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도시형 자기부상열차 부상레일의 피로해석 (Fatigue Analysis for Levitation Rail of Urban Maglev System)

  • 김경택;김재용;김용환;박진수;변상윤
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.39-45
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    • 2008
  • 부상레일은 자기부상열차의 운행을 위한 선로구축물의 궤도상부에 설치되어 있으며, 열차의 주행시 레일과 침목의 연결부는 반복적인 피로하중을 받게 된다. 이에 본 연구에서는 자기부상열차의 주행시 부상레일이 부담하게 되는 피로하중 및 비상착지시 발생하는 충격하중에 대한 피로해석을 통하여 부상레일의 설계 건전성을 검증하고자 하였다. 하중 및 경계조건은 정상상태의 주행을 고려하여 설계하중인 23kN/m를 적용하였으며, 차량의 낙하 및 비상주행시를 고려하여 스키드 낙하하중인 24kN/m를 적용하여 레일과 침목의 체결방식에 따라 볼트체결과 용접체결의 경우에 대하여 해석을 수행하였다. 정적해석시 응력집중은 볼트체결 및 용접체결의 두 경우 모두 침목의 선단부분에서 발생하였으며, 최대응력은 231MPa로서 볼트체결방식의 경우에서 발생하였다. 피로수명은 응력-수명방법을 사용하여 예측하였으며, 평균응력의 영향을 고려하기 위하여 Goodman 관계식을 적용하고 Damage 계산에는 Miner법칙을 이용한 피로해석 결과는 주어진 해석조건에서 모두 요구하는 피로수명 이상의 피로수명을 나타내었으며, $10^8{\sim}10^9$ 싸이클을 무한수명으로 가정하면 볼트체결방식의 낙하하중상태($1.21{\times}10^6$)를 제외하고 모두 무한수명을 갖는 것을 알 수 있었다.

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이방성을 고려한 시간영역 유한차분법 탄성파 모델링에서의 경계조건 (Boundary conditions for Time-Domain Finite-Difference Elastic Wave Modeling in Anisotropic Media)

  • 이호용;민동주;권병두;임승철;유해수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제11권2호
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    • pp.153-160
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    • 2008
  • 실제 매질에서 전파하는 파의 거동을 묘사하기 위하여 탄성파 모델링을 수행한다. 일반적으로 실제매질은 반무한 매질이나 컴퓨터를 이용한 수치모델링에서 반무한 매질을 표현하기는 쉽지 않다. 따라서, 유한한 크기의 모형을 가정하며, 이 경우 모형의 좌우 및 하부 경계는 가상의 경계이므로 이로부터 반사되는 인위적인 반사파들은 적절한 경계조건을 도입하여 제거되어야 한다. 최근 들어 등방성 매질 뿐 아니라 이방성 매질에 대한 연구가 증가하면서 이방성 매질에서의 경계를 적절히 표현해 줄 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 등방성 매질의 탄성파 모델링에서 가장 많이 이용되는 스펀지 경계조건, Clayton과 Engquist가 제안한 흡수경계조건, Higdon의 흡수경계조건 세 방법을 이방성 매질에 적용할 수 있도록 변형한 후 다양한 포아송의 비를 갖는 모형에 적용함으로써 세 경계조건의 특성을 분석해 보았다. Clayton과 Engquist의 흡수경계조건은 등방성 매질에서 포아송의 비가 클 때 불안정한 모습을 보이는데, 이방성 매질에서도 역시 같은 결과를 보여주었다. 스펀지 경계조건은 등방성 매질과 이방성 매질에서 매우 좋은 결과를 보여주었지만, 컴퓨터 메모리나 계산시간을 고려하였을 때 비효율적이다. 이에 반해 Higdon이 제안한 경계조건은 필요로 하는 컴퓨터 메모리와 계산시간이 적을 뿐 아니라 큰 각도로 입사되는 파에 의해 발생하는 반사파까지 효과적으로 제거하였다. 따라서 포아송의 비가 비교적 크게 나타나는 이방성 매질에서는 계산상의 효율성 등을 고려할 때 Higdon의 흡수경계조건이 적합할 것으로 생각된다.

