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EnergyPlus를 이용한 건물 부위별 목질제품 적용에 따른 건축물 에너지 절감 기여도 평가 (Evaluation and Analysis of The Building Energy Saving Performance by Component of Wood Products Using EnergyPlus)

  • 서정기;위승환;김수민
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권5호
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    • pp.655-663
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    • 2016
  • 최근, 전 세계적으로 온실 가스 증가에 따른 기후 변화에 대한 문제가 논의되고 있다. 그중, 건축물에서의 에너지 소비량은 전체 에너지 소비량의 40%까지 증가할 것으로 예상된다. 따라서 건축물에서의 에너지 소비량 절감에 대한 노력이 필요한 실정이다. 본 연구에서는, 건물에너지 절감에 효과적으로 기여하는 재료 중 하나인 목재를 이용하여, 목질 제품 구성에 따른 중부지방과 남부지방의 난방에너지 요구량에 대하여 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 시뮬레이션 도구는 미국 에너지부(Department of Energy)가 BLAST와 DOE-2의 장점을 결합해 만든 동적 에너지 해석 엔진인 EnergyPlus를 이용하였다. EnergyPlus는 다양한 건물 및 HVAC 시스템 구성요소(Object)에 대한 입력항목(Field)을 가지고 있으며, 특히 건물, 공조시스템, 열원기기 사이의 피드백을 통해 통합된 동시계산을 수행하며, ASHRAE Standard 140-2007 표준에 따라 상용 프로그램 간의 비교를 통해 검증된 프로그램이다. 시뮬레이션을 위한 기상데이터는 EnergyPlus에서 제공하는 IWEC 인천 지역과 광주 지역의 epw 형식 기상데이터를 이용하였다. 대상 모델은 한국농어촌공사에서 제시한 2012년 농 어촌주택 표준설계도면 중 '농림-12-26-가' 유형을 이용하였으며 총 10개의 실로 구성되어 있다. 시뮬레이션 분석 결과, 중부지방과 남부지방 별 목질 제품의 적용 범위를 실내마감재, 실외마감재, 창호, 목구조로 단계적으로 변경해 지역에 따라 각각 16 Case의 시뮬레이션을 수행한 결과 실내외의 마감재로 목재를 사용한 것만으로도 에너지 성능이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

고받음각에서 조종성능 및 안정성 증강을 위한 제어법칙에 관한 연구 (A Study on Control Law Augmentation in order to Improve Aircraft Controllability and Stability in High Angle of Attack)

  • 김종섭;황병문;이동규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.60-67
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    • 2005
  • 현대의 고성능 전투기는 한계받음각 내에서 적절한 조종성(Controllability) 및 안정성(Stability)을 확보하고 있어야 한다. 고받음각에서 항공기가 이탈에 진입할 수 있는 한계값은 항공기 형상설계에 직결되는 문제이다. 하지만 현대의 고성능 전투기는 전기식 비행제어계통(Digital Fly-By-Wire Flight Control System)을 사용하여 고받음각 제어법칙을 설계함으로써 한계값 내에서 항공기의 안정성을 보장하고 있다. 현재, T-50 세로축 고받음각 제어법칙에는 (+)한계받음각 이상으로의 비행을 제한하는 받음각 제한기(Angle of Attack Limiter)가 설계되어 있다. 그러나 (-)한계받음각 이상으로 비행을 제한하는 받음각 제한기는 설계되어 있지 않아, 조종사의 과도한 (-)세로축 기동에 대해 항공기가 이탈에 진입할 수 있다. 그리고 T-50 비행시험에서 PA에서 과도한 (+)세로축 기동 시, 받음각(Angle of Attack)이 현재 설계되어 있는 한계받음각을 초과하는 문제점이 발생하였다. 본 논문에서는 고받음각 제어법칙을 일부 수정하여 한계받음각 내에서 항공기의 세로축 조종성능을 향상시키고, 항공기 안정성을 확보할 수 있는 제어법칙에 관한 연구를 수행하였다.

