Kim, Jae-hyeong;Lee, Sang-eui;Park, Joo-Shin;Lee, Gyeong-Woo;Seo, Kwang-Cheol
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.26
no.4
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pp.403-411
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2020
This paper discusses the main findings of the development of the twin-hull Car ferry for island freight and passenger transport. The final model had a 19 m wide beam to create enough space for cars on the deck area and thus, enhance the economic feasibility in the market. The vessel had a V-shape with a bulbous bow to minimize the wave-making resistance and the hydrodynamic performance of the ship was verified through computational fluid dynamics. Multi-objective optimization problems of Pareto simulated annealing were used to achieve a weight reduction of approximately 3.9 % and reduce the manufacturing cost. The main results obtained in this study are expected to be useful to engineers and professionals in related industries interested in research on twin catamaran.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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v.2
no.4
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pp.259-267
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2002
We present a novel 3D fabrication method with single X-ray process utilizing an X-ray mask in which a micro-actuator is integrated. An X-ray absorber is electroplated on the shuttle mass driven by the integrated micro-actuator during deep X-ray exposures. 3D microstructures are revealed by development kinetics and modulated in-depth dose distribution in resist, usually PMMA. Fabrication of X-ray masks with integrated electrothermal xy-stage and electrostatic actuator is presented along with discussions on PMMA development characteristics. Both devices use $20-\mu\textrm{m}$-thick overhanging single crystal Si as a structural material and fabricated using deep reactive ion etching of silicon-on-insulator wafer, phosphorous diffusion, gold electroplating, and bulk micromachining process. In electrostatic devices, $10-\mu\textrm{m}-thick$ gold absorber on $1mm{\times}1mm$ Si shuttle mass is supported by $10-\mu\textrm{m}-wide$, 1-mm-long suspension beams and oscillated by comb electrodes during X-ray exposures. In electrothermal devices, gold absorber on 1.42 mm diameter shuttle mass is oscillated in x and y directions sequentially by thermal expansion caused by joule heating of the corresponding bent beam actuators. The fundamental frequency and amplitude of the electrostatic devices are around 3.6 kHz and $20\mu\textrm{m}$, respectively, for a dc bias of 100 V and an ac bias of 20 VP-P (peak-peak). Displacements in x and y directions of the electrothermal devices are both around $20{\;}\mu\textrm{m}$at 742 mW input power. S-shaped and conical shaped PMMA microstructures are demonstrated through X-ray experiments with the fabricated devices.
In line with the recent public concern on the environmental issues in building industry, there has been a rise in demand for a healthy, sustainable housing environment in South Korea. In order to achieve a healthy environment in residential buildings, considerable efforts have been made in a wide range of sectors. Among others, the development of the certification schemes to promote environment-friendly planning and building construction is remarkable. In urban South Korea, recently built houses tend to be significantly high-rise, high-density buildings. Global warming has brought about drastic climate change and continued to increase the average annual temperature year by year. These changes should be well reflected on the government's implementation of the building environmental assessment system. For guidance, therefore, this study looks to the case of Hong Kong which is well known for high-density housing development and subtropical climate conditions. It compares the features of the green building certification schemes for newly developed multifamily housing in two regions, namely HK-BEAM in Hong Kong and G-SEED in South Korea. Based on the findings, it argues that the G-SEED implementor should have expanded roles in providing training programs and follow-up services in collaboration with the certification authorities. It is also argued that G-SEED professionals should be involved in the early stages of design processes, and training programs and licence systems to produce green building professionals should be developed. Finally, it points out that the assessment indicators should be more detailed and diversified.
Shear tests were performed on four ends of full scale U-type beams which were designed by optimum process for the depth with a live load of 4903Pa. The ratio of width to depth of full scale 10.5 m-span, composite U-type beams with topping concrete was greater than 2. Following conclusions were obtained from the evaluation on the shear performance of these precast prestressed beams. 1) Those composite U-type beams performed homogeneously up to the failure load, and conformed to ACI Strength design methods in shear and flexural behaviors. 2) The anchorage requirements on development length of strand In the ACI Provisions preyed to be a standard to determine a failure pattern within the limited test results of the shallow U-type beams. 3) Those all shear crackings developed from the end of the beams did not lead to anchorage failure. However, initiated strand slip may leads the bond failure by increasing the size of diagonal shear crackings. 4) The flexural mild reinforcement around the vertical center of beam section was effective for developments of a ductile failure.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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v.9
no.3
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pp.369-379
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2015
Friction in a post-tensioning system has a significant effect on the distribution of the prestressing force of tendons in prestressed concrete structures. However, attempts to derive friction coefficients using conventional electrical resistance strain gauges do not usually lead to reliable results, mainly due to the damage of sensors and lead wires during the insertion of strands into the sheath and during tensioning. In order to overcome these drawbacks of the existing measurement system, the Smart Strand was developed in this study to accurately measure the strain and prestressing force along the strand. In the Smart Strand, the core wire of a 7-wire strand is replaced with carbon fiber reinforced polymer in which the fiber Bragg grating sensors are embedded. As one of the applications of the Smart Strand, friction coefficients were evaluated using a full-scale test of a 20 m long beam. The test variables were the curvature, diameter, and filling ratio of the sheath. The analysis results showed the average wobble and curvature friction coefficients of 0.0038/m and 0.21/radian, respectively, which correspond to the middle of the range specified in ACI 318-08 in the U.S. and Structural Concrete Design Code in Korea. Also, the accuracy of the coefficients was improved by reducing the effective range specified in these codes by 27-34 %. This study shows the wide range of applicability of the developed Smart Strand system.
