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섬유로프 계류시스템의 크리프 효과가 부유체의 운동응답 및 계류선의 장력 변화에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Creep Effect of Synthetic Fiber Rope Mooring System on Motion Response of Vessel and Tension of Mooring Line)

  • 박성민;이승재;강수원
    • 대한조선학회논문집
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    • 제54권2호
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    • pp.151-160
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    • 2017
  • Growing demand and rapid development of the synthetic fiber rope in mooring system have taken place since it has been used in deep water platform lately. Unlike a chain mooring, synthetic fiber rope composed of lightweight materials such as Polyester(polyethylene terephthalate), HMPE(high modulus polyethylene) and Aramid(aromatic polyamide). Non-linear stiffness and another failure mode are distinct characteristics of synthetic fiber rope when compared to mooring chain. When these ropes are exposed to environmental load for a long time, the length of rope will be increased permanently. This is called 'the creep phenomenon'. Due to the phenomenon, The initial characteristics of mooring systems would be changed because the length and stiffness of the rope have been changed as time goes on. The changed characteristics of fiber rope cause different mooring tension and vessel offset compared to the initial design condition. Commercial mooring analysis software that widely used in industries is unable to take into account this phenomenon automatically. Even though the American Petroleum Institute (API) or other classification rules present some standard or criteria with respect to length and stiffness of a mooring line, simulation guide considers the mechanical properties that is not mentioned in such rules. In this paper, the effect of creep phenomenon in the fiber rope mooring system under specific environment condition is investigated. Desiged mooring system for a Mobile Offshore Drilling Unit(MODU) with HMPE rope which has the highest creep is analyzed in a time domain in order to investigate the effects creep phenomenon to vessel offset and mooring tension. We have developed a new procedure to an analysis of mooring system reflecting the creep phenomenon and it is validated through a time domain simulation using non-linear mooring analysis software, OrcaFlex. The result shows that the creep phenomenon should be considered in analysis procedure because it affects the length and stiffness of synthetic fiber rope in case of high water temperature and permanent mooring system.

The Need for Weight Optimization by Design of Rolling Stock Vehicles

  • Ainoussa, Amar
    • International Journal of Railway
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    • 제2권3호
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    • pp.124-126
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    • 2009
  • Energy savings can be achieved with optimum energy consumptions, brake energy regeneration, efficient energy storage (onboard, line side), and primarily with light weight vehicles. Over the last few years, the rolling stock industry has experienced a marked increase in eco-awareness and needs for lower life cycle energy consumption costs. For rolling stock vehicle designers and engineers, weight has always been a critical design parameter. It is often specified directly or indirectly as contractual requirements. These requirements are usually expressed in terms of specified axle load limits, braking deceleration levels and/or demands for optimum energy consumptions. The contractual requirements for lower weights are becoming increasingly more stringent. Light weight vehicles with optimized strength to weight ratios are achievable through proven design processes. The primary driving processes consist of: $\bullet$ material selection to best contribute to the intended functionality and performance $\bullet$ design and design optimization to secure the intended functionality and performance $\bullet$ weight control processes to deliver the intended functionality and performance Aluminium has become the material of choice for modern light weight bodyshells. Steel sub-structures and in particular high strength steels are also used where high strength - high elongation characteristics out way the use of aluminium. With the improved characteristics and responses of composites against tire and smoke, small and large composite materials made components are also found in greater quantities in today's railway vehicles. Full scale hybrid composite rolling stock vehicles are being developed and tested. While an "overdesigned" bodyshell may be deemed as acceptable from a structural point of view, it can, in reality, be a weight saving missed opportunity. The conventional pass/fail structural criteria and existing passenger payload definitions promote conservative designs but they do not necessarily imply optimum lightweight designs. The weight to strength design optimization should be a fundamental design driving factor rather than a feeble post design activity. It should be more than a belated attempt to mitigate against contractual weight penalties. The weight control process must be rigorous, responsible, with achievable goals and above all must be integral to the design process. It should not be a mere tabulation of weights for the sole-purpose of predicting the axle loads and wheel balances compliance. The present paper explores and discusses the topics quoted above with a view to strengthen the recommendations and needs for the weight optimization by design approach as a pro-active design activity for the rolling stock industry at large.

