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선박의 비선형 유체력을 고려한 파랑중 동적 강도 해석법에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Strength Analysis of the Hull Girder Among Waves Considering Non-Linear Hydrodynamic forces)

  • 신구균;김사수;손성완
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.152-172
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    • 1992
  • 대파고 파랑중을 항해하는 선박은 큰 선체 운동으로 인하여 수면하 단면 형상이 시시각각 크게 변하므로 자유 표면 조건, 물체 표면 조건의 비선형성에 의한 비선형 유체력의 영향이 무시될 수 없게 된다. 경우에 따라서는 선저가 파면으로부터 충격력을 받는 슬래밍 현상과 선수가 파도를 뒤집어 쓰는 청파 현상등과 같은 충격적 유체력이 선체에 가해지는 등 복잡한 문제가 발생하게 된다. 본 연구에서는 선체를 가변 단면보의 탄성체로 이상화하여 파랑중 선체 거동을 박육 단면보 이론에 의해 정식화하고 파랑 하중으로는 수면하 단면 형상 변화에 따른 비선형 유체력과 momentum slamming이론을 이용한 유체 충격력을 고려하여 대파고 파랑 중 탄성체인 선체의 응답을 추정하는 해석 기법을 개발하여 이를 기존의 실험결과와 비교 그 타당성을 확인하고, 이의 응용으로 본 기법에 의하여 4만톤급 정유 운반선에 적용하여 정면파 및 사파중에서 파고, 파장, 선속을 파라미터로 한 수치 계산을 수행하고 여러가지 파라미터 변화에 대한 선체 구조의 동적 강도 응답 특성을 계통적으로 분석하여 보았다. 본 연구에서 개발된 동적강도 해석법은 대파고 중에서 유체력의 비선형성 및 유체 충격력까지 고려한 해석기법이므로 신구조 방식 선박에 대한 직접 설계법의 확립 뿐만 아니라 슬래밍 등에 의한 선체 절손 사고의 원인 규명에도 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

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무도상 강판형 철도교의 지진 위험도 해석 (Seismic Risk Analysis of Track-on-Steel Plate Girder Railway Bridges)

  • 박주남;최은수;김성일;조성철
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.45-53
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    • 2009
  • 우리나라 기존철도 교량의 40% 이상이 무도상 강판형교로 구성되어 있으며, 이들 중 대부분은 1970년대 이전에 건설되었기에 일반적으로 지진하중의 고려 없이 설계되었다. 이들 무도상 강판형 철도교의 내진성능을 향상시키기 위해서는 내진성능이 부족한 요소들에 대하여 여러가지 방법의 내진보강을 수행할 수 있는데, 내진보강의 적정수위를 정하기 위해서는 이에 대한 지진위험도 평가가 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 확률적 지진 위험도 해석과 확률적 손상해석을 통해서 무도상 강판형교에 대한 지진위험도 평가를 수행하였다. 먼저 받침 및 교각을 교량의 지진 응답에 주 영향을 미치는 주요 요소로 정의하고 각 요소 별로 지진취약도를 작성하였다. 그 후 작성된 취약도를 지진재해도함수와 결합하여 각 손상상태에 해당하는 연간 손상확률을 산정하였다. 지진 위험도 해석을 통하여 50년 초과손상확률을 계산한 결과, 무근콘크리트로 되어 있는 무도상 강판형 철도교의 교각은 우리나라의 지진상황에서 위험도가 매우 낮게 나타났다. 이는 무도상 강판형교의 특성 상 가벼운 상부구조로 인하여 지진 시 하부구조에 전달되는 횡하중이 상대적으로 적기 때문인 것으로 분석된다. 반면에 선받침으로 구성된 무도상 강판형교의 받침요소들의 50년 초과 손상확률은 상대적으로 크게 나타났는데, 그 중 자유단 받침의 경우 slight damage에 대한 초과손상확률이 12.78%로 고정단 받침의 4.23%보다 높게 나타난 반면 complete damage에 대해서는 자유단 받침과 고정단 받침 모두 비슷한 수준의 초과손상확률($0.18%{\sim}0.19%$)을 보였다. 본 연구에서 수행한 지진 위험도 평가는 추후 강판형 철도교의 내진보강을 수행함에 있어서 의사결정을 뒷받침할 수 있는 자료로 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.

