Kim, Hyuncheol;Kim, Imgyu;Kim, Yong Yook;Youn, DongHyup;Han, Soonhung
Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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제2권4호
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pp.179-191
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2016
As the demand for renewable energy has increased following the worldwide agreement to act against global climate change and disaster, large-scale floating offshore wind systems have become a more viable solution. However, the cost of the whole system is still too high for practical realization. To make the cost of a floating wind system be more economical, a new concept of tension leg platform (TLP) type ocean floating wind system has been developed. To verify the performance of a 5-MW TLP type ocean floating wind power system designed by the Korea Advanced Institute of Science and Technology, the FAST simulation developed by the National Renewable Energy Laboratory is used. Further, 1/50 scale model tests have been carried out in the ocean engineering tank of the Research Institute of Medium and Small Shipbuilding, Korea. This paper compares the simulation and ocean engineering tank test results on motion prediction and tension assessment of the TLP anchor.
Investigating ship motion under real conditions is vital for evaluating the seakeeping performance, particularly in the design process stage. This study examined the influence of the principal particulars of a trawler on its seakeeping performance. The wave conditions in the Bering Sea are investigated using available data. The length-to-beam (L/B) and beam-to-draft (B/T) ratios of the ship are changed by 10% for the numerical simulation. The response amplitude operator (RAO) motion, root mean square (RMS) value and sensitivity analysis are calculated to evaluate the influence of the trawler dimensions on ship motions. The peak RAO motion affected the ship motions noticeably because of the resonance at the natural frequency. The L/B and B/T ratios are important geometric parameters of a ship that significantly influence its RMS motion, particularly in the case of roll and pitch. The change in the B/T ratio has a good seakeeping performance based on a comparison of the roll and pitch with the seakeeping criteria. The present results provide insights into the seakeeping performance of ships due to the influence of the principal dimensions in the design stage.
본 연구에서는 riser 내부의 유체흐름에 의해 발생하는 유체력이 심해저 riser의 동특성에 미치는 영향에 관해 조사하였다. riser의 비선형 동적해석을 위해 riser 내부의 유체흐름을 시스템에 포함하여 수학적 모델을 개발하였으며 유도된 모델에 Galerkin의 유한요소근사법과 시간증분자를 적용함으로써 수치해석을 위한 모델을 개발하였다. 또한 시스템의 자유도를 줄이고 비선형모델의 수치해를 얻기 위해 행해지는 반복계산을 줄이며 정확도를 높이기 위해 riser의 축방향 extensibility 조건을 사용 하였다. 관내부 유체 흐름으로 인한 riser의 동특성에 미치는 영향을 상부 인장력, 조류속도, 파주기 등과 같은 여러 영향요인들을 변화시키면서 조사하였다. 수치해석 결과 내부류체 흐름으로 인한 영향을 줄이기 위해서는 riser의 상부에 인장력을 riser의 허용내력 한도내에서 증가시키는 방법이 있으나 심해저로 갈수록 인장력 증가에 한계가 있기 때문에 riser 주위에 부체를 부착시키는 방법이 제시된다. 이 이외에도 riser의 해석시 대변형으로 인한 비선형성을 고려하게 되면 내부 유체흐름이 riser의 동특성에 미치는 영향을 증가시킴을 알 수 있었다.
