• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1413-1420
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• 2012

철도차량의 동적 거동 및 안정성 등을 예측하고 물리적인 특성을 이해하기 위하여 철도선진국인 영국, 프랑스, 일본 등에서는 축소모델 제작 및 시험하는 방법과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 해석적으로 접근하는 방법이 사용되고 있다. 실물 규모의 동특성 시험은 대규모의 시험설비 구축에 따른 많은 비용과 시간의 소요, 그리고 시험 환경 설정의 어려움 등의 문제점이 발생하게 된다. 이러한 단점들을 극복하고자 상사법칙을 적용한 축소대차 모델을 이용하여 동적 시험 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 해석적 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 소형탈선시뮬레이터를 이용한 1/5 축소대차의 주행안정성 시험에서 신뢰성이 검증된 해석모델을 이용하여 주행안정성에 미치는 매개변수 중 주행속도, 차체 하중의 2가지 변수에 따른 1/5 축소대차의 주행안정성 해석을 수행하고, 그에 따른 동적특성을 검토하였다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제9권2호
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• pp.7-15
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• 1975

The maximum breathing capacity (MBC) and the maximum mid-expiratory flow rate (MMF) are widely used in evaluation of the ventilatory function, among various parameters of pulmonary function. The MBC volume is the amount of gas which can be exchanged per unit time during maximal voluntary hyperventilation. Performance of this test, unlike that of single breath maneuvers, is affected by the integrity of the respiratory bellows as a whole including such factors are respiratory muscle blood supply, fatigue, and progressive trapping of air. Because of this, the MBC and its relation to ventilatory requirement correlates more closely with subjective dyspnea than does any other test. The MMF is the average flow rate during expiration of the middle 50% of the vital capacity. The MMF is a measurement of a fast vital capacity related to the time required for the maneuver and the MMF relates much better to other dynamic tests of ventilatory function and to dyspnea than total vital capacity, because the MMF reflects the effective volume, or gas per unit of time. Therefore, it is important to have a prediction formula with one can compute the normal value for the subject and the compare with the measured value. However, the formulas for prediction of both MBC and MMF of the Korean children and adolescents are not yet available in the present. Hence, present investigation was attempt to derive the formulas for prediction of both MBC and MMF of the Korean children and adolescents. MBC and MMF were measured in 1,037 healthy Korean children and adolescents (1,035 male and 1,002 female) whose ages ranged from 8 to 18 years. A spirometer (9L, Collins) was used for the measurement of MBC and MMF. Both MBC and MMF were measured 3times in a standing position and the highest values were used. For measurement, the $CO_2$ absorber and sadd valve were removed from the spirometer in order to reduce the resistance in the breathing circuit and the subject was asked to breathe as fast and deeply as possible for 12 seconds in MBC and to exhale completely as fast as possible after maximum inspiration for MMF. During the measurement, investigator stood by the subject to give a constant encouragement. All the measured values were subsequently converted to values at BTPS. The formulas for MBC and MMF were derived by a manner similar to those for Baldwin et al (1949) and Im (1965) as function of age and BSA or age and height. The prediction formulas for MBC (L/min, BTPS) and MMF (L/min, BTPS) of the Korean children and adolescents as derived in this investigation are as follows: For male, MBC=[41.70+{$2.69{\times}Age(years)$}]${\times}BSA$ $(m^{2})$ MBC=[0.083+{$0.045{\times}Age(years)$}]${\times}Ht$ (cm) For female, MBC=[45.53+{$1.55{\times}Age(years)$}]${\times}BSA$ $(m^2)$ MBC=[0.189+{$0.029{\times}Age(years)$}]${\times}Ht$ (cm) For male, MMF= [0.544+{$0.066{\times}Age(years)$}]${\times}Ht$ (cm) For female, MMF=[0.416+{$0.064{\times}Age(years)$}]${\times}Ht$ (cm)

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제37권3호
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• pp.137-148
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• 2007

