• 제목/요약/키워드: optimal shapes

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핫블로우 포밍을 이용한 고강도 알루미늄 루프 사이드 레일 설계 (Design of Roof Side Rail by Hot Blow Forming using High Strength Aluminum)

  • 김민기;이정흠;고대철
    • 소성∙가공
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    • 제32권6호
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    • pp.311-320
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    • 2023
  • Recently, lightweight of automotive parts has been required to solve environmental problems caused by global warming. Accordingly, research and development are proceeded on manufacturing of parts using aluminum that can replace steel for lightweight of the automotive parts. In addition, high strength aluminum can be applied to body parts in order to meet both requirements of lightening and improving crash safety of vehicle. In this study, hot blow forming of roof side rail is employed to manufacturing of the automotive parts with high strength aluminum tube. In hot blow forming, longer forming times and excessive thinning can be occurred as compared with conventional manufacturing processes. So optimization of process conditions is required to prevent excessive thinning and to uniformize thickness distribution with fast forming time. Mechanical properties of high strength aluminum are obtained from tensile test at high temperature. These properties are used for finite element(FE) analysis to investigate the effect of strain rate on thinning and thickness distribution. Variation of thickness was firstly investigated from the result of FE analysis according to tube diameter, where the shapes at cross section of roof side rail are compared with allowable dimensional tolerance. Effective tube diameter is determined when fracture and wrinkle are not occurred during hot blow forming. Also FE analysis with various pressure-time profiles is performed to investigate the their effects on thinning and thickness distribution which is quantitatively verified with thinning factor. As a results, optimal process conditions can be determined for the manufacturing of roof side rail using high strength aluminum.

복합 링크기구를 이용한 주방 상부장 설계 (Design of kitchen cabinet using complex link mechanism)

  • 임건혁;심기범;심훈;장지원;김상현
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권6호
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    • pp.429-434
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    • 2023
  • 주방 상부장은 주방 도구들을 수납하기 위한 필수적인 가구이지만, 높은 위치에 설치 및 고정되어 있어 상부장의 2층 또는 3층처럼 높은 곳에는 사람의 손이 접근하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 상부장의 기능을 유지하면서 사용자가 물건을 손쉽게 꺼내거나 보관할 수 있도록 높이 조절 기능이 추가된 상부장 구조를 제안한다. 사용자 편리와 안전을 위해 상부장 전체가 아닌 개별 층이 하강하도록 하였으며 선택한 층이 한 번의 동작으로 사용하기 편리한 높이까지 내려올 수 있도록 적절한 복합 링크기구를 설계하였다. 또한, 하강 과정에서 층이 기울어지거나 층간 간섭을 방지할 수 있는 최적의 하강 경로를 설정하였으며 이를 구현하기 위해 적절한 링크 길이와 조인트 위치 및 구속조건을 선정하였다. 보관된 물건들의 하중을 지탱할 수 있도록 FEA 해석을 통해 기구 장치에 대한 안정성을 검증하였으며 실제 제작을 통해 높이 조절 상부장의 정상 작동 여부를 확인하였다.

A Comparative Study on the Effects of Three Types of Pillows on Head-neck Pressure Distribution and Cervical Spine Alignment

  • Kyeong-Ah Moon;Ji-Hyun Kim;Ye Jin Kim;Joo-Hee Park;Hye-Seon Jeon
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.8-17
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    • 2024
  • Background: Sleep accounts for approximately one-third of a person's lifetime. It is a relaxing activity that relieves mental and physical fatigue. Pillows of different sizes, shapes, and materials have been designed to improve sleep quality by achieving an optimal sleep posture. Objects: This study aimed to determine which pillow provides the most comfortable and supports the head and neck during sleep, which may enhance sleep quality. Methods: Twenty-eight healthy adults (19 males and 9 females) with an average age of 29 years participated in this cross-sectional study. This experiment was conducted while the participants laid down for 5 minutes in four different pillow conditions: (1) no pillow (NP), (2) neck support foam pillow (NSFP), (3) standard microfiber filled pillow (SFP), and (4) hybrid foam pillow (HFP). The head-neck peak pressure, cranio-vertebral angle in supine (CVAs), cranio-horizontal angle in supine (CHAs), chin-sternum distance (CSD), and muscle tone of sternocleidomastoid were analyzed using one-way repeated measures analysis of variance (ANOVA). The significance level was set at p < 0.05. Results: The head-neck peak pressure was the highest in the NSFP condition, followed by the NP, SFP, and HFP conditions. The CVAs, CHAs, and CSD of the SFP were lower than those of the other pillows. Muscle tone was the highest in the NP condition, followed by the of NSFP, HFP, and SFP conditions. The participants subjective comfort level in both the supine and side-lying postures was highest in the HFP condition, followed by the SFP and NSFP conditions. Conclusion: This study can be used to establish the importance of pillow selection for high-quality sleep. The results of this study, suggest that a hybrid pillow with a good supportive core and appropriate fluffiness can maintain comfort and correct cervical spine alignment during sleep.

