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전투차량 발전기용 전압조정기 내열성 향상을 위한 고장분석 연구 (A Study on the Fault Analysis of the Voltage Controller for the Combat Vehicle Generator)

  • 류정민;이용준;손권일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.386-393
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    • 2019
  • 본 연구에서는 전투차량 발전기에 적용된 전압조정기에 대하여 야전 운용간 발생한 고장현상의 근본원인을 도출하고, 이를 해소하기 위한 개선방안을 수립하고자 하였다. 전압조정기의 고장품 분해점검을 포함한 고온 운용시험, 온도 포화시험 등의 장비점검과 시험분석을 수행한 결과, 전압조정기 내부에 그을음이나 저항소자의 크랙현상 등 열에 의한 손상을 확인할 수 있었고 고온 운용환경에서 전압조정기의 내부온도가 외부온도 대비 비교적 높게 측정된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 시험을 통해 확인한 최대온도 측정치를 저항소자의 사양에 적용한 결과, 온도상승에 따른 저항 값의 물리적인 변화에 의해 전력마진이 불충분할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이로부터 고장현상이 내부 발열과 불충분한 내열성에 기인한 것으로 추정할 수 있었으며, 최소한의 설계변경으로 내열성을 충분히 향상시킬 수 있는 최적의 개선 방안을 도출하고자 하였다. 개선방안은 회로변경을 통해 소비전력을 감소시키면서 전력마진을 충분히 확보하는 방안과 내부 전자소자에 열적인 영향성을 감소시킬 수 있는 구조변경 방안을 수립하였다. 이에 대한 검증은 기존 전압조정기와 개선방안이 적용된 전압조정기에 대해 고온운용 비교시험을 수행하여 측정된 결과를 바탕으로 내열성 개선여부를 확인하고자 하였다. 결과적으로, 동일한 고온조건에서 설계변경을 통해 개선된 전압조정기의 내부 측정온도가 기존 대비 크게 감소한 것을 보임으로써 전압조정기의 내열성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

Development of HPLC Determination Method for Trace Levels of 1-, 2-Nitropyrenes and 2-Nitrofluoranthene in Airborne Particulates and Its Application to Samples Collected at Noto Peninsula

  • Hayakawa, Kazuichi;Tang, Ning;Sato, Kosuke;Izaki, Akihiko;Tatematsu, Michiya;Hama, Hirotaka;Li, Ying;Kameda, Takayuki;Toriba, Akira
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제5권3호
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    • pp.146-151
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    • 2011
  • 1-Nitropyrene (1-NP), 2-NP and 2-nitrofluoranthene (2-NFR) are useful markers for studying the atmospheric behaviors of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and nitropolycyclic aromatic hydrocarbons (NPAHs). However, present methods for measuring trace levels of these compounds are lesssensitive and laborious. Here we describe several improvements to a previously reported high-performance liquid chromatography-chemiluminescence detection system that allows it to determine trace levels of 1-, 2-NPs and 2-NFR. The proposed system was equipped with a reducer column packed with Pt/Rh instead of zinc whose life-time was limited. The combination of Cosmosil MS-II (monomeric ODS) and AR-II (polymeric ODS) columns was used instead of polymeric ODS columns as the separator column to improve the separation. An ethanol mixture with acetate buffer (pH 5.5) was used in place of an acetonitrile mixture with the same buffer to activate the reducer column. The same ethanol mixture was used as the mobile phase for the clean-up column. The switching time of the column switching valve was optimized to concentrate the amino-derivatives of above NPAHs quantitatively on the concentrator column. The concentrations of bis(2,4,6-trichlorophenly) oxalate and hydrogen peroxide in the chemiluminescence reagent solution were optimized to 0.4 mM and 30 mM, respectively, to increase the sensitivity. Under the above conditions, the detection limits (S/N=3) of 1-, 2-NPs and 2-NFR were 1 fmol (0.25 pg), 10 fmol (2.5 pg) and 4 fmol (1 pg), respectively. The proposed system was effectively used to determine trace levels of 1-, 2-NPs and 2-NFR in airborne particulates collected at Noto Peninsula. The atmospheric concentrations of 1-, 2-NPs and 2-NFR were not more than sub pg $m^{-3}$ levels. They were higher in winter (January) than in summer (July). In both seasons, the concentrations were in decreasing order, [2-NFR]>[1-NP]>[2-NP].

