찰 면에 하중을 분산하여 받기 때문에 큰 힘을 받을 수 있다. 저널 베어링이 유체 윤활 상태에서 원활한 동작으로 운전되기 위해서는 저널 베어링의 표면에 오일 구멍이나 오일 홈을 더하여 베어링 틈새로 충분한 윤활유가 공급되어야 한다. 이러한 급유 홈의 형상이나 크기 및 급유 위치에 따라 베어링의 성능이 달라진다. 따라서 본 연구에서는 여러 급유 조건 중 저널 베어링의 오일 홈의 형상(삼각형, 사각형, 반원형)에 따른 유량을 측정하여, 어느 형상에서 가장 많은 유량을 토출하는지 알아봄으로써, 저널 베어링을 설계하는데 최적의 성능을 나타내는 홈의 형태를 파악하고자 하였다. 온도가 낮을수록 유량이 많으며, 회전수가 높아질수록 온도의 영향이 작아지고, 삼각형의 오일 홈일 때 유량이 가장 많은 것으로 나타났다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제8권1호
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• pp.15-24
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• 2014

The capital city of Himalayan Country Nepal, Kathmandu Valley is surrounded by consecutive high mountains, which limits the air distribution and mixing effects significantly. It in turn generates steady air flow pattern over a year except in monsoon season. The air shed in the Valley is easily trapped by the surrounded mountains and the inversion layer formulated as the cap. The $PM_{10}$ concentration was noticeably higher than the standard level (120 ${\mu}g/m^3$) in urban and suburban area of Kathmandu valley for all seasons except monsoon period. The Valley area experiences similar wind patterns (W, WWS, and S) for a year but the Easterly wind prevails only during the monsoon period. There was low and calm wind blows during the winter season. Because of this air flow structure, the air emission from various sources is accumulated within the valley air, high level of air pollution is frequently recorded with other air polluted cities over the world. In this Valley area, brick kilns are recognized as the major air pollution source followed by vehicles. Mostly Bull Trench Kiln (BKT), Hoffman Kiln and Vertical Shaft Brick Kiln (VSBK) are in operation for brick firing in Kathmandu valley where the fuels such as crushed coal, saw dust, and natural gas are used for processing bricks in this study. Tool for the Reduction and Assessment of Chemical and Other Environmental Impacts (TRACI) was used for screening and quantifying the potential impacts of air emission from firing fuels. The total Environmental Performance Score (EPS) was estimated and the EPS of coal was approximately 2.5 times higher than those of natural gas and saw dust. It is concluded that the crushed coal has more negative impact to the environment and human health than other fuel sources. Concerning the human health and environment point of view, alternative environment friendly firing fuel need to be used for brick industry in the kiln and the air pollution control devices also need to be applied for minimizing the air emissions from the kilns.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.75-88
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• 2004

사질토 지반의 원형수직구에 설치된 흙막이벽에 작용하는 토압은 축대칭 아칭효과로 인하여 평면변형조건의 옹벽에 작용하는 토압보다는 작은 토압이 작용한다. 따라서, 수평 및 연직방향 아칭효과에 의한 토압감소를 고려하고 상재하중, 벽면마찰, 파괴면의 경사각 등 각종 인자의 영향을 적절히 반영하여 원통형 벽체에 작용하는 토압을 예측할 수 있는 토압산정공식이 제안되었다. 제안된 토압공식의 적용성 확인을 위하여 모형실험이 수행되었다. 벽체변위, 벽면마찰, 벽체 형상비 등을 조절할 수 있는 모형실험장치가 개발되었으며, 건조한 모래지반에서 깊이에 따른 벽체변형이 일정한 조건의 모형실험을 통하여 각각의 영향인자가 원통형 벽체에 작용하는 주동토압에 미치는 영향이 분석되었다. 제안된 토압공식은 모형실험에 의한 토압분포와 유사한 경향을 예측하여 만족스러운 결과를 주는 것으로 나타났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.6-12
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• 2015

