• 제목/요약/키워드: mechanical design

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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.

중공사 막을 이용한 급성호흡곤란증후군 환자용 폐 보조 장치의 설계와 평가 (Design and Evaluation of a Lung Assist Device for Patients with Acute Respiratory Syndrome using Hollow Fiber Membranes)

  • 이삼철;권오성;김호철;황영실;이현철
    • 멤브레인
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    • 제15권3호
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    • pp.224-232
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    • 2005
  • 생체 폐를 대신해서 임시적으로 제공하는 폐 보조 장치(LAD)의 사용은 기계 환기술의 단순화와 체외순환 막형 인공폐의 기능을 결합하여 급성호흡부전 환자에 적합하다. 본 연구에서의 주 관심은 폐 보조 장치에서의 막 진동 효율에 있었으며 정량적인 실험 측정은 혈액 용혈에 대한 막 진동 의존을 확인하기 위하여 실행하였다. 또, 혈액 용혈은 막 진동이 이루어질 때 한계 용혈의 가진 주파수 대에서 결정하였다. 최대 기체 전달율을 보이는 675의 중공사 막으로 이루어져 있는 유형 5의 가진 주파수에서 최대 진폭의 발생 및 중공사에 진동의 전달에 의해 최대 산소 전달율이 일어났다. 이 주파수가 혈류량에 가동 가능했던 제 2 형태의 공진 주파수가 되어 높은 각 혈류량 비에서 $25{\pm}5$ 헤르쯔까지 가진이 되었으며, 혈액 용혈은 $25{\pm}5$ 헤르쯔의 가진 주파수에서 상대적으로 낮았다. 따라서 우리는 이 폐 보조 장치의 한계 용혈 주파수가 $25{\pm}5$ 헤르쯔인 것으로 결정했다.

모바일용 저잡음 6축 관성센서 IC의 설계 (Design of a Low Noise 6-Axis Inertial Sensor IC for Mobile Devices)

  • 김창현;정종문
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권2호
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    • pp.397-407
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    • 2015
  • 본 논문에서는 최근 스마트폰이나 웨어러블 디바이스처럼 IoT/M2M 을 위한 여러 종류의 모바일 기기에 사용되는 센서 중에서 각속도를 검출하는데 사용되는 3축 자이로스코프 센서 IC와 가속도를 검출하는데 사용되는 3축 가속도 센서IC를 1 chip으로 하는 6축 관성센서 IC를 설계하였다. 특히 본 논문에는 자이로스코프 센서의 잡음을 분석하고 이를 효과적으로 제거하기 위한 구조를 제안하였다. 자이로스코프 센서는 가속도 센서, 지자기 센서와 더불어 사용자의 동작을 인식하고, 상대적 위치를 추정하기 위한 용도로 사용되는 센서이다. 위치를 추정할 때 사용되는 센서는 아주 작은 잡음이라도 오차로 누적되기 때문에, 정확도를 높이기 위해서 저잡음 IC 설계가 아주 중요한 요소이다. 본 논문에서는 자이로스코프 센서를 모델링하고 MEMS(micro-electro-mechanical system)와 회로에서 발생하는 잡음의 주파수 특성을 분석하여 이를 효과적으로 제거하기 위한 회로 구조를 제안하였으며, 초소형, 저전력 환경에서 사용 가능하면서 잡음 수준이 아주 낮은 3축 자이로스코프 센서와 3축 가속도 센서를 포함하는 6축 1 chip IC를 제작하였다. 제작된 IC는 자이로스코프 센서 잡음의 주요 원인이 되는 quadrature error를 효과적으로 제거하기 위한 회로 구조를 사용하였고, 0.18um CMOS공정을 이용하여 0.01dps/${\sqrt{Hz}}$의 자이로스코프 센서 잡음밀도를 가지는 IC를 제작하였다.