용접방향에 따른 오스트나이트계 스테인리스강(STS304L) 용착금속파단 용접접합부의 내력에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Strength of Austentic Stainless Steel (STS 304L) Fillet-Welded Connection with Weld Metal Fracture According to Welding Direction)

  • 김태수;이후창;황보경;조태준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.81-89
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    • 2018
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 우수한 내식성, 내구성 및 내화성을 지닌다. 특히, 오스테나이트계 스테인리스강중의 대표인 STS304에 비해 저탄소를 함유하고 있는 STS304L은 현장용접 후 별도의 열처리 없이 높은 내입계부식성능을 지니고 있어 용접후 내입계 부식이 우려되는 부재 접합에 적용할 수 있다. 본 연구에서는 티그(TIG)용접으로 필릿 용접된 STS304L 용접접합부의 용접재(용착금속부) 내력과 파단 메카니즘을 조사하고자 한다. 주요변수인 하중방향에 대한 용접선의 배치에 따라 TFW(하중직각방향 용접), LFW(하중방향용접), FW(하중방향용접과 하중직각방향 용접조합)시리즈의 실험체를 제작하여 인장실험을 실시하였고, 각각 인장파단,전단파단, 블록전단파단(인장파단과 전단파단의 조합)이 발생하였다. 동일 용접길이에 대해 TFW 시리즈의 접합부가 가장 높은 내력을 나타났으며, 현행기준식(KBC2016/AISC2010)과 기존 연구자의 식에 의한 예측내력과 비교한 결과, TFW와 LFW접합부는 과소평가되었고 FW실험체는 과대평가되었다. 실제 파단 위험단면과 블록전단파단 메카니즘을 고려한 내력식을 제안하였다.

탄성계수가 다른 복합레진의 혼합수복이 5급 수복물의 응력분포에 미치는 영향에 관한 3차원 유한요소법적 연구 (The influence of combining composite resins with different elastic modulus on the stress distribution of class V restoration: A three-dimensional finite element study)

  • 박정길;허복;김성교
    • 대한치과보존학회:학술대회논문집
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    • 대한치과보존학회 2008년도 Spring Scientific Meeting(the 129th) of Korean Academy if Conservative Dentistry
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    • pp.184-197
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    • 2008
  • 본 연구는 3차원 유한요소분석법적 연구를 통해 쐐기형 비우식성 치경부병소의 복합레진수복에서 다른 탄성계수를 가진 복합레진의 혼합수복이 5급 수복물의 응력분포에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 발거된 상악 제2소구치를 Micro-CT로 스캔한 후 3D-DOCTOR로 3차원 유한요소 모형을 제작하였다. 제작된 소구치 모형에 쐐기형 와동과 변형시킨 와동을 형성하고 각 와동을 탄성 계수가 서로 다른 혼합형 복합레진 또는 흐름성 복합레진으로 수복하였다. 수복 전, 후 협측교두와 설측교두에 500N의 하중을 가한 후 응력분포를 ANSYS 프로그램을 이용하여 주 응력 분석법으로 평가한 결과 치아 및 수복물에 위해한 인장응력을 고려할 때 탄성계수가 높은 재료로 와동저선각을 수복하고 교합측변연과 치경부측 변연은 탄성계수가 낮은 재료로 수복하는 혼합수복법이 쐐기형 비치경부병소의 수복에 있어 가장 유리하였다.