Enhanced photocatalytic oxidation of humic acids using Fe3+-Zn2+ co-doped TiO2: The effects of ions in aqueous solutions

  • Yuan, Rongfang;Liu, Dan;Wang, Shaona;Zhou, Beihai;Ma, Fangshu
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권2호
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    • pp.181-188
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    • 2018
  • Photocatalytic oxidation in the presence of Fe-doped, Zn-doped or Fe-Zn co-doped $TiO_2$ was used to effectively decompose humic acids (HAs) in water. The highest HAs removal efficiency (65.7%) was achieved in the presence of $500^{\circ}C$ calcined 0.0010% Fe-Zn co-doped $TiO_2$ with the Fe:Zn ratio of 3:2. The initial solution pH value, inorganic cations and anions also affected the catalyst photocatalytic ability. The HAs removal for the initial pH of 2 was the highest, and for the pH of 6 was the lowest. The photocatalytic oxidation of HAs was enhanced with the increase of the $Ca^{2+}$ or $Mg^{2+}$ concentration, and reduced when concentrations of some anions increased. The inhibition order of the anions on $TiO_2$ photocatalytic activities was $CO{_3}^{2-}$ > $HCO_3{^-}$ > $Cl^-$, but a slightly promotion was achieved when $SO{_4}^{2-}$ was added. Total organic carbon (TOC) removal was used to evaluate the actual HAs mineralization degree caused by the $500^{\circ}C$ calcined 0.0010% Fe-Zn (3:2) co-doped $TiO_2$. For tap water added with HAs, the $UV_{254}$ and TOC removal rates were 57.2% and 49.9%, respectively. The $UV_{254}$ removal efficiency was higher than that of TOC because of the generation of intermediates that could significantly reduce the $UV_{254}$, but not the TOC.

규칙파 중 계류된 두 바지선의 유체역학적 상호작용에 관한 수치시뮬레이션 (A Numerical Simulation of Hydrodynamic Interactions Between Two Moored Barges with Regular Waves)

  • 이상도;배병덕;김대해
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.615-624
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    • 2016
  • 본 연구는 해상에서 근접하여 계류된 직사각형 박스 형상의 두 바지선을 대상으로 유체역학적 상호작용으로 인한 선체운동 응답특성을 분석하기 위하여 수치시뮬레이션을 실시하였다. 이 수치시뮬레이션 실험에서는 DNV-GL의 SESAM 수치해석솔루션을 사용하여 결합된 강성 메트릭스항(coupled stiffness matrix terms)을 다중물체 모드(multiple body modes)의 surge 방향에 추가하였고, 실험에 적용한 바지선 모델의 1차 방사 및 산란 영향을 계산하기 위하여 퍼텐셜 이론을 적용하였다. 실험 결과, 두 바지선의 횡간격 20 m, 횡파 실험조건 경우에 1.3 rad/s에서 실험선의 피난효과(sheltering effect)가 나타나지 않았다. 실험 모델 상호간 횡간격의 영향은 종파와 천수역 실험 조건에서 분명하게 나타났지만, sway force는 횡파일 경우에 두 실험 모델선과의 접근거리 간격에 영향을 받았다. 실험모델의 횡간격이 좁아지면 종파와 사파의 경우에 sway, heave 운동과 sway force의 피크는 높은 주파수대로 이동하였다. 수심이 10 m일 때 풍하측 바지선의 sway 운동은 횡파와 사파의 경우에 0.2-0.8 rad/s 주파수대에서 큰 차이를 보였으며, 입사파의 방향이 달라져도 sway force의 피크는 보다 낮은 주파수대에서 나타났다.