본 연구에서는 상대적으로 바람이 강한 제주지역에서 바람의 영향이 고층건축물의 굴뚝효과에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하기 위해 서울소재 고층건축물을 대상으로 서울과 제주지역에서의 지형 및 기상조건을 각각 대입하여 CONTAM 모델링을 실시하였다. 굴뚝효과에 의한 차압은 수직샤프트의 높이와 실내 외 온도차의 함수로서 같은 높이의 건축물에서는 겨울철 서울보다 상대적으로 외기온도가 따뜻한 제주지역에서의 차압이 서울지역의 60% 정도에 그쳐 비교적 안정적인 것으로 판단되어 왔다. 그러나 제주도는 섬지역으로서 서울보다 강한 바람의 영향에 의해 중성면이 56% 이상 큰 폭으로 상승하는 현상을 보였는데, 이는 비록 제주지역이 서울보다 굴뚝효과에 의한 차압은 적게 나타날지라도 상승된 중성면에 의해 저층부에서 형성되는 부압의 영역이나 크기는 넓고 크게 나타나 위험성이 상대적으로 높은 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권1호
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• pp.89-99
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• 2014

본 논문에서는 유도탄 해치시스템의 스플라인 백래시에 의한 토크 외란에 대하여 실험을 통한 분석을 다룬다. 유도탄 해치시스템은 무거운 해치를 수직으로 상승시키기 위하여 스플라인과 기어열을 사용하고 있다. 해치의 회전축에 적용된 스플라인은 일반적으로 큰 동력전달을 위한 자동차의 구동 부품으로 사용된다. 스플라인은 각도 백래시를 갖고 있으며, 저크를 발생시킨다. 또한 해치 스플라인의 백래시는 해치의 흔들림 발생에 영향을 준다. 스플라인 백래시와 해치의 흔들림은 해치 회전각 및 해치의가속도를 측정함으로써 실험적으로 분석된다. 해치의 흔들림은 짧은 시간동안 육안으로 관찰되며, 회전각의 변화 및 해치 가속도에 의해 측정된다. 해치의 각 변화에 대한 변동형태 및 지속시간은 토크와 유사하며, 백래시에 의한 해치의 흔들림은 토크 외란을 발생시킴을 보여준다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.59-66
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• 2017

이 논문에서는 원자력발전소나 각종 플랜트 시설물에서 배관을 보호하기 위하여 마찰방식을 이용한 댐퍼를 개발하여 성능을 분석하는 연구를 수행하였다. 마찰방식댐퍼는 MER-Spring에 압축력을 가하여 베어링과 샤프트에 마찰력을 발생시켜 진동을 감쇠시키는 장치이다. 댐퍼의 성능을 분석하기 위하여 MER-Spring과 마찰재의 재료특성을 분석하고, 마찰의 영향에 대한 연구를 수행하였으며, 이에 대한 거동 방정식을 수립하였다. 또한 재료의 변형 여부를 판단 및 수립된 거동방정식의 신뢰성 검토를 위하여 시작품을 제작하였고 시편으로 제작된 댐퍼의 성능 시험과 유한요소 해석을 통하여 이를 분석하였다. 그 결과, 재료의 신뢰성이 확인되었고 마찰계수는 속도에 따른 보정이 필요하며, 반복재하 실험 및 유한요소해석 결과 우수한 결과를 나타냄을 확인하였다. 또한, 추후에 동적하중에 대한 검토가 수행되어 이 연구의 성과가 더 넓은 범위에 적용되었으면 한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제27권5호
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• pp.497-509
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• 2021

A large deformation FEM (Finite Element Method) based numerical analysis has been performed to study the behaviour of the bell-shaped anchor embedded in undrained saturated (cohesive) soil with the help of finite element based software ABAQUS. A typical model anchor with bell-diameter of 0.125 m, embedded in undrained saturated soil with varying cohesive strength (from 5 kN/m² to 200 kN/m²) has been chosen for studying the characteristic behaviour of the bell-shaped anchor installed in cohesive soil. Breakout factors have been evaluated for each case and verified with the results of experimental model tests for three different types of soil samples. The maximum value of breakout factor was found as about 8.5 within a range of critical embedment ratio of 2.5 to 3. An explicit model has been developed to estimate the breakout factor (F_c) for uplift capacity of bell-shaped anchor within clay mass in terms of H/D ratio (embedment ratio). It was also found that, the ultimate uplift capacity of the anchor increases with the increase of the value of cohesive strength of the soil and H/D ratio. The empirical equation developed in the present investigation is usable within the range of cohesion value and H/D ratio from 5 kN/m² to 200 kN /m² and 0.5 to 3.0 respectively. The proposed model has been validated against data obtained from a series of model tests carried out in the present investigation. From the stress-profile analysis of the soil mass surrounding the anchor, occurrence of stress concentration is found to be generated at the joint of anchor shaft and bell. It was also found that the vertical and horizontal stresses surrounding the anchor diminish at about a distance of 0.3 m and 0.15 m respectively.

