• Wind and Structures
• /
• 제37권1호
• /
• pp.57-78
• /
• 2023

In this study, a generalized three-degree-of-freedom (3-DoF) analytical model is formulated to predict linear aerodynamic instabilities of a prism under quasi-steady (QS) conditions. The prism is assumed to possess a generic cross-section exposed to turbulent wind flow. The 3-DoFs encompass two orthogonal horizontal directions and rotation about the prism body axis. Inertial coupling is considered to account for the non-coincidence of the mass center and the rotation center. The aerodynamic force coefficients-drag, lift, and moment-depend on the Reynolds number based on relative flow velocity, angle of attack, and the angle between the wind and the cable. Aerodynamic forces are linearized with respect to the static equilibrium configuration and mean wind velocity. Routh-Hurwitz and Liénard and Chipart criteria are used in the eigenvalue problem, yielding an analytical solution for instabilities in galloping and static divergence types. Additionally, the minimum structural damping and stiffness required to prevent these instabilities are numerically determined. The proposed 3-DoF instability model is subsequently applied to a conductor with ice accretion and a full-scale dry inclined cable. In comparison to existing models, the developed model demonstrates superior prediction accuracy for unstable regions compared with results in wind tunnel tests.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.442-442
• /
• 2022

고해상도 시공간적 격자 형태의 레이더 강수는 돌발홍수(flash flood)와 같은 기상재해에 대비하기 위하여 실시간 예측정보로 활용된다. 그러나 대부분의 레이더 강수는 과소 추정되는 경향이 있어 정량적인 보정 과정인 QPE (Quantitative Precipitation Estimation)가 필요하다. 일반적으로 레이더 강수자료 보정은 지점 관측자료를 활용하지만, 본 연구에서는 지상 강수량 기반의 고해상도 격자 강수자료를 생산하여 레이더 강수자료와 직접적으로 비교하고자 한다. 이에 고도와 지형적 특성을 고려한 PRISM(Precipitation-elevation Regressions on Independent Slopes Model) 방법을 사용하여 고해상도 격자기반의 자료를 생성하였다. PRISM 방법은 고도와 지리정보를 독립변수로 갖는 회귀모형 기반의 기후인자 추정 모형이다. 생산된 고해상도 격자 강수자료와 레이더 강수자료를 QPF (Quantitative Precipitation Forecast) 모델의 입력자료로 사용하여 예측결과를 비교하였다. 해당 QPF 모델은 이류(advection)와 확률론적 섭동(stochastic perturbation)을 기반으로 하며, 강수 앙상블 자료를 생산한다. QPF 모델에 대해 투 트랙(two-track) 방법으로 생산된 예측정보를 통해 레이더 강수자료의 격자별 후처리 보정이 가능할 것으로 판단된다.

• Wind and Structures
• /
• 제37권5호
• /
• pp.331-346
• /
• 2023

This work investigates the effects of transverse inclination on an aeroelastic prism through forced-vibration wind tunnel experiments. The aerodynamic characteristics are tri-parametrically evaluated under different wind speeds, inclination angles, and oscillation amplitudes. Results show that transverse inclination fundamentally changes the wake phenomenology by impinging the fix-end horseshoe vortex and breaking the separation symmetry. The aftermath is a bi-polar, one-and-for-all change in the aerodynamics near the prism base. The suppression of the horseshoe vortex unleashes the Kármán vortex, which significantly increases the unsteady crosswind force. After the initial morphology switch, the aerodynamics become independent of inclination angle and oscillation amplitude and depend solely on wind speed. The structure's upper portion does not feel the effect, so this phenomenon is called Base Intensification. The phenomenon only projects notable impacts on the low-speed and VIV regime and is indifferent in the high-speed. In practice, Base Intensification will disrupt the pedestrian-level wind environment from the unleashed Bérnard-Kármán vortex shedding. Moreover, it increases the aerodynamic load at a structure base by as much as 4.3 times. Since fix-end stiffness prevents elastic dissipation, the load translates to massive stress, making detection trickier and failures, if they are to occur, extreme, and without any warnings.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.91-97
• /
• 2014

본 연구에서는 건축물의 구조적 다양성에 따른 토털스테이션 측량과 GPS 측량의 어려움을 보완하고, 무 프리즘 토털스테이션 측량의 건물 재질에 따른 오차 문제를 보완할 수 있는 측량으로 반사시트 토털스테이션 방법을 이용한 건축물 경계 측량의 정확도를 분석하여 지적재조사 측량에서의 활용가능성을 평가하고자 한다. 반사시트 타깃을 거리에 따른 반사각도별로 실험한 결과, 반사각도가 $90^{\circ}$에서는 RMSE가 1.2mm에서 2.8mm로, $60^{\circ}$에서는 2.2mm에서 4.0mm로, $30^{\circ}$에서는 2.5mm에서 4.4mm로 분석되었다. 그리고 실제 건축물의 경계측량을 실험 해본 결과 기존 프리즘과 반사시트 타깃과의 오차는 X축의 RMSE가 0.043m, Y축의 RMSE가 0.038m로 나타났다. 이러한 오차의 발생 원인은 프리즘 소자 뭉치를 건축물의 모서리에 정확히 부착하지 못하는데서 일어나는 오차로 판단된다. 따라서 지적재조사 측량에서 건축물의 경계를 측정할 때 반사시트 타깃을 동시에 활용한다면 건축물의 구조적 문제로 인한 시준의 한계 및 오차 발생에 있어서 상당한 도움이 될 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제39권9호
• /
• pp.751-759
• /
• 2015

