• Wind and Structures
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• 제38권4호
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• pp.261-275
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• 2024

Before performing an experimental study on the downburst-generated wave, it is necessary to examine the scale effects and corresponding corrections or compensations. Analysis of similarity is conducted to conclude the non-dimensional force ratios that account for the dynamic similarity in the interaction of downburst with wave between the prototype and the scale model, along with the corresponding scale factors. The fractional volume of fluid (VOF) method in association with the impinging jet model is employed to explore the characteristics of the downburst-generated wave numerically, and the validity of the proposed scaling method is verified. The study shows that the location of the maximum radial wind velocity in a downburst-wave field is a little higher than that identified in a downburst over the land, which might be attributed to the presence of the wave which changes the roughness of the underlying surface of the downburst. The impinging airflow would generate a concavity in the free surface of the water around the stagnation point of the downburst, with a diameter of about two times the jet diameter (D_jet). The maximum wave height appears at the location of 1.5D_jet from the stagnation point. Reynolds number has an insignificant influence on the scale effects, in accordance with the numerical investigation of the 30 scale models with the Reynolds number varying from 3.85 × 10⁴ to 7.30 × 10⁹. The ratio of the inertial force of air to the gravitational force of water, which is denoted by G, is found to be the most significant factor that would affect the interaction of downburst with wave. For the correction or compensation of the scale effects, fitting curves for the measures of the downburst-wave field (e.g., wind profile, significant wave height), along with the corresponding equations, are presented as a function of the parameter G.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.455-463
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• 2012

본 연구에서는 부유식 해상 풍력 발전기의 로터 축과 타워 상단에 작용하는 동적 하중을 계산하였다. 부유식 해상 풍력 발전기는 부유식 플랫폼, 타워, 낫셀, 허브, 그리고 3개의 블레이드로 구성되어 있는 다물체계 시스템이다. 본 연구에서는 이들 모두를 각각 6 자유도를 갖는 강체로 가정하였다. 부유식 해상 풍력 발전기의 타워는 플랫폼에 고정되어 있고, 3개의 블레이드는 허브에 고정되어 있다. 낫셀은 타워의 상부에 회전 관절로 연결되어 있으며, 블레이드와 허브로 구성된 로터는 낫셀과 회전 관절로 연결되어 있다. 본 연구에서 부유식 풍력 발전기의 운동 방정식은 다물체계 동역학을 기반으로 한 운동방정식 구성 방법 중 하나인 recursive formulation을 이용하여 구성하였다. 외력으로는 부유식 플랫폼에 작용하는 비선형 유체 정역학 힘과 선형 유체 동역학적 힘 그리고 계류력을 고려하였고, 블레이드에 작용하는 풍력을 고려하였다. 이와 같이 구성한 운동 방정식을 해를 구하여 풍력 발전기를 구성하고 있는 각 요소들의 각 연결 부위에 작용하고 있는 구속력을 계산하였다. 그 결과, 동적 상태에서 풍력 발전기에 작용하는 하중은 정적 상태에서 풍력 발전기에 작용하는 하중보다 큰 것을 알 수 있으며, 따라서 부유식 풍력 발전기의 구조해석의 입력 값으로서 정적 하중보다 동적 하중을 고려하는 것이 더 엄격한 해석 기준이라고 할 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제37권1호
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• pp.62-77
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• 2016