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신양천 하천수정화 연못시스템의 처리수준 및 연못반응 (Treatment Level and Reactions of a Treatment Pond System Purifying Sinyang Stream Water)

  • 양홍모
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.1-12
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    • 2005
  • Treatment level and pond reactions of a pond system were examined from May to October 2002. The system was constructed in July 2000 for purifying water of Sinyang stream that flows into Koheung Estuarine Lake located in the southern part of the Korean Peninsula. The system was composed of a primary and a secondary pond in series and established on the rice field near the lake. Water pumped from the stream was funneled into the primary pond, whose effluent was discharged into the secondary pond by gravity flow. Effluent from the secondary pond was funneled into wetlands. About 130 $m^3$/day of water was pumped into the primary pond and detention time of the primary and secondary pond was about 2 days. DO from the surface to the 1.0 m depth of the primary and secondary pond was in the rage of 5.2 to 11.0 mg/L and 4.3 to 0.7 mg/L, respectively. DO at the bottom layer of the primary pond was 0 mg/L and that of the secondary pond ranged 3.0~4.7 mg/L. The primary pond functioned as a facultative pond and the secondary as an aerobic one. The temperature difference between the surface and bottom layers of the ponds in August was about $2.5^{\circ}C$ and that in May and October was about $1.0^{\circ}C$. Thermocline was observed in the primary pond during the high ambient temperature of August. The sludge depth of the primary pond in May, August, and October was 2.4, 1.9, and 2.2 cm, respectively. That of the secondary pond was 1.2, 1.0, and 1.1 cm, respectively. SS, $BOD_5$, T-N, and T-P concentrations in influent averaged 16.64, 6.71, 6.21, and 0.23 mg/L and those in effluent from the primary pond averaged 11.48, 4.97, 4.81, and 0.17 mg/L, respectively. The removal rates of the primary pond for SS, $BOD_5$, T-N and T-P were 31%, 26%, 22%, and 24%, respectively. Average concentrations of SS, $BOD_5$, T-N, and T-P in effluent from the secondary pond were 9.81, 4.07, 4.03, and 0.14 mg/L, respectively and the abatement rates of the secondary pond for SS, $BOD_5$, T-N and T-P were 20%, 12%, 13%, and 15%, respectively. SS, $BOD_5$, T-N and T-P concentrations in effluent from the primary pond were significantly low(p=0.001) when compared with those from the secondary one.

분산지역 및 농촌마을 하수처리를 위한 자연정화 고도처리 공법 개발 (Development of Natural and Ecological Wastewater Treatment System for Decentralized Regions and Rural Communities)

  • 김성배;권태영;한정윤;윤춘경
    • 생태와환경
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    • 제39권4호통권118호
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    • pp.489-497
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    • 2006
  • 본 연구에서는 우리나라의 분산지역 및 농촌마을의 하수처리를 위해 자연정화 고도처리 공법인 NEWS (Natural and Ecological Wastewater treatment System)를 적용하였다. 고친수성 biofilter를 사용하여 고형물질과 유기물질을 제거하였으며, 인공습지를 이용하여 영양물질을 제거하였다. 장지적으로 안정성을 갖으며, 부지면적과 효율 면에서 기계적인 공법과 경쟁할 수 있는 자연정화 고도처리공법을 개발하고자 고친수성 biofilter와 상하흐름형 인공습지를 조합하여 (NEWS)처리효과를 검토하였다. 본 처리시설을 적용한 결과 COD를 제외한 수질항목에서 높은 제거율을 나타내었다. Biofilter 유출수는 국내 수질기준을 만족시키지 못하였으나, 인공습지를 거쳐 처리된 최종 유출수는 수질기준을 만족시켰다. BOD, SS, TN, TP의 유입부하량과 제거량과의 관계를 회귀분석 한 결과 결정계수는 각각 0.998, 0.999, 0.919, 0.919로 매우 높은 상관성을 나타냈다. 동절기 효율저하의 문제점을 해결하기 위해 연구시설의 지붕을 투명 폴리카보네이트 글라스로 설치하여 난방을 하지 않는 온실을 도입하고, 12-2월 동안 겨울철 처리장 실내 ${\cdot}$ 외 온도차이를 측정한 결과 처리장실내온도가 실외 온도보다 최고 $20^{\circ}C$까지 높게 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 자연생태학적 하수고도처리공법인 NEWS는 유기물질과 영양물질 처리공정을 분리하여 처리효율을 높일 수있으며, 국내의 분산지역 및 농촌마을의 하수처리에 적용가능성이 높을 것으로 판단된다.