다중 증폭 회로를 이용한 높은 선형 특성을 갖는 광대역 능동 안테나 설계 (Design of a Highly Linear Broadband Active Antenna Using a Multi-Stage Amplifier)

  • 이철수;정근석;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.1193-1203
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    • 2008
  • 능동 안테나는 수동 안테나에 비하여 소형으로 광대역 특성 및 높은 이득을 얻을 수 있으나, 잡음 및 불요파 신호가 발생되는 단점이 있다. 또한, 수신 시스템의 초단부에 위치하므로, 고감도 수신 시스템을 위하여 불요파 신호 특성이 좋아야 한다. 본 연구에서는 출력단 P1dB가 3 dBm 이상이고 $100{\sim}500\;MHz$에서 동작하며, 실환경에서 높은 선형 특성을 갖는 능동 안테나를 개발하였다. 이를 위하여 공통 드레인 FET와 2단 BJT의 능동 회로를 구성하였고, ADS를 이용하여 능동 안테나를 설계하였다. 제작된 능동 안테나의 평균 이득, 평균 잡음 지수, OIP3, VSWR 및 P1dB는 각각 9.7 dBi, 10 dB, 14 dBm, 1.7:1 및 3 dBm으로 설계치와 잘 일치하였다. 도심 인근지역에서 측정된 수신 스펙트럼 특성은 설계된 능동 안테나가 CS 구조를 갖는 참고문헌 [9]의 안테나보다 불요파 신호 특성이 약 $10{\sim}30\;dB$가 개선되어 방송 및 상용 신호와 혼재된 상태에서 신호 세기가 약한 미지의 신호를 검출하기 위한 고감도 수신 시스템에 적용할 수 있음을 보였다.

Z-형태의 대칭형 레이저 공진기 구조를 갖는 연속 발진 및 Kerr-렌즈 모드-록킹되는 티타늄 사파이어 레이저의 설계와 동작 특성 (Design and operational characteristics of cw and KLM Ti : sapphire lasers with a symmetric Z-type cavity configuration)

  • 추한태;안범수;김규욱;이태동;윤병운
    • 한국광학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.347-355
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    • 2002
  • 티타늄 사파이어 레이저에 대한 활용도를 높기 위하여 4개의 거울로 구성된 Z-형태의 대칭형 레이저 공진기를 구성하여 넓은 파장가변성을 갖는 고효율 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저를 제작하였다. 또한 Kerr-렌즈 모드-록킹(KLM)을 일으키기 위한 KLM 강도 및 공진기 모드 크기가 Kerr 매질을 포함하는 Z-형태의 대칭형 공진기에 대하여 공진기 내의 위치, 내부 공진기 레이저 출력 및 안정 파라메터 등에 의존함을 확인하였고, 이를 근거로 하여 펌핑 효율이 높고 KLM 강도가 강한 KLM 티타늄 사파이어 레이저를 제작하여 출력 특성, 펄스폭 및 스펙트럼 반치폭 등을 측정하였다. 그 결과 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저의 출력에 대한 기울기 효율은 31.3%이고, 5W의 Ar-이온 펌핑 레이저 출력에 대해 최대 1420㎽의 평균 출력을 얻을 수 있었으며, 파장가변 영역은 730㎚~908㎚까지 모두 700㎽ 이상의 평균 출력을 보였다. 자체-조리개 효과에 의한 KLM 동작 또한 쉽게 얻을 수 있었으며, KLM된 티타늄 사파이어 레이저로부터 출력에 대한 기울기 효율은 16%이고, 5W 펌핑 출력에 대해 최대 500㎽의 평균 출력을 얻었다. 또한 중심 파장 807㎚에서 스펙트럼 반치폭이 33㎚이며, 펄스 반복률이 82㎒인 27fs의 안정된 짧은 펄스를 얻을 수 있었다.