비 집수면적 산정기법에 따른 사면 안정성 비교·분석 (A Comparative Analysis on Slope Stability Using Specific Catchment Area Calculation)

  • 이기하;오성렬;안현욱;정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권7호
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    • pp.643-656
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    • 2012
  • 최근 기후변화에 따른 집중호우의 증가 및 무분별한 유역개발에 의한 산사태 발생빈도 및 재해복구비용이 증가하고 있는 추세이다. 본 연구에서는 2011년 7월에 발생한 서울시 우면산 지역을 대상으로 뿌리 점착력을 고려한 GIS기반의 무한사면안정모형을 이용하여 사면안정해석을 수행하였다. 무한사면안정모형의 중요 매개변수인 습윤지수의 공간분포화를 위해 비 집수면적 개념을 도입하였으며, 세가지 기법(일방향 흐름기법, 다방향 흐름기법, 무한방향 흐름기법)를 이용하여 비 집수면적을 산정하고, 각 기법에 따른 대상유역내의 격자별 사면안전율의 변화양상을 분석하였다. 또한, 기존의 무한사면안정모형을 이용한 사면안정 해석에 일반적으로 적용되고 있는 공간집중형 습윤지수 결과와의 비교를 통하여 우면산 지역의 사면안정 해석의 차이점을 비교 분석하였다. 무한사면안정모형을 이용하여 산정된 사면안전율 분석결과, 거주지 주변의 절개지 부근과 산지정상부근의 급경사지에서 불안정 지역이 집중적으로 분포하고 있음을 확인하였으며, IFD와 집중형 습윤지수에 의한 불안정지역은 유사하게 나타난 반면, SFD와 MFD에 의한 불안정지역은 앞선 두 가지기법에 비해 작게 산정되었다.

덕트내 미세천공 박판의 흡음 (Sound absorption of micro-perforated thin plates in a duct)

  • 김현실;김봉기;김상렬;서윤호;마평식
    • 한국음향학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.305-313
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    • 2017
  • 본 논문은 강체 덕트 내에 고정된 얇은 탄성 판의 흡음을 해석적으로 구하는 방법을 다루었다. 판의 개수는 1개 또는 2개이며 각각의 판은 미세천공(micro-perforation)을 포함할 수도 있다. 판의 진동과 덕트 내부 음장을 모드 함수의 무한 급수의 합으로 전개하였다. 평면파 가정하에서 저주파수 대역의 근사식을 판의 처음 몇 개의 모드만 고려하여 유도하였다. 미세천공이 없는 판의 흡음율은 공진주파수에서 피크를 보이는데 공진주파수는 판과 캐비티의 상호작용으로 인하여 캐비티 간격이 변하면 공진주파수도 변함을 알 수 있었다. 미세천공판의 경우 천공율이 흡음율에 가장 큰 영향을 미치는 요소임을 확인하였는데, 천공율이 몇 퍼센트에 이르면, 흡음율은 거의 판의 진동에 영향을 받지 않는다.

Full Parametric Impedance Analysis of Photoelectrochemical Cells: Case of a TiO2 Photoanode

  • Nguyen, Hung Tai;Tran, Thi Lan;Nguyen, Dang Thanh;Shin, Eui-Chol;Kang, Soon-Hyung;Lee, Jong-Sook
    • 한국세라믹학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.244-260
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    • 2018
  • Issues in the electrical characterization of semiconducting photoanodes in a photoelectrochemical (PEC) cell, such as the cell geometry dependence, scan rate dependence in DC measurements, and the frequency dependence in AC measurements, are addressed, using the example of a $TiO_2$ photoanode. Contrary to conventional constant phase element (CPE) modeling, the capacitive behavior associated with Mott-Schottky (MS) response was successfully modeled by a Havriliak-Negami (HN) capacitance function-which allowed the determination of frequency-independent Schottky capacitance parameters to be explained by a trapping mechanism. Additional polarization can be successfully described by the parallel connection of a Bisquert transmission line (TL) model for the diffusion-recombination process in the nanostructured $TiO_2$ electrode. Instead of shunt CPEs generally employed for the non-ideal TL feature, TL models with ideal shunt capacitors can describe the experimental data in the presence of an infinite-length Warburg element as internal interfacial impedance - a characteristic suggested to be a generic feature of many electrochemical cells. Fully parametrized impedance spectra finally allow in-depth physicochemical interpretations.