A Comparison of Item Characteristics and Test Information Between the K-MMSE~2:SV and K-MMSE

  • Jihyang Kim;Seungmin Jahng;SangYun Kim;Yeonwook Kang
    • 대한치매학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.117-126
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    • 2024
  • Background and Purpose: The Korean-Mini Mental State Examination, 2nd edition (K-MMSE~2) was recently released. This study aimed to determine whether the K-MMSE~2: Standard Version (K-MMSE~2:SV) had the same test characteristics as the K-MMSE. Methods: A total of 1,514 healthy community-based participants aged 19 to 90 years were administered the K-MMSE~2:SV Blue Form along with the language items from the K-MMSE. The item and test characteristics and test information for the K-MMSE~2:SV and K-MMSE were compared using Item Response Theory analysis. Results: Item discriminations for the K-MMSE~2:SV and K-MMSE were above the moderate range for all items except Recall. Most of the items on the K-MMSE~2:SV and K-MMSE had item category difficulty in the very easy or easy range. The test information curve (TIC) showed that the K-MMSE~2:SV and K-MMSE provide almost the same amount of information (27.86 vs. 28.44), with both tests providing the most information at an ability level of -1.57. The generalizability (G) coefficient for the K-MMSE~2:SV and K-MMSE was 0.99. Conclusions: These results indicate that the K-MMSE~2:SV and K-MMSE are equally optimal tests for screening for mild cognitive impairment and early dementia. Given that the amount of test information provided by the two tests was almost identical, the shapes of the TICs were very similar, and the G coefficient was close to 1, we can conclude that the K-MMSE and K-MMSE~2:SV are equivalent tests.

액체배양에서 느타리버섯균의 적합한 생장조건 구명 (Growth Condition of Liquid Culture by Pleurotus ostreatus)

  • 성재모;문희우;박동수
    • 한국균학회지
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    • 제27권1호통권88호
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    • pp.1-9
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    • 1999
  • 느타리버섯 8품종의 균사생장은 $25{\sim}30^{\circ}C$의 온도 범위와 $5.5{\sim}6.5$의 pH 범위에서 가장 우수하였다. 영양원의 선발시험에서 탄소원으로서는 황백당, 밀가루 및 옥수수가루가, 그리고 질소원으로서는 대두분이 공시균주의 균사생장이 가장 우수하였다. 농업적으로 이용성이 우수한 황백당 3%, 대두분 0.3%, 인산칼륨 0.05%, 황산마그네슘 0.05%를 배지 조성으로 하는 농업용 액체배지를 선발하였다. 삼각플라스크 배양에서는 250 ml의 erlenmeyer flask에서 보다는 250ml의 shake flask에서 직경 6 mm의 균사절편을 2개 접종하여 배양액량 100ml에서 배양했을 때 공시균주의 균사체 생산이 우수하였다. 그리고 erlenmeyer flask에서 배양방법을 달리하여 느타리버섯의 균사를 배양하였을 때, $45^{\circ}$ 경사배양한 처리구에서 균사체 생산이 가장 우수하였으며, 길이 $50mm{\times}$ 직경 10mm의 유리막대를 넣고 배양한 처리구에서는 균체량이 가장 적었지만 펄프형의 균사생육을 유도할 수 있었다.

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스테인리스강을 사용한 분말 적층 용융 방식의 금속 3차원 프린터에서 제작된 물체의 최소 선폭 측정 (Measurement of minimum line width of an object fabricated by metal 3D printer using powder bed fusion type with stainless steal powder)