Nomoto모델을 이용한 선박의 선형 모델 분석 및 퍼지제어기 설계 (The linear model analysis and Fuzzy controller design of the ship using the Nomoto model)

  • 임대영;김영철;정길도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.821-828
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    • 2011
  • 본 논문은 자동항로 추적(Track keeping control), 자동조타(Automatic steering), 자동 접이안(Automatic mooring control) 등으로 구성된 자동운항 시스템 중 자동조타장치의 성능 개선 알고리즘 개발에 대해 다루고 있다. 자동조타는 풍력 또는 조력 등의 영향으로부터 선박의 설정 항로와 실제 침로와의 차이를 계산하여 설정된 항로를 유지하며 항해하므로, 조타에 소요되는 선원의 지속적인 항해로 인한 운전 부담을 경감시키고 불필요한 타조작에 의한 항로 이탈을 줄임으로써 항해거리 단축과 연료비용을 절약할 수 있는 시스템이다. 선박의 모델링을 위하여 Nomoto 모델에 근거하여 전달함수를 구하고, 조종성능(Manoeuvirng) 편리성을 고려하여 타각 입력에 대한 선수각 응답으로 표시된 선박의 4자유도만을 고려한 선형 모델을 제안하고 선박 자동조타장치의 최대각과 타각율을 고려하여 Fuzzy제어기를 설계 하였고 PID제어기로 성능을 비교 분석하였다.

리모델링 공사를 고려한 슬래브 구조물의 거동에 관한 해석적 연구 (An Analytical Study on the Behavior of Slab Structure Considering the Remodeling)

  • 최훈;주형중;이승식;윤순종
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.106-112
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    • 2010
  • 사회적 생활환경이 향상되고 안정됨에 따라 도시지역의 건설시장이 포화되고 있다. 신축 보다는 기존건물의 리모델링 혹은 유지관리를 통해 사용수명을 연장시키는 방안에 대한 연구가 활발하다. 국내의 경우에도 노후 구조물 등을 중심으로 이러한 논의가 활발히 이루어지고 있으며, 리모델링의 사회적 중요성은 점점 증가되고 있다. 노후 구조물의 리모델링 공사의 경우 구조도면 및 구조계산서 등이 없는 경우가 대부분이며, 개보수 및 구조변경 등 여러 가지 위해요인으로 인해 구조안정성에 대한 불확실한 요소를 내포한 상태에서 공사가 진행되고 있는 현실이다. 특히 슬래브의 경우 이러한 불확실한 상황을 반영하듯이 리모델링 공사과정 중 부적절한 하중이 작용하여 구조물이 파괴되는 경우가 종종 보고되고 있는 현실이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 제약적인 환경 속에서 좀 더 정확한 구조해석을 실시하고자 유한요소법을 사용하여 설계하중 하에서 유한요소의 종류 및 배근의 유무에 따른 슬래브의 해석결과를 비교분석 하였다. 또한, 해석결과를 실제 리모델링 시공현장에 적용하여 해체잔재 및 해체장비 운용, 또한 동바리 보강에 따른 슬래브의 구조안정성을 평가하였다.

Ethylene Glycol 유사체가 탈회된 상아질의 물리적 성질에 미치는 영향 (THE EFFECT OF ETHYLENE GLYCOL ANALOGS ON MECHANICAL PROPERTIES OF MOIST DEMINERALIZED DENTIN MATRIX)

  • 이경하;조영곤;이광원
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제31권4호
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    • pp.290-299
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    • 2006
  • 본 연구에서는 상아질의 항복인장강도 (UTS)나 탄성계수 (E)와 같은 물리적 특성이 적용된 용매틀의 각각에 대한 Hoy의 수소결합 용해도 매개변수에 반비례한다는 가설을 설정하고 실험한 결과 가설이 입증되었으며 이를 토대로 다음과 같은 결론을 유도하여 보았다. 첫째는 탈회된 상아질의 인장 특성 및 물성이 가해진 극성 용매의 수소결합능에 밀접히 연관되어 있다는 것이며, 둘째는 낮은 수소결합능을 가진 용매는 교원섬유 층 내에서 새로운 펩타이드간 수소결합을 유도함으로써 탈회된 상아질의 인장력 및 탄성계수를 증가시킨다는 결과이다. 셋째로는 이러한 결과들을 토대로 높은 수소결합능을 가진 용매들은 새로운 펩타이드간 수소결합의 형성을 차단하여 탈회된 상아질의 구조적 특성을 유지시킬 수 있다는 결론을 도출하였다.