활동억지시스템으로 보강된 사면의 안정해석 프로그램 개발 (Development of a Computer Program to Analyze Stability of Slopes Reinforced by the Earth Retention System)

  • 홍원표;송영석
    • 지질공학
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    • 제16권1호
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    • pp.45-58
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    • 2006
  • 본 연구에서는 활동억지시스템인 억지말뚝, 앵커, 쏘일네일링으로 보강된 성토 및 절개 사면에 적용 가능한 SLOPILE (Ver 3.0)프로그램을 개발하였다. 이 프로그램에는 한계평형이론에 의한 평면파괴 및 원호파괴에 대한 해석이 가능하도록 하였다. 한편, SLOPILE(Ver 3.0)프로그램의 설계 적용성을 검토하기 위하여 현재 범용적으로 사용되고 있는 TALREN 및 SLOPE/W프로그램을 비교하였다. SLDPILE(Ver 3.0)프로그램은 억지말뚝, 쏘일네일링 및 앵커로 보강된 사면의 안정해석이 모두 가능하다. 그러나, TALREN 및 SLOPE/W프로그램에서는 억지말뚝으로 보강된 사면의 안정해석이 불가능함을 알 수 있다. 한편, 해석 사례를 통하여 SLOPILE(Ver 3.0)프로그램에 대한 안정성과 정확성을 확인할 수 있다. 그러므로, SLOPILE(Ver 3.0)프로그램은 활동억지 시스템으로 보강된 사면에 대한 사면안정 해석에 가장 적합함을 알 수 있다.

전단류중 Marine Riser의 와류유기 진동 예측모델에 관한 연구 (A Response Prediction Model for the Vortex-Induced Vibration of Marine Risers in Sheared Flow)

  • 남용운;정태영
    • 대한조선학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.64-72
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    • 1989
  • 본 논문에서는 전단류를 받는 marine riser의 와류유기진동 예측모델을 제시하였다. 여기서는 marine riser를 인장력이 길이에 따라 변하는 보로 모델링하고, 섭동법으로 구해진 Green's function과 random vibration 이론에 의하여 예측모델을 구성하였다. 여기서 제시된 예측모델을 실제의 riser에 대하여 적용해 본 결과, riser는 전단류 내에서 유 무한 경계의 거동 특징을 동시에 갖는 중간적인 거동을 하며, riser의 길이에 따라 진동응답크기의 분포가 흐름의 유속분포와 비슷한 형태를 갖고 있는 것으로 나타났다. 또한, marine riser를 길이에 따라 변하는 인장력을 받는 보로 모델링한 경우와, 그것을 평균한 균일한 인장력을 받는 보로 모델링한 경우에 대하여 해석한 진동응답을 비교한 결과, 균일인장력을 받는 보로 모델링한 경우가 riser의 수면근처에서 실제보다 큰 예측치를 주고 있는 것으로 나타났다.

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현대 여성복 컬렉션에 표현된 맥시멀리즘의 조형성에 관한 연구 - 2011년 ~ 2016년 여성복 컬렉션을 중심으로 - (The formativeness of Maximalism expressed in the modern women's collection - Focusing on the women's collection from 2011 to 2016 -)