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재난 이후 임시주거의 공간특성 연구 - 아시아지역에서 발생한 자연재난을 중심으로 - (A Study on Spatial Characteristics of Post-Disaster Interim Housing - Focusing on Asian Precedents of Natural Disasters -)

  • 김사라;남경숙
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.108-116
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    • 2015
  • This study intends to research the spatial characteristics of Asian interim housing that accommodates sufferers pro tempore after disasters. The scope of this research covers the interim spaces used for housing people after natural disasters that occurred in Asia for the past fifteen years. Within this scope, literature review was conducted as the basis to derive the characteristics and environmental elements of interim housing, which provided the criteria to compare and evaluate cases of interim housing along with characteristic elements required of interim housing found in previous studies. According to literature review, interim housing can be classified by life-span, region, economy, climate, type, number of household, square measure, residential cost, structure/material, and service life. Within the scope of the present research, literature review showed a total of twenty-eight cases of interim housing in fifteen countries revealing a high rate of disaster occurrence in the subtropic and tropic climate of Southeast Asia. A great percentage of interim housing was used for long-term stay of over a year. The structure of interim housing varied from lightweight steel, wooden, masonry, membrane, to traditional structure and the type were divided into temporary shelter, transitional housing, temporary housing, and permanent housing. Followed by literature review, the characteristics required of post-disaster interim housing were analyzed based on previous research and case studies. The characteristics of interim housing can be divided into environmental, technological, and socio-cultural ones. Sub-characterical items according to such division include amenity, health, surroundings, structure, convenience, eco-friendliness, safety, communication, and locality. As a result of evaluation, most items met the required characteristics of interim housing, while technological characteristics such as structure and convenience varied with the types of interim housing and appeared even unnecessary in some cases. According to analysis, amenity is maintained through the structural and material characteristics of interim housing and is also facilitated by increasing number of infrastructure such as educational, sanitary, and convenience facilities provided by the governmental and organizational bodies. It is expected that this study will be utilized as preliminary data for follow-up studies that improve the environment of post-disaster interim housing suitable for domestic circumstances in environmental, technological, and socio-cultural respects.

IoT 환경의 MIPUF 기반 그룹키 관리 시스템 개선 (An Enhanced System of Group Key Management Based on MIPUF in IoT)

  • 탁금지;정익래;변진욱
    • 정보보호학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.1243-1257
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    • 2019
  • IoT 환경이 등장함에 따라 여러 스마트기기를 통해 소비자에게 편리함과 다양한 서비스를 제공하고 있다. 하지만 개인 정보 유출과 같은 보안 위협 사례가 보고되면서 IoT 환경상의 보안 문제의 중요성이 대두되고 있고 특히 키 관리의 안전성 문제에 대해서 거론되면서 PUF를 활용한 방안이 대응 방안으로 거론되고 있다. 키 관리 문제와 관련하여 그룹 키 관리 시스템의 안전성 문제에 대해서 MIPUF를 이용한 키 관리 프로토콜이 제안된 바가 있다. 해당 시스템은 경량 IoT 환경에 적용할 수 있고 PUF의 안전성으로 인해 전체 시스템의 안전성을 보장하지만, 일부 과정에서 안전성 및 연산의 효율성 측면에서 한계점을 보인다. 본 논문은 구성원에 대한 인증 추가, 데이터 간의 독립성 보장, 불필요한 연산을 축약, 그리고 데이터베이스 검색의 효율 증대함으로써 기존 프로토콜을 개선한다. 특정 공격에 대해 안전성 분석을 진행하고 연산량 비교를 통한 효율성 분석 결과를 제시한다. 이를 통해 본 논문은 데이터에 대한 신뢰도를 향상하고 본 논문이 제안한 방안이 기존 프로토콜보다 더 경량화 시켰음을 보인다.

비트 순열 기반 블록암호의 비선형 불변 공격 저항성 연구 (On Resistance of Bit Permutation Based Block Cipher against Nonlinear Invariant Attack)

  • 정건상;김성겸;홍득조;성재철;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.325-336
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    • 2020
  • 비선형 불변 공격은 비교적 간단한 구조의 키 스케줄을 갖는 경량 블록암호에서 필수적으로 고려되어야 할 공격이다. 간단한 구조의 키 스케줄을 갖는 경량 블록암호가 비선형 불변 공격에 저항성을 보이는 방법으로 가장 잘 알려진 것은 라운드 키 간의 차분 중 알려진 것들의 집합에서 선형계층에 대해 불변인 최소의 선형공간의 크기가 블록 크기와 같은지를 확인하는 것이다. 본 논문에서는 다음과 같은 연구 결과를 제시한다. 설계자 관점에서 비트 순열을 선형계층으로 사용하는 SPN 구조 경량 블록암호는 라운드 키 간의 차분의 종류가 한가지여도 비선형 불변 공격에 안전할 수 있음을 증명하고, 그러한 비트 순열의 형태와 개수를 제안한다. 또한, PRESENT 구조 블록암호는 비선형 불변 공격에 저항성을 갖기 위해 적어도 두 종류의 라운드 키 간의 차분이 필요함을 전수조사를 통해 보이며, 두 종류의 라운드 키 간의 차분을 필요로 하는 비트 순열을 사용해도 차분 공격에 대한 저항성이 오히려 증가할 수 있음을 보인다. 마지막으로 GIFT의 S-box를 사용하면서 BOGI 설계 논리를 유지하는 모든 비트 순열의 불변 성분 분포를 통해, 변형된 GIFT 구조 블록암호는 비선형 불변 공격에 저항성을 갖기 위해 적어도 8종류의 라운드 키 간의 차분이 필요함을 보인다.

