• 제목/요약/키워드: mass uncertainty

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FDS 모델을 이용한 메탄올 풀 화재의 질량연소플럭스 예측 (Predicting the Mass Burning Flux of Methanol Pool Fires by Using FDS Model)

  • 김성찬
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.12-18
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    • 2017
  • 본 연구는 FDS의 액체증발모델을 이용하여 메탄올 풀 화재의 질량연소플럭스를 예측하고 복사분율, 평균흡수계수와 같은 연료의 열적 물성값에 따른 영향을 평가하였다. 해석대상 풀의 직경은 5 cm에서 200 cm 사이이며 해석영역의 크기는 풀의 크기에 비례하여 구성하였다. 해석에 적용된 기준격자는 격자민감도 평가를 통해 결정되었으며 약 750,000개의 격자를 적용하였다. 메탄올 풀 화재에 대해 FDS 액체증발모델을 적용하여 계산된 질량연소플럭스는 해석대상 풀 직경에 따른 천이특성을 잘 나타냈으며 전체적으로 실험편차 내에서 기존 실험과 일치된 결과를 예측하였다. 질량연소플럭스는 복사분율 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며 풀의 직경이 작은 경우 평균흡수계수의 영향이 상대적으로 크게 나타났다.

고성능 자동피킹 시스템을 위한 선형 유도 모터의 고이득 관측기 기반의 강인 추종 제어 (High Gain Observer-based Robust Tracking Control of LIM for High Performance Automatic Picking System)

  • 최정현;김정수;김상훈;유동상;김경화
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.7-14
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    • 2015
  • 고정밀도와 고속응성의 물류 이송을 위한 자동피킹 시스템 (Automatic Picking System; APS) 구동용 선형 유도 모터 드라이브의 설계 기법 및 고이득 관측기 기반의 강인 속도 제어 기법이 제안된다. APS에 존재하는 외란추력, 질량 및 마찰계수 등의 기계적 파라미터 불확정성은 시스템의 속도 제어 성능에 직접적인 영향을 주며 이러한 불확정성 하에서도 강인한 속도 응답 성능을 보유하는 속도 제어기가 요구된다. 시스템의 불확정성을 효과적으로 추정할 수 있는 고이득 관측기를 통해 외란이 추정되며 시스템의 불확정성을 제거하기 위해 추정된 외란이 제어입력에 전향제어 방식으로 보상된다. 기존의 외란 관측기가 질량 변화에 기인한 시변 외란을 효과적으로 보상하는 데에 한계가 있는 반면 제안된 속도 제어 시스템은 외란추력 및 질량 변화 하에서도 강인한 속도 추종 성능을 제공한다. 선형 유도 모터의 모델을 위한 Simulink 라이브러리가 상태방정식으로부터 개발되며 이를 활용한 Matlab - Simulink 기반의 비교 시뮬레이션을 통해 제안된 방식이 강인한 속도 응답 성능을 가지며 고정밀도와 고속응성을 요구하는 APS에 적합함이 입증된다.

Purity assignment of 17β-estradiol by mass balance method

  • Lee, Hwa-Shim;Oh, Kwang-Hoon
    • 분석과학
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    • 제30권5호
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    • pp.226-233
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    • 2017
  • In general, quantitative chemical analysis in various areas including food, the environment, in vitro diagnostics, etc., requires traceability in order to increase the reliability of the measurements. Measurement traceability is a property of an unbroken chain of comparisons relating an instrument's measurements to SI units. Purity analysis is the first process for establishing traceability to SI units in chemical measurements. The purpose of this study is to develop and validate a method of purity assignment for establishing the traceability of $17{\beta}$-estradiol measurements in an in vitro diagnostics field. The establishment of this method is very important as it can be applied to the development of CRM and to the analysis of the purity of other hormones. The method of assignment of the purity of $17{\beta}$-estradiol was developed using the mass balance method and was validated through participation in an International comparison. In the mass balance method, impurities are categorized into four classes as follows: total related structure impurities, water, residual organic solvents, and nonvolatiles/inorganics. In this study, total related structure impurities were characterized by a gas chromatography-flame ionization detector (GC-FID) and a high-performance liquid chromatography-ultraviolet (HPLC-UV) detector, water content was determined by a Karl-Fisher coulometer, and total residual solvents and nonvolatiles/inorganics were checked simultaneously by thermogravimetric analysis (TGA). The purity of the $17{\beta}$-estradiol was 985.6 mg/g and the expanded uncertainty was 2.1 mg/g at 95% confidence. The developed method can be applied to the development of certified reference materials, which play a critical role in traceability.

