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PSE를 이용한 익형 위 경계층 안정성 해석 (Stability Analysis of Boundary Layers on Airfoils by using PSE)

  • 박동훈;박승오
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1055-1065
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    • 2009
  • 경계층 안정성 방정식인 PSE를 이용하여 익형 표면에 형성되는 경계층의 안정성 해석을 수행하였다. 압축성 비점성 유동 해석으로 경계층 가장자리 조건을 얻고, 일반좌표계에서의 압축성 경계층 방정식을 4차 정확도로 계산하여 층류 경계층 유동장을 얻었다. 층류 경계층 데이터를 PSE의 입력으로 하여 안정성 해석을 수행하고 교란의 증폭률을 얻어 안정성 특성을 고찰 하였다. 마하수 0.5의 NACA0012 및 HSNLF(1)-0213 익형에 대한 해석을 수행하여 교란 주파수에 따른 증폭률 및 위치에 따른 교란의 진폭 분포 특성을 파악하였다. 익형의 윗면과 아랫면에서 받음각에 따른 안정성 특성을 각각 증폭률의 크기와 주파수 범위에 대해 분석하였다. 또한 중립안정성 곡선, 마하수에 따른 안정성 특성을 살펴보았으며 익형의 종류에 따른 안정성 특성 차이를 분석하였다.

FBG센서를 이용한 교량의 동적변위 추정 (Estimation of Dynamic Displacements of a Bridge using FBG Sensors)

  • 신수봉;윤병구;김재천
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권3호통권55호
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    • pp.101-109
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    • 2009
  • FBG센서로 변형율을 계측하고 추정 가능한 일부 저차모드를 중첩하여 교량의 동적변위를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 모드별 진동형상은 단순보의 이론식에서 유도하였고, 일반화좌표는 FBG센서에서 계측한 변형율에서 유도하였다. 일반 교량의 저차모드에서 발생하는 휨 및 비틀림모드는 각 거더별 혹은 구간별로 분리하여 단순보의 이론적 휨모드로 고려함으로써 다양한 형식의 교량에 적용할 수 있도록 하였다. 알고리즘의 적용에 고려해야 할 진동모드의 개수 및 변형율 센서의 개수를 결정하는 기준은 이론적으로 제시되었다. 제안된 방법의 효용성을 다양한 형식의 교량에 대한 수치예제, 모형교량에 대한 실내실험 및 자기부상열차용 PC Box 거더교에 대한 현장실험을 통해 검증하였다. 수치예제에서는 교량 진동형상의 오차 및 변형률 측정 오차가 동적변위 추정 결과에 미치는 영향을 분석하였다.

대구지역 노상식물군락의 분류와 분포 특성 (Classification and Characteristics of the Roadbed Plant Communities in Daegu, Korea)

  • 안경환;김종원
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제28권1호
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    • pp.31-36
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    • 2005
  • 본 연구는 대구광역시 권역 내의 노상식생에 대하여 군락분류를 수행하고, 분류된 식생 유형에 대한 생태적 분포 특성을 규명하였다. 총 50 개의 식물사회학적 식생자료를 이용하여 Z.-M. 학파의 군락분류법이 수행되었으며, 주좌표분석법(PCoA)에 의하여 식물군락의 분포 특성을 분석하였다. 대구지역의 노상식생은 5 개의 식물군락(그령군락, 질경이군락, 왕바랭이군락, 강아지풀군락, 바랭이군락)으로 구분되었으며, 광엽형 노상식생은 질경이군락뿐으로 화본형 노상식생형이 우세한 것으로 밝혀졌다. 노상식생의 서식처는 토양환경조건의 안정성과 수분조건에 의하여 안정-적습, 불안정-적습, 안정-건조, 불안정-건조의 네 가지 분할로부터 각 식생유형과 대응되었다. 노상식생에서 가장 높은 상대기여도를 나타내는 출현종은 바랭이, 왕바랭이, 그령, 질경이, 돌피, 토끼풀, 마디풀, 강아지풀, 금강아지풀, 쑥 순으로 나타났다. 특히 몬순 이후에 화기(花期)를 가지는 바랭이, 왕바랭이, 그령 등이 상대기여도 50% 이상의 수준을 보이는 사실이 특기되었다. 대구 노상식생의 특성은 대구생물기후구와 한반도의 $C_4$식물계절(후몬순계절), 그리고 일본 및 동아시아의 노상식생 최상급단위로 제창된 질경이군목과의 식생학적 차별성 등으로 정의되었다.