이갈이 치료에 가장 널리 이용되고 있는 구내교합장치는 치아와 턱관절 및 주위조직을 보호함으로써 이갈이 때문에 발생하는 여러 합병증을 예방하는 것을 주목적으로 하지만, 이갈이 억제에 있어서는 일시적인 증상감소의 효과만을 가질 뿐이므로 환자 스스로가 이갈이를 인지하여 습관을 중단할 수 있도록 하기 위한 특수한 장치의 개발이 시도되고 있다. 본 연구에서는 소형 방수 스위치를 이용하여 구내장치에 들어가는 부품을 최소화하고 전원의 사용시간을 최대화 함으로서 상품화 가능한 이갈이 진단 및 조절용 장치(이하 이갈이장치)를 개발하여 소개하고, 임상적으로 사용하기 전 장치에 대한 신뢰도를 조사하고자 하였다. 새로 개발한 장치는 이갈이 센서인 소형 방수스위치로 구성된 정보입력부, 중앙정보처리장치(CPU)인 정보처리부, 이갈이 신호를 수신하는 정보저장부, 이갈이 신호에 대한 소리나 진동으로 반응하는 반응장치부 및 컴퓨터상에서 저장된 이갈이 정보를 표시하여 이갈이 빈도와 시간, 양태 등을 확인시켜주는 정보표시부로 구성되어 있다. 이 중에서 resin sheet로 만든 상하의 wafer 사이에 정보입력부인 스위치는 좌우 견치 설면에 고정하고 정보처리부 CPU는 구개중앙에 고정하여 구내교합장치를 제작한 한편, 여기에서 송신되는 정보는 별도의 외부 장치인 반응장치 및 정보저장장치에서 인식하여 feedback을 보낼 수 있도록 하였다. 장치제작의 신뢰도조사를 위해서는 단국대학교 치과대학 학생 중 정상교합을 가진 지원자 10명의 상악 석고모형에 대하여 두 명의 술자가 각각 이갈이장치를 제작하여 그 장치가 반응하는 힘의 크기를 비교하였으며(술자간 신뢰도조사), 또한 한명의 술자가 첫 회에 조사한 정보를 기억하지 못하게 약 2일의 시간 간격을 두고 각각 제작하고 그 장치가 반응하는 힘의 크기를 비교하였다(술자내 신뢰도조사). 술자간 및 술자내 조사에서 이갈이장치가 반응하는 최소의 수직력, 측방력, 중심력에서 모두 높은 상관관계를 보였으며 측정된 값에 있어 서로 유의한 차이를 보여주지 않았다. 새로 개발한 이갈이장치는 부품을 소형화하였으며 제작이 편리하고 구강내에서 안전하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 전원의 사용시간을 최대로 할 수 있다는 장점을 가지고 있으며 술자간 및 술자내 신뢰도 조사를 통하여 임상에 적용가능한 높은 재현성을 확인할 수 있었다. 결론적으로 이 장치는 정보처리 및 저장장치가 있고 음향이나 진동을 이용한 바이오피드백 기능을 가지고 있어 이갈이 환자의 진단과 조절에 임상적으로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.
자유표면의 유동문제는 저항추진성능과 내항성능이 우수한 선박과 파랑중 작업성능이 우수한 해양구조물의 설계와 관련되어 조선해양공학분야에서 지속적으로 관심의 대상이 되어온 연구분야이다. 본 논문에서는 선체주위 유동을 정확하고 효율적으로 해석하기 위한 3차원 수치해법의 개발을 목적으로 하였다. 수치해법으로 경계요소법을 사용하였으며, 그린함수는 간단한 랜킨소오스를 사용하였다. 전 경계요소면은 8점 경계요소로 표시하여 기하학적 특성을 정밀하게 반영하고자 하였다. 자유표면에서 속도포텐셜의 변화를 정규화된 8점 경계요소에서 이중 2차 스플라인함수(bi-quadratic spline function)로 표시함으로써 자유표면에서의 수치감쇠 및 분산오차를 개선하였다. 한편 물체표면에서의 물리량은 8점 경계요소의 특성을 살려 이중 2차 다항식(bi-quadratic function)으로 근사하였다. 이와같이 계산영역에 따라 해의 특성에 부합하는 수치방법을 채택함으로써 수치해의 정확성과 효율성이 향상되도록 하였다. 개발한 수치해법의 효능을 검증하기 위해 계산예로서 정상유동 및 비정상유동의 경우 Neumann-Kelvin문제를 다루었다. 본 방법에 의한 몰수 타원체 및 Series 60선에 대한 조파저항 계산결과는 적은 파넬수를 사용하고도 기존의 계산치는 물론 실험치와 좋은 일치를 보였다. 변형된 Wigley선형에 대한 동유체력 계산결과도 기존의 실험치 및 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 비정상 유동의 경우 랜킨소오스법에서 일반적으로 적용하는 상류방사조건은 무차원주파수가 1/4보다 큰 경우에만 유효하므로, 본 논문에서는 파동방정식 연산자를 이용하여 무차원주파수가 1/4보다 작은 경우에 적용할 수 있는 상류방사조건을 유도하였다. 수면하에서 전진하며 동요하는 소오스에 대하여 적용한 결과 본 논문에서 유도한 방사조건이 유효함을 입증하였다.
