• 제목/요약/키워드: fiber model

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하지 절단환자의 보행 능력 향상을 위한 에너지 저장형 의족의 유연 용골 설계를 위한 기초연구 (A Basic Study on the Design of the Flexible Keel in the Energy-Storage Prosthetic Foot for the Improvement of the Walking Performance of the Below Knee Amputees)

  • 장태성;이정주;윤용산;임정옥
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.519-530
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    • 1998
  • 본 논문에서는 하지 전단 환자의 보행 성능을 개선하고, 활동성을 증대시긴 목적으로 에너지 저장형 의족의 유연 용골 선계를 위한 기초 연구를 수행하였다. 문헌에서 얻을 수 있는 2차원 시상면에서의 정성걸음새와 인체측정 데이터를 분석하여, 의족의 유연 용골 기초 구조 모델을 제시하였다. 기초 구조 모델은 단순한 빔과 선혈 회전 스프링 ·댐퍼로 구성되었다. 고강도 경량 소재를 의족의 유연 용골 기초 구조에 적용하기 위해 탄소섬유 강화 복합재료를 용골의 기초 구조 소재로 선정하였다. 빔의 형상 변화에 따른 복원변형에너지를 유한요소해석에 의해 계산해내고, 빔형상 변화가 설계변수가 될 수 있음을 제시하였다. 복원변형에너지를 많이 저장할 수 있는 유연 용골 구조의 설계를 위해, 직교배열표를 이용한 조지전 시뮬레이션 계획을 세우고, 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 계획에 따른 유한요소해석을 수행하고, 분산활석을 통해 효과적인 에너지 저장형 의족의 유연 용골 구조를 얻어냈다. 유연 용골 구조를 이용한 의족걸음새의 동적 시뮬레이션 모델을 완성하고, 한 보행 사이클 동안의 동적 해석을 수행하였다. 그리하여 의족 시스템 개발을 위한 효과적 설계 과정이 제시되었다.

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극초단펄스 전송을 위한 고차원펄스의 스펙트럼 대역 분석 (Bandwidth Analysis of High-order Pulse for the Transmission of Ultrashort Laser Pulses)

  • 전진성;조형래;오용선
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.237-242
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    • 1999
  • 본 논문에서는, 차수에 따라 체계적으로 변화하는 고차원펄스의 스펙트럼 특성을 이용하여 극초단 레이저펄스의 전송특성을 분석하였다. 부분응답시스템의 수정된 모델로부터 얻어지는 고차원펄스는 그 차수의 증가에 따라 FWHM폭이 현저히 감소하여 분석하고자 하는 극초단펄스의 형태에 근접하며, 그 스펙트럼과 전송대역폭도 차수에 따라 일률적으로 유도되므로 기존의 Gaussian 펄스나 Sech 펄스에 의한 근사화에 비하여 광범위하고 정확한 전송특성을 분석하는데 매우 유용함을 밝혔다. 우리는 부분응답시스템의 일반적 모델을 순환형으로 수정함으로써 정형화된 임의의 고차원펄스 형태를 얻어낼 수 있는 새로운 모델을 설계하였으며, 이를 이용하여 다양한 형태와 FWHM폭을 갖는 극초단 레이저펄스의 전송특성을 분석하는 새로운 방법을 제안하였다. 또한, 제안된 방법을 사용하여, 설정 펄스폭을 $\tau$=1(ps)으로 설정, 고차원펄스의 차수 n=1-100에서 얻어지는 FWHM 1(ps)-150(fs)의 극초단펄스의 스펙트럼을 제시하였고, 그 null-to-null 대역폭을 유도하였다. 전송특성은 레이저펄스의 보편적인 신호방식인 Unipolar 체계로 설정하여, 가능한 펄스간격에 따른 전력밀도스펙트럼을 유도하여 제시하였다. 이러한 결과는 기존의 실험결과와 일치함은 물론 레이저펄스 발생기술의 발달에 의하여 새로이 등장할 어떠한 형태와 폭을 갖는 극초단펄스에 대해서도 적용될 수 있다.