• Computers and Concrete
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• 제32권2호
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• pp.217-232
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• 2023

Numerous studies have been performed on the behavior of pile foundations in cold regions. This study first attempted to employ artificial neural networks (ANN) to predict pile-bearing capacity focusing on pile data recorded primarily on cold regions. As the ANN technique has disadvantages such as finding global minima or slower convergence rates, this study in the second phase deals with the development of an ANN-based predictive model improved with an Elephant herding optimizer (EHO), Dragonfly Algorithm (DA), Genetic Algorithm (GA), and Evolution Strategy (ES) methods for predicting the piles' bearing capacity. The network inputs included the pile geometrical features, pile area (m²), pile length (m), internal friction angle along the pile body and pile tip (Ø°), and effective vertical stress. The MLP model pile's output was the ultimate bearing capacity. A sensitivity analysis was performed to determine the optimum parameters to select the best predictive model. A trial-and-error technique was also used to find the optimum network architecture and the number of hidden nodes. According to the results, there is a good consistency between the pile-bearing DA-MLP-predicted capacities and the measured bearing capacities. Based on the R2 and determination coefficient as 0.90364 and 0.8643 for testing and training datasets, respectively, it is suggested that the DA-MLP model can be effectively implemented with higher reliability, efficiency, and practicability to predict the bearing capacity of piles.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5C호
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• pp.199-206
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• 2009

본 연구에서는 수평하중을 받는 강관합성 말뚝의 역학적 특성을 평가하기 위하여 서로 다른 단면 특성을 가진 모형 말뚝에 대하여 실내 모형 실험을 수행하였다. 지반 반력의 효율적인 모사를 위하여 스프링 장치를 이용한 지반 반력 시스템을 개발하였으며, 축하중 및 수평하중을 독립적으로 재하할 수 있는 하중 재하 시스템을 적용하여 사용하중 상태에서의 말뚝의 수평방향 거동 특성을 평가하였다. 강관합성 말뚝은 기존의 현장타설 말뚝에 비하여 증가된 수평저항 특성을 보여주며, 강관 합성 효과에 의하여 강관 및 철근 콘크리트의 수치합 보다 큰 수평 극한강도를 발휘하는 것을 확인하였다. 또한, 전단 연결재의 사용에 따른 강관-콘크리트의 일체화 거동을 검토하였으며, 고강도 콘크리트의 사용에 따른 강관합성 말뚝의 하중 지지성능을 평가하였다. 이와 함께, 강관합성 말뚝의 강관에 의한 내부 철근망의 대체 가능성 여부를 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.106-111
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• 2024

A triboelectric nanogenerator is a promising energy harvester operated by the combined mechanism of electrostatic induction and contact electrification. It has attracting attention as eco-friendly and sustainable energy generators by harvesting wasting mechanical energies. However, the power generated in the natural environment is accompanied by low frequencies, so that the output power under such input conditions is normally insufficient amount for a variety of industrial applications. In this study, we introduce a non-contact rotational triboelectric nanogenerator using pedaling and gear systems (called by P-TENG), which has a mechanism that produces high power by using rack gear and pinion gear when a large force by a pedal is given. We design the system can rotate the shaft to which the rotor is connected through the conversion of vertical motion to rotational motion between the rack gear and the pinion gear. Furthermore, the system controls the one directional rotation due to the engagement rotation of the two pinion gears and the one-way needle roller bearing. The TENG with a 2 mm gap between the rotor and the stator produces about the power of 200 ㎼ and turns on 82 LEDs under the condition of 800 rpm. We expect that P-TENG can be used in a variety of applications such as operating portable electronics or sterilizing contaminated water.