• 제목/요약/키워드: physical model investigation

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터널 지보구조 진단을 위한 초음파 스윕 발생원의 반사법 응용 가능성 연구 - 모형실험을 중심으로 - (Study on the Applicability of Reflection Method using Ultrasonic Sweep Source for the Inspection of Tunnel Lining Structure - Physical Modeling Approach -)

  • 김중열;김유성;신용석;현혜자
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.167-174
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    • 2001
  • Reflection method using ultrasonic source has been attempted to obtain the information about tunnel lining structures composed of lining, shotcrete, water barrier and voids at the back of lining. In this work, two different types of sources, i.e. single-pulse source and sweep source, can be used. Single-pulse source with short time duration has the frequency content whose amplitudes tend to be concentrated around the dominant frequency, whereas sweep source with long time duration denotes a flat distribution of relatively larger amplitude over a broad frequency band, although the peak to peak amplitude of single-pulse source wavelet is equivalent to that of sweep source one. In traditional seismic application, a single-pulse source(weight drop, dynamite) is typically used. However, to investigate the fine structure, as it is the case in the tunnel lining structure, the sweep wavelet can be also a desirable source waveform primarily due to the higher energy over a broad frequency band. For the investigation purposes of sweep source, a physical modeling is a useful tool, especially to study problems of wave propagation in the fine layered media. The main purpose of this work was using a physical modeling technique to explore the applicability of sweep source to the delineation of inner layer boundaries. To this end, a two-dimensional physical model analogous to the lining structure was built and a special ultrasonic sweep source was devised. The measurements were carried out in the sweep frequency range 10 ∼ 60 KHz, as peformed in the regular reflection survey(e.g. roll-along technique). The measured data were further rearranged with a proper software (cross-correlation). The resulting seismograms(raw data) showed quitely similar features to those from a single-pulse source, in which high frequency content of reflection events could be considerably emphasized, as expected. The data were further processed by using a regular data processing system "FOCUS" and the results(stack section) were well associated with the known model structure. In this context, it is worthy to note that in view of measuring condition the sweep source would be applied to benefit the penetration of high frequency energy into the media and to enhance the resolution of reflection events.

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자연유황 회복을 위한 댐 운영에 따른 금강의 물리서식처 변화 분석 (Investigation of the change in physical habitat in the Geum-gang River by modifying dam operations to natural flow regime)

  • 최병웅;장지연;최성욱
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권11호
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    • pp.985-998
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    • 2021
  • 일반적으로 상류의 댐은 하류 유황을 자연 상태에서 발전방류 조건으로 심각하게 변화시킨다. 본 연구에서는 물리서식처모의를 통하여 국내 조절하천에서 자연유황 패턴이 하류의 어류 서식처에 미치는 영향을 조사하였다. 연구 대상하도는 금강의 용담댐 하류 13.4 km 구간으로 설정하였다. 현장조사 결과, 대상하도에서 피라미, 쉬리, 그리고 끄리가 우점하고 있는 것으로 나타났으며, 이들이 전체의 70%를 차지하고 있는 것으로 파악되었다. 이중 끄리는 금강에 서식하는 토착어종이다. 이들 3종을 물리서식처모의를 위한 대상어종으로 선정하였다. 수리해석과 서식처모의를 위하여 2차원 천수방정식에 기반한 Nays2D 모형과 HIS 모형을 각각 사용하였다. 자연 유황에 따른 영향을 검토하기 위하여, 본 연구에서는 댐 유입 유량과 발전유량을 이용하였다. 물리서식처모의 결과, 자연유황 조건에서 대상하도의 복합서식처지수가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 BBA 방법을 이용하여 대상하도에 자연유황에 대한 댐 운영 시나리오를 제시하였다. 시나리오 1을 위하여 유입유량의 양과 지속기간을 고려하는 수문학적 방법을 이용하였고, 시나리오 2는 유입유량을 월별로 평균하여 구축하였다. 시나리오 1과 시나리오 2를 통해서 구현된 자연유황 조건이 발전방류에 비해 가중가용면적을 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 결과적으로 댐 운영을 자연유황 조건으로 변환시켜 방류하였을 때 하류의 어류 서식처를 개선하는데 도움이 되는 것으로 확인되었다.