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근적외선 분광분석법을 이용한 국산 주요 수종의 섬유포화점 이하 함수율 예측 모델 개발 (Moisture Content Prediction Model Development for Major Domestic Wood Species Using Near Infrared Spectroscopy)

  • 양상윤;한연중;박준호;정현우;엄창득;여환명
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권3호
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    • pp.311-319
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    • 2015
  • 근적외선 반사율 분광분석법을 이용하여 리기다 소나무, 소나무, 잣나무, 백합나무의 섬유포화점 이하 함수율 예측모델을 개발하였다. 시편들을 다양한 평형함수율 상태로 유도한 후 1000 nm~2400 nm 파장영역의 반사율 스펙트럼을 획득하였다. 최적 함수율 예측 모델을 선정하기 위해 5가지의 수학적 전처리(moving average (smoothing point: 3), baseline, standard normal variate (SNV), mean normalization, Savitzky-Golay $2^{nd}$ derivatives (polynomial order: 3, smoothing point: 11))를 8가지 조합으로 각 시편의 반사율 스펙트럼에 적용하였다. 수학적 전처리 후, 변형된 스펙트럼을 이용하여 PLS 회귀분석을 실시하였다. 그 결과, 최적 함수율 예측 모델을 도출한 전처리 방법은 리기다 소나무와 소나무의 경우 moving average/SNV, 잣나무와 백합나무의 경우 moving average/SNV/Savitzky-Golay $2^{nd}$ derivatives이며, 모든 모델은 3개의 주성분을 포함하고 있었다.

TSD 접합부의 강성을 고려한 5층 철골골조구조물의 비탄성 시간이력해석 (Inelastic Time History Analysis of a Five-Story Steel Framed Structure Considering Rigidity of TSD Connection)

  • 강석봉;이재환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.281-291
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    • 2010
  • 본 연구에서는 횡력을 받는 구조물 거동에 대한 보-기둥 접합부의 영향을 확인하기 위하여 5층 철골구조물을 KBC2005 건축구조 설계기준에 맞게 구조설계 하였으며 접합부를 완전 강접합부로 이상화한 경우와 반강접 접합부로 설계하였다. 철골 보 및 기둥의 모멘트-곡률관계는 화이버모델을 이용하여 확인하였으며 반강접 접합부의 모멘트-회전각 관계는 파워모델 그리고 철골 보, 기둥 및 접합부의 이력거동은 3-매개변수 모델을 이용하여 나타내었다. 5층 철골구조물은 개별골조와 연결골조의 2차원 구조물로 이상화하였다. 4개 지진파의 재현주기 수준별로 산정한 최대지반가속도와 푸쉬오버해석의 최대밑면전단력을 위한 지반가속도에 대하여 시간이력해석을 실시하여 지붕층 변위, 밑면전단력, 층간변위, 접합부 요구연성도, 기둥, 보 및 접합부의 최대모멘트 그리고 소성힌지 분포 등을 확인하였다. 반강접 접합부 골조는 완전 강접합 골조에 비해 적은 밑면전단력이 발생하였으며 기둥, 보 및 접합부에 발생하는 휨모멘트의 크기와 증가율도 적었다. TSD 접합부는 우리나라 설계수준의 지진하중에 대하여 예제 구조물에서 경제성과 안전성을 확보 할 수 있음을 확인할 수 있었다.

PDA와 광섬유 센서를 이용한 교량의 무선계측 시스템 개발 (Development of Wireless Measurement System for Bridge Using PDA and Fiber Optical Sensor)

  • 곽계환;황해성;장화섭;김우종;김회옥
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권1호통권53호
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    • pp.88-96
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    • 2009
  • 본 연구에서는 FBG 센서 및 PDA를 이용하여 새로운 안전관리 시스템인 무선 계측 시스템을 개발하기 위해 FBG 센서를 이용하여 광섬유 변위(FBG-LVDT) 센서, 광섬유 변형률(FBG-STRAIN) 센서, 광섬유 온도(FBG-TEMP) 센서 그리고 광섬유 가속도(FBG-ACC) 센서를 특별 제작하였다. 또한, 신호처리 시스템에는 적용된 FBG 센서들의 무선송신 시스템이 가능하도록 신호처리 시스템을 구성하였으며, PDA를 이용하여 원격 거리에서도 display가 가능할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 개발된 FBG 센서들과 무선계측 모니터링 시스템의 현장 적용성, 정확성 및 활용 가능성을 검증하고자 현장 교량에서 정적, 동적 재하시험을 실시하였다. 또한, FBG-LVDT 센서, FBG-ACC 센서에 의하여 측정된 동적 데이터들은 Meister의 진동등감각 곡선에 적용시킴으로서 교량의 진동에 대한 사용성 평가를 실시하였고 교량의 진동 사용성을 고려하여 진동 제한 기준을 제시하여 대상 교량의 진동 평가를 위한 방법을 마련하였다.