Using a strain-controlled rheometer [Rheometrics Dynamic Analyzer (RDA II)], the steady shear flow properties of a semi-solid ointment base (vaseline) have been measured over a wide range of shear rates at temperature range of $25{\sim}60^{\circ}C$. In this article, the steady shear flow properties (shear stress, steady shear viscosity and yield stress) were reported from the experimentally obtained data and the effects of shear rate as well as temperature on these properties were discussed in detail. In addition, several inelastic-viscoplastic flow models including a yield stress parameter were employed to make a quantitative evaluation of the steady shear flow behavior, and then the applicability of these models was examined by calculating the various material parameters (yield stress, consistency index and flow behavior index). Main findings obtained from this study can be summarized as follows : (1) At temperature range lower than $40^{\circ}C$, vaseline is regarded as a viscoplastic material having a finite magnitude of yield stress and its flow behavior beyond a yield stress shows a shear-thinning (or pseudo-plastic) feature, indicating a decrease in steady shear viscosity as an increase in shear rate. At this temperature range, the flow curve of vaseline has two inflection points and the first inflection point occurring at relatively lower shear rate corresponds to a static yield stress. The static yield stress of vaseline is decreased with increasing temperature and takes place at a lower shear rate, due to a progressive breakdown of three dimensional network structure. (2) At temperature range higher than $45^{\circ}C$, vaseline becomes a viscous liquid with no yield stress and its flow character exhibits a Newtonian behavior, demonstrating a constant steady shear viscosity regardless of an increase in shear rate. With increasing temperature, vaseline begins to show a Newtonian behavior at a lower shear rate range, indicating that the microcrystalline structure is completely destroyed due to a synergic effect of high temperature and shear deformation. (3) Over a whole range of temperatures tested, the Herschel-Bulkley, Mizrahi-Berk, and Heinz-Casson models are all applicable and have an almostly equivalent ability to quantitatively describe the steady shear flow behavior of vaseline, whereas the Bingham, Casson,and Vocadlo models do not give a good ability.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권1호
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• pp.53-64
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• 2007

고연소도 경수로사용후핵연료를 이용하여 voloxidation 및 소결 열처리 공정으로부터 세슘의 시간에 따른 방출 거동을 실험적으로 평가하였다. 사용후핵연료 voloxidation 공정에서는 fragment 형태의 시편을 사용하여 최대 $1,500^{\circ}C$의 산화 및 환원 분위기에 따른 세슘 방출 거동을 상호 비교하였으며, 소결 공정에서는 압분체를 이용하여 4% H2/Ar 환원분위기 에서 열처리 온도 변화에 따른 세슘방출 특성 변화를 분석하였다. 산화 분위기에서 fragment 형태의 사용후핵연료로부터 세슘 방출 온도 구간은 $800{\circ}C{\sim}1,200^{\circ}C$였으며, 환원 분위기에서 압분체로부터 방출 온도 구간은 $1,100{\circ}C{\sim}1,400^{\circ}C$로서, 산화에 의한 사용후핵 연료의 분말화가 세슘 방출 거동에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 아울러 사용후핵 연료로부터 세슘 방출 거동에 영향을 미치는 주요 인자는 사용후핵 연료내 세슘 화합물의 화학적 형태뿐만 아니라 결정립 및 핵연료 표면으로의 확산 속도에 지배를 받음을 알 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권2호
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• pp.164-171
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• 2002