  • 손봉국;정연홍;조재흥
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.346-351
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    • 2018
  • 금속 3D 프린팅 기술은 레이저 빔의 초점에 금속분말을 주입하는 방식에 따라 대표적으로 PBF(Powder Bed Fusion)방식과 DED(Direct Energy Deposition)방식으로 나뉜다. DED 방식은 금속 분말 도포와 동시에 레이저를 조사하여 3차원 구조물을 제작하는 금속 3D 프린팅 기술이고, PBF 방식은 일정 높이로 3차원 그래픽을 슬라이싱 한 후 한 층씩 금속 분말을 적층하여 레이저를 이용해 3차원 구조물을 제조하는 방식이다. DED 방식을 사용하면 레이저 클래딩, 금속 용접 등에는 강점을 가지지만 3D 형상을 제작할 경우 밀도가 낮아지는 문제점이 발생한다. DED 방식에서의 구조체 밀도 문제를 해결하기 위해 PBF 방식을 도입하면 상대적으로 밀도가 높은 3차원 구조물을 제작하는데 용이하다. 본 논문에서는 갈바노 스캐너와 광섬유로 전송되는 Nd:YAG 레이저 빔을 이용한 약 $30{\mu}m$ 크기의 스테인리스 강 분말을 이용하는 PBF 방식의 3차원 프린터를 제작하고, 이를 이용하여 얇은 금속 구조물을 제작하였다. 또한 레이저의 조사 횟수, 출력, 초점 크기, 스캐닝 속도에 따른 선폭의 최적조건을 찾았으며, 그 결과 최적 조건은 레이저 조사 횟수 2회, 출력 30 W, 초점 크기 $28.7{\mu}m$, 스캐닝 속도 200 mm/s에서 최소 선폭은 약 $85.3{\mu}m$로 측정되었다.

공간 데이터베이스 시스템을 위한 액세스 구조의 물리적 데이터베이스 설계 기법 (A Physical Database Design Method for Access Structures of Spatial Database Systems)

  • 이종학;박병권
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제9D권2호
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    • pp.203-214
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    • 2002
  • 본 연구에서는 공간 데이터베이스 시스템에서 변환기법을 이용한 공간 액세스 구조에 대한 물리적 데이터베이스의 설계기법을 제안한다. 지금까지 공간 액세스 구조에 대한 많은 연구가 수행되어 왔으나 공간의 물리적 데이터베이스 설계의 측면에서의 연구는 수행된 바가 없다. 본 논문에서는 먼저 원공간(original space)에 주어지는 모든 광간 질의가 변환기법에 의한 변환공간에서는 한 가지 형태의 범위 질의로 변환되는 특징이 있음을 보인다. 그리고 변환공간상에서 이 범위 질의가 위치하는 질의 영역의 모양과 데이터 페이지가 위치하는 페이지 영역의 모양 사이의 관련성을 이용하여 질의처리의 성능을 향상시킬 수 있는 공간 액세스 간조의 최적 구성 기법을 제안한다. 또한, 성능평가를 위하여 공간 액세스 구조의 하나인 MBR-MLGF를 이용하여 다양한 질의 패턴과 데이터 분포에 대하여 제안된 설계기법을 적용한 실험 결과를 제시한다. 실험 결과에 의하면, 제안된 기법은 주어진 질의 패턴에 따라 최적의 MBR-MLGF를 구성할 수 있으며, 이차원 원공간에 대하여 변환공간으로 일반화한 사차원 질의 영역의 구간비가 1 : 16 : 256 : 4096인 경우, 기존의 순환 분할 기법에 비해 질의처리의 성능이 다섯배 이상으로 향상된다. 이러한 질의처리 성능의 향상은 제안된 물리적 데이터베이스 설계기법이 매우 유용함을 나타내는 것이다.

위상 최적설계를 활용한 캔틸레버식 헬리데크 경량화 연구 (A Study on Lightweight Design of Cantilever-type Helideck Using Topology Design Optimization)

  • 정태원;김병모;하승현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.453-460
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    • 2017
  • 해양구조물 등에서 해상 현장과 육상시설 사이에 물자나 운용 인력을 수송하기 위한 수단으로 헬리콥터가 주로 이용된다. 헬리데크는 헬리콥터가 해양구조물에 착륙하기 위해 필수적으로 탑재되는 구조물로서, 해양구조물의 종류나 탑재되는 위치 등에 따라 다양한 형태의 헬리데크가 존재한다. 그 중에서 캔틸레버식 헬리데크는 해양구조물의 탑사이드 공간 확보에 용이하며, 헬리콥터와의 충돌 등의 미연의 사고로부터 보다 안전하다. 본 논문에서는 캔틸레버식 헬리데크를 연구대상으로 선정하고, 이를 구성하고 있는 하부 트러스 구조에 대해서 위상 최적설계를 적용하였다. 또한 상용 구조해석 프로그램을 이용하여 유한요소 모델을 생성하고, 다양한 착륙 상황과 풍하중을 적용하여 구조해석을 수행하였다. 이를 바탕으로 헬리데크의 각 구조 부재에 발생하는 응력이 사용 재료의 허용응력을 넘지 않도록 부재의 세부 단면 치수를 결정하여, 보다 안전하면서도 경량화된 헬리데크 설계를 얻을 수 있다.