Increasing interest in prognostics and health management has heightened the need for wireless sensor networks (WSN) with efficient power sources. Piezoelectric energy harvesters using Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) are one of the candidate power sources for WSNs as they efficiently convert mechanical vibration energy into electrical energy. These types of devices are resonated at a specific frequency, which has a significant impact on the amount of energy harvested, by external vibration. Hence, precise prediction of mechanical deformation including modal analysis of piezoelectric devices is crucial for estimating the energy generated under specific conditions. In this study, an experimental vibrational system capable of controlling a wide range of frequencies and accelerations was designed to generate mechanical vibration for piezoelectric energy harvesters. In conjunction with MATLAB, the system automatically finds the resonance frequency of harvesters. A small accelerometer and non-contact laser displacement sensor are employed to investigate the mechanical deformation of harvesters. Mechanical deformation under various frequencies and accelerations were investigated and analyzed based on data from two types of sensors. The results verify that the proposed system can be employed to carry out vibration experiments for piezoelectric harvesters and measurement of their mechanical deformation.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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v.39
no.5
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pp.251-258
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2002
In this paper, the dipole-fed planar array antenna applied Yagi-Uda antenna away theory to microstrip antenna is designed and fabricated at X-band. The design procedure of the dipole-fed planar array antenna with the wide bandwidth is presented to be easily practiced to a wireless communication system. The radiation pattern, return loss and bandwidth of the antenna are improved by the finite differential time domain(FDTD) numerical method. The propriety of analysis of planar dipole antenna is proved from the measured data. From the measured results, the antenna maximum gain is 4.9dBi at center frequency of 10GHz and frequency bandwidth is about 40%. Front-to-back ratio is 16dB, and half-power beam-width of E-plane and H-plane are 117$^{\circ}$and 156$^{\circ}$, respectively. When VSWR of antenna is less than 2, the measured results are agreed well with the theoretical values in the frequency range from 7.4GHz to 11.88GHz.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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v.53
no.10
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pp.116-122
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2016
This paper proposes a practical object shape reconstruction method using an underwater imaging sonar. In order to reconstruct the object shape, three methods are utilized. Firstly, the vertical field of view of imaging sonar is modified to narrow angle to reduce an uncertainty of estimated 3D position. The wide vertical field of view makes the incorrect estimation result about the 3D position of the underwater object. Secondly, simple noise filtering and range detection methods are designed to extract a distance from the sonar image. Lastly, a low pass filter is adopted to estimate a probability of voxel occupancy. To demonstrate the proposed methods, object shape reconstruction for three sample objects was performed in a basin and results are explained.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.18
no.8
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pp.913-921
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2007
In this paper, we propose a novel small antenna for direction finding applications. The proposed antenna employs a skirt type disk to eliminate the radiation null on the broad-side direction in the high frequency range. Additionally, the multi-section matching stub is used for impedance matching in the low frequency range, The size of the proposed antenna is reduced as a half of the 60cm dipole which has a same resonance frequency of 200MHz. The antenna maintains a donut shape radiation pattern with a broad beam width for a wide range of frequency while the 60cm dipole shows radiation nulls on the broad-side direction and the high side-lobe level from 700MHz to 1,300MHz.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.26
no.11
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pp.937-950
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2015
Microstrip reflectarray is an antenna which controls its radiation pattern with a number of reflective elements. Conventionally, the reflectarray has been researched to replace curved reflector antennas. In this paper, design theories of reflectarray is briefly introduced, and research trends of high gain and broadband reflectarrays are reviewed. To improve the gain of the reflectarrays, it is required that the reflection phase errors on the reflectarray surface be minimized. For this purpose, sufficiently wide reflection phase range and low phase sensitivity should be realized with the designed element. For bandwidth improvement, the reflection phase of the element should be linear with the frequency variation. In this paper, various researches to improve the reflection phase characteristics of the element for high gain and broadband reflectarrays, such as multi-layer and single-layer multi-resonant structures, are reviewed. Also, dual-reflectarray configuration for compact antenna design is reviewed. Finally, various applications of reflectarrays such as contoured beam, near-field focusing, and RCS reduction are reviewed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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