• 제목/요약/키워드: upper-and-lower solution method

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곡선경계처리법을 이용한 주기적으로 진동하는 실린더주위의 유동해석 (Numerical Study on Flow Over Oscillating Circular Cylinder Using Curved Moving Boundary Treatment)

  • 김형민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권11호
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    • pp.895-903
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    • 2007
  • CMBT(Curved Moving Boundary Treatment) is a newly developed scheme for the treatment of a no slip condition on the curved solid wall of moving obstacle in a flow field. In our research CMBT was used to perform LBM simulation of a flow over a moving circular cylinder to determine the flow feature and aerodynamics characteristic of the cylinder. To ascertain the applicability of CMBT on the complex shape of the obstacle, it was first simulated for the case of the flow over a fixed circular cylinder in a channel and the results were compared against the solution of Navier-Stokes equation with deforming mesh technique. The simulations were performed in a moderate range of reynolds number at each moving cylinder to identify the flow feature and aerodynamic characteristics of circular cylinder in a channel. The drag coefficients of the cylinder were calculated from the simulation results. We have numerically confirmed that the critical reynolds number for vortex shedding is ar Re=250 and the result is the same as the case of fixed cylinder. As the cylinder approaching to one wall, the 2nd vortex is developed by interacting with the wall boundary-layer vorticity. As the velocity ratio increase the third vortex are generated by interacting with the 2nd vortexes developed on the upper and lower wall boundary layer. The resultant $C_d$ decrease as reynolds number increasing and the Cd approached to a value when Re>1000.

1g 진동대 실험을 이용한 액상화 지반에 근입된 말뚝에 작용하는 동적 토압 분석 (Analysis of Dynamic Earth Pressure on Piles in Liquefiable Soils by 1g Shaking Table Tests)

  • 한진태;최정인;김성환;유민택;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권9호
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    • pp.87-98
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    • 2011
  • 본 연구에서는 1g 진동대 실험을 통해 지진시 액상화 지반에 근입된 말뚝에 작용하는 동적 토압의 크기 및 위상 변화를 분석하였다. 건조 사질토 지반에 설치된 말뚝의 경우 말뚝 상부 하중 관성력의 영향으로 지표면 가까이에서 동적 토압이 크게 작용하고 깊이가 깊어질수록 동적 토압이 감소하는 데 비해, 액상화 지반에 설치된 말뚝의 경우 동적 토압의 크기 및 발생 양상은 지반 내에 발생한 과잉간극수압의 크기 및 발생 양상과 유사하였으며, 관성력의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 또한, 건조 사질토 및 포화 사질토에서 액상화가 발생하지 않는 경우 말뚝에 작용하는 동적 토압과 상부 하중의 관성력은 서로 반대 방향으로 작용하다가, 액상화 발생시에는 지표면 가까이에서 동일한 방향으로 작용하는 것으로 나타났으며, 액상화 후에는 관성력 영향이 소멸되어 동적 토압 크기가 크게 감소하였다. 끝으로 액상화 발생시 말뚝에 작용하는 동적 토압의 진동 성분의 크기는 안벽 구조물의 동적 수압을 산정하는 Westergaard 식으로 산정한 값의 약 50% 정도였다.

시설 오이의 관비재배를 위한 토양용액과 엽병즙액중 질산태 농도 기준 설정 (A Criteria on Nitrate Concentration in Soil Solution and Leaf Petiole Juice for Fertigation of Cucumber (Cucumis sativus L.) under Greenhouse Cultivation)