초기의 판 구조론에서 지각 판은 연약권 위에 떠서 맨틀의 움직임에 따라 움직이는 수동적인 모습으로 그려졌고, 자연히 해령에서 발산되는 힘이나 암석권 하부의 맨틀 견인력(drag force)이 판을 움직이는 주된 원동력으로 묘사되었다. 하지만 최근 여러 연구들은 판의 이동을 일으키는 원동력이 맨틀의 대류보다는 섭입대에서 침강하는 판이 만드는 섭입판 인력(slab pull)이라고 보고 있다. 최근 학계는 무거운 해양판과 주변 연약권의 밀도 차이가 섭입판 인력의 핵심이라고 설명한다. 해양판의 높은 밀도는 중력에 의해 판이 해구에서 맨틀 속으로 가라앉는 원인이 되며, 이것이 판이 움직이는 가장 큰 원동력을 발생시키는 것이다. 이러한 연구 결과들을 바탕으로, 본 연구는 고등학교 지구과학 교과서의 관련 내용을 검토하고 최근 수십 년 간의 서술 경향을 분석하였다. 그 결과 5차 교육과정 이래로 지금까지 거의 대부분의 고등학교 교과서가 맨틀 대류를 판 이동의 주 원동력으로 서술하고 있다는 것을 확인하였으며, 이는 대학교 교재가 개정판을 통해 새로운 학설을 꾸준히 제시해온 것과 대조적인 모습이라 할 수 있다. 따라서 학생들에게 더욱 정확한 학술적 정보를 제공하기 위해 이와 같은 새로운 판 구조론 내용이 해당 교과서 관련 단원에 추가되어야 할 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권11호
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• pp.871-884
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• 2015

유체이송 기술은 마이크로 유체시스템 개발에서 핵심문제로 인식되고 있다. 최근 명(2014)은 외부동력을 사용하지 않고 액적을 이동시킬 수 있는 새로운 개념을 제안하고, 초기에 반원통형 형상을 가지는 가상의 2차원 액적에 대한 수치해석을 통해 이 개념이 성립함을 보였다. 또한 명과 권(2015)은 친수성/소수성 표면위에서 초기 3차원 반구 형상의 실제 물 액적이송의 메커니즘을 시간에 따른 액적형상과 액적 내부의 운동에너지, 중력에너지, 표면자유에너지 및 압력에너지의 수치해석 결과를 통해 규명하였다. 본 연구는 새로운 개념을 확립시키기 위해 초기 구형액적에 대한 3차원 수치해석을 수행하고, 액적이송의 메커니즘을 모세관력 힘의 불균형 관점에서 액적 형상과 다양한 에너지의 수치해석 결과를 통해 규명하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권1호
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• pp.48-55
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• 2011

Hydraulic excavator is one of the most widely used heavy machines in construction sites including dismantling. In the dismantling sites, the excavators equipped with crusher or breaker carry out dangerous operations, so drivers are always exposed to unexpected danger. For safety operation, remote control of the hydraulic excavator has been studied using proportional control valve, which requires an appropriate motion control of its bucket tip. In this case, kinematics and dynamics analysis have to be preceded through modeling of excavator. However, it is difficult to acquire reasonable results from the analysis due to insufficient information of physical parameters such as mass of each links and locations of mass centers, etc. This study deals with the trajectory control of bucket tip, which is based on experimental estimation of cylinder output force. The estimated forces are fed into the control of each cylinder in order to compensate gravitational and frictional effects in the cylinders. The control was applied to horizontal trajectories that are for flattening work.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.475-478
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• 2004

In this paper, a magnet-type automatic pipe cutting machine that binds itself to the surface of the pipe using magnetic force and executes unmanned cutting process is proposed. During pipe cutting process when the machine moves around the pipe laid vertical to the gravitational field, the gravity acting on the pipe cutting machine widely varies as the position of the machine varies. That is, with same driving force from the driving motor the cutting machine moves faster when it climbs down the surface of the pipe and moves slower when it climbs up to the top of the pipe. To maintain a constant velocity of the pipe cutting machine and improve the cutting quality, the authors adopted a conventional PID controller with a feedforward effort designed based on the encoder measurement of the driving motor. It is, however, impossible for the encoder at the motor to measure the absolute position and consequently the absolute velocity of the cutting machine in the case where the slip between the surface of the pipe and wheel of the cutting machine is not negligible. As an attempt to obtain a better estimation of the absolution angular position/velocity of the machine the authors proposes the use of the MEMS-type accelerometer which can measure static acceleration as well as dynamic acceleration. The estimated angular velocity of the cutting machine using the MEMS-type accelerometer measurement is experimentally obtained and it indicates the significant slipping of the machine during the cutting process.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제5권2호
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• pp.129-141
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• 1988