Transfer of Porcine Embryos Injected with Sperm Carrying with Exogenous DNA

  • Cho, Seong-Keun;Cho, Hwang-Yun;Park, Mi-Ryung;Park, Jong-Sik;Yoo, Jae-Gyu;Kim, Jin-Hoi
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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    • pp.61-61
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    • 2001
  • The main goal of this study was to produce transgenic piglets by the method of injection of sperm-mediated exogenous DNA. Spermatozoa (1$\times$106 sperm of final concentration) obtained from caudal epididymis were mixed with pBC1-hEPO (20 ng/${mu}ell$) or pcDNA3 LAC Z (20 ng/${mu}ell$), and followed by electroporation (500 V, 25 ㎌). Matured oocytes having the first polar body and dense cytoplasm were selected and centrifuged at 12,000g for 6 min. After sperm injection, the oocytes were activated electrically (1.7 ㎸/cm, 30 $\mu$ sec, single pulse) in 0.3 M mannitol solution. Eggs injected sperm were cultured in NCSU 23 medium (0.4% BSA) at 39$^{\circ}C$, 5% $CO_2$ in air for 192 h. This study were comprised 3 experiments. Experiment 1 compared the developmental efficiencies between the sperm-injected oocytes (Group 1) and further activated electrically (Group 2). Experiment 2 compared the expression of pcDNA3 LAC Z in the embryos produced by Group 1 and Group 2. Finally, experiment 3 carried out transfer of embryos (1-8 cell stage) transfected with pBC1 -hEPO into surrogate recipients synchronized by injection of combination of PG600 with hCG. The rates of cleavage and development into blastocyst stage in Group 2 were significantly higher than those of Group 1 (71.3% and 28.1% vs. 43.3% and 10.3%, respectively, p<0.05). Thirty (24.2%) out of 124 embryos analyzed in Group 2 were positive by X-gal. Similarly, in Group 1, 16.3% (8/49) were positive. After transfer of 789 embryos to 7 recipient gilts, three out of them examined by ultrasound became pregnant. One recipient is in day 50 pregnancy. On day 54 of gestation, two were carried out uterotomy in order to confirm the pregnancy One had 7 and another had 2 fetuses. We conclude that injection of sperm-mediated gene transfer will be used as a valuable tool for the production of transgenic piglets.

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회전형 반고정망 활성슬럿지 공법의 수학적 해법에 관한 연구 1. 유기물 제거속도에 대하여 (STUDIES ON THE MATHEMATICAL KINETICS FOR THE REMOVABLE MOVING SCREEN MEDIA-ACTIVATED SLUDGE PROCESS)

  • 한웅전;한영호
    • 한국수산과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.167-173
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    • 1979
  • 생물학적 고정막(biological fixed-film)을 이용한 REMSMAS공법이 개발되었다. REMSMAS 공법에서 유기물질 제거속도에 관한 수학적 model는 CMAS공법과는 많은 차이점이 있었으며, 유기물질 제거속도에 대한 동력학적 해석은 screen media에 부착된 활성미생물과 부유상태의 미생물에 근거를 두어 해석하였다. 단일폭기 CMAS공법은 steady-strate에 도달된 후 연속적으로 공칭체류시간이 4.5, 6, 9.5 및 12시간으로 운전되었고 REMSMAS 공법은 공칭체류시간이 6시간 및 12시간으로 운전되었으며 운전초기는 nonsteady-state상태였다. 또한 시수는 원액을 약 18배 희석하여 COD값이 950mg/l, BOD값이 450mg/l 되도록 하였다. 부유상태의 미생물에 근거를 둔 설계인자들은 단일폭기 CMAS공법 의하여 구하여 졌으며 이 값들은 REMSMAS공법의 유기물 제거속도에 대한 동력학적 상수를 구하는 이용되었다. 단일폭기 CMAS공법에서 얻어진 $Y_2,\;K_d,(\mu_{max})_s\;and\;K_s$$K_s$값은 각각 0.78, 0.27/hr, 1.1/hr, 95mg/l였다. REMSMAS공법에서 단위표면적당 유기물 부하량상수 값은 $9.1mg/cm^2-day$였고 포화상수(Kg)값은 평균 53.5mg/l였다. REMSMAS공법은 steady-state 운전될 때는 유기물 제거율은 단일폭기 CMAS법 보다 높게 나타났으나 한계운전 기일에 도달됨에 따라 감소 한다.