본 연구에서는 중층 트롤 어구 시스템의 운동을 예측하기 위한 운동방정식을 정의하였고 중층 트롤 어구 시스템의 운동을 유체역학적으로 해석하여 시뮬레이션에 적용하여 계산한 결과를 해상에서 실험한 결과들과 비교하여 시뮬레이션의 정확도를 검증하였다. 해상실험은 1997년 8월 28일부터 1997년 8월 30일까지 동해상(36$^{\circ}$05'N, 130$^{\circ}$25'2E~36$^{\circ}$20'N,130$^{\circ}$47'E)에서 부경대 실습선 가야호를 이용하여 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 중층 트롤 시스템의 운동을 해석하기 위해 사용된 운동 방정식은 m$_{i}$equation omitted/=f$_{i}$으로 기술하였고, 여기서 m과 /equation omitted/는 각각 질점 i의 질량과 가속도이며, f$_{i}$는 질점에 작용하는 힘이다. 2. 각 질점에 작용하는 힘은 내력과 외력으로 구성되며, 내력은 질점 사이에서 작용하는 힘으로 어구 시스템 구성에 사용된 각 종 줄과 그물실의 탄성에 의한 힘이며, 외력은 질점에 작용하는 저항, 부력 그리고 중력 등이다. 3. 시뮬레이션의 결과를 해상실험의 결과와 정량적으로 비교하기 위해 끌줄길이 250m, 예망속력 2m/s에서의 전개판 간격, 전개판 수심 망고 그리고 망폭을 비교하였다. 이 때 전개판 사이의 간격과 망폭은 계산치와 실험치가 거의 일치하며, 전개판의 수심과 망고는 각각 5m와 4m의 오차를 가지고 있었다. 4. 시뮬레이션 도중 끌줄의 길이, 예망속력, 부력 그리고 전개판 면적을 증가시키면서 어구의 형상을 계산한 결과를 앞선 해상 실험들의 결과와 비교하였다. 이 때 끌줄길이를 증가시킨 경우 어구의 예망수심이 깊어졌으며 전개판의 간격이 증가하였다. 예망속력을 증가시킨 경우 어구가 수면으로 부상하였으며 전개판의 간격이 줄어들었다. 부력을 증가시킨 경우에도 어구가 수면으로 부상하였으며 전개판의 간격과 망폭이 줄어들었다. 마지막으로 전개판의 면적을 증가시킨 경우에는 전개판의 전개력이 증가하여 전개판 사이 간격이 커지고 망폭이 증가하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.25-40
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• 2004

밀장전한 암반발파공에서 화약폭발로 전파되는 초음속 충격파는 암반중에 전파되면서 차자로 저음속 충격파, 소성파, 탄성파로 변화된다. 이 연구는 발파압력파의 최대압력 도달시간 산정에 중점을 두었고 연계된 논문 I (the companion paper)에서는 최대 발파업력 산정에 중점을 두었다. 이 연구에서 최대압력 도달시간을 화약밀도, 단열지수, 폭광파속도, 감쇠지수, 동적항복강도, 소성파속도, 암반밀도, 탄성파속도, Hugoniot 상수의 함수식으로 유도하였다 최대합력 도달시간에 대한 매개변수분석 결과 암반특성치가 화약특성치보다 더 크게 영향을 미쳤다. 최대압력 도달시간의 확률분포는 화약과 암반 특성치의 확률분포로부터 Rosenblueth 확률모델로 조합하여 산출되었다. 화약과 암반특성의 불확정성이 발파진동의 불확정성에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 불확정성 분석결괴 화약특성보다 암반특성의 불확정성이 발파진동에 더 크게 영향을 미쳤다. 수치해석 분석결괴 최대 발파양력과 최대양력 도달시간의 바인 하중재하율이 발파진동에 큰 영향을 미쳤다. 또한 화약특성보다 암반특성이 하중재하율에 더 크게 영향을 미쳤다.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권4호
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• pp.487-499
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• 2020

This paper proposes a novel approach to model updating for a large-scale cable-stayed bridge based on ambient vibration tests coupled with a hybrid metaheuristic search algorithm. Vibration measurements are carried out under excitation sources of passing vehicles and wind. Based on the measured structural dynamic characteristics, a finite element (FE) model is updated. For long-span bridges, ambient vibration test (AVT) is the most effective vibration testing technique because ambient excitation is freely available, whereas a forced vibration test (FVT) requires considerable efforts to install actuators such as shakers to produce measurable responses. Particle swarm optimization (PSO) is a famous metaheuristic algorithm applied successfully in numerous fields over the last decades. However, PSO has big drawbacks that may decrease its efficiency in tackling the optimization problems. A possible drawback of PSO is premature convergence leading to low convergence level, particularly in complicated multi-peak search issues. On the other hand, PSO not only depends crucially on the quality of initial populations, but also it is impossible to improve the quality of new generations. If the positions of initial particles are far from the global best, it may be difficult to seek the best solution. To overcome the drawbacks of PSO, we propose a hybrid algorithm combining GA with an improved PSO (HGAIPSO). Two striking characteristics of HGAIPSO are briefly described as follows: (1) because of possessing crossover and mutation operators, GA is applied to generate the initial elite populations and (2) those populations are then employed to seek the best solution based on the global search capacity of IPSO that can tackle the problem of premature convergence of PSO. The results show that HGAIPSO not only identifies uncertain parameters of the considered bridge accurately, but also outperforms than PSO, improved PSO (IPSO), and a combination of GA and PSO (HGAPSO) in terms of convergence level and accuracy.