물-공기 수평 성층류 유동조건에서 액적이탈 현상에 대한 실험연구 (Experimental Investigation on the Droplet Entrainment in the Air-Water Horizontal Stratified Flow)

  • 배병건;윤병조;김경두;배병언
    • 에너지공학
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    • 제24권1호
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    • pp.114-122
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    • 2015
  • 수평 성층류 2상 유동에서 기체의 속도가 액체의 속도보다 상대적으로 큰 고유속 유동조건에서는 불규칙한 파형들이 생성되고 이때 상 경계면에서는 액적이탈이 발생한다. 한국원자력연구원(KAERI)에서는 이러한 상 경계면에서의 액적이탈 현상을 기구학적으로 예측하기 위하여 전단력, 표면장력, 그리고 중력 항으로 구성되는 새로운 액적이탈 모델을 제시하였다. 그러나 이 액적이탈 모델 내부에는 아직 결정되지 않은 모델 계수가 존재한다. 모델 계수를 결정하기 위해서는 두 상 사이의 계면파 특성과 관련되는 물리변수들에 대한 실험데이터의 확보가 필요하다. 주요 물리변수들에는 파의 기울기, 파의 빗변길이, 파의 속도, 파의 주파수, 그리고 파장이 있다. 본 연구에서는 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하기 위하여 폭 40 mm, 높이 50 mm, 길이 4.2 m의 수평사각유로에서 가시화실험을 수행하였다. 실험은 1기압의 물-공기 성층류 유동에서 액적이탈이 발생되는 조건에서 수행되었다. 본 실험에서 계면 형상을 2차원적으로 가시화하고 계면파에서 국소적인 물속도 분포를 측정하기 위하여 유로 측면에서 PIV기법을 적용하였다. 추가적으로, 가시화실험을 통해 획득한 계면 이미지로부터 측정된 계면 높이를 검증하기 위하여 평행 와이어 전도도 센서를 개발하였다. 가시화방법과 센서를 통해 측정된 수위를 비교한 결과, 두 가지 방법론에 의해 측정된 수위결과가 잘 일치함을 확인하였다. 최종적으로 개발된 측정기법을 적용하여 액적이탈 조건에서 계면파 특성과 관련된 주요 물리변수들을 측정하였다.

물리치료사의 개인 및 직무특성, 전문직업성, 집단응집성이 조직시민행동에 미치는 영향 (Influence of Individual and Job Characteristics, Professional Job Perception, and Group Cohesiveness on Organizational Citizenship Behavior of Physical Therapists in Hospitals)

  • 임정도;이기효;김원중
    • 한국병원경영학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.70-92
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    • 2003
  • The main objective of this paper is to investigate the factors affecting organizational citizenship behavior of hospital employees, and based on the investigation, to suggest some implications for effective human resources management of hospitals. For this purpose, physical therapists were selected as the subject of the research. Using their individual characteristics, job characteristics, professionalism and group cohesiveness as the variables affecting organizational citizenship behavior, an empirical model was constructed and tested. A survey was conducted through structured and self-administered questionnaire for the physical therapists working at hospitals of Busan-Kyongnam area, and data from 240 therapists were utilized in the final analysis. Major results of the empirical analysis are as follows: First, perception on professionalism and the degree of organizational citizenship behavior were higher for male, older, relatively more-educated and higher-grade employees. It is necessary to develope some measures to educate and motivate the employees who are in lower state of professionalism and organizational citizenship behavior. Second, among the individual characteristics, need for growth was found to have significant, positive influence on professionalism and group cohesiveness, but no direct effect on organizational citizenship behavior. On the other hand, extroversion had direct, positive effect on organizational citizenship behavior, as well as on professionalism and group cohesiveness. This result suggests that personnel selection and personality education should be conducted carefully. Third, job characteristics appeared to have very large, positive effect on professionalism, but not directly on organizational citizenship behavior. Fourth, professionalism was found to have very large, positive influence on group cohesiveness and direct, positive effect on organizational citizenship behavior. This implies that enhancing professionalism of physical therapists can strengthen organizational citizenship behavior in hospitals, and hence top management should actively support the programs for job re-design, skill education and quality improvement to enhance professionalism of their employees. Fifth and last, as an intervening factor, group cohesiveness appeared to have the largest, direct, positive effect on organizational citizenship behavior. It is, therefore, important for top management to improve group cohesiveness by exploring ways toward greater harmony and solidarity among the members of physical therapy department.