키 분할을 이용한 Low-Cost RFID 시스템 상호 인증 방안에 관한 연구 (A Study on Low-Cost RFID System Mutual Authentication Scheme using Key Division)

  • 강수영;이임영
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권5호
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    • pp.431-438
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    • 2007
  • RFID 시스템은 바코드를 대체하기 위한 무선 주파수 식별 기술로 유비쿼터스 환경을 구축하는 핵심 기술이다. RFID 시스템은 인식 속도 및 저장 공간 등 많은 편리성으로 사용이 급증하였지만 저가의 태그가 리더의 쿼리에 의하여 쉽게 동작하기 때문에 태그의 정보 노출에 따른 사용자 프라이버시 침해 문제가 발생하고 있다. 보안을 적용하기 위하여 많은 방식들이 연구되고 있지만 저가의 태그는 $5K{\sim}10K$ 게이트 정도의 연산 능력을 가지고 있으며 그 중 $250{\sim}3K$ 게이트 정도만을 보안에 할당할 수 있기 때문에 보안 적용이 어려운 실정이다. 따라서 본 방식은 64비트의 키를 분할하여 사용하며 연산을 최대한 줄여 Low-Cost RFID 시스템에 적용할 수 있는 상호 인증 방안에 대하여 제안한다. 기존 방식들은 96비트의 키를 4개로 분할하여 사용하였으나 본 방식은 경량화를 위하여 키 크기를 32비트 줄이고 7번의 통신 횟수를 5번으로 감소시켰다. 또한 두 개의 난수를 생성하는 기존 방식에 비하여 난수 한 개로 보안을 제공하기 때문에 더욱 효율적이라고 할 수 있다. 하지만 XOR 연산만으로 제공되지 못했던 무결성을 위하여 해쉬 함수를 사용하여 제안 방식의 확장을 추가하였다. 확장된 방식은 XOR 연산만을 사용하는 방식들보다 효율성은 제공되지 못하지만 인식 거리가 먼 RFID 시스템에서도 사용할 수 있도록 안전하게 제안된 방식이다.

Computer Knitting Simulation을 활용한 장식사 니트소재의 시각적 감성평가 -SDS-ONE의 Paint 기능 활용- (Visual Sensibility Evaluation of Fancy Yarns for Hand Knitting of using Computer Knitting Simulation -Application of SDS-ONE Paint Function-)

  • 김미진;이윤미;김영주;박명자
    • 한국의류학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.1333-1342
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    • 2008
  • This study intended to evaluate the visual sensibility of textiles of knitting simulation through the painting function of SDS-ONE, a computer knitting system, with the use of various fancy yarns for hand knitting. For this study, six kinds of fancy yarns with difference manufacturing style and form were selected: loop yarn, tamtam yarn, fur1 yarn, fur2 yarn, ladder yarn, and tape yarn. In order to create a computer knitting simulation, paint function of SDS-ONE was employed to scan the fancy yarns for hand knitting with a scanner. Then, after the registration of the yarns as data, the yarn was brought in for knitting simulation in plain stitch with 3 gauge. After that a survey was conducted involving 60 female experts in their twenties. Using SPSS 12.0, factor analysis, reliability, Pearson correlation coefficient, ANOVA, Duncan test, and regression analysis were performed to analyze the collected data. First, according to the result of analyzing the visual sense factor, three factors of the 'inflexibleness/ruggedness sense', 'lightweight sense', and 'smoothness sense' was extracted. According to the result of analyzing the visual sensibility factor, three factors of the 'activity', 'grace', and 'purity' was extracted. Second, With regard to preference and purchase intention, the knitted fabric with tamtam yarn(H2) was preferred than the other samples, indicating that the respondents had intention to purchase it. As for word-of-mouth intention, H2 ranked the first place, implying the respondents had intention to recommend it to other people. Third, the examination of the use of products each knitting simulation knit found that sweater and muffler are the most appropriate knit products. And H2 was the most suitable sample for sweater and muffler products. This study tried to prove that knit textile can be visually evaluated through a computer knitting simulation without the actual knitting and then to provide accurate data to related companies or the academic circle.

