• 대한기계학회논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.299-306
• /
• 1989

본 연구에서는 밀집형 열교환기에 사용되고 있는 루우버 핀에 해당되는 간단한 형상인 등온, 수직, 평행평판에서의 혼합대류 열전달에 관하여 Pr=0.7, Gr=$10^{4}$ 및 50＜Rｅ$_{L}$＜500인 경유 평판간격과 평판길이를 변수로 하여 유한차분법으로 수치해석하였다. 속도분포, 온도분포 및 Nusselt수를 구하여 평판의 간격과 길이가 열전달에 미치는 영향에 관하여 연구하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제11권8호
• /
• pp.688-695
• /
• 2005

This paper describes dynamic manipulability analysis of robotic arms moving in viscous fluid. The manipulability is a functionality of manipulator system in a given configuration under the limits of joint ability with respect to the task required to be performed. To investigate the manipulability of underwater robotic arms, a modeling and analysis method is presented. The dynamic equation of motion of underwater manipulator is derived based on the Lagrange-Euler equation considering with the hydrodynamic forces caused by added mass, buoyancy and hydraulic drag. The hydrodynamic drag term in the equation is established as analytical form using Denavit-Hartenberg (D-H) link coordination of manipulator. Two analytical approaches based oil manipulability ellipsoid are presented to visualize the manipulability of robotic arm moving in viscous fluid. The one is scaled ellipsoid which transforms the boundary of joint torque to acceleration boundary of end-effector by normalizing the torques in joint space, while the other is shifted ellipsoid which depicts total acceleration boundary of end-effector by shifting the ellipsoid as much as gravity and velocity dependent forces in work space. An analysis example of 2-link manipulator with proposed analysis scheme is presented to validate the method.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.583-594
• /
• 2020

본 연구는 기존의 밀도라는 개념은 현상에 대한 원인자를 제공하는데 한계점이 있으며, 부력이라는 개념은 많은 오개념을 갖고 있고 정량적 계산을 이해하기 위해 지나치게 어려운 개념이 필요함에 문제를 제기하여 지레의 원리를 적용한 과정적 관점의 새로운 설명방식을 제안하였다. 새로운 설명방식은 중력이라는 근본원리와 과정적 관점이 드러나도록 지레라는 가시적 도구를 활용하여 제안되었다. 연구결과, 교사들은 많은 대안개념에 머물러 있었으며 밀도가 중력과 관련됨을 인식하는 교사는 절반이상 되지 않았다. 뿐만 아니라 이 현상을 물질적 관점으로 이해하면서 관점과 불일치하게 인식하였으나 수업처치 후 유의미한 개념 변화를 하였다(p<.000). 또한, 기존의 설명방식에 비해 원리와 과정적 관점을 잘 인식할 수 있다는 평가를 하였다. 이를 통해 지레의 원리를 도입한 과정적 과점의 설명방식에 대한 교육적 가치를 확인할 수 있었다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.85-95
• /
• 2021

Structure design sensitivity was evaluated using the orthogonal array experimental method for passive-type deck support frame (DSF) developed for float-over installation of the offshore plant. Moreover, approximation characteristics were also reviewed based on various meta-models. The minimum weight design of the DSF is significantly important for securing both maneuvering performance and buoyancy of a ship equipped with the DSF and guaranteeing structural design safety. The performance strength of the passive type DSF was evaluated through structure analysis based on the finite element method. The thickness of main structure members was applied to design factors, and output responses were considered structure weight and strength performances. Quantitative effects on the output responses for each design factor were evaluated using the orthogonal array experimental method and analysis of variance. The optimum design case was also identified from the orthogonal array experiment results. Various meta-models, such as Chebyshev orthogonal polynomial, Kriging, response surface method, and radial basis function-based neural network, were generated from the orthogonal array experiment results. The results of the orthogonal array experiment were validated using the meta-modeling results. It was found that the radial basis function-based neural network among the meta-models could approximate the design space of the passive type DSF with the highest accuracy.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.551-560
• /
• 1988

본 연구에서는 해석하려는 시스템의 유동 및 열전달 현상의 개념도를 Fig.1 에 나타내었다. 고체 입자는 윗부분 홈으로부터 분사되어, 선택적 투과면을 통해서 입사되는 복사열을 흡수 하며, 기체는 아래 또는 위의 홈 부분으로부터 들어와서 고체 입자와의 대류열전달로 가열이 된다. 기차게 아래 홈에서부터 분사되는 경우 대류에 의해 가열된 기체가 역성층화로 인해 부력을 받게 되어, 고체 입자의 하강 속도가 감 소할 때 입자의 체류 시간의 증가에 따른 복사열의 흡수효과에 대하여 고찰하였으며 입자의 크기, 투사 복사량, 분사속도, 입자의 질량유량 등을 파라미터로 하여 이들의 변화에 따른 영향을 규명하였다. 2-방연계를 고려한 2-방정식 모델을 구성하고 고체 입자에 대하여는 Lagrangian 방법으로 기술하였으며 수치해석에 있어 유한차분법을 도 입하고 두 상간의 상호연계는 PSI-Cell 방법을 이용하였고 복사 열유속은 2-유속 모델 (two-flux model)을 도입하여 계산하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제33권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 1996

