• Wind and Structures
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• 제15권6호
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• pp.509-529
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• 2012

Traditionally, a quasi steady response concerning the aerodynamic force and moment coefficients acting on a flat plate while 'flying' through the air has been assumed. Such an assumption has enabled the flight paths of windborne debris to be predicted and an indication of its potential damage to be inferred. In order to investigate this assumption in detail, a series of physical and numerical simulations relating to flat plates subject to autorotation has been undertaken. The physical experiments have been carried out using a novel pressure acquisition technique which provides a description of the pressure distribution on a square plate which was allowed to auto-rotate at different speeds by modifying the velocity of the incoming flow. The current work has for the first time, enabled characteristic pressure signals on the surface of an auto-rotating flat plate to be attributed to vortex shedding.

• Wind and Structures
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• 제13권2호
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• pp.169-189
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• 2010

This paper describes the use of coupled Computational Fluid Dynamics (CFD) and Rigid Body Dynamics (RBD) in modelling the aerodynamic behaviour of wind-borne plate type objects. Unsteady 2D and 3D Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) CFD models are used to simulate the unsteady and non-uniform flow field surrounding static, forced rotating, auto-rotating and free-flying plates. The auto-rotation phenomenon itself is strongly influenced by vortex shedding, and the realisable k-epsilon turbulence modelling approach is used, with a second order implicit time advancement scheme and equal or higher order advection schemes for the flow variables. Sequentially coupling the CFD code with a RBD solver allows a more detailed modelling of the Fluid-Structure Interaction (FSI) behaviour of the plate and how this influences plate motion. The results are compared against wind tunnel experiments on auto-rotating plates and an existing 3D analytical model.

• Wind and Structures
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• 제35권2호
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• pp.109-120
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• 2022

The force coefficients of rotating plates in the acceleration stage will vary with rotation rate from 0 to stable rotation rate w₀, which are important for quasi-steady theory of plate-like windborne debris to simulate the trajectory. In this paper, a wind tunnel experiment is carried out to study the effects of geometry and the Reynolds number on the variations of mean force coefficients of rotating plates. The rotational lift coefficients are sensitive to both geometry effect and Reynolds number effect, while the rotational drag and moment coefficients are only sensitive to geometry effect. In addition, new empirical formulas for the rotational lift coefficient and moment coefficients are proposed. Its accuracy is verified by comparing the predicted results with existing test data. Based on the experimental data of rotating plates, a new rotational force model for quasi-steady theory, which can be applied to a wider scope, is proposed to calculate the trajectory of plate-like windborne debris. The results show that the new model provides a better match with the tested trajectories than previous quasi-steady theories.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권11호
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• pp.978-983
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• 2015

복합 자이로플레인의 최대 비행 속도 설정 및 부족한 양력을 보조하는 고정익의 사이징에 관한 연구를 수행하였다. BO-105 헬리콥터의 로터 시스템과 엔진을 사용하는 복합 자이로플레인의 성능을 BO-105 헬리콥터와 비교하였다. 로터의 공력특성과 양력분담률을 고려하여 고정익의 익면적을 계산하고 BO-105 동체와 유선형 동체의 형상에 따른 전진 비행 성능 변화를 관찰하였다. 해석 결과 자동회전이 가능한 속도 범위에서 로터는 자동회전으로 1/2의 양력 분담이 가능하고 나머지 절반의 양력을 담당하는 날개를 유선형의 동체에 부착할 경우 유해동력을 최소로 줄일 수 있으며 따라서 복합 자이로플레인 방식으로 비행할 때 헬리콥터보다 높은 속도로 전진 비행할 수 있을 것으로 예측되었다.

• 감성과학
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• 제18권1호
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• pp.27-38
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• 2015

전정안구반사(VOR; vestibulo-ocular reflex)는 머리가 움직이는 동안 안정된 망막상을 얻기 위해 일어나는 안구의 보상적 움직임이다. 망막정보와 전정신호가 감각갈등(sensory conflict)을 일으키면 멀미가 일어나며, VOR 이득(gain)이 변한다는 것이 알려져 있다. 본 보고에서는 VOR을 측정할 수 있는 실용적이고 저렴한 시스템을 LabVIEW와 Arduino를 이용하여 구현하였다. 그리고 이 시스템을 사용하여 VOR의 특징적 변화를 두 가지 실험을 통해서 측정하였다. 실험 1에서는 자기회전검사법을 이용하여 실험참가자(n = 4)의 수평 및 수직 전정안구반사의 특성을 살펴보았다. 실험 2에서는 가상환경 하에서 실험참가자(n = 8)가 정지된 화면을 볼 때와 사이버멀미(cybersickness)를 경험하는 3D 가상주행 영상에 노출되었을 때의 머리 움직임과 안구 운동을 측정하였다. 그 결과, 가상주행을 경험할 때 특징적인 머리 움직임과 안구 운동이 측정되었다. 본 보고에서 소개한 전정안구반사 측정 시스템은 가상환경에서의 사이버멀미 경감을 위한 심리생리학적 연구에 기여할 수 있을 것이다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제13권1호
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• pp.44-52
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• 1991