본 연구는 상류측에 작은 정삼각주를 가진 원주의 유동장 특성을 양 항력측정 실험과 PIV를 이용한 가시화 실험으로 파악한 것이다. 실험 파라메터는 원주의 직경에 대한 정삼각주의 폭비(H/B=0.2~0.6) 및 원주의 전면에서부터 정삼각주까지의 거리 (G/B=0~3) 로 했다. 정삼각주의 폭비를 고정시킨 경우 원주의 항력감소율은 간격비가 증가할수록 증가하다 감소하는 특성을 보였다. 또한 같은 간격비에서는 정삼각주의 폭비가 클수록 원주의 항력감소율이 컸다. 원주의 Strouhal 수는 간격비가 증가할수록 증가하다 감소하는 특성을 보였다. 정삼각주을 설치한 경우 원주 상류측과 하류측에 정체영역이 나타났으며, 그 크기는 상류측은 삼각주의 폭비가 클수록 증가하는데 비해, 하류측은 거의 일정했다.

• 한국안광학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.137-144
• /
• 2010

목적: 본 연구는 프리즘 밸러스트 디자인 원데이 토릭 소프트 콘택트렌즈의 임상적 성능을 평가하고 안경교정 상태와 시기능의 질을 비교하기 위해 실시하였다. 방법: 대상자는 구면 -2.75 D이고 -0.75 DC에서 -2.25 DC 사이의 직난시를 갖는 건강한 대학생 15명(30안)을 대상으로 프리즘 밸러스트 디자인 렌즈를 양안에서 처방하여 2주간 착용시켰다. 대상자들은 토릭렌즈의 임상성능(렌즈 안정 위치, 중심안정, 렌즈 움직임, 타이트한 정도, 렌즈 안정성, 회전 회복, 자각증상)을 평가하고 양안시 검사 값 및 대비감도를 초기 방문과 2주간 적응 후 검사하여 안경교정 상태와 비교였다. 결과, 프리즘 밸러스트 디자인의 토릭 소프트 콘택트렌즈를 2주간 착용한 후에 렌즈 방향안정, 회전 회복, 자각증상을 평가한 결과, 적응 전보다 향상되었다. 양안시 검사 값과 대비감도가 안경 착용 상태와 비교할 때 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 결론: 프리즘 밸러스트 디자인의 토릭 소프트 콘택트렌즈를 착용한 후 임상적 기능이 증진하였다. 양안시 검사값과 대비감도가 안경교정 상태와 차이가 없는 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해서 토릭 소프트 콘택트렌즈 착용자가 안경교정 자와 유사한 시생활을 영위할 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.147-163
• /
• 2013

본 연구의 목적은 3 가지 보간 방법으로 생산한 남한 강수 자료에서 강수 분포의 차이를 비교하는 것이다. 보간된 강수 자료를 생태환경모델링, 수문모델링, 기후변화 영향평가 등의 연구에서 이용할 때 보간 방법에 따른 강수량의 차이는 중요한 정보이기 때문이다. 연구에는 기후변화정보센터에서 PRISM(Precipitation-elevation Regressions on Independent Slopes Model)으로 작성한 강수 자료와 본 연구에서 공동크리깅과 역거리가중법으로 작성한 강수 자료가 사용되었다. 보간된 강수 자료의 공간해상도는 1km이다. 보간 방법 선택에 의해 발생하는 강수량의 차이는 대체로 산지 유역의 자료에서 크다. 특히 군사분계선 주변과 소백산, 월악산, 덕유산, 지리산, 태백산지의 강수 자료에서 보간 방법의 차이에 따라 발생하는 월강수량의 차이는 약 10~20%, 또는 그 이상이었다. 이는 이 지역의 연구에 보간된 강수 자료를 이용할 때 연구에 채택한 보간 방법에 따라 최종 결과가 큰 영향을 받을 수 있다는 것을 의미한다.