3차원 날개면이 부착된 복합지지형 고속선의 정상상태에서의 조파저항을 포텐셜 기저 판요소법으로 해석하였다. 계산에 사용된 고속선은 물 속에 잠겨있는 몸체와 몸체의 중간 및 후방에 붙어 있는 3차원 날개면과 수면을 관통하는 앞, 뒤의 스트럿트로 구성되었다. 물체 표면(몸체, 날개면 및 스트럿트)에는 쏘오스와 다이폴을, 자유표면에는 쏘오스를 분포하였고, 선형화된 자유표면 조건과 방사조건을 만족시키기 위해 4점 유한차분을 이용하였으며, 날개면의 유동해석을 위해 준압력 Kutta조건(semi-linear pressure Kutta condition)을 적용하였다. 패널사이의 틈새 문제를 개선하기 위해 비 평면성이 고려된 쌍곡면 판요소법을 적용하여 각 선체 표면에서의 수치 계산 정도를 높이고자 하였다. 수치 계산 결과는 회류수조에서 모형 시험을 수행한 결과와 비교하였으며, 이로부터 본 연구에서 개발된 수치 계산법은 고속선의 최적 선형 개발에 이용 가능한 도구가 될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.84-91
• /
• 2005

오랜기간 비행선의 이착륙은 사람에 의한 수동으로 이루어졌으나, 자동제어시스템의 개발과 함께 이를 비행선에 적용하여 보다 정확한 이착륙의 필요성이 대두되었으며, 많은 알고리즘이 개발되고 있다. 본 논문에서는 기낭의 압력제어에 의한 비행선의 이착륙제어를 다룬다. 비행선의 운동방정식은 비선형 방정식으로 매우 복잡하여 우선 간단한 PID제어기에 의한 해법을 제시하였다. 그러나, 운항시 대기조건이 빠르게 변하므로 변하는 예측 불가능한 외란에 대해서는 만족스런 성능을 보이지 못하였다. 따라서, 본지에서는 인공 신경망을 이용한 학습알고리즘을 토대로 원하는 궤적에 빠르게 추종하도록 설계하였다. 일반적으로 인공신경망은 복잡한 문제에 있어서 많은 수의 은닉층과 뉴런이 필요하고 또한 훈련시간이 많이 걸리는 단점이 있기에 이를 해결하기 위해 비행선 이착륙 문제에 대한 일반적인 인공신경망 적용에 대해 연구하였다. 본지에서는 RBFN(radial basis function network)제어기를 설계하였고, 신경 회로망의 가중치는 외란이 인가되거나 부하특성이 비선형적으로 변화되는 것을 고려하도록 기준입력과 실제 비행선 모델의 출력사이의 오차를 최소화하는 방향으로 학습을 진행하였다. 그 결과 최대 15m의 오차를 보이는 PID제어기보다 양호한 결과를 얻었다.