보강판(補剛板)의 접수진동(接水振動) (Flexural Vibration of Stiffened Plates in Contact with Water)

  • 김극천;이기표;이현엽
    • 대한조선학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.11-16
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    • 1980
  • For vibration analysis of stiffened plates the orthotropic plate analogy is commonly accepted. As to stiffened plates in contact with water, however, there is still much uncertainty in estimation of the added mass because of the lack of direct methods. The authors, considering that for added mass of plates there are many reliable data derived theoretically or experimentally available, suggest a method to estimate the added mass of a stiffened plate by combining the mass increase factor, $\beta$, of an equivalent orthotropic plate and the correction factor, $\kappa$, for the effects of stiffeners. The latter is to be derived from systematic experimental investigations. Then, the natural frequency in water, f', can be calculated from that in air, f, by the equation $f'=f/\sqrt{1+\kappa\beta}$. To investigate practical applicability of this method, a systematic experiment was carried out with five uniaxially stiffened plates. Each of them had a plate of same size, $600mm{\times}600mm{\times}3.2mm$, but stiffeners of different size in the web-depth, 41.6mm, 51.2mm or 66.8mm and of different spacing 75mm, 100mm, or 150mm. Natural frequencies were measured under simply supported-edge conditions in both air and water, and corresponding $\kappa$ values derived. In spite of wide variations of web-depth and spcae of stiffeners, the experimental results show that the diversity of $\kappa$ values is not remarkable; mean values of $\kappa$ are 1.31 with standard deviation of 0.025 for the first modes and 1.27 with that 0.077 for the second modes. Hence, the authors concluded that the above $\kappa$ values can be used generally for the cases of uniaxially stiffened plates both sides of which contact with water, and that $\kappa$ values of general use for the cases of cross-stiffened plates may also be obtainable from similar experiments.

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불확실성을 고려한 동조질량 감쇠기(TMD) 시스템의 다자유도 슬라이딩 모드 지진동 제어 (Seismic Control of Tuned Mass Damper System with MDOF Sliding Mode Control Accounting for the Uncertainties)

  • 이진호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.235-242
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    • 2011
  • 지진동에 대처하기 위한 구조물의 능동제어기를 설계할 때, 모델링의 오차 및 외란의 불확실성을 무시하고 진행하면 제어성능이 크게 퇴화될 수 있다. 심지어 시스템 전체가 불안정하게 되어 제진이 불가능하게 될 가능성도 배제할 수 없다. 본 연구의 목적은 슬라이딩 모드제어기(SMC)라 불리는 비선형제어기의 제어성능을 TMD가 장착된 구조물에 설계하여 그 적용 가능성을 검토하는 것이다. 이때 가진 외란은 FFT 해석으로 탁월주파수를 분석한 3개의 지진동이다. SMC로 제어한 결과, 구조물의 질량과 강성이 ${\pm}30%$ 섭동되어도 강인성을 유지하고 있음을 확인할 수 있었다. 다만, 오버슈트가 증대되고 정정시간이 증가하는 등 과도응답성능은 다소 퇴화되는 것을 확인할 수 있었다. 전반적으로 SMC는 모델링 및 외란의 불확실성에 대해 강인함을 유지하고 지진동을 효과적으로 제어하는 능동제어법으로 TMD 구조물과 결합시켜 지진동제어에 적용해 볼 수 있는 유용한 기법이라 판단된다.