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경기만 및 한강하구 연안 물리적 모형의 불확실성 분석 (Uncertainty Analysis of a Coastal Physical Model in Gyeonggi Bay and Han River Estuary)

  • 김정대;정신택;조홍연;정경태;고동휘
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.321-331
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    • 2008
  • 본 연구에서는 경기만과 한강하구 연안에 대하여 물리학적인 특성을 파악하고, 대표적인 인자인 조위에 대한 불확실성을 분석하기 위해 MIKE 21의 HD (HyDrodynamics only)를 이용하였다. 기준 실험을 포함하여 하천유량 4가지, 격자 간격 2가지, 경계조건 4가지 그리고 수심 4가지 등 총 15개의 경우에 대해 실험을 수행하였다. 평균조차의 편차에 대한 RMSD(제곱평균제곱근편차, root mean square deviation)를 추정하였다. RMSD는 영국의 자연환경조사회(NERC, 1975)가 도입한 이래로 수문자료 적합도 분석을 위해 자주 사용되어 왔으며 가장 작은 값이 모형에 적합한 것이다. 평균조차 RMSD가 염하수로에서 0.1148로 가장 크며 연평도에서 0.0400으로 가장 작게 산출되었다. 결과적으로 조석(평균조차)은 외해보다 개발이 집중되는 연안과 하구역에서 불확실성이 큰 것으로 판단 할 수 있다. 또한 원수심을 10% 하향조정한 경우 평균조차 RMSD가 0.1540으로 가장 크게 산출되었으며, RMSD의 비교결과는 격자간격($0.0759{\sim}0.0851$), 경계조건($0.0376{\sim}0.0788$) 및 하천유량배분($0.0318{\sim}0.0471$)보다는 수심($0.0478{\sim}0.1540$)의 영향이 가장 큰 것으로 해석 가능하다.

항공우주 시스템 개발용 M&S의 VV&A: M&S 수명주기 모델 및 개발 패러다임 제안 (M&S VV&A for Aerospace System Development : M&S Life-Cycle Model and Development Paradigm)

  • 김창주;이도현;허성욱;박상선;조인제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.508-516
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    • 2017
  • 항공우주 시스템 개발에 있어 M&S (Modeling and Simulation)의 광범위한 사용이 보편화되고 있고 인증(Certification) 혹은 인정 (Accreditation)을 통해 부적절한 M&S의 사용으로 인한 사고나 위험을 제도적으로 방지하려는 노력이 있어 왔다. 본 연구는 이와 관련된 M&S의 VV&A (Verification, Validation, and Accreditation) 활동을 다루었다. 항공우주 M&S는 항공우주시스템 개발에 활용을 목적으로 하고 대부분 물리법칙 기반의 모델링 기법을 사용한다. 또한, 시제제작 후 검증용 데이터가 비행시험을 통해 최종 확보된다는 점에서 여타의 M&S와는 다른 접근방법이 필요하다. 본 연구는 이러한 특성을 고려하여 M&S 개발과 VV&A의 시작점이라 할 수 있는 항공우주 시스템 개발에 적합한 M&S의 수명주기 모델과 개발 패러다임을 다양한 문헌 연구를 토대로 제안하였다.

Investigation of a best oxidation model and thermal margin analysis at high temperature under design extension conditions using SPACE

  • Lee, Dongkyu;No, Hee Cheon;Kim, Bokyung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권4호
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    • pp.742-754
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    • 2020
  • Zircaloy cladding oxidation is an important phenomenon for both design basis accident and severe accidents, because it results in cladding embrittlement and rapid fuel temperature escalation. For this reason during the last decade, many experts have been conducting experiments to identify the oxidation phenomena that occur under design basis accidents and to develop mathematical analysis models. However, since the study of design extension conditions (DEC) is relatively insufficient, it is essential to develop and validate a physical and mathematical model simulating the oxidation of the cladding material at high temperatures. In this study, the QUENCH-05 and -06 experiments were utilized to develop the best-fitted oxidation model and to validate the SPACE code modified with it under the design extension condition. It is found out that the cladding temperature and oxidation thickness predicted by the Cathcart-Pawel oxidation model at low temperature (T < 1853 K) and Urbanic-Heidrick at high temperature (T > 1853 K) were in excellent agreement with the data of the QUENCH experiments. For 'LOCA without SI' (Safety Injection) accidents, which should be considered in design extension conditions, it has been performed the evaluation of the operator action time to prevent core melting for the APR1400 plant using the modified SPACE. For the 'LBLOCA without SI' and 'SBLOCA without SI' accidents, it has been performed that sensitivity analysis for the operator action time in terms of the number of SIT (Safety Injection Tank), the recovery number of the SIP (Safety Injection Pump), and the break sizes for the SBLOCA. Also, with the extended acceptance criteria, it has been evaluated the available operator action time margin and the power margin. It is confirmed that the power can be enabled to uprate about 12% through best-estimate calculations.