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초등학교 배치특성을 고려한 사이공간 계획방향에 관한 연구 -세종시 신설초등학교를 중심으로- (A Study on the Planning of In-Between Space Considering the Site Planning Characteristics of Elementary Schools -Focused on Newly-Built Elementary Schools in Sejong City-)

  • 송병하
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.105-116
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    • 2018
  • 본 연구는 세종시 신설초등학교의 배치계획에 따른 사이공간 현황과 계획방향에 관한 사례연구로 24개 학교의 사이공간 유형을 분류하고 5개 학교를 대상으로 구성현황과 이용빈도를 비교분석하였다. 주요 결과로 첫째, 사이공간 내부의 구성이 학습기능보다 놀이, 휴식의 기능에 이용빈도가 높은 것으로 분석되어 다양한 놀이기구 및 휴게공간의 계획이 우선되어야 하는 것으로 판단된다. 둘째, 사이공간에 계획된 필로티 공간은 높은 이용빈도를 보이는 반면 그에 접해 있는 사이공간의 이용빈도가 낮아 필로티 공간에서의 활동을 사이공간으로 확대할 수 있는 계획적 접근이 필요한 것으로 나타났다. 셋째, 사이공간을 통과동선으로 이용하는 경우(E2, E3)는 놀이, 휴게공간과 영역을 구분하여 사이공간의 기능적 독립성을 확보해야 하는 것으로 나타냈으며 넷째, 사이공간의 과도한 조경면적이 이용빈도를 낮추는 요인으로 작용하고 있어 활동영역을 충분히 확보한 후에 조경영역을 계획하는 접근이 필요하다. 다섯째 사이공간으로의 다양한 진입동선을 확보해야하는 것으로 주진입로에서 단절된 배치의 경우 사이공간을 둘러싼 교사동 각 부분에서 부출입구를 계획해 접근성을 최대한 확보해야 이용빈도를 높일 수 있는 것으로 분석되었다.

2차원 단순 물체의 초공동 유동에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Supercavitating Flows of Two-Dimensional Simple Bodies)

  • 이현배;최정규;김형태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제50권6호
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    • pp.436-449
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    • 2013
  • In this paper, a numerical analysis is carried out to study the characteristics of supercavitating flows and the drag of relatively simple two-dimensional and axisymmetric bodies which can be used for supercavity generation device, cavitator, of a high-speed underwater vehicle. In order to investigate the suitability of numerical models, cavity flows around the hemispherical head form and two-dimensional wedge are calculated with combinations of three turbulence models(standard $k-{\epsilon}$, realizable $k-{\epsilon}$, Reynolds stress) and two cavitation models(Schnerr-Sauer, Zwart-Gerber-Belamri). From the results, it is confirmed that the calculated cavity flow is more affected by the turbulence model than the cavitation model. For the calculation of steady state cavity flows, the convergence in case of the realizable $k-{\epsilon}$ model is better than the other turbulence models. The numerical result of the Schnerr-Sauer cavitation model is changed less by turbulence model and more robust than the Zwart-Gerber-Belamri model. Thus the realizable $k-{\epsilon}$ turbulence model and the Schnerr-Sauer cavitation model are applied to calculate supercavitating flows around disks, two dimensional $10^{\circ}$ and $30^{\circ}$ wedges. In case of the disk, the cavitation number dependences of the cavity size and the drag coefficient predicted are similar to either experimental data or Reichardt's semi-empirical equations, but the drag coefficient is overestimated about 3% higher than the Reichardt's equation. In case of the wedges, the cavitation number dependences of the cavity size are similar to experimental data and Newman's linear theory, and the agreement of the cavity length predicted and Newman's linear theory becomes better as decreasing cavitation number. However, the drag coefficients of wedges agree more with experimental data than those of Newman's analytic solution. The cavitation number dependences of the drag coefficients of both the disk and the wedge appear linear and simple formula for estimating the drag of supercavitating disks and wedges are suggested. Consequently, the CFD scheme of this study can be applied for numerical analysis of supercavitating flows of the cavitator and the cavitator design.