TMN체계의 EMS(Element Management System) 설계 및 구현 (Design and Implementation of EMS(Element Management System) based on TMN Architecture)

  • 정연기;서승호;김영탁
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.69-79
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    • 1999
  • 대규모의 종합 정보 통신망을 운용하고 있는 공중 통신망에서는 ISO/ITU - T의 TMN (Telecommur nications Management Network) 체계를 기반으로 한 통신망 관리 기능 구축을 추진하고 있다. TMN은 다양 한 기술로 구성된 통신망, 서비스, 장비 등을 관리하기 위해 개발되어 왔다. 본 논문에서는 TMN 체계의 망관리 기능 구현에 핵심적인 EMS (Element Management System)의 기능을 분석하고, 효율적인 서브네트워 크 관리 기능 구현을 위한 EMS 구현방안을 제시하며, 구체적인 기능 구현 및 성능 시험을 통하여 이를 검증한다. 본 논문에서 제안하는 EMS는 관리 대상인 NE(Network Element)를 제어하기 위한 EML-Manager모율 부분과 상위 계층인 NMS(Network Management System)로부터의 요구를 수행하는 NML-Agent 모듈 부분으로 구성되어 있다. 제안된 EMS의 실제 동작을 시험하고 운영자와의 상호작용을 위해 GUI 사용자 인터페이 스를 구현했으며, NE-Agent는 본 연구설에서 설계, 구현한 TMN NE-Agent를 사용하였다 구현된 EMS는 구성관리, 성능관리, 장애관리 등의 기능올 가지며, 시험 결과 정상적으로 동작함올 확인하였다. 앞으로 본 논문에서 제안하는 EMS를 기반으로 NML - Manager기능과 SML-Agent기능을 수행하는 N NMS(Network Management System), SML-Manager기능을 수행 하는 SMS(Service Management System)의 구현을 통해 SML 계층까지의 전체적인 TMN 체계의 구현이 요구된다.

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고속유탄기관총용 조준경의 시차 개선을 통한 조준경 품질 향상에 관한 연구 (A Study on the Quality Improvement of Red Dot Sight for Grenade Launcher by Parallax Reduction)

  • 김지훈;정보선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.130-135
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    • 2019
  • 본 논문은 구경 40 미리 고속유탄기관총에 장착되는 조준경의 시차 개선을 통한 조준경 품질 향상에 관한 연구 논문이다. 본 논문에서 언급하는 고속유탄기관총용 조준경은 현재 양산 중에 있으며, 군에서 전력화하여 사용하고 있는 전력지원체계이다. 조준경의 시차가 요구사항은 만족하지만, 조준경의 반사렌즈 유효면적 밖에서의 시차가 다른 조준경들과 비교하였을 때 다소 발생함이 확인되었다. 시차는 눈의 위치에 따라 상(표적)의 위치가 다르게 보이는 현상으로 시차가 클수록 표적을 조준점이 제대로 조준하지 못할 수 있다. 이에 품질 개선을 위하여 반사렌즈의 유효면적 밖에서의 시차 발생에 대한 원인 분석을 수행하고 개선 방안을 연구하였다. 그 결과 조준경의 광학계를 다른 방법으로 접근하여 새롭게 설계하였고, 반사렌즈조립체의 제조 방식을 변경하여 두께 및 조립두께를 증가시키고, 반사렌즈와 관련된 부품들의 형상변경을 통해 시차 개선이 가능함을 알 수 있었다. 변경된 부품들에 대한 영향성 확인을 위하여 시뮬레이션 프로그램으로 시차를 계산하였다. 이번 개선을 통하여 단순히 요구사항을 만족하는 제품을 제공하는 것으로 끝나지 않고, 사용자가 더욱 만족할 수 있는 제품을 군에 납품하여, 장비에 대한 만족도 향상과 군의 효과적인 작전 수행이 가능할 것으로 기대된다.

제주 국가지질공원 교육·안내 체계 개선방향 연구 (Geological Education and Communication Enhancement Study of Jeju National Geopark)