• 대한수의학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.109-121
• /
• 1991

소의 지방간(脂肪肝)의 이환율(罹患率)을 조사(調査)하고 fine needle aspiration biopsy에 의한 지방간(脂肪肝)의 세포학적진단(細胞學的診斷)을 시도(試圖)하였다. 육안적(肉眼的) 또는 부유법(浮遊法)에 의한 간장지방함량(肝臟脂肪含量)에 기초(基礎)한 소의 지방간(脂肪肝)의 발생율(發生率)은 한우(韓牛)암소에서 0.30%, 유우(乳牛)암소에서 4.70%, 유우(乳牛)숫소에서 0.15%였다. 지방간(脂肪肝)은 육안적(肉眼的) 소견(所見)으로 간장(肝臟)이 종대(腫大)되고 변연(邊緣)이 둔하며 가볍고 창백(蒼白)에서 주황색(朱黃色) 색조(色調)를 보이나 간장(肝臟)의 색조(色調)와 지방간(脂肪肝)의 중증도간(重症度間)에 환상(桓常) 상관관계(相關關係)가 인정(認定)되지는 않았다. 대부분의 정상간장(正常肝臟)과 중도(重度)의 지방간(脂肪肝)을 제외(除外)하고는 간장(肝臟)의 지방침윤(脂肪浸潤)은 중심정맥주위(中心靜脈周圍)에서는 거대지방구(巨大脂肪球)와 변연부(邊緣部)에서는 소지방구(小脂肪球) 그리고 맥관부(脈管部)에 지방침윤(脂肪浸潤)의 소견(所見)을 보였다. 부유법(浮遊法)에 의한 간장지방함량(肝臟脂肪含量)과 비교(比較)한 세포학상(細胞學上)의 민감도(敏感度), 특이도(特異度), 정확도(正確度)는 정상(正常)에서 94.4%, 95.2%, 94.9%, 경도(輕度)에서 64.3%, 100%, 87.2%, 중등도(中等度)에서 100%, 83.39%, 82.2%, 그리고 중도(重度)에서 모두 100%였다. 세포학적(細胞學的) 소견(所見)은 조직학적(組織學的) 소견(所見)과 잘 일치(一致)하였다. Fine needle aspiraton biopsy에 의한 합병증(合倂症)은 임상적(臨床的)으로 인지(認知)되지 않았다. 결론적(結論的)으로 needle aspiration biopsy에 의한 세포학적(細胞學的) 진단(診斷)은 소의 지방간(脂肪肝) 진단(診斷)에 있어서 조직학적(組織學的) 기법(技法)과 비교(比較)했을 때 단순(單純)하고 신속(迅速)하며 안전(安全)하며 경제적(經濟的)인 방법(方法)으로 사료(思料)된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제31권5호
• /
• pp.215-226
• /
• 2018

본 논문에서는 수중폭발(UE: underwater explosion)에 의한 해중터널(SFT: submerged floating tunnel)의 동적거동을 양해법(explicit)를 이용하는 LS-DYNA에 의한 유한요소해석을 통하여 분석하였다. SFT의 유한요소모델은 원형단면의 강재 라이너에 콘크리트가 채워진 복합재 원형단면으로 고려되었다. 해중터널 시스템의 중앙부 100m 구간은 탄소성재료를 고려한 솔리드(solid)요소로 상세하게 모델링하였으며, 양측 방향으로 각각 1km 구간에 대해서는 탄성재료를 고려하여 빔(beam) 요소로 이상화하여 모델링하였다. 사선계류시스템은 케이블(cable)요소를 적용하였으며, 수중폭발에 의한 동적거동시 수리동적질량의 영향을 고려하기 위하여 원형단면에 대한 추가질량을 고려하였다. 또한 부력과 같은 상시하중을 초기조건으로 고려하기 위하여 동적완화해석(dynamic relaxation analysis)를 수행하였다. UE는 부력비(B/W)와 폭발지점으로부터 거리의 변화에 대해서 고려하였으며, 폭발의 규모는 천안함 합동조사보고서(2010)를 참조하여 TNT 360kg로 결정하였다. 수중폭발 해석결과, 폭발지점으로부터 SFT까지 거리는 관입량, 충격압력의 크기와 반비례 관계에 있고, 부력비(B/W)가 커질수록 계류장력도 커짐을 확인하였다. 그러나 사선계류라인의 계류각 변화는 SFT의 수평거동, 관입량, 계류력, 충격압력과의 연관성을 찾을 수가 없었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.237-243
• /
• 2019

PE(PolyEthylene) 재료를 활용한 해상부유 구조물은 바다, 강 또는 호수의 인근이나 수역 내에 일정한 공간 부를 형성하는 부유식 구조물로, 현재는 그 용도가 소형선박 계류장뿐만 아니라 양식장, 수상 펜션, 해상부교 등에 다양하게 활용되고 있다. 이 제품군의 특징은 유연성이 뛰어나고 재활용할 수 있으며, 내약품성, 내후/내식성이 우수하다. 기존의 PE 제품군을 활용한 부유식 플랫폼은 한 개의 브래킷에 한 개의 부력관을 체결하는 단순한 구조를 구성하였고, 이로 인하여 사용자가 용도 변경 및 사용환경이 변경될 때는 적용하는데 제한이 있었다. 이에 본 연구에서는 한 개의 브래킷에 다양한 크기를 갖는 부력 관을 체결할 수 있는 구조를 개발하고, 제품의 구조 안전성을 유한요소법을 활용하여 검증하였다. 구조해석 결과, 브래킷 하단에 지름 500 mm 부력관 모델에서 충돌 하중에 대해 최대값을 나타내었으나, 허용기준을 만족하였다. 본 연구 결과를 기반으로 하여, 향후 다양한 형태의 부유체 플랫폼에 대한 구조 안전성 평가에 관한 연구가 가능하며, 관련 평가 기준에 대한 정립이 필요하다.