  • 임재현;이인복;김홍림
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.316-325
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    • 2001
  • 비료의 효율적 이용 및 과다 시비에 따른 환경오염을 경감하고자 토양 및 식물체 중 질산이온 분석을 통한 간이진단기술을 검토하였다. 농가현장에서 토양중 질산이온을 추출하기 위한 간이검정방법으로서 porous cup을 이용한 토양용액채취법과 생토용적추출법은 실험실 분석법인 2M KCl 침출법과 비교하였고, 질산이온 간이측정기구인 compact ion meter, nitrate ion meter, test strip-소형 reflectometer법 등에 의한 질산이온 측정값은 실험실 정밀 측정장비인 IC 측정값과 비교하였다. 토양내 질소수준이 다른 하우스환경 하에서 오이의 재배기간동안 토양용액채취법과 생토용적침출법에 의한 토양중 질산이온농도는 주기적으로 monitoring 하였고, 엽병중 질산이온농도는 엽병 위치별로 분석하였으며, 토양과 식물체중 질산이온 농도들은 오이의 최종 수량과 관련하여 2차 회귀식으로 plotting 하였다. 질산이온 간이측정장비로서는 test strip을 이용한 소형 reflectometer법이 실험실 정밀 분석법인 IC에 의한 측정값과 가장 밀접한 상관성을 보였다. Porous cup을 이용한 토양용액채취법은 관수후 경과시간, 토양깊이, 점적호스로부터의 거리 등에 따라 토양용액중 질산이온 농도의 공간적 변이가 컸으나, 생토용적침출법과 2M KCl 침출법간 질산함량은 높은 상관성이 인정되었다. 엽병즙액중 질산농도의 엽의 위치에 따라 질산농도의 변화가 심하였고, 토양내 질소 수준에 따라 상위엽과 하위엽간 질소 농도의 분포 또한 상이하였다. 토양 및 식물체 엽병중 질산함량과 오이수량간 2차 회귀식으로부터 최고수량과 일치하는 각각의 질산 함량 수준을 검토한 결과, 토양용액채취법은 $400mg\;l^{-1}$ 수준, 생토용적 침출법은 $300mg\;l^{-1}$ 수준, 엽병즙액의 경우는 $1400mg\;l^{-1}$ 수준이었다. 여기서 엽병즙액과 오이수량간 상관성은 pot 시험을 통해 비교하였고, pot 실험결과 $1500mg\;l^{-1}$ 수준의 엽병내 질산농도 수준에서 최고 수량을 보여 하우스 실험결과와 유사하였다.

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초등학생의 수학 학습태도를 형성하는 요인에 대한 연구 (A Study on the Determining Factors of Elementary Students' Attitude towards Mathematics)

  • 김은형;백석윤
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.125-148
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    • 2008
  • 최근 수학에 대한 부정적인 학습태도가 초등학생들까지 나타나고 있다. 그러나 초등학생은 수학에 대한 학습태도가 확고히 굳혀졌다기보다는 학습 상황과 주변 여건의 영향을 많이 받는다. 이에 따라 초등학생들의 수학 학습태도를 형성하는 요인을 상황에 따라 구체적으로 조사하고 분석하고 수학 성취도에 따른 주요 요인의 차이를 연구하여 부정적인 수학 학습태도에 대한 해결책 모색과 긍정적인 수학 학습태도를 형성시키는데 시사하는 바를 알아내는데 그 목적이 있다. 초등학생을 대상으로 개방형 설문조사와 면담을 통해 형성 요인들을 분류하여 분석한 후 성취도별 주요 요인을 비교하였다. 그래서 초등학생들은 수학교과 자체 특성보다도 교사의 수학 수업방식에 따라 학습 태도가 좌우되었고, 시험불안의 경우 시험에 대한 부모님의 태도에 의한 것이었다. 그리고 초등학교 학생들도 수학만을 집중해서 가르치는 사교육의 영향이 컸다. 또한 성취도에 따라 주요요인에도 상당한 차이를 보였으며, 특히 성취도 '중'집단의 경우 부모님의 태도 및 학습 환경 등 외적인 요인에 의해 수학 학습태도가 크게 좌우되었다.