  • 조선;정욱주
    • 한국조경학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.93-107
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    • 2018
  • 관광의 패러다임이 변화하고 지질을 보호하고 보존해야하는 유산으로 인식하기 시작하면서 지오투어리즘과 지질공원의 개념이 등장하였다. 유네스코와 각 국가에서 지정하는 지질공원이 세계적으로 늘고 있다. 본 논문은 제주 지질공원이 지질 교육의 장으로서 기능하기 위한 발전 방향을 제시하는 것을 목적으로 한다. 지질공원의 교육, 안내의 매체와 시설현황을 검토하고, 지질 교육에 필요한 조건이 무엇인지 살펴보았다. 연구 방법은 자료 조사, 현장 답사, 설문 조사, 인터뷰로 이를 통해 지질공원 전반의 교육 및 안내 체계, 물리적 공간 구성과 운영 및 관리 방식의 현황을 검토하였다. 연구 과정은 다음과 같다. 먼저, 자료 조사 자료를 중심으로 유네스코 평가 기준에 맞춰 제주 지질공원의 교육과 안내의 현황을 분석하였다. 둘째, 지질 탐방로, 공간 구성과 배치, 안내와 교육 시설, 안내판의 체계와 디자인의 4가지 항목을 중심으로 지질명소 내에서 이루어지는 교육과 안내 시설과 매체 현황을 분석하고 평가하였다. 셋째, 설문 조사를 통해 지질공원 방문객의 인식과 만족도를 파악하였다. 넷째, 관계자 인터뷰를 통해 제주 지질공원의 잠재력과 한계를 정리하였다. 분석 결과를 종합적으로 고찰하여, 효과적인 지질 교육을 위해서는 지질공원의 탐방 환경, 안내 매체, 운영 관리 제도적 차원에서 보완이 필요하다고 제언하였다. 이를 바탕으로 지질공원 개선 방향을 제시하였고, 평가 기준에 따른 관리 및 유지, 탐방환경의 질적 개선, 안내 매체와 시설의 내용 보완, 운영 및 관리 조직과 체계의 4가지 차원에서 발전이 요구된다.

하둡 기반 빅 데이터 기법을 이용한 웹 서비스 데이터 처리 설계 및 구현 (Design and Implementation of an Efficient Web Services Data Processing Using Hadoop-Based Big Data Processing Technique)

  • 김현주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.726-734
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    • 2015
  • 데이터를 구조화하여 사용하는 관계형 데이터베이스가 현재까지 데이터 관리에 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 관계형 데이터베이스는 데이터가 증가되면 데이터를 저장하거나 조회할 때 읽기, 쓰기 연산 수행에 제약 조건이 발생되어 서비스가 느려지는 현상이 나타난다. 또 새로운 업무가 추가되면 데이터베이스 내 데이터는 증가되고 결국 이를 해결하기 위해 하드웨어의 병렬 구성, CPU, 메모리, 네트워크 등 추가적인 인프라 구성을 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 관계형 데이터베이스의 데이터 증가로 느려지는 웹 정보서비스 개선을 위해 기존 관계형 데이터베이스의 데이터를 하둡 HDFS로 전송하고 이를 일원화하여 데이터를 재구성한 후 사용자에게 하둡 데이터 처리로 대량의 데이터를 빠르고 안전하게 추출하는 모델을 구현한다. 본 시스템 적용을 위해 웹 기반 민원시스템과 비정형 데이터 처리인 이미지 파일 저장에 본 제안시스템을 적용하였다. 적용결과 관계형 데이터베이스 시스템보다 제안시스템 데이터 처리가 0.4초 더 빠른 결과를 얻을 수 있었고 기존 관계형 데이터베이스와 같은 대량의 데이터를 처리를 빅 데이터 기법인 하둡 데이터 처리로도 웹 정보서비스를 지원이 가능하였다. 또한 하둡은 오픈소스로 제공되어 소프트웨어 구매 비용을 줄여주는 장점이 있으며 기존 관계형 데이터베이스의 데이터 증가로 효율적인 대용량 데이터 처리를 요구하는 조직에게 도움을 줄 수 있을 것이다.

복합적층판으로 구성된 토목건설용 구조물의 예비설계를 위한 간편해석법 (A Simple Method of Analysis for the Preliminary Design of Structures for Civil Construction made of Particular Composite Laminated Plate)

