During a design process of a protective equipment for sports activities, minimizing movement restrictions is important for enhancing its functions particularly for protection. This study presents a three-dimensional(3D) modeling methodology for designing baseball catcher's leg guards that will allow maximum possible performance, while providing necessary protection. 3D scanning is performed on three positions frequently used by a catcher during the course of a game by putting markings on the subject's legs at 3cm intervals : a standing, a half squat with knees bent to 90 degrees and 120 degrees of knee flexion. Using data obtained from the 3D scan, we analyzed the changes in skin length, radii of curvatures, and cross-sectional shapes, depending on the degree of knee flexion. The results of the analysis were used to decide an on the ideal segmentation of the leg guards by modeling posture. Knee flexions to 90 degrees and to $120^{\circ}$ induced lengthwise extensions than a standing. In particular, the vertical length from the center of the leg increases to a substantially higher degree when compared to those increased from the inner and the outer side of the leg. The degree of extension is varied by positions. Therefore, the leg guards are segmented at points where the rate of increase changed. It resulted in a three-part segmentation of the leg guards at the thigh, the knee, and the shin. Since the 120 degree knee-flexion posture can accommodate other positions as well, the related 3D data are used for modeling Leg Guard (A) with the loft method. At the same time, Leg Guard (B) was modeled with two-part segmentation without separating the knee and the shin as in existing products. A biomechanical analysis of the new design is performed by simulating a 3D dynamic analysis. The analysis revealed that the three-part type (A) leg guards required less energy from the human body than the two-part type (B).
The Strouhal number is an important nondimensional number which is explanatory of aerodynamic instability phenomena. It takes on the different characteristic constant value depending upon the cross-sectional shape of the body being enveloped by the flow. A number of investigations into this subject, especially on the drag test, surface pressure test and hot-wire test, have been carried out under the fixed state of the body in the past. However, almost no investigations concerning the determination of the St on wind-induced vibration of the body have been reported in the past even though the aerodynamic behavior of the body is very important because the construction of wind-sensitive structures is recently on the sharp increase. Based on a series of wind tunnel tests, this paper addresses a new method to determine the Strouhal number of rectangular cylinder in the uniform flow. The central idea of the proposed method is that the Strouhal number can be obtained directly by the aerodynamic behaviors of the body through wind-induced vibration test. The validity of proposed method is evaluated by comparing with the results obtained by previous studies in three B/Ds at attack angle $0^{\circ}$ and a square cylinder with various attack angles. The values and trends of the proposed Strouhal numbers are in good agreements with values of previous studies. And also, the Strouhal numbers of B/D=1.5 and 2.0 with various attack angles are obtained by the proposed method and verified by other method. This proposed method is as good as any other previous methods to obtain the Strouhal number.
본 연구에서는 지정학적인 측면에서 뿐만 아니라 자연환경적인 측면에서도 중요성을 가지는 연평도에 대해 해안지형을 중심으로 지형과 경관을 분석하고자 하였다. 연평도는 접근성이 제한되어 있고 군사적인 위험 때문에 자연 환경은 잘 보존되어 있지만 기존의 연구 성과는 미미한 실정이다. 본 연구는 4일간의 현지 답사와 실내 조사의 결과를 토대로 한 것이며, 연구 결과는 다음과 같다. 1) 20개 주요 조사 대상 지형 중 60%인 12개가 1등급으로 판정되어 전체적으로 연평도의 지형적인 가치는 매우 우수한 것으로 판단된다. 2) 연평도는 해안지형은 파식대와 해식애가 특징적인 암석 해안, 만입부에 형성된 퇴적 해안과 해안 충적지, 갯벌지대와 부속 도서 등의 3가지 지형시스템으로 구분할 수 있다. 3) 연평도의 지형은 파랑의 영향으로 인해 북쪽과 서쪽이 높고 동쪽과 서쪽이 낮은 비대칭형이다. 4) 최근 연평도 남단의 갯벌지대에서 행해지는 각종 공사는 우수한 갯벌의 질을 저하시킬 것이다.
Tumor cell morphology is closely related to its migratory behaviors. An active tumor cell has a highly irregular shape, whereas a spherical cell is inactive. Thus, quantitative analysis of cell features is crucial to determine tumor malignancy or to test the efficacy of anticancer treatment. We use 3D time-lapse phase-contrast microscopy to analyze single cell morphology because it enables to observe long-term activity of living cells without photobleaching and phototoxicity, which is common in other fluorescence-labeled microscopy. Despite this advantage, there are image-level drawbacks to phase-contrast microscopy, such as local light effect and contrast interference ring. Therefore, we first corrected for non-uniform illumination artifacts and then we use intensity distribution information to detect cell boundary. In phase contrast microscopy image, cell is normally appeared as dark region surrounded by bright halo ring. Due to halo artifact is minimal around the cell body and has non-symmetric diffusion pattern, we calculate cross sectional plane which intersects center of each cell and orthogonal to first principal axis. Then, we extract dark cell region by analyzing intensity profile curve considering local bright peak as halo area. Finally, we calculated the Fourier descriptor that morphological characteristics of cell to classify tumor cells into active and inactive groups. We validated classification accuracy by comparing our findings with manually obtained results.
본 논문에서는 투명 전극용 ITO(Indium Tin Oxide) 박막의 성막 조건을 알아내기 위하여 DC(Direct Current) 마그네트론 스퍼터를 사용해 증착된 ITO 박막의 특성을 분석하였다. 실험 조건은 1~3[mTorr] 분위기압으로 조절하고 인가전압은 260~330[V]로 10[V]씩 스텝을 주어 실험을 진행하였다. 증착된 박막의 투과율, 굴절률 및 표면과 단면 형상을 자외선-가시광선 분광광도계, 타원편광분석기와 주사전자현미경으로 측정하였다. ITO 성막 조건 1~2[mTorr] 분위기압에서 300[V] 정도의 전압이 투과율이 90[%] 이상으로 우수하고 굴절률이 2이상 이였다. 따라서 높은 투명 전도성 전극을 만들기에 적절한 조건임을 확인하였다.