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탄소섬유 면상발열체의 발열 상태 분석을 위한 영상처리 기술 (Image Processing Technology for Analyzing the Heating State of Carbon Fiber Surface Heating Element)

  • 조준호;황형수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.683-688
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    • 2018
  • 본 논문에서는 탄소섬유를 이용한 면상발열체의 발열 상태를 영상처리 기술을 이용한 분석을 제안하였다. 면상발열체의 제작 방법은 탄소섬유를 작게 잘라 촙 상태로 만든 다음 분산제를 통하여 다시 결합시켜 준다. 그 다음 부직포 위에 분산제를 통해 결합된 탄소섬유 용액을 필터링 한다. 마지막 단계는 필터링된 탄소섬유를 건조 하면 부직포 형태의 면상 탄소 섬유를 얻을 수 있다. 면상발열체는 이렇게 제작된 면상 탄소 섬유에 전기를 인가하면 된다. 본 논문에서는 면상발열체를 4가지 방법으로 분석하였다. 분석 방법 중 면상 발열체의 발열특성 분석과 면상발열체의 발열속도 분석은 제작된 면상발열체가 정상군에 해당하는지를 확인한다. 절연 코팅 및 면상 발열체 모듈 분석은 실제 제품의 제작에 사용될 수 있는 면상발열체에 대해 영상처리 기술을 이용하여 2차원 이미지 분석이다. 면상발열체의 열화상 이미지 분석은 2차원 및 3차원으로 발열 상태를 분석할 뿐만 아니라, 발열의 상위온도 15~20%와 하위온도 15~20%를 이미지에 표시하는 프로그램 기법이다. 마지막 분석은 제작된 면상발열체의 상태를 화면에 직접 보여줌으로써 제작 과정 중 잘못된 부분을 쉽게 찾을 수 있다. 이와 같은 면상발열체의 이미지 분석 방법은 기존의 방법과 결합하여 발열상태를 더욱 정밀하게 분석할 수 있었다.

민감도 분석을 이용한 도로 혼잡통행료 산정 모형 개발 (Development of a Model for Calculating Road Congestion Toll with Sensitivity Analysis)

  • 김병관;임용택;임강원
    • 대한교통학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.139-149
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    • 2004
  • 급격히 증가하는 차량수요에 대응하기 위하여 도로의 공급을 증대시키는 양적인 측면의 도로정책 기조가 유지되고 있지만, 이는 근본적인 해결책이 될 수 없다는 인식이 대두되어 왔다. 이에 따라 기존 도로시설의 효율적 활용과 교통수요를 관리하는 방법에 많은 관심이 모아지고 있다. 이중 혼잡통행료는 수요를 관리하고 차량을 도로량에 적절히 배정하는 수단으로 생각될 수 있으며, 교통 혼잡과 환경에 대한 악영향을 줄일 수 있는 가장 효율적인 방법중 하나로 고려되고 있다. 이에 따라 혼잡통행료 산정문제는 그동안 경제학자와 교통전문가에게 중요하고 흥미로운 연구 분야로 여겨져 왔고 다양한 방법으로 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 이러한 혼잡통행료 산정문제를 네트워크 설계문제(Network Design Problem, NDP)로 보고 통행배정문제와 혼잡통행료 산정 최적화 문제가 결합된 바이레벨 문제(Bi-level Problem)로 모형을 개발하였다. 여기서, 통행배정문제는 혼잡통행료 징수에 따른 통행자의 행태변화를 고려하기 위하여 Sheffi(1985)가 제시하였던 가변수요모형(Elastic-Demand Network Equilibrium Model)을 적용하였고, 혼잡통행료 산정 최적화 문제로서 사회적 순 편익 최대화문제를 고려하였다. 또한, 이런 형태의 바이레벨 문제는 게임이론측면에서 보면, 두 문제간의 비협력을 전제로 하는 Nash 비협력 게임과 상호 협력을 전제하는 Stackelberg게임으로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 민감도 분석을 통하여 최적해를 찾는 Stackelberg 게임으로 모형을 개발하였다. 통행수요는 단일계층으로 승용차로만 구성되어있다고 가정하였으며, 개발된 모형에 대하여 2개 네트워크에서 실험이 이루어졌다. 실험을 통하여 모형의 알고리즘에 관한 설명과 검증을 하였으며, 혼잡통행료 산정문제와 함께 적합한 혼잡통행료 징수 대상 링크의 선정이 중요한 연구대상임을 제시하였다.