영상의 물리적 센서모델을 이용한 RPC 모델 추출 (RPC Model Generation from the Physical Sensor Model)

  • 김혜진;이재빈;김용일
    • 대한공간정보학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.21-27
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    • 2003
  • IKONOS 2호와 QuickBird 2호의 센서 모델로서 제공되는 RPC(rational polynomial coefficients) 모델은 물리적 센서 모델의 대체 모델로 다양한 센서에 적용 가능하다. 고해상도 위성들이 상용화되면서 각기 센서들의 복잡성과 보안성 문제로 인해 물리적 센서모델을 대체할 수 있는 센서 모델로서 RPC의 활용도가 높아지고 있다. 대표적인 상업용 고해상도 위성인 IKONOS 2호는 물리적 센서 모델을 공개하지 않고 각영상에 대한 RPC만을 제공하며 QuckBird 영상은 센서의 기하 정보와 함께 RPC를 제공한다. 이에 본 연구에서는 물리적 센서모델로부터 RPC를 추출하는 원천 기술을 확보하고 RPC의 물리적 센서모델에 대한대체 적합성을 평가해보고자 하였다. 이를 위해 공간해상도가 높은 항공사진과 국내 위성인 KOMPSAT 1호의 기하 모델로부터 분모식과 차수를 달리하는 RPC모델들을 추출하는 실험을 수행하였다. 최소제곱법을 통해 RPC 초기값을 구하고 Levenberg Marquardt 기법을 이용하여 반복 조정한 RPC를 물리적 센서 모델과 비교 평가하여 최적의 RPC를 결정하였다. 그 결과 항공사진은 분모식이 동일한 1차 RPC가 KOMPSAT 1호는 분모식이 상이한 3차 RPC가 가장 정확도가 높았으며 각 오차(RMSE)는 $2{\times}10^{-5}$ 화소 이하로 나타났다.

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평면(平面) 트러스 구조물(構造物)의 형상최적화(形狀最適化)에 관한 구연(究研) (A Study on Shape Optimization of Plane Truss Structures)

  • 이규원;변근주;황학주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.49-59
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    • 1985
  • 탄성(彈性) 이론(理論)에 의하여 트러스의 형상최적화(形狀最適化) 문제(問題)를 형성(形成)하게 되면 부재(部材)의 단면적(斷面積)과 절점(節點)의 좌표(座標)를 동시에 고려(考慮)해야 하는 복잡(複雜)한 비선형(非線型) 계획문제(計劃問題)가 된다. 이런 비선형(非線形) 계획문제(計劃問題)를 해석(解析)할 수 있도록 제시(提示)된 기법(技法)이 별로 없고 현재 사용(使用)하고 있는 기법(技法)들도 실제(實際)의 적용(適用)에 제한(制限)을 받는 경우가 많다. 그러므로 트러스의 형태(形態), 재하조건(載荷條件) 등에 구애됨이 없이 트러스의 형상(形狀)을 최적화(最適化)할 수 있는 일반(一般) 해석기법(解析技法)이 필요(必要)한 것이다. 이에 본연구(本硏究)에서는 전(全) 해석과정(解析過程) two-phases로 나누어 phase 1 에서는 단면(斷面)을 최적화(最適化)하고 phase 2 에서는 트러스의 절점좌표(節點座標)를 변수(變數)로 하여 형상(形狀)을 최적화(最適化)하는 알고리즘을 개발(開發)한 것이다. 이 알고리즘의 phase 1 에서 유도(誘導)된 비선형(非線型) 계획문제(計劃問題)를 SUMT 문제(問題)로 변환(變換)시켜 Modified Newton-Raphson Method에 의한 SUMT 법(法)을 채택(採擇)하고 phase 2 에서는 Rosenbrock Method의 일방향(一方向) 탐사기법(探査技法)에 의해 목적함수(目的凾數)만이 최소(最小)가 되도록 하는 기법(技法)을 도입(導入)하여 최적화(最適化) 알고리즘 개발(開發)하였다. 개발(開發)된 알고리즘을 트러스의 형태(形態), 설계제약조건(設計制約條件), 재하조건(載河條件) 등을 변화(變化)시켜 가면서 수종(數種)의 트러스에 적용(適用)하여 수치계산(數値計算)을 실시(實施)하고 그 결과(結果)를 다른 알고리즘의 결과(結果)와 정교(正較)하므로서 개발(開發)된 알고리즘의 타당성(妥當性) 안정성(安定性) 적용성(適用性)을 검토(檢討)하였다. 연구(硏究) 결과(結果) 개발(開發)된 이 two-phases 알고리즘은 트러스의 설계조건(設計條件)에 구애받지 않고 트러스의 형상최적화(形狀最適化)에 적용(適用)할 수 있으며 안정성(安定性)있게 빠른 속도(速度)로 최적해(最適解)에 수렴(收斂)한다는 사실(事實)이 확인(確認)되었다. 이에 본(本) 알고리즘을 트러스의 형상최적화(形狀最適化) 알고리즘으로 새로이 제안(提案)하고 본(本) 알고리즘이트러스의 경제적(經劑的)인 설계(設計)에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료(思料)된다.

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