지반 동적거동모델에 따른 부지응답해석 영향연구 (Effect of Cyclic Soil Model on Seismic Site Response Analysis)

  • 이진선;노경도
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.23-35
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    • 2015
  • 전단파괴 이전 지반의 동적비선형거동특성은 일반적으로 함수형 피팅모델과 Masing 법칙을 이용하여 수치해석프로그램에 사용된다. 그러나 대부분의 함수형 피팅모델은 특정 전단변형률 영역에서 실험결과 대비 전단탄성계수와 감쇠비의 오차를 유발하는 것이 일반적인 현상이다. 이러한 오차의 원인은 현재 피팅모델로 표현하기 어려운 지반재료의 고유 특성에 기인할 수 있다. 지금까지 상기 문제를 해결하기 위하여 몇몇 피팅모델이 제안되었으나, 오차의 영향이 지진 시 부지응답해석에 미치는 영향은 아직까지 구체적으로 검토된 바는 없다. 본 논문에서는 상기 영향 검토를 응답이력해석을 통하여 실시하였다. 세 개의 서로 다른 함수형 피팅모델을 이용하여 부지응답해석을 시행하였으며, 그 결과는 동적원심모형시험 결과의 원형 계측치를 기준으로 검증을 실시하였다. 실험과 해석 간의 오차는 입력지진 크기가 증가함에 따라 커짐을 알 수 있었다. 저-중간 강도의 입력지진 범위에서 함수형 피팅모델에 따른 해석의 정확도 차이는 실용적인 측면에 있어서 큰 차이가 나지 않음을 알 수 있었다.

무절개 수술을 이용한 맞춤형 지르코니아 지대주의 즉시 장착 증례 (Immediate Connection of Customized Zirconia Abutment Using Flapless Guided Surgery: A Clinical Report)

  • 이경제;최병호;김희준;정승미
    • 구강회복응용과학지
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    • 제28권2호
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    • pp.201-212
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    • 2012
  • 임플란트 주위조직과 치아 주위조직은 조직학, 형태학적으로 유사한 면이 있다. 특히 functional ankylosis라 불리는 티타늄과 연조직의 직접적인 상피부착은 치아주위 조직의 접합상피처럼 염증세포의 치근단으로의 이행 및 그로 인한 골흡수를 막는 역할을 한다. 그러나 반복적인 지대주의 착탈은 임플란트 주위 연조직의 mucosal barrier를 파괴하여 골흡수를 야기할 수 있다. 만일 지대주의 반복적인 착탈 없이 수술 시에 보철 지대주를 채결한다면 골흡수의 양을 줄일 수 있을 것이다. 이는 기존의 수술방법으로는 한계가 있었으나 Cone Beam Computed Tomography(CBCT)를 이용한 guided surgery를 이용함으로써 임플란트 식립의 3차원적 정확성의 비약적인 향상으로 이런 술식이 가능하게 되었다. 본 증례는 정밀한 CBCT를 통한 분석 후 지르코니아 맞춤 지대주를 미리 제작하고 수술 시에 즉시 지대주와 임시보철물을 연결한 경우로 임상적으로 만족할만한 결과를 얻어 이를 보고하는 바이다.