  • 김덕현;원치문
    • Composites Research
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    • 제13권2호
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    • pp.30-39
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    • 2000
  • 고급복합재료(advanced composite material)는 여러 가지 훌륭한 장점에도 불구하고 건설기술자에게는 그 이론이 너무 복잡하여 건설구조에 대한 응용이 지연되고 있다. [$\alpha$/$\beta$/$\beta$/$\gamma$/$\alpha$/$\alpha$/$\beta$]r, $\alpha$=-$\beta$, $\gamma$=$0^{\circ}$또는 $90^{\circ}$와 같은 몇 가지 배향각을 갖은 적층판은, r이 증가함에 따라, $B_{i,j}$ 강성이 0으로 접근한다(1995). 또한 건설구조물은 그 치수가 크고 r이 증가해도 지간 대 두께비가 충분히 커서, 횡방향 변형율($varepsilon_{xz}$, $varepsilon_{yz}$)의 영향이 무시될 수 있다. 이 경우 판의 지배방정식은 간단한 특별직교 이방성 판의 지배방정식으로 변화된다. 김덕현은 토목구조물에 흔히 적용될 수 있는 이러한 배향각을 가진 적층판의 지배방정식을 취급이 간단한 특별직교 이방성 판의 경우로 변경시킨 다음 해석을 더 간단히 진행할 수 있도록 기술자들이 유사 등방성 상수(quasi-isotropic constant)를 사용하여 낯익은 등방성판의 방정식으로 답을 구하고 그가 개발한 "수정계수(correction factor)"를 사용하여 "정확한"해를 구하는 방법을 발표한 바 있다(1991).이 논문에는 [$\alpha$/$\beta$/$\beta$/$\gamma$/$\alpha$/$\alpha$/$\beta$]r 배향각을 갖는 적층판을, 일반기술자들이 이해하기 쉬운 본 논문의 방법으로 해석하는 방법을 제시하고 기술자들의 참고자료로 사용될 수 있는 여러 가지 경우에 대한 고유진동수의 계산결과가 제공되고 있다. 고유진동수의 계산결과가 제공되고 있다.

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부분 장골과 장요추 인대를 포함한 요추 천추골의 유한 요소 모델링 및 비선형 해석 (Finite Element Modeling and Nonlinear Analysis of Lumbosacrum Including Partial Ilium and Iliolumbar Ligaments)

  • 하성규;임종완
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.397-409
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    • 2007
  • Owing to needs of biomechanical comprehension and analysis to obtain various medical treatment designs which are related with the spine in order to cure and diagnose LBP patients, the FE modeling and nonlinear analysis of lumbosacrum including a partial ilium and iliolumbar ligaments, were carried out. First, we investigated whether the geometrical configuration of vertebrae displayed by DICOM slice files is regular and normal condition. After constructing spinal vertebrae including a partial ilium, a sacrum and five lumbars (from L1 to L5)with anatomical shape reconstructed using softwares such as image modeler and CAD modeler, we added iliolumbar ligaments, lumbar ligaments, discs and facet joints, etc.. And also, we assigned material property and discretized the model using proper finite element types, thus it was completely modeled through the above procedure. For the verification of each segment, average sagittal ROM, average coronal ROM and average transversal ROM under various loading conditions(${\pm}10Nm$), average vertical displacement under compression(400N), ALL(Anterior Longitudinal Ligament) and PLL(Posterior Longitudinal Ligament) force at L12 level, strains of seven ligaments on sagittal plane at L45 level and maximal strain of disc fibers according to various loading conditions at L45 level, etc., they were compared with experimental results. For the verification of multilevel-lumbosacrum spine including partial ilium and iliolumbar ligaments, the cases with and without iliolumbar ligaments were compared with ROM of experiment. The results were obtained from analysis of the verified FE model as follows: I) Iliolumbar ligaments played a stabilizing role as mainly posterior iliolumbar ligaments under flexion and as both posterior and anterior iliolumbar ligaments of one side under lateral bending. 2) The iliolumbar ligaments decreased total ROM of 1-8% in total model according to various motion conditions, which changed facet contact forces of L5S level by approximately 0.8-1.4 times and disc forces of L5S level by approximately 0.8-1.5 times more than casewithout ilioligaments, under various loading conditions. 3) The force of lower discs such as L45 and L5S was bigger than upper discs under flexion, left and right bending and left and right twisting, except extension. 4) It was predicted that strains of posterior ligaments among iliolumbar ligaments would produce the maximum 16% under flexion and the maximum 10% under twisting. 5) It's expected that this present model applies to the development and design of artificial disc, since it was comparatively in agreement with the experimental datum.