중공부(中空部)를 가진 고층건축물(高層建築物)의 풍응답(風應答) 특성(特性)에 관한 풍동실험(風洞實驗) 연구(硏究) (Wind Tunnel Test Study on the Characteristics of Wind-Induced Responses of Tall Buildings with Openings)

  • 김동우;길용식;하영철
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권4호통권77호
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    • pp.499-509
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    • 2005
  • 강풍으로 유발되는 고층건축물의 풍진동은 주로 와류에 의한 풍직각방향의 진동에 의하여 발생한다. 이러한 진동은 단면형상이 일정한 유연하고, 경량이며, 경감쇠인 고층건축물인 경우 가장 심하게 발생한다. 본 논문은 와류에 기인한 풍직각방향의 진동을 저감시키기 위한 공역학적인 방법을 논한 것이다. 항력 및 횡력방향의 압력을 균등화하고 또한 양방향의 공간적인 간섭을 분산시키고, 풍직각 방향으로 작용하는 풍력의 크기를 효율적으로 감소시키기 위하여 건축물의 풍방향 및 풍직각방향에 중공부를 설치하였다. 실험모형은 모두 형상비가 8:1이 되도록 하였고, 중공부의 형상은 2종류, 크기는 2종류, 위치는 6종류로 변화시킨 총 24종류의 모형을 제작하여 풍력실험을 실시한 후 각 모형에 대한 풍방향 및 풍직각방향의 변위응답특성을 조사하였다. 최종적으로 중공부를 가진 모형의 효율성을 분석하기 위하여 중공부를 가진 모형에 대한 결과를 중공부가 없는 정사각형 각주의 변위응답 특성과 비교 분석하여 중공부의 형상 변화, 크기 변화, 위치 변화에 따른 풍진동의 저감효과의 정도를 정량적으로 규명하였다.

유한요소해석을 이용한 CFRP 자전거 프레임의 설계 및 성능 평가 (Utilization of Finite Element Analysis in Design and Performance Evaluation of CFRP Bicycle Frames)

  • 이용성;신기훈;정성균;최웅재;김영근;박경래;김홍석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권1호
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    • pp.121-127
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    • 2013
  • 최근 경량 자전거에 대한 요구가 지속적으로 증가함에 따라 탄소섬유 복합재료가 자전거 프레임 및 부품 제작에 널리 활용되고 있다. 복합재료는 일반적인 등방성 재료와는 달리 적층판의 방향과 순서에 따라 그 구조적인 특성이 변화하기 때문에 복합재료 자전거의 디자인을 검증하기 위해서는 구조 해석을 수행하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 CFRP 소재를 적용하여 자전거 프레임을 설계하였고, 유한요소해석을 통하여 그 구조적 성능을 분석하였다. 다양한 적층 순서와 하중조건 하에서 섬유와 매트릭스의 파손지수를 측정함으로써 복합재의 적층 조건이 자전거의 구조 강도에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 취약 부분은 추가적인 복합재 적층판을 이용하여 보강함으로써 자전거 프레임의 구조적 안전성을 확보할 수 있었다.

관형 열교환기의 기계적 건전성 확보를 위한 유체-고체 연성해석과 브레이징 접합부의 국부적 물성분포 분석 (Analysis of Two-Way Fluid-Structure Interaction and Local Material Properties of Brazed Joints for Estimation of Mechanical Integrity)

  • 강석훈;박상후;민준기;정호승;손창민;하만영;조종래;김현준
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권1호
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    • pp.9-16
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    • 2013
  • 최근 환경적 요인으로 친환경 에너지나 효율성이 높은 에너지관리 기술에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중에서 열교환기는 역사가 오래된 기계장치 이지만 최근 온실가스 저감을 위해 항공기 등에 응용을 시도함에 따라 그 가치가 증가하고 있다. 또한 이러한 열교환기가 항공기 엔진에 적용될 경우 고온, 고압의 조건을 견디어야 함으로 기계적 건전성 평가는 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 관형 열교환기의 취약부인 브레이징 접합부의 국부적인 물성분포 분석과 유체-고체 연성해석을 통하여 구조적 안전성을 평가하였다. U자형 단일 곡관을 제작하여 해석과 실험을 통하여 신뢰성을 검증하였고 브레이징 조건 변경을 통하여 재료 분포를 확인하였다.