불확실한 공정과 불량품 처리체계를 포함하는 공정-저장조 망 최적설계 (Optimal Design of Batch-Storage Network Including Uncertainty and Waste Treatment Processes)

  • 이경범;이의수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.585-597
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 가동 시간과 생산량에 있어서 무작위 변동을 일으키는 공정 시스템에서 최종 제품의 수요를 만족하는 공정-저장조 망구조의 최적용량을 결정하는 문제의 해석적인 해를 유도하는 것이다. 여기서 논의되는 공장의 구조는 회분식 공정과 저장조가 병렬 또는 직렬로 연결된 망구조를 구성하고 있다. 생산공정은 다수의 원료물질을 다수의 제품으로 일정 비율로 전환한다. 최종제품의 수요는 주문주기와 물량이 무작위 변동을 일으킨다. 일부 생산공정은 생산량에 있어서 무작위 변동을 일으키며, 오염된 물질은 재생공정이나 폐기과정을 거쳐서 처리된다. 다른 공정들은 모두 가동시간이 무작위로 변한다. 최적화의 목적함수는 총비용을 최소화하는 것인데, 여기서 총비용은 준비비와 재고 유지비 그리고 공정과 저장조의 자본비용으로 구성되어 있다. 새로운 생산 재고 분석도구인 사각파 모형은 무작위 흐름의 상한값과 하한값을 계산하는 도형적 방법을 제공한다. 이 모형의 장점은 공정과 저장조 사이의 무작위 흐름을 사실적으로 묘사하면서도 간단한 해석적인 해를 제공하는데 있다. 결과적으로 계산량이 획기적으로 줄어든다.

치리(Cultriculus eigenmanni)의 형태 및 생활사에 관한 연구 I. 난발생과 부화자어에 대하여 (Studies on the Morphological Characteristics and Life History of the Chili Fish, Cultriculus eigenmanni (Jordan et Metz) (1) On the Egg Development and the Fry in the Larval Stage)

  • 김을배;김영길
    • 한국수산과학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.151-156
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    • 1984
  • 1983년 6월 25일부터 7월 19일 사이에 전북익산군 오산면 남전리와 옥구군미성읍 군산외항 부근수로에서 채집한 치리의 친어에 태반성 성선자극 hormone "Puberogen" 1,000 unit 용액을 자웅 다 같이 미당 0.1cc씩을 강복에 주사한 후 사육수조($30{\times}50{\times}70cm$)내에 수용하여 자연산란 또는 인공수정시킨 수정란을 수온 $23.5{\sim}25.0^{\circ}C$에서 부화관리하면서 난발생과 부화자어에 대한 관찰을 하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 수정란은 분리침성부착난으로서 난경 $1.38mm{\sim}l.59mm$의 구형이며, 난황은 담황색으로 불투명하였으며 난황의 직경은 $1.17{\sim}l.27mm$이었다. 2. 수온 $23.5{\sim}25.0^{\circ}C$ 범위에서 수정후 29시간 50 분만에 부화되기 시작하였는데 일반적으로 발생 속도가 빠른 편이며, 부화전에는 체색소포 및 안구가 형성되지 않고 있으며, 혈액순환도 일어나지 않았다. 3. 부화직후의 자어는 전장이 $3.87{\sim}3.99mm$였으며, 난황주머니의 길이는 2.39mm로 근절수는 28+15=43 이었다. 4. 부화후 1일(20시간)에 전장 4.73mm로 성장하고, 꼬리지느러미와 가슴지느러미, 항문이 형성되기 시작했으며, 난황주머니 상변에 체색소포가 출현하기 시작하였다. 5. 부화후 2 일 (50시간)에는 전장 5.02 mm로 되었으며, 북부막 지느러미는 난황주머니의 3분의 2 앞부위까지 신장되며, 안구나 입이 형성되기 시작하였다. 6. 부화후 3일(77시간)이 되면 전장 5.42mm까지 성장하고, 난황은 거의 흡수하여 자어는 완전히 부상유영하였으며, 혈액순환도 일어나게 되었다. 또한 아가미와 소화관이 분화되며, 등지느러미를 제외한 각 지느러미의 원기가 발달되고 안구도 완성되었다. 7. 부화후 5일(137시간)에 전장은 5.68mm로 등지느러미 원기가 생기며, 각 기관이 거의 형성되고 입의 상,하악이 움직이면서 유영운동이 활발하였다.