본 연구에서는 Begovic and Bertorello (2014)의 고속활주선 모델시리즈 중 Warped hull 2의 실험결과를 규칙파 파랑조건을 바탕으로 2가지 기법(스트립 기법 및 CFD)의 수치해석 결과를 비교하였다. 선속의 경우, 총 3가지(3.4m/s, 4.6m/s, 5.75m/s)를 사용하였으며, 속도영역은 반활주 및 활주영역에 해당한다. 결론적으로, 스트립기법의 경우, ${\lambda}/LOA=2-4$ 구간에서 공진현상이 발생하여 다른 구간 대비 높은 운동응답 값을 보이는데, 이는 실험값과 상이함을 확인하였다. CFD의 경우, 전반적인 경향은 실험값과 일치하는 것을 확인하였고, ${\lambda}/LOA=0.5-2.5$ 구간에서 실험값 대비 다소 큰 운동응답 값을 보였다. 이러한 형상은 속도가 증가할수록 격차가 커지는 것을 확인하였으며, ${\lambda}/LOA=2.5-5.2$에 비해 파고에 배치된 높이방향 격자수가 상대적으로 적기 때문에 오차가 발생한 것으로 판단된다.
목적 본 연구는 제작한 팬텀을 사용해 경직장 전단파탄성초음파의 가변성을 알아보았다. 대상과 방법 아가로즈와 실리콘에멀전을 각각 1, 2, 3 cm 크기의 둥근 모양과 사각 모양의 팬텀 물질로 제작하였다. 1, 2, 3 cm의 깊이에 팬텀을 놓고, 크기, 깊이, 모양에 따른 굳기값(coefficient variant)의 차이를 중심부/주변부에서 확인하였다. 두 명의 영상의가 경직장 초음파 탐촉자를 이용해 각각 3회씩, 두 개의 초음파기계로(기계 A, B), 굳기값을 확인하였다. 가변성은 변동계수로 표현하였다. 결과 팬텀의 크기가 커질수록 변동계수는 감소하였다. 크기에 따른 굳기값은, 아가로즈 팬텀은 기계 A 3 cm 깊이(p < 0.001), 기계 B 1 cm 깊이에서(p = 0.010), 실리콘에멀전 팬텀은 2 cm 깊이에서 두 기계 모두 유의한 차이를 보였다(p = 0.047, p = 0.020). 깊이가 깊어질수록 변동계수는 증가하였다. 깊이에 따른 굳기값은, 1 cm 크기 아가로즈 팬텀은 두 기계 모두(p = 0.037, p = 0.021), 2 cm 크기 아가로즈 팬텀은 기계 A에(p = 0.047) 유의한 차이를 보였다. 기계 A 실리콘에멀전에서만 모양에 따른 굳기값의 유의한 차이를 보였고(p = 0.032) 기계 B는 두 물질 모두 관심영역에 따른 굳기값의 유의한 차이가 보였다. 굳기값은 두 기계 간 유의한 차이가 있었고(p < 0.05), 시술자 내/시술자 간 일치도는 높았다(급내상관계수 > 0.9). 결론 팬텀의 크기, 깊이, 사용된 기계가 전단파탄성초음파 가변성에 영향을 주는 요소로 나타났다.