하악골의 발육이상과 더불어 상악골의 수평적 및 수직적 발육이상이 동반되어 있는 대부분의 악안면 기형 환자에서 상하악골을 동시에 재위치시키는 "상하악골 동시 이동 수술"은 현재 악교정 수술에서 보편화되어 있는 술식으므로, 이 경우 수술중에 일차로 상악골의 정확한 위치를 얻는 것이 매우 중요하다. Le Fort I 수평골절단술을 이용한 상악골의 재위치시 위치 이동의 정확성을 기하기 위하여 고전적으로 사용되어온 계측방법인 내부계측법(Intrnal measuring technique)은 최근에 이르러 계측상의 삼차원적 오차에 따른 정확도에 많은 의문이 제기되어 왔으며, 따라서 이를 보완하기 위하여 1985년 Johnson 이 처음으로 외부계측법(External measuring technique)을 소개한 이후로, Van Sickels 등의 여러 학자들에 의하여 그 사용의 유용성 및 정확성이 입증되어 왔다. 이에 저자등은 최근 2년간 본 교실에서 경험상 상${\cdot}$하악골동시이동 악교정수술환자중, 외부계측법에만 의존하여 상악골 이동량을 술중 계측했던 17명의 환자에서 수술전 이동계측량과 수술후 이동된 결과를 Lateral cephalometics상에서 전치부와 구치부의 수직 및 수평적 이동 오차 관계로, P-A cephalogram 상에서 수평적 이동 및 상악치열의 중심선 변위에 대한 이동 오차 관계로 분석하여 외부계측법에 의한 수술적 이동의 정확도를 평가하므로써 향후 이 방법의 사용에 대한 신뢰성을 보고자 본 연구를 시행하였다. 연구 결과로써, 상악골의 수직 및 수평적 이동시 외부계측법 만을 이용한 경우, 수술전 이동량에 비해 비교적 신뢰성 있게 상악골을 원하는 위치로 이동시킬 수 있는 것으로 사료되나, 대체적으로 전하방 및 우측으로 위치되기 쉬운 경향을 보여주었으며, 정면상의 수평기울기(transverse plane)에 대한 편차는 수술자에 의해 크게 영향을 받지 않았으나 상악치열의 중심위는 수술자에 의해 영향을 받은것 같다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권8호
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• pp.573-581
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• 2022

본 논문은 단풍나무 씨앗형 자동회전 과학 탑재체 2개를 사출하고 기상정보를 수집하는 임무를 하는 캔위성을 개발하는 내용을 다루고 있다. 캔위성은 2개의 자동회전형 과학 탑재체와 이를 실을 수 있는 캔위성 본체로 구성된다. 캔위성 본체는 과학 탑재체를 사출하기 위한 장치들과 지상국과의 통신을 위한 장치들을 탑재하고, 각기 다른 지정 고도에서 과학 탑재체를 하나씩 사출한다. 과학 탑재체는 큰 날개와 탑재 공간으로 구성되며, 큰 날개는 회전하면서 양력을 발생시켜 낙하 속도를 늦춘다. 구체적으로, 사출된 이후 20m/s 이하의 속도로 하강하며 회전율, 기압과 온도를 측정하고 초당 1회의 속도로 측정값을 캔위성본체로 송신한다. 통신 시스템은 마스터-슬레이브 구조로 과학 탑재체는 모든 데이터를 마스터인 캔위성본체로 송신하고, 캔위성 본체는 수신받은 데이터와 자체 데이터를 종합하여 지상국으로 전송한다. 자체 개발한 지상국 소프트웨어를 이용해 수신하는 모든 데이터를 실시간으로 확인할 수 있다. 시뮬레이션 환경에서 모의실험을 수행했고, 임무 요구조건을 만족하는 캔위성의 성능을 확인할 수 있었다.