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퇴적층 남조류 휴면세포의 생리적-분자생물학적 연구를 위한 Ludox 처리법 (A Protocol of Ludox Treatment for Physiological and Molecular Biological Research of Freshwater Cyanobacteria)

  • 김건희;유경은;호혜인;박채홍;김현진;황순진
    • 생태와환경
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    • 제56권1호
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    • pp.94-103
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    • 2023
  • 휴면포자와 같은 남조류의 휴면세포는 남조류의 초기발생 및 대발생의 중요한 씨앗세포이다. 이러한 중요성으로 인해 퇴적층에 존재하는 휴면세포를 분리하기 위해서 다양한 방법들이 시도되었다. Ludox는 해양퇴적물의 세포분리에 주로 활용되는 용액이지만 담수에서는 정확한 사용법을 찾기 어렵다. 본 연구에서는 가장 많이 사용되는 두 가지 Ludox방법(퇴적물 직접처리, 퇴적물 증류수 현탁처리)을 비교하고, 담수 퇴적물에서 남조류 휴면세포의 분리 및 유전자 증폭 효율이 높은 방법을 제안하였다. 퇴적물에서 발견된 휴면세포는 대부분 염주말목의 휴면포자로써 Dolichospermum, Cylindrospermum, Aphanizomenon의 휴면포자 형태와 유사하였다. 퇴적물을 증류수에 현탁하여 처리한 시료보다 퇴적물 그대로 사용한 시료에서 20배 더 많은 휴면포자가 발견되었으며 증류수로 현탁된 퇴적물에서는 분리되지 않은 세포가 대부분 pellet 퇴적물 표층에서 발견되었다. Ludox를 통해 층 분리된 휴면포자는 수층의 특정 깊이에서 밀집하기보다는 주로 상층과 하층에 넓게 퍼져있었다. 퇴적물을 그대로 사용한 시료에서 mibC, Geo, 16S rDNA 유전자 모두 증폭산물이 확인되었으나 퇴적물을 증류수로 현탁한 시료에서는 모든 유전자의 증폭산물이 발견되지 않았다. 따라서 담수 퇴적물에서 남조류의 휴면세포를 분리하는 경우에는 5~10 g의 퇴적물을 전처리 없이 그대로 사용하며, 퇴적물량 4배 부피의 Ludox를 첨가할 때 세포 분리 및 유전자 증폭 효율이 높았다. 본 연구에서 제시하는 Ludox 처리방법은 담수퇴적층에 존재하는 남조류 휴면세포를 분리하기 위한 방법으로써 다른 생물군에서는 동일한 효율이 나타나지 않을 수 있다. 따라서 다른 생물군의 분리에 Ludox를 적용하기 위해서는 퇴적물 전처리 방법 및 대상생물이 존재하는 수층을 파악하는 사전실험이 반드시 필요하다.