  • 김경희
    • 한국의상디자인학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.101-115
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    • 2018
  • The purpose of this study is to contribute to the development of the women's fashion field with the goal of creating creative and experimental fashion styles through the categorization of cases of women's fashion design expressed with Maximalism, a type of expression used in modern fashion, as well as analyzing and examining the formativeness of this style. Qualitative research was conducted through a literature review and design case analysis. The scope of this research was from 2011 S/S to 2016 F/W, and the regional scope included the women's collections from Paris, Milano, London and New York. The results acquired are as follows. Initially, exaggeration was expressed through excessively exaggerating the overall silhouette of clothing or exaggeratedly distorting certain parts of the overall silhouette. Secondly, decoration was expressed through the use of the same colors and materials and the addition of excessive details and trimmings to express an exaggerated style of clothing as well as to express a luxurious and handcrafted style of clothing. Thirdly, fusion was expressed through integrating multiple items from different cultures, deconstruction, which destroys the concept of gender and use of clothing, and fashion style that transcends time and space. Fourthly, non-structurality was expressed through differentiating multiple weight feelings applied to the left/right sides of clothing or expressing a structural designs that is asymmetrical to the upper/lower/left/right directions to create a silhouette that displays a creative avant-garde style. As examined above, it was found that the maximalism expressed in fashion after 2011 created new images and expressed maximized emotional orientations through the exaggerated use of multiple silhouettes and decorations or through the integration of colors, patterns, ages and images. Through this process, maximalism is expected to not only provide an infinite possibility to the modern fashion that pursues diversification and multiplication, but also serve as an example that represents diversified post-modernism fashion trends in the future.

스페이스 프레임의 소개 및 시공사례 (The Introduction & Construction Case of the Space Frame)

  • 엄정효;조승현;강기석;김기문;김창덕
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2003년도 학술대회지
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    • pp.630-633
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    • 2003
  • 국내 건설 산업에 있어 공항시설, 체육시설, 집회시설, 판매시설 등에 대한 수요가 증가하면서 무주대공간의 필요성이 증가되고 있는 추세이다. 우주대공간 구축에 있어,기존의 PEB(Pre-Engineered Building)구조나 Pipe Truss구조는 span이 커짐에 따라 철재중량이 급격히 증대되고 장스판에는 적용이 어려운 구조적 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하는 구조방법 중 하나로 Space Frame이 고려되고 있으나 아직 국내에서는 Space Frame에 대한 연구가 미흡하여 그 활용성이 높지 않은 실정이다. 본 연구에서는 공사비용, 공사기간, 시공성 등에서 여러 장정을 지닌 Space Frame을 소개하고 무주대공간 구축에 있어 Space Frame을 적용한 사례분석을 통하여 Space Frame의 특징을 조사하고자 하였다. 더 나아가 향후 국내 건설업계에 무한한 발전 가능성을 가진 Space frame의 기본적 특성과 다른 구법들과의 비교를 통해 장점을 확인함으로써 Space Frame에 대한 국내연구를 활성화시키고 향후 실무를 담당하는 현장에서 무주대공간으로서의 Space Frame의 활용을 높이고자 한다.

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타이어 시뮬레이터를 이용한 능동형 타이어 공기압 제어 시스템 개발 (Development of an Active Tire Pressure Control System Using a Tire Simulator)

  • 이규철;류관희;이중용;홍지향;김혁주;유지훈
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제35권1호
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    • pp.21-30
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    • 2010
  • This study was performed to develop an active tire pressure control system that can adjust tire pressure to the optimum level according to traveling and working condition of agricultural tractor. For the development of active tire pressure control system, pneumatic supplier, solenoid valve block including pneumatic supply line, infinite rotation type pneumatic supplier with rotary joint unit, tire pressure transceiver module and control algorithm were developed. Also, tire simulator was developed. Using this tire simulator, the feasibility of each part constructing actual system was tested by checking the performance. The average communication success ratio was 98.3% between tire pressure transmitter and receiver module according to the various tire rotational speed and data receipt position of receiver module. The communication performance of the developed transmitter and receiver module was very stable in any condition. The tire pressure control system was accomplished by using the proportional control algorithm in this study. Also tire pressure control performance of developed control system was analyzed by using the tire simulator. As a result of control performance analysis to the developed system, the developed control system took 307 seconds to inflate agricultural tractor's tire from 50 kPa to 180 kPa. In opposite case, it took 210 seconds. Also it was able to control the tire pressure accurately under ${\pm}0.9%$ (FS) in any condition.