제한 3체 문제의 수치해를 이용하여 태양-목성계와 지구-달계의 $L_5$점 근처에서 각각 490여개, 1,600여개의 주기 궤도를 구하였다. 태양-목성계의 경우에서는 주기의 증가에 따라 에너지와 주기 궤도 크기가 단조롭게 커졌다. 그러나 지구-달계에서의 주기 궤도 모양은 복잡하고 변곡점이 나타나며 서로 겹치는 경우도 있다. 또한, 지구-달계에서 단일주기에 3개의 에너지가 동시 대응하는 영역이 존재하며 이 영역에소는 주기와 에너지가 반비례하는 구역이 있다. 태양-목성계의 $L_5$ 점 근처에서 목성의 중력 섭동 외의 기타의 작은 섭동에 의해 불안정한 주기 궤도가 될 수 있는 영역이 존재 가능하다. 이 영역 중 $L_5$점(5.2AU)에 가장 가까운 지역들이 a~5.12AU와 a~5.29AU 근처인데, 이 곳에는 이심률과 궤도 경사각이 작은 Trojan 소행성들이 존재하기 어렵다고 할 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권6호
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• pp.86-90
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• 2011

The mining of imitated manganese noodles in 1000 m of seawater is planned for 2012. Thus, it is necessary to prepare the lifting pipes to be used for the test. Because of storage and expense constraints, flexible and economic HDPE pipe is being considered, making it necessary to test the structural safety. Material, pressure-chamber tests and finite element analysis of HDPE pipe for the 1000-m depth were performed. The tangential stiffness of HDPE was obtained through tension and three-point bending material tests and used for a structural analysis. FEA results show that the current sample pipe segment is safe for 1000 m of water pressure, and the stress result is also within the safe value. From the current results, the HDPE pipe seems to be acceptable only for the currently suggested constraints. However, more numerical and pressure tests need to be considered by applying additional physical conditions such as gravitational and hydrodynamic loads, external and internal fluid pressure, axial force induced ship motion, and heavy pump pressure to determine future usage.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제37권1호
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• pp.67-72
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• 2020

Whole lung lavage (WLL) is a therapeutic procedure to remove accumulated material by infusing and draining the lungs with lavage fluid. This procedure has been regarded as the current standard of care to treat pulmonary alveolar proteinosis. However, the WLL protocol has not yet been standardized and the technique has been refined and modified a number of times. A rapid infusion system is a device used to infuse blood or other fluids at precise rates and normothermic conditions. This device is not typically used in WLL, which relies on the passive infusion of fluids using the gravitational force. However, in this study we performed WLL using a rapid infusion system, since we aimed to take advantage of its shorter operation time and greater degree of control over fluid volume and temperature. The patient's symptoms improved without the occurrence of any complications.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.465-471
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• 1998

Diamond-like carbon (DLC) films have been prepared by means of the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method using vertical-capacitor electrodes. The deposition rata in our experiment is relatively small compared with that in the conventional PECVD methods, which implies that the accumulation of the neutral $CH_n$ radicals on the substrates due to the gravitational movement may not contribute to the deposition of DLC films. The hardness and the transparency were measured as a function of the ratio of the partial pressure of $CH_4-H_2$ mixtures or the hydrogen contents of specimens. The coefficients of friction between DLC films and a $Si_3N_4$ tip measured by using a lateral force microscope are in the range of 0.024 to 0.033 which depend on the hydrogen contents in DLC, and the surface roughness depends mainly on the deposition rate. The optical gaps increase with increasing the hydrogen contents. DCL films deposited on Pt-coated Si wafers show the stable emission characteristics, and the turn-on fields are in the range of 11 to 20 $V/\mu$m.