본 연구의 목적은 부착되어 있거나 혹은 부착되어 있지 않는 텐돈을 갖고 있는 프리스트래스트 콘크리트 구조체의 해석이 가능한 프로그램을 개발하는데 있다. 이를 위해서 먼저 콘크리트, 철근, 그리고 텐돈등의 반복하중에 대한 모델을 선정 개발하고, 텐돈이 부착되어 있지 않는 경우에 그 응력 및 변형도를 보다 정확하게 해석할 수 있는 복합유한요소법을 유도하였다. 이러한 복합 유한요소법을 사용하였을때 요소의 변형 형상을 가정하지 않고도 각 단면들의 변형을 결정할 수 있어 요소의 길이가 기존의 유한요소법에 비하여 상당히 길어질 수 있다. 이러한 복합유한요소법을 가능하게 하기 위해서 다양한 형태의 적분 방법이 프로그램되었다. 그리고 텐돈이 부착되어 있지 않는 경우 그효과를 예측할 수 있는 방법이 개발되었다. 끝으로, 실제 구조체에 대한 해석결과 및 실제시험에 대한 해석결과를 비교하여 프로그램의 적용성을 검토하였다.
일반적으로 항공기 복합재 구조물은 고압의 오토클레이브(Autoclave)를 이용하여 제작하고 있으나 제작 가능한 크기가 제한적이고 고가라는 단점이 있다. 최근 전통적인 오토클레이브 공정을 대체하기 위해 Out-of-Autoclave(OoA) 공정에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 최근에 개발된 OoA 프리프레그는 오븐에서 경화가 가능하기 때문에 장비 투자비와 경화 비용이 낮을 뿐만 아니라 오토클레이브 프리프레그와 유사한 품질을 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 OoA 공정은 낮은 압력 때문에 복잡한 형상의 부품을 결함없이 제작하기는 매우 어렵다. 본 연구에서는 최신 OoA 프리프레그를 이용하여 Skin-Spar-Rib 일체형 복합재 부품을 제작하고 단면 관찰 결과를 통해 기존 오토클레이브 공정의 대체 가능성을 판단하고자 한다.
본 연구는 수치모형을 기반으로 하는 예측방법론을 위한 수치기법개발의 첫 단계로서 제방형 보에 의한 자유형 월류흐름에 대한 수치해석실험을 수행하였다. 이를 위해 2차원 흐름모형인 Nays2DH를 이용하여 기존에 수행된 실험자료를 바탕으로 수치실험을 수행하여 모형을 비교검증하였다. 우선은 위어의 형태에 의한 불연속 흐름의 수치적 재현성에 대해서 고찰했으며 하도의 전처리를 통해 모의흐름을 보정하였다. 더 나아가, 수문갯수에 따른 월류흐름의 예측모의를 수행하여 결과를 비교하였다. 모의결과, 수문의 갯수가 증가할 경우 동일한 통수단면적에서 보 하류부의 최대유속이 증가할 수 있다는 것을 알 수 있었으며 이는 하상변동에도 영향을 줄 것으로 판단된다. 이러한 결과들을 통해, 본 연구는 추후의 보의 운영에 따른 흐름 및 유사이송 등을 고려하는 수리학적 연구의 기초자료를 제공할 수 있었다.
Micro-forming is a suited technology to manufacture very small metallic parts(several $mm{\sim}{\mu}m$). Micro-forming of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ bulk metallic glass(BMG) as a candidate material for this developing process are feasible at a relatively low stress in the supercooled liquid state without any crystallization during hot deformation. In this study, micro- formability of a representative bulk metallic glass, $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$. was investigated for micro-forging of U-shape pattern. Micro-formability was estimated by comparing $R_f$ values ($=A_f/A_g$), where $A_g$ is cross-sectional area of U groove, and $A_f$ the filled area by material. Micro-forging process was simulated and analyzed by applying finite element method. FEM simulation results showed reasonable agreement with the experimental results when the material properties and simulation conditions such as top die speed, remeshing criteria and boundary conditions were tightly controlled. The micro-formability of $Zr_{62}Cu_{17}Ni_{13}Al_8$ was increased with increasing load and time in the temperature range of the supercooled liquid state. Also, FEM simulation using a commercial software, DEFORM was confirmed to be applicable for the optimization of micro-forming process.
최근 선진국에서는 폐플라스틱을 고로의 대체연료로 이용하려는 기술개발이 시도되고 있다. 본 연구에서는 포항제철 주물선 고로 풍구 1본을 대상으로 시험취입을 실시한 결과, 플라스틱의 취입속도는 다음과 같이 나타낼수 있었다. ${W}_{s}=0.265\frac{{delta}PA}{U}_{g}$ 여기서 Ws, ΔP, A 그리고 Ug는 각각 플라스틱 수송속도(kg/sec), 공급용기내의 압력과 송풍압력의 차이(atm), 수송배관의 단면적($m^2$) 그리고 총 수송공기 유속(m/sec)이다. 약 96시간의 조업기간중 최대 취입비 6.4kg-plastic/t-p까지의 반연속 시험취입 조업결과, 치환율은 1.38정도였다. 플라스틱이 취입됨에 따라 노정가스중 수소의 함량은 증가하였으며, 연소대 형상변화에 따라 bellyqn 노체의 온도는 상승하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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