동위원소희석 액체크로마토그래피 질량분석법에 의한 분유 내 콜레스테롤의 정량 (Quantitative analysis of cholesterol in infant formula by isotope dilution liquid chromatography-tandem mass spectrometry)

  • 안은정;이화심;김병주;이계호
    • 분석과학
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    • 제28권6호
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    • pp.460-466
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    • 2015
  • 분유 내 콜레스테롤을 정량분석하기 위한 일차분석법으로 동위원소희석 질량분석법을 개발하였다. 내부표준물질로 콜레스테롤-d4를 사용하여 분유에 첨가하였다. 분유에 지방산과 에스테르형태로 결합되어 있는 콜레스테롤을 자유 콜레스테롤로 바꾸어주기 위해 비누화과정을 수행하였다. 비누화과정은 반응온도, 반응시간, 사용한 KOH의 농도에 따라서 최적화하였으며, 그 결과로 분유시료 0.1 g에 대해 70 ℃에서 180 분 동안 8 M의 KOH 0.8 mL를 첨가하여 반응을 진행시키는 최적화조건을 확립하였다. 이와 같은 조건으로 실험을 진행하여 재현성은 0.23%, 확장불확도는 95%의 신뢰범위에서 1.9%로 추정되었다. 확립된 동위원소희석 질량분석법의 유효화를 위해 분유내에서 콜레스테롤의 인증값을 가지는 NIST SRM을 측정하였고 이 결과가 인증값과 불확도 범위내에서 일치하는 것을 확인하였다.

산악 지역 내 터널 굴착 시 단열 암반 내 지하수 유동 분석 (Numerical Analysis of Groundwater Flow through Fractured Rock Mass by Tunneling in a Mountainous Area)

  • 김형수;이주현;안주희;안규천;윤운상
    • 터널과지하공간
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    • 제16권4호
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    • pp.281-287
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    • 2006
  • 산악 지형 내 터널 굴착에 따른 지하수 유입은 실제 암반 내 발달한 절리 및 파쇄구간을 따라 유동하는 지하수에 의해 발생한다. 이러한 현상을 보다 합리적으로 분석하기 위해 정밀 지반조사 물리탐사 및 시추 탐사 등의 분석 결과를 토대로 모델영역을 선정하고 대표 절리군 1, 2 및 3을 선택하였다. 3차원 절리망을 생성하기 위해 프로그램(FracMan)을 이용하였고 불확실성을 줄이기 위해 확률적 통계기법 중 하나인 Monte Carlo Simulation 을 적용하였다. 수리특성을 파악하기 위해 실시한 불연속면 수리특성 시험 양수시험 및 수압시험 결과 대표 절리군 1, 2 및 3의 투수량 계수($T_f$)는 각각 $9.60{\times}10^{-6},\;7.35{\times}10^{-6}$$1.01{\times}10^{-5}m^2/s$ 이였다. 모델 영역의 수리적 초기조건을 파악하기 위해 지하수 연속체 프로그램(Visual MODFLOW)를 병행하여 적용하였다. 지하수 불연속체 프로그램(MAFIC)을 이용하여 해석한 결과 터널내부의 단위 길이 당 유입량은 평균 $5.40{\times}10^{-1}m^3/min/km$, 표준편차 $3.04{\times}10^{-1}m^3/min/km$로 예측되었다. 이 결과를 토대로 터널 굴착에 따른 광역적인 지하수계 변화를 분석한 결과 $8.64{\times}10^{-2}{\sim}2.30{\times}10^{-1}m^3/min/km$로 기존 및 본 설계 적용 기준인 3.00 및 $2.00m^3/min/km$의 값보다 낮은 범위로 예측되어 터널 굴착 시 지하수 유입에 따른 공극수압의 변화에 따른 응력 변화가 적어서 터널 구조의 안정성에 미치는 영향이 적을 것으로 분석되었다.