경관훼손지의 생태적 복구방안에 관한 연구 (A Study on the Ecological Restoration Strategies for the Disturbed Landscapes)

  • 김남춘
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.28-44
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    • 1998
  • This study was conducted to suggest the ecological restoration strategies for the disturbed landscapes by theoretical study. Especially, it is aimed to suggest three objectives for restoration by using native plants ; (1) prevention or reduction of wind and water erosion, (2) provision of food and cover for variety of animal species, (3) improvement of the visual or aesthetic quality of disturbed sites. The main results were summarized as follows. 1. Cooperation between restoration ecologists and restoration practitioners is needed to delineate a scientific approach to restoration ; (1) Being aware of published literature that describes similar work and/or establish general principles. (2) Preparedness to carry out proper experiments to test ideas. (3) Preparedness to monitor fundamental parameters in a restoration scheme. (4) Providing information about the behavior of species. (5) Publish results. 2. There are three models of succession in theories of plant succession. The tolerance and facilitation models were recommended to ecological restoration. The inhibition model applies in most secondary succession, but the actual species which are introduced first may inhibit the germination and growth of slower-growing species, or they may prevent the growth of other species whose propagules arrive later. 3. The objectives of erosion control, wildlife habitat provision, and visual quality improvement are not mutually exclusive. However, many revegetation practices in the past have emphasized one of these aspects at the expense of the others. 4. A native plant community can be the model of ecological restoration. By stylization/abstraction of native plant community, trying to learn the most essential characteristics of community types - environmental factors ; dominant, prevalent, and "visual essence" species composition - in order to use such information in restoration. 5. After developing mass/spaces plan, match plant communities to the mass/space plan. In utilizing community grouping, there needs aesthetic ability to understand design elements. 6. Several hydrophytes such as Pennisetum saccharifluous, Themeda triandra, Cirsium pendulum show relatively good germination rates. In case of mesophytes and xerophytes, Arundinella hina, Artemisia princeps, Oenothera odorata and legumes seem to have quick-germinating abilities at barren sites. Pinus thunbergii, Rhus chinensis, Evodia daniellii, Alnus firma and Albizzia julibrissin can be considered as "late succession" woody plants because they show low germinating rates and slow growing habitat. 7. The seeds used for restoration should be collected within a certain radius of where it will be planted. Consideration in genetic issues in the collection and use of germplasm can increase the odds for successful restoration efforts. 8. The useful model in the "drift" pattern occurs so abundantly in naturally evolving landscapes. As one species diminishes in density, a second or third species are increased. Thus, dynamic interactions between species are created. Careful using of "drift phenomenon" in planting was recommended. 9. Virtually no stand of vegetation today is immune from the introduction and/or spreading of exotic species. Therefore, the perpetuation of a restored sites requires conscious monitoring and management. Thus, management would be the most important process in ecological restoration. 10. In order to keep the sites "natural", alternative management strategies would be applied in management ; Atenative management strategies are decelerating successional process, accelerating successional processes or modifying species composition. As management tools, mechanical, chemical, biological or environmental factor manipulation, e.g., fire could be used.

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생체모방기술을 응용한 감성의류용 구조발색사와 직물의 물성 (The Physical Property of the Structural Color Yarn and Fabric for Emotional Garment Using Biomimetic Technology)