기울어진 회전 원판에 의한 원통형 용기내의 자오면 유동의 크기에 관한 연구 (Meridional Circulations in a Sliced Cylinder)

  • 김재원;임홍식
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1996년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.52-57
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    • 1996
  • Mixing is most important for developing an electric washer which transforms angular momentum from rotating solid wall to laundry clothes inside it. For magnification of this mixing effect, some inventions are introduced to washing machine system, i. e., washing plate, washing rod, and even for washing cap in a model of a Korean manufacture. However, the previous efforts show dissatisfaction up till now. In this paper, a triumph to enhance mixing effects to increase washing performance is presented and verified by numerical investigation. The present model to simulate a washing tub is the simple circular cylinder with two endwall disks which is completely filled with a viscous liquid. The present improvement is to change mounting position of a bottom disk of the model cylinder. Therefore, the aim of this work just proposes a new idea, which is numerically inspected, to a producer of washing machine, In detail, this invention is alternating the mounting position of a rotating bottom disk. Actually skewed pulsator is placed in steady of a flat disk, so the two endwall disks at top and bottom are not in parallel. The angle between an inclined bottom disk and the horizontal plane is fixed as 5 degree and physical domain to consider poses a sliced cylinder. Flow fields in both a right circular cylinder and the present improved model are fully depicted by numerical integration on a body fitted nonorthogonal regular uniform grid system. Numerical data to explain flow structure are plotted for understanding of the effects of the inclined disk. Also enhanced mixing effects by the inclined rotating disk are gauged by accurate numerical data used in this work.

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축소 모형실험을 이용한 동결-융해 반복작용이 옹벽 구조물의 거동에 미치는 영향 (Effect of Cycles of Freezing and Thawing on the Behavior of Retaining Walls using Reduced-Scale Model Tests)

  • 유충식;장동욱
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.49-58
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    • 2014
  • 본 논문에서는 계절적 환경변화로 인한 동결-융해 반복과정에 노출되는 옹벽구조물의 거동에 관한 축소 모형실험 연구 내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 동결-융해 과정을 모사할 수 있는 모형 옹벽 실험 장치를 구현하고 실제 계절별 온도 변화 과정을 모사하였으며 다양한 흙의 함수비 및 뒤채움흙의 종류 등을 따른 영향 변화를 고찰을 위한 모형실험을 수행하였다. 실험 결과 계절별 온도변화에 따른 동결-융해 반복 과정은 옹벽의 변위를 증가시키고 토압을 증가시키는 것으로 검토되었다. 아울러 동결-융해 반복 사이클의 영향은 흙의 초기 함수비가 클수록 그리고 세립분을 많이 포함할수록 증가되는 것으로 검토되었다. 본 논문에서는 도출된 연구결과가 실무적 차원에서 지니는 의미에 대한 내용을 기술하였다.

Rheological Evaluation of Petroleum Jelly as a Base Material in Ointment and Cream Formulations : Linear Viscoelastic Behavior

  • Park, Eun-Kyoung;Song, Ki-Won
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제41권3호
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    • pp.161-171
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    • 2011
  • The objective of the present study is to systematically characterize a linear viscoelastic behavior of petroleum jelly in small amplitude oscillatory shear flow fields correspondent to the rheological ground state. With this aim, using a strain-controlled rheometer, the dynamic viscoelastic properties of commercially available petroleum jelly have been measured at $37^{\circ}C$ (body temperature) over a wide range of angular frequencies at an extremely small strain amplitude of 0.1 %. In this article, the linear viscoelastic behavior was reported in detail and then explained from a structural view-point of petroleum jelly and discussed in depth with respect to the consumer's requirements. Main findings obtained from this study can be summarized as follows : (1) The storage modulus is always greater than the loss modulus over an entire range of angular frequencies studied, meaning that the linear viscoelastic behavior of petroleum jelly is dominated by an elastic nature rather than a viscous nature. (2) Petroleum jelly shows a desirable linear viscoelastic behavior with respect to the consumer's requirements because it is undesirable for the product to flow down from the skin at an initial stage upon contact with the human skin. (3) A fractional derivative model shows an excellent applicability to describe a linear viscoelastic behavior of petroleum jelly. However, this model should be used with a special caution because there exists no physical meaning for the model parameters. (4) A modified form of the Cox-Merz rule gives a good ability to predict the relationship between steady shear flow properties (nonlinear behavior) and dynamic viscoelastic properties (linear behavior) for petroleum jelly.