This paper seeks to provide a dynamic analysis of a 150 ton winch based on ocean environmental data. The winch model that was subjected to analysis was modeled from CAD to each subsystem by the commercial software DAFUL. The winch model has tree brake systems (disk brake, band brake and ratchet brake). The rotation motion of the motor and contact elements of the brake are applied to the winch model in order to analyze its dynamic characteristics. In addition, a crane-barge was modeled to apply ocean environmental data. The motion data of the crane-barge was produced by means of the RAO(Response Amplitude Operator) of the barge and wave spectrum. The reaction force of the translational joint was measured instead of the tension of the cable. The brake performance of the winch was produced and assessed based on the operating motion of the crane-barge.
Chuan, M.W.;Wong, Y.B.;Hamzah, A.;Alias, N.E.;Sultan, S. Mohamed;Lim, C.S.;Tan, M.L.P.
Advances in nano research
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제12권2호
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pp.213-221
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2022
Silicon carbide (SiC) is a binary carbon-silicon compound. In its two-dimensional form, monolayer SiC is composed of a monolayer carbon and silicon atoms constructed as a honeycomb lattice. SiC has recently been receiving increasing attention from researchers owing to its intriguing electronic properties. In this present work, SiC nanoribbons (SiCNRs) are modelled and simulated to obtain accurate electronic properties, which can further guide fabrication processes, through bandgap engineering. The primary objective of this work is to obtain the electronic properties of monolayer SiCNRs by applying numerical computation methods using nearest-neighbour tight-binding models. Hamiltonian operator discretization and approximation of plane wave are assumed for the models and simulation by applying the basis function. The computed electronic properties include the band structures and density of states of monolayer SiCNRs of varying width. Furthermore, the properties are compared with those of graphene nanoribbons. The bandgap of ASiCNR as a function of width are also benchmarked with published DFT-GW and DFT-GGA data. Our nearest neighbour tight-binding (NNTB) model predicted data closer to the calculations based on the standard DFT-GGA and underestimated the bandgap values projected from DFT-GW, which takes in account the exchange-correlation energy of many-body effects.
여러 가지 초음파 속도 측정법 중 비교적 정확하고 다양한 목적에 활용될 수 있다고 알려진 반사파 중첩법(pulseecho-overlap method)에 의해 초음파의 전파시간을 자동으로 측정할 수 있는 시스템을 구축하고, 엔지니어링 플라스틱 시험편에 대한 초음파 속도를 초동발췌법(first arrival picking method)과 비교하였다. 다섯 가지 종류의 엔지니어링 플라스틱 코어에 대해 반사파 중첩법과 초동발췌법에 의해 초음파 속도를 측정한 결과, 반사파 중첩법은 초동발췌법보다 최소 4배로 긴 다중반사파 자료가 필요하므로 매질의 감쇠특성에 의해 측정가능한 시험편의 길이에 제약이 있다. 또한 측정되는 속도는 초동발췌법에 의한 속도보다 낮게 측정되는 경향을 보였으며, 수신된 파형을 분석한 결과, 이는 전파거리가 길어짐에 따른 매질의 감쇠 및 분산특성에 의한 영향으로 해석되었다. 상호상관을 이용하여 제1반사파가 제2반사파 및 제3반사파와 가장 잘 중첩되는 시간을 실시간으로 자동으로 발췌하도록 프로그램하여 실험자에 의한 측정 편차가 개입될 가능성을 배제함으로써 반복성과 재현성을 높였다. 또한, 실험의 조건이 변하지 않는 경우는 중합수를 늘림으로서 무작위 잡음에 의한 측정오차를 줄일 수 있으며, 실험 조건이 변하는 경우는 속도변화 모니터링에도 활용이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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