파형강판의 최적단면 결정 (Determination of Optimal Section for Corrugated Steel Plates)

  • 나호성;최동호;유훈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.5-12
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    • 2011
  • 본 연구는 국내에서 사용되고 있는 대표적인 파형강판 단면에 대하여 구조적 성능을 검토해 본 후, 현재 국내 제강업체에서 생산 가능한 최대 강판 폭을 고려한 최적 형상의 파형강판 단면을 제안하였다. 파형강판 단면의 검토에는 AISI(1986)를 사용하여 강판의 전단력과 모멘트를 고려하여 최적 단면의 역학적 한계를 정하였고, 성형성과 형상, 성형 후의 강판의 폭과 성형 전의 강판의 폭의 비율을 고려하여 기하학적 한계를 정하였다. 기존 파형강판에 본 연구에서 개발한 최적단면 탐색 알고리즘을 적용하여 강판의 성능을 검토 해본 결과, 굽힘반지름이 76mm이고, 내부굽힘각이 $50^{\circ}$ 부근에서 허용하중과 단면이차모멘트가 가장 큰 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 현재 국내의 강판 제작성을 고려하여 강판폭 1,550mm, 길이 4,700mm의 SS490 강재를 사용하여 최적 단면 탐색 알고리즘을 적용한 결과, 기존 파형강판보다 두 배 이상의 성능을 발휘할 수 있는 새로운 단면들을 개발하였다.

동궐도에 보이는 궁궐정원의 조영수법 (A Study on Design Techniques of Palace Gardens presented in Donggwoldo)

  • 진상철
    • 한국전통조경학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.26-37
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    • 2015
  • 이 연구의 목적은 "동궐도" 에 담겨있는 모든 정원 요소를 각 원(院)별로 나누어 세밀하게 살펴봄으로써 궁궐정원의 조영특성 및 수법을 파악 하여 전통계승을 통해 현대 정원에 적용할 수 있는 방법을 모색하는 데에 있다. 연구 방법으로는 동궐도에 나타나 있는 궁궐정원의 모습을 정원 요소별로 관찰하여 특성을 파악하는 방법을 택하였다. 동궐도에 나타나는 정원 요소로 괴석과 연못, 건물과 마당, 경계와 영역, 수목 등이 있으며. 공간에서 확인되는 각 구성요소의 배치특성을 파악하여 다음과 같은 결과가 도출되었다. 입기의 경우 동궐도내의 원(院)은 명당 내부의 최적지를 선택하여 각각의 대지를 기존의 지형과 건물의 용도에 따라 적극적으로 자연을 변형하는 방식을 선택하였다. 식재는 궁궐을 조성하면서 기존 수목을 그대로 활용하여 원칙적인 식재 방법이나 수종의 선택 기준은 확인되지 않았다. 대칭식재를 한 점이 특징으로, 이러한 대칭식재 방법은 음양 표시의 작정관(作庭觀)으로 보인다. 수종의 선정에 있어서는 상징적 의미가 강한 수종을 선택하여 식재하였다. 지당은 궁궐정원에서 대부분 관념적, 추상적 형태를 상징하는 원형으로 나타나며, 중락(衆樂)의 장소로 빈번하게 사용되었음을 알 수 있었다. 한편 정자를 만드는 형식은 일정하지 않았고, 형태적으로는 삼각, 사각, 오각, 육각, 팔각 등에서 십자모양에 이르기까지의 다양하게 조성되었다. 괴석과 석함은 주로 침전 주위와 동궁처소 그리고 후원에 배치되어 있었다. 화계(花階)는 주로 침전의 후면 및 동궁전, 공주의 처소 등 주로 부녀자의 거처에 나타난다. 취병(翠屛)은 자연과 단절하는 장벽이 아니라 선택적 인입을 하는 체와 같이 자연의 기를 안도하는 의도로 설치하였다. 우리나라의 정원은 구성방식에 있어서 서구나 중국의 경우와 매우 다른 특징을 가지고 있었다. 전반적으로 조선시대 궁궐정원은 형식에 있어서는 엄격한 유가적 규범이 적용되었고, 작정 수법은 신선사상을 많이 차용하였다. 그러면서도 소탈한 측면을 가지고 있는 점이 특징이다.