Local Drug Delivery System Using Biodegradable Polymers

  • Khang, Gil-Son;Rhee, John M.;Jeong, Je-Kyo;Lee, Jeong-Sik;Kim, Moon-Suk;Cho, Sun-Hang;Lee, Hai-Bang
    • Macromolecular Research
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    • 제11권4호
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    • pp.207-223
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    • 2003
  • For last five years, we are developing the novel local drug delivery devices using biodegradable polymers, especially polylactide (PLA) and poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) due to its relatively good biocompatibility, easily controlled biodegradability, good processability and only FDA approved synthetic degradable polymers. The relationship between various kinds of drug [water soluble small molecule drugs: gentamicin sulfate (GS), fentanyl citrate (FC), BCNU, azidothymidine (AZT), pamidronate (ADP), $1,25(OH)_2$ vitamin $D_3$, water insoluble small molecule drugs: fentanyl, ipriflavone (IP) and nifedipine, and water soluble large peptide molecule drug: nerve growth factor (NGF), and Japanese encephalitis virus (JEV)], different types of geometrical devices [microspheres (MSs), microcapsule, nanoparticle, wafers, pellet, beads, multiple-layered beads, implants, fiber, scaffolds, and films], and pharmacological activity are proposed and discussed for the application of pharmaceutics and tissue engineering. Also, local drug delivery devices proposed in this work are introduced in view of preparation method, drug release behavior, biocompatibility, pharmacological effect, and animal studies. In conclusion, we can control the drug release profiles varying with the preparation, formulation and geometrical parameters. Moreover, any types of drug were successfully applicable to achieve linear sustained release from short period ($1{\sim}3$ days) to long period (over 2 months). It is very important to design a suitable formulation for the wanting period of bioactive molecules loaded in biodegradable polymers for the local delivery of drug. The drug release is affected by many factors such as hydrophilicity of drug, electric charge of drug, drug loading amount, polymer molecular weight, the monomer composition, the size of implants, the applied fabrication techniques, and so on. It is well known that the commercialization of new drug needs a lot of cost of money (average: over 10 million US dollar per one drug) and time (average: above 9 years) whereas the development of DDS and high effective generic drug might be need relatively low investment with a short time period. Also, one core technology of DDS can be applicable to many drugs for the market needs. From these reasons, the DDS research on potent generic drugs might be suitable for less risk and high return.

톤백 및 와이어철제파렛트 이용에 따른 양파의 수확후관리 효율성 증대와 경제성 평가 (Beneficial effects of ton-bag and wire-steel pallet on postharvest handling of onion and the cost evaluation)

  • 권영득
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.915-922
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    • 2017
  • 양파의 관행 수확과 저장 방식을 개선하여 벌크 상태로 수확하여 수송, 하역, 보관 및 저장할 수 있도록 톤백 및 와이어철제파렛트를 개발한 후 관행저장 방식과 벌크저장 후 저장성을 비교하고 그에 따른 노동투입시간 및 소요비용을 비교하여 양파의 산지물류비 절감 효과를 비교 분석하고자 하였다. 본 연구를 통해 개발된 톤백이 관행 톤백보다 길이방향 인장강도가 16% 높았으며, 개발한 와이어철제파렛트가 관행철제파렛트보다 약 10% 더 저장가능하고 차량 적재 효율도 2배 이상 향상되었다. 개발된 500 kg용 와이어 철제파렛트의 벌크저장과 관행 그물망 저장의 감모율에는 차이가 없었으나, 1,000 kg 이상 많은 양을 저장할 경우 와이어철제파렛트 벌크저장은 관행저장보다 감모율이 3.7% 높아 적합하지 않는 것으로 나타났다. 톤백을 이용한 벌크 수확이 관행 망 수확보다 노동시간이 50.1% 그리고 총 투입비용은 46.1% 감소할 수 있는 것으로 나타났다. 와이어철제파렛트를 적용한 벌크저장이 관행저장보다 총 저장비용이 28.8% 감소하였으며, 2016년 양파생산량(1,298,749톤)의 30%를 와이어철제파렛트 벌크저장으로 대체할 경우 연간 183억 원을 절감할 것으로 추정된다. 따라서 현재 산지업체들의 와이어철제파렛트를 조기 도입하여 정착시키면 전국적으로 노동력 및 비용 절감에 상당한 효과가 있을 것으로 판단된다.