  • 김현아;김승진
    • 감성과학
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    • 제15권1호
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    • pp.141-148
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    • 2012
  • 본 연구에서는 생체모방기술을 응용하여 감성의류용 구조발색사를 방사하고, 이를 사용하여 직물을 제직 감량 가공하여 이들의 발색성 및 촉감 물성을 측정하여 감성의류용 용도의 적용성을 확인하여 다음과 같은 연구결과를 얻었다. 삼각단면을 가진 37층의 폴리에스테르와 나일론을 교호로 적층한 구조발색사의 방사조건을 확립하였으며, 이 세 가지 사의 발색성을 multi angle spectro-photometer로 확인하였다. 그리고 이 사들로 제직한 구조발색 직물 세 가지의 겉보기 색차와 반사율을 분석한 결과, 700nm에서 400nm까지의 파장에서 발색성을 확인하였다. 또한, 직물의 밀도와 조직이 다른 세 가지 구조발색 직물을 제직하고 감량 가공 처리하여 직물 역학특성치에서 촉감을 측정한 결과, $100^{\circ}C$, 60분 감량 처리한 시료가 최적설계(194ends/in ${\times}$ 105picks/in) 및 감량 조건임을 확인할 수 있었다. 그리고 감량 처리 시 온도와 처리시간 증가에 따라 감량률이 13%에서 최대 23%까지 증가함을 확인할 수 있었다. 이때 직물의 신축특성, 굽힘강성 및 전단강성은 감소하며 압축특성은 증가하는 현상을 보였다. 그리고 최적설계조건인 1번 직물시료를 $100^{\circ}C$, 60분 감량 처리할 때 촉감이 가장 우수하며 일본 몰포 직물보다 더 우수한 촉감치를 얻었다.

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심부시추공 처분용기 재료로서 SiC 세라믹의 적합성 평가 (Evaluation of Silicon Carbide (SiC) for Deep Borehole Disposal Canister)

  • 이민수;이종열;최희주;유맑고밝게빛나라;지성훈
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.233-242
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    • 2018
  • 본 연구에서는 탄소강 심부시추공 처분용기가 가지는 고온에서의 물성 저하와 내부식성 문제 등을 해결하기 위하여, 열전도도가 우수한 SiC를 이용한 심부시추공 처분용기의 제작 가능성을 살펴보았다. 먼저 사용후핵연료 집합체 1다발을 수용할 수있는 심부시추공 처분용기를 설계하였으며, 설계된 처분용기는 내부 SiC 기밀용기와 취급 편의와 심부정치를 위한 외부 스테인리스 용기로 구성하였다. 그리고 SiC 세라믹 용기의 제작 가능성을 확인하기 위해, 1/3 규모의 소형 SiC 용기를 실제 제작하였다. 제작된 SiC 용기에서 시편을 추출하여 열전도도를 측정하였으며, KURT 지하 $70^{\circ}C$ 고온조건에서 3년간 내구성 시험도 실시하였다. 그 결과 SiC는 $100^{\circ}C$에서도 $70W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$ 이상의 열전도도를 보였으며, 내구성 시험 후에도 변화가 전혀 보이지 않았다. 따라서 SiC는 높은 열전도도와 우수한 내부식성을 갖고 있어, 심부시추공 처분용기 재료로 적합하다고 보았다.

AHP 기법을 적용한 부품국산화 제안요청서 정교화 연구 (A Study on the Elaboration of Request for Proposal of Localization Parts using AHP method)

  • 송형민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.35-44
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    • 2020
  • 본 연구는 국방기술품질원이 수행하는 핵심부품 국산화개발 지원사업의 제안요청서 정교화를 목적으로 한다. 제안요청서는 사업의 공고와 개발업체 선정, 개발품의 설계와 시험, 사업의 최종 평가와 규격화 등 부품국산화 사업의 전반에 걸쳐 가장 중요한 문서이다. 하지만 제안요청서가 사업 초기에 정교화 되지 않을 경우, 다양한 사유로 인해 잦은 변경이 이루어지면서 사업 실패의 위험이 증가하는 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 제안요청서의 정교화 필요성을 인지하고, 정량적인 정교화를 위해 AHP 기법을 적용하였다. 국산화개발품의 기계적/전기적 성능과 관련된 제안요청서의 8가지 요구사항과 각 요구사항별 3가지 정교화 방안을 계층화 구조로 설계하였고, 5점 척도의 AHP 기법을 적용하여 각각의 가중치를 산출하였다. AHP 설문조사는 부품국산화 사업에 참여하는 개발업체 인원 20명을 대상으로 실시되었고, AHP 설문결과의 일관성비율이 0.1 이하의 유효한 수준으로 나타났다. 산출된 가중치 중 가장 높은 값을 갖는 정교화 방안을 분류하고, 해당 정교화 방안의 해석 결과와 향후 연구방향을 제시하였다.