EPR/알라닌 선량계를 이용한 치료용 선형가속기 정도관리 활용 연구 (Research on the use of Therapeutic Linear accelerator Quality Control using EPR/alanine Dosimeter)

  • 김윤하;김효진;강영록;이동연
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.239-248
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    • 2024
  • 방사선치료는 고에너지를 사용함으로 인체에 부작용이 발생할 수 있다. 이에 따라 적정 선량의 설정과 발생장치에서 만들어진 방사선에 대한 신뢰도를 확보하는 것이 중요하다. EPR/알라닌 선량평가는 물 동등성, 선량 응답 선형성과 낮은 페이딩 등의 장점이 있으므로 방사선치료 장비의 품질관리에서 유용하게 사용될 것으로 생각한다. 따라서 본 연구에서는 선형가속기 6 MV 에너지를 활용하여 알라닌의 질량에 따른 EPR/알라닌 선량평가의 신호와 선량반응곡선을 비교하였다. 조사된 알라닌 선량계의 EPR 신호를 통해 선량반응곡선과 1차 회귀방정식을 제작하였다. 이를 통해 질량에 따른 신호 크기와 선량반응곡선을 비교하고 선량반응곡선 측정 불확도를 통해 신뢰도를 확인하였다. 그 결과, 질량이 커짐에 따른 EPR 신호의 크기는 64.5 mg 기준으로 약 1.3배 증가하며, 선량반응곡선의 민감도도 커지는 것을 알 수 있었다. 측정 불확도는 5.84 ~ 8.93 % (신뢰구간 약 95 %, k=2)로 평가되었다. 본 연구를 통해 선형가속기의 품질보증과 품질관리에 EPR/알라닌 선량평가 시스템이 적용 가능할 것으로 생각된다.

Measurement of Cortisol in Human Serum by Isotope Dilution Liquid Chromatography/Mass Spectrometry and a Comparison through a Proficiency Testing

  • Lee, Hwa-Shim;Shin, Hye-Sun;Park, Sang-Ryoul;Park, Chang-Joon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권5호
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    • pp.1149-1154
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    • 2010
  • Liquid chromatography/mass spectrometry using isotope dilution method has been established as a primary method for the measurement of cortisol in human serum. Verification of this method was accomplished by the participation in Consultative Committee for Amount of Substance-Metrology in Chemistry (CCQM) pilot study. Two levels of cortisol certified reference materials were prepared and certified by the established method. They were used as sample materials for the proficiency testing. The expanded uncertainty in the measurement of cortisol in human serum was approximately 1.2% at 95% confidence level. The results of the proficiency testing showed a good precision among the participants, but some bias to the certified values. This means that commercial field laboratories should keep traceability chain to SI unit through available reference measurement procedures and/or available reference materials.

Prediction of rock fragmentation and design of blasting pattern based on 3-D spatial distribution of rock factor

  • 심현진;한창연;남현우
    • 지반과기술
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    • 제3권3호
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    • pp.15-22
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    • 2006
  • The optimum blasting pattern to excavate a quarry efficiently and economically can be determined based on the minimum production cost, which is generally estimated according to rock fragmentation. Therefore, it is a critical problem to predict fragment size distribution of blasted rocks over an entire quarry. By comparing various prediction models, it can be ascertained that the result obtained from Kuz-Ram model relatively coincides with that of field measurements. Kuz-Ram model uses the concept of rock factor to signify conditions of rock mass such as block size, rock jointing, strength and others. For the evaluation of total production cost, it is imperative to estimate 3-D spatial distribution of rock factor for the entire quarry. In this study, a sequential indicator simulation technique is adopted for estimation of spatial distribution of rock factor due to its higher reproducibility of spatial variability and distribution models than Kriging methods. Further, this can reduce the uncertainty of predictor using distribution information of sample data. The entire quarry is classified into three types of rock mass and optimum blasting pattern is proposed for each type based on 3-D spatial distribution of rock factor. In addition, plane maps of rock factor distribution for each ground level are provided to estimate production costs for each process and to make a plan for an optimum blasting pattern.

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