Responses of Dairy Cows to Supplemental Highly Digestible Rumen Undegradable Protein and Rumen-protected Forms of Methionine

  • Sun, T.;Yu, X.;Li, S.L.;Dong, Y.X.;Zhang, H.T.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제22권5호
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    • pp.659-666
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    • 2009
  • Metabolizable protein (MP) supply and amino acid balance in the intestine were manipulated through selection of highly digestible rumen-undegradable protein (RUP) sources and protected methionine (Met) supplementation. Four ruminallycannulated, multiparous Holstein cows averaging 193${\pm}$13 days in milk were used in a 4${\times}$4 Latin square design to assess N utilization and milk production responses to changes in RUP level, post-ruminal RUP digestibility and protected Met supplementation. Treatments were A) 14.0% crude protein (CP), 8.0% rumen degradable protein (RDP) and 6.0% RUP of low intestinal digestibility (HiRUP-LoDRUP); B) 14.1% CP, 8.1% RDP and 6.0% RUP of high intestinal digestibility (HiRUP-HiDRUP); C) 13.1% CP, 7.9% RDP and 5.2% RUP of high intestinal digestibility (LoRUP-HiDRUP), and D) 13.1% CP, 7.9% RDP and 5.2% RUP of high intestinal digestibility plus rumen escape sources of Met (LoRUP-HiDRUP+Met). Experimental diets were formulated to have similar concentrations of RDP, net energy of lactation ($NE_L$), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), calcium, phosphorus and ether extract using the NRC model (2001). Results showed that dry matter intake (DMI), production of milk fat and protein were similar among treatments. Milk production was similar for diet HiRUP-LoDRUP, HiRUP-HiDRUP and LoRUP-HiDRUP+Met, and significantly higher than diet LoRUP-HiDRUP. Milk fat and protein percentage were higher for cows receiving HiDRUP treatments, with the greatest increases in the diet LoRUP-HiDRUP+Met. There was no significant change in ruminal pH, $NH_3g-N$ and volatile fatty acid (VFA) concentration among all treatments. Apparent digestibility of dry matter (DM), CP, NDF and ADF and estimated bacterial CP synthesis were similar for all treatments. Nitrogen intakes, blood and milk urea-N concentrations were significantly higher for cows receiving HiRUP diets. Urine volume and total urinary N excretion were significantly lowered by LoRUP diets. Lowering dietary RUP level while supplementing the highly digestible RUP source with rumen escape sources of Met resulted in similar milk production, maximal milk fat and protein concentration and maximum N efficiency, indicating that post-ruminal digestibility of RUP and amino acid balance in the small intestine can be more important than total RUP supplementation.

쇄파에 의한 월파의 기포분율에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of Overtopping Void Ratio by Wave Breaking)

  • 유용욱;이종인
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.157-167
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    • 2008
  • 본 연구에서는 직립 구조물 전면에서 발생하는 권파에 의한 월파의 기포분율을 수리모형실험으로 검토하였다. 구조물 직립벽 전면에서 쇄파되는 내습파랑은 쇄파와 월파 과정동안 기포를 연행하거나 액적화되며 강한 난류세기를 갖는 다위상흐름이 된다. 본 연구에서는 광섬유반사율계와 기포를 이용한 영상유속계기법으로 월파의 기포분율, 유속, 그리고 층두께를 측정하였다. 반복된 실험으로 얻어진 기포분율과 유속은 조화평균과 시간평균을 적용하여 분석하였다. 평균된 기포분율의 분포로부터 높은 기포분율은 주로 월파수괴의 전면부에서 발생하는 것을 알 수 있었으며, 구조물 상단표면에 접한 영역과 월파수괴의 후면부 영역은 상대적으로 낮은 기포분율을 보여주었다. 측정된 월파의 기포분율, 유속, 그리고 층두께로부터 월파의 흐름율과 운동량을 산정하였고, 실험결과로부터 기포분율이 중요한 인자임을 알 수 있었다. 수심평균된 기포분율, 유속, 두께의 상사적 분포특성을 이용하여 경험식을 제시하였고, 1차원적 경험식을 이용하여 흐름율과 운동량을 검토하였다.

휨 철근이 배근된 HPFRCC 보 부재의 휨 거동 (Flexural Behavior of High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites (HPFRCC) Beam with a Reinforcing Bar)

  • 신경준;김재화;조재열;이성철
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.169-176
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    • 2011
  • 이 논문에서는 철근의 효과를 고려한 고인성 섬유 보강 콘크리트의 휨 거동을 분석하기 위해 이에 대한 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과, 부재의 파괴 시 까지 안정적인 인장 응력을 보여주는 HPFRCC로 인해 휨 강도가 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 인장 철근이 항복할 때까지 균열이 국부화되지 않고 고르게 분산되는 것으로 나타났다. 단면 해석을 통해, 직접 인장 실험으로부터 측정된 인장강도를 이용하여 해석할 경우 R/HPFRCC의 휨 강도를 과대평가하는 것으로 나타난 반면, 인장 강성 실험으로부터 도출된 인장강도를 이용하여 해석할 경우 실험 결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다. 실험 및 이론적 연구를 바탕으로 이 논문에서는 휨 파괴 기준을 단면 상단에서의 콘크리트 압축파괴에 의한 것과 단면 하단부의 인장 파괴에 의한 것으로 구분하였다. 정의된 두 가지 휨 파괴 기준에 근거하여 이 논문에서는 극한 휨 강도를 산정할 수 있는 식을 제안하였으며, 제안된 식은 R/HPFRCC 부재의 설계 및 해석에 유용할 것으로 사료된다.