에폭시 강화 리그닌 기반 나노탄소섬유 복합재료의 특성 (Physical and Mechanical Properties of The Lignin-based Carbon Nanofiber-reinforced Epoxy Composite)

  • 유원재;이수민;이성숙;김용식
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권3호
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    • pp.406-414
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    • 2016
  • 본 연구에서는 리그닌 기반 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile, PAN) 공중합체를 전기방사하여 나노탄소섬유 매트를 제조한 다음, 에폭시 수지를 보강하여 제조한 복합재료의 열적 특성 및 기계적 강도를 조사하였다. 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재는 에폭시 수지와 유사한 열분해 거동을 보이고 있는 반면에 유리전이온도는 $106.9^{\circ}C$로 순수에폭시 수지의 유리전이온도($T_g$) $90.7^{\circ}C$보다 다소 높은 경향으로 나타나 열적 안정성이 향상된 결과로 사료된다. 리그닌 기반 공중합체 및 순수 PAN으로 만든 나노탄소섬유 매트의 인장강도는 각각 7.2 및 9.4 MPa로 나타났으며, 리그닌 기반 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재료의 인장강도는 43.0 MPa로 나타났다. 이는 나노탄소섬유 매트/에폭시 복합재료에서 에폭시 수지 매트릭스(matrix) 내에서 나노탄소섬유가 강화제(reinforcing filler)로 작용한 효과로 약 6배의 인장강도 향상을 보였다. 인장강도 측정 후 시편의 절단면에서 나노탄소섬유 자체의 높은 인장강도(478.8 MPa) 및 에폭시 수지와의 약한 계면접착성에 기인하는 나노섬유의 뽑힘현상이 관찰되었다.

광촉매 반응기용 세라믹 막에의 TiO2 층 형성과 성능평가 (In-situ TiO2 Formation and Performance on Ceramic Membranes in Photocatalytic Membrane Reactor)

  • 리즈완 아마드;김진규;김종학;김정환
    • 멤브레인
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    • 제27권4호
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    • pp.328-335
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    • 2017
  • 메조포러스 공극구조를 갖는 광촉매 멤브레인은 다양한 환경기술에 적용될 수 있다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 층을 형성시킨 광촉매 반응기용 세라믹 멤브레인을 개발하고 이를 염색용액 처리에 적용하였다. 높은 공극률과 균질성을 지닌 $TiO_2$ 광촉매층을 그라프트 공중합체를 사용하여 제조하였다. 멤브레인은 광촉매 반응기와 멤브레인 여과를 결합시킨 하이브리드 광촉매 반응기에 성공적으로 적용하였다. 실험결과 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층이 $Al_2O_3$ 지지체에 형성되었다. $TiO_2$ 층 형성 후 제조된 세라믹 분리막의 순수 투과도는 형성된 광촉매 층 저항으로 감소하였다. 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층은 UV 결합 시 5시간 안에 완벽한 염색용액 분해를 달성시킬 수 있었다. 광촉매 멤브레인의 염색용액 분해는 Langmuir-Hinshelwood 흡착 모델로 잘 설명할 수 있었다. 또한 $TiO_2$ 층이 고정화된 세라믹 멤브레인의 model Congo Red에 대한 1차 속도상수는 $Al_2O_3$ 지지체 단독인 경우에 비해 약 6배 정도 큰 값을 나타내었다(0.0081 vs. $0.0013min^{-1}$).