• 한국광학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.182-186
• /
• 2008

프리즘 분광기는 굴절률 측정을 위한 표준 장치로, 대학교 실험실에서 사용되는 전형적인 실험 기구이지만, 정렬할 때 많은 주의가 요구되고 장치의 견고함에 비해 측정된 굴절률의 정확도는 떨어진다. 이러한 단점을 보완한 최대 최소 편향법은 회전 플랫폼과 길이 측정용 테이프로 저렴하게 장치가 구성되고 넓은 스크린을 활용하여 비교적 정확하게 굴절률을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 한변이 26 mm인 속이 빈 등변 프리즘을 제작하여 글리세린($C_3H_5(OH)_2$), 사염화탄소($CCl_4$), 아닐린($C_6H_4NH_2$), 이황화탄소($CS_2$), 크실렌($C_6H_4(CH_3)_2$) 등의 액체를 채워, He-Ne 레이저의 파장 632.8 nm와 $YVO_4$ 레이저의 파장 532 nm에 대해 프리즘 분광기와 최대 최소법으로 이들 액체의 굴절률을 측정하였다. 측정결과 최대 최소법으로 얻어진 데이터가 프리즘분광기에 의해 얻어진 데이터보다 더 정확하고 정밀함을 확인하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.117-123
• /
• 2023

반사경의 광학면이 넓어질수록 높은 공간 주파수 형상이 광학계의 성능에 큰 영향을 주므로, 대형 반사경 성능 평가에서 이를 측정할 수 있어야 한다. 따라서 높은 주파수의 형상을 샘플링할 수 있는 고해상도 형상 측정 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 반사경의 고해상도 형상 측정을 위한 회전 프리즘 정합 간섭계(rotational prism stitching interferometer, RPSI)라는 새로운 방법을 제안한다. RPSI는 기존에 사용되고 있는 상용 간섭계에 빔 확장 렌즈, 이송 거울, 회전 프리즘 등을 추가하여 구성되었으며, 간섭계를 움직이지 않고 원통 좌표계를 기준으로 전체 구경을 아우르는 부분 구경 형상들을 측정한다. 측정된 부분 구경들은 최소자승법을 이용한 부분 구경 정합법을 이용하여 정합되며, 빔확장 렌즈 배율의 제곱만큼 높은 샘플링 밀도로 전체 구경 형상 정보를 복원 가능하다. 3배율을 가지는 RPSI를 이용하여 직경 40 mm의 구면 반사경 형상을 측정하였고, 간섭계 단독으로 측정한 전체 구경 형상과 비교 검증하였다. 약 1 nm RMS의 근소한 차이로 유사한 형상을 잘 복원할 수 있었으며, 간섭계 단독으로 사용한 형상 측정 결과보다 렌즈의 배율의 제곱배만큼 향상된 샘플링 밀도로 형상 측정이 가능함을 확인하였다.

• 한국안광학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.39-48
• /
• 2007

엄밀한 조절자극과 폭주자극 값 그리고 프리즘 디옵터는 어떻게 정의되어야 하는지를 고찰하여 정리 하였다. 양안시기능 검사와 분석의 실무에서 조절자극과 폭주자극 값은 어떻게 처리되는지를 고찰하여 정리 했다. 그 결과 실무에서의 처리과정은 근거리를 렌즈면으로부터 40 cm로 하는 경우 평균 P.D가 64 mm일 때 안구의 회선점에서 시험렌즈까지 거리 $l_c$이 26.67 mm인 경우에 가장 적합하였다. 본 논문에서 이 값들을 사용하여 필요한 값들을 계산하였다. 그리고 실무에서 사용되는 (5)식의 조절자극 값이 지니는 오차를 눈의 물측 주점에서 시험렌즈까지 거리 $l_H$를 15.07 mm로 하여 계산했다. 굴절력이 $P_m$인 프리즘 가입에 의한 폭주자극 값의 변화량 P'을 순환 계산법으로 계산하였다. P'는 $P_m$, 회선점에서 프리즘까지의 거리 $p_c$, 프리즘을 가입하기 전의 폭주 값 $C_o$와 프리즘 재질의 굴절률 n에 따라 변한다. 그리고 순환 계산법과 필요한 수식들을 자세히 제시했다. P'를 증대시키는 요인에는 두 가지가 있다. 그 첫 번째는 주된 것으로서 폭주 값이 보통의 덧셈법에 따라 더해지지 않는 성질이다. 다른 하나는 영향력이 작은 것으로서 프리즘의 실제 굴절력이 빛의 입사각에 따라 다르게 되는 이유이다. 그리고 $p_c$와 $C_o$가 커짐에 따라 P'은 괄목할 만큼 작아진다. $P_m=20{\Delta}$, P.D=64 mm 그리고 n=1.7인 경우에 대해 $p_c$와 $C_o$값들에 따르는 $P^{\prime}/P_m$을 계산하여 그래프로 나타냈다. $P^{\prime}/P_m$의 굴절률 n에 대한 의존성은 무시 할만 큼 아주 작다(Fig. 6 참조). 가입 프리즘의 굴절력과 폭주자극 값의 변화량이 같게 되는 프리즘의 위치 값 $p_c$를 구했다(Table 1). 실무에서 약식으로 처리되는 조절자극과 폭주자극 값의 참 값을 구하였다. 이를 토대로 약식으로 처리된 조절자극과 폭주자극 값이 참 값의 위치에 표시 되게 하는 두 가지의 그래프 양식을 제시하였다. 하나는 기존의 것과 같은 형태(Fig. 9)이고 다른 하나는 프리즘 가입에 의한 폭주자극 값의 변화량만을 나타내는 형식이다(Fig. 11).