Long-term Bias of Internal Markers in Sheep and Goat Digestion Trials

  • De Carvalho, Gleidson Giordano Pinto;Garcia, Rasmo;Vieira Pires, Aureliano Jose;Silva, Roberio Rodrigues;Detmann, Edenio;Oliveira, Ronaldo Lopes;Ribeiro, Leandro Sampaio Oliveira
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권1호
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    • pp.65-71
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    • 2013
  • Two digestion trials, one with sheep and another with goats, were conducted to evaluate the long-term bias (LTB) of the indigestible dry matter (iDM), indigestible neutral detergent fiber (iNDF) and indigestible acid detergent fiber (iADF) internal markers. The study used eight Santa In$\hat{e}$s castrated male sheep (average body weight of 16.6 kg) distributed in two $4{\times}4$ Latin squares and eight Saanen castrated male goats (average body weight of 22.6 kg) distributed in two $4{\times}4$ Latin squares. The experiments were conducted simultaneously, and the animals were housed in 1.2 $m^2$ individual pens with wood-battened floors equipped with individual feeders and drinkers. The animals received isonitrogenous diets that were offered ad libitum and contained 14% crude protein and 70% sugar cane (with 0, 0.75, 1.5 or 2.25% CaO, in natural matter percentage), corrected with 1% urea and 30% concentrate. The experiment consisted of four experimental periods of 14 d each, with the feed, leftovers and feces sampled on the last four days of each period. The marker concentrations in the feed, leftovers and fecal samples were estimated by an in situ ruminal incubation procedure with a duration 240 h. The relationship between the intake and excretion of the markers was obtained by adjusting a simple linear regression model, independently from the treatment (diets) fixed effects and Latin squares. For both the sheep and goats, a complete recovery of the iDM and iNDF markers was observed (p>0.05), indicating the absence of LTB for these markers. However, the iADF was not completely recovered, exhibiting an LTB of -9.12% (p<0.05) in the sheep evaluation and -3.02% (p<0.05) in the goat evaluation.

Prediction of Chemical Organic Composition of Manure by Near Infrared Reflectance Spectroscopy

  • Amari, Masahiro;Fukumoto, Yasuyuki;Takada, Ryozo
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1265-1265
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    • 2001
  • The organic materials included in excreta of livestock are important resources for organic manure and for improving soil quality, although there is still far from effective using. One reason for this is still unclearly standard of quality for evaluation of manure made from excreta of livestock. Therefore, the objective of this study is to develop rapid and accurate analytical method for analyzing organic compositions of manure made from excreta of livestock, and to establish quality evaluation method based on the compositions predicted by near infrared reflectance spectroscopy (NIRS). Sixteen samples of manure, each eight samples prepared from two treatments, were used in this study. The manure samples were prepared by mixing 560 kg feces of swine,60 kg sawdust with moisture content was adjusted to be 65%. The mixture was then keep under two kinds of shelter, black and clear sheets, as a treatment on the effect of sunlight. Samples were taken in every week (form week-0 to 7) during the process of manure making. Samples were analyzed to determine neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and acid detergent lignin (ADL) by detergent methods, and organic cell wall (OCW) and fibrous content of low digestibility in OCW (Ob) by enzymatic methods. Biological oxygen demand (BOD) was analyzed by coulometric respirometer method. These compositions were carbohydrateds and lignin that were hardly digested. Spectra of samples were scanned by NIR instrument model 6500 (Pacific Scientific) and read over the range of wavelength between 400 and 2500nm. Calibration equations were developed using eight manure samples collected from black sheet shelter, while prediction was conducted to the other eight samples from clear sheet shelter. Accuracy of NTRS prediction was evaluated by correlation coefficients (r), standard error of prediction (SEP) and ration of standard deviation of reference data in prediction sample set to SEP (RPD). The r, SEP and RPD value of forage were 0.99, 0.69 and 7.6 for ADL, 0.96, 1.03 and 4.1 for NDF, 0.98, 0.60 and 4.9 for ADF, 0.92, 1.24 and 2.6 for Ob, and 0.91, 1.02 and 7.3 for BOD, respectively. The results indicated that NIRS could be used to measure the organic composition of forage used in manure samples.

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