• 한국음향학회지
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• 제24권2호
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• pp.78-86
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• 2005

진단용 초음파에 의해 가진된 초음파 조영제에서 방사하는 하모닉 성분의 크기를 이론적으로 고찰하였다. 본 연구에서는 2 MHz 진단용 초음파 펄스에 의한 초음파 조영제의 비선형 동적 반응을 Gilmore Model을 이용하여 수치 해석하였다. 초음파 조영제의 탄성 효과는 무시하였다. 초음파 조영제 반경의 크기 (1-9 $\mu$m)와 초음파의 MI 값 (0.125-8)을 변화시키면서 발생된 서브, 울트라. 2차 하모닉 성분의 파워를 기본 주파수 성분과 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 초음파 조영제가 공진 반경 (2 $\mu$m) 보다 클 경우, 초음파 조영제에서 방출하는 서브 하모닉의 파워가 기본 주파수 것 보다 압도적으로 크게 나타났다. 특히 하모닉 영상에서 사용하는 2차 하모닉의 파워는 서브 및 울트라 하모닉 성분 보다 낮은 값을 가지는 것으로 예측되었다. 본 연구 결과는 초음파 조영제를 이용하여 하모닉 영상을 구현할 경우, 서브 및 울트라 하모닉 성분이 2차 하모닉 성분 보다 우수한 영상 변수가 될 수 있음을 시사한다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1033-1040
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• 2009

고효율 싸이클론의 설계는 압력강하의 최소화와 집진효율의 최대화를 이루는 것이 중요하다. 본 연구는 고온, 고압 조건하에서 신뢰성 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하여 싸이클론의 집진효율에 영향을 주는 물리적 메카니즘을 연구하는 것이다. 수치 해석적 연구를 통한 고온, 고압 조건에서의 압력강하 계산은 실험데이터와 비교적 잘 일치하였다. 온도와 압력은 일반적으로 집진효율에 중요한 영향을 미치는데 보통 항력에서 가스의 밀도나 점도 등에 영향을 주어서로 상반되는 결과를 나타낸다. 그러므로 고온 운전에 따른 집진효율의 감소는 고압 조건으로 운전하는 것이 대안이 될 것으로 판단된다. 집진효율에 영향을 주는 인자에 대해 좀 더 세부적인 연구를 위하여 접선방향 속도나 보텍스 파인더의 직경 등과 같은 싸이클론의 설계변수나 운전변수에 따른 연구를 수행하였다. 예상한 바와 같이 접선방향의 속도가 집진효율에 가장 큰 영향을 주었다. 그리고 보텍스 파인더의 직경이 증가할수록 집진효율은 감소하였으며 보텍스 파인더의 길이는 집진효율에 큰 영향을 나타내지 않았다.

• 기술혁신학회지
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• 제10권3호
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• pp.383-405
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• 2007

본 연구는 공적분 패널방법론을 이용하여 우리나라 15개 산업의 지식생산함수를 추정하였다. 15개 산업의 지식생산함수간에 연관관계를 고려하여 Mark et al. (2005)가 제시한 동태적인 패널 공적분방법론인 DSUR을 이용함으로써, 기존의 방법론보다 효율적인 추정치를 제시하였다. 본 실증연구결과 및 정책적 시사점은 다음과 같다. 패널 공적분계수 추정치를 보면, 지식생산에 대한 연구자규모에 대한 탄력성은 0.25이며, 기존 지식축적량의 탄력성은 0.35로 추정되었다. 따라서 기존 지식축적량이 새로운 지식생산량에 기여하는 추정계수가 1보다 작음으로써, 장기적으로 경제성장은 물리적인 자원과 노동력 증대 그리고 정부의 역할에서 유인된다는 경제성장견해를 뒷받침하게 된다. 본 연구의 실증분석결과로 볼 때, 지식경제로 이행을 위한 정책시사점은 현재 정부 주도적이고 직접적인 R&D 정책추진구조에서 지식의 효율적인 창조 및 확산을 촉진할 수 있는 민간 주도적이고, 간접적인 R&D 정책구조로 전환이 요구된다.