• 제목/요약/키워드: 공명진동수

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음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 수치해석 (A Numerical Analysis of Acoustic Behavior in Combustion Chamber with Acoustic Cavity)

  • 손채훈;김영목
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.249-252
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    • 2003
  • 음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 동조주파수를 변화시켜가면서 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로 인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

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엔진 흡기계의 소음발생 및 전파에 관한 수치연구 (A Numerical Study on the Generation and Propagation of Intake Noise in the Reciprocating Engine)

  • 김용석;이덕주
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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    • pp.65-70
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    • 1996
  • 엔진소음을 소음특성에 따라 분류하면 공력소음(Aerodynamic Noise), 연소소음(Combustion Noise), 기계적인 소음(Mechanical Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise), 흡기계소음(Intake System Noise), 냉각계소음(Cooling System Noise), 엔진표면소음(Engine System Noise)등으로 분류할 수 있다. 이러한 여러소음중 엔진 내부의 유동에 의한 흡배기계통으로의 소음방출은 자동차 실 내외 소음의 중요한 문제로 대두되는데, 이를 줄이기 위해 그 동안 소음기 등의 서브시스템의 형태와 그 위치조정에 관한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 이것이 비용 또는 성능에 영향을 미치므로 본질적인 소음원을 규명해 내는 것이 필요하게 되었다. 흡배기계의 소음은 엔진의 흡입, 배기행 정시 피스톤의 운동에 의해 팽창 및 압축파 형태의 압력파(pressure wave)로 발생하게 되고, 밸브근방에서는 유동의 박리(separation)에 의해 발생하게 된다. 소음기 등의 서브시스템에서도 유동의 박리에 의해 발생하게 되며 특히 배기행정시 발생하는 압력파는 비선형영역에 있게된다. 흡기소음은 배기에 비해 그 크기가 작아서 그동안 등한시 되어왔으나 이것이 소비자의 불평요인으로 작용하므로써 이에 대한 연구도 활발히 수행되어야 한다. Bender, Bramer[1]는 흡배기계 소음의 외부 방사에 관하여 전반적으로 기술하였고 Sierens등[2]은 흡기계에서 1차원 MOC(Method of Characteristics)방법으로 비정상 유동해석을 하고 실험결과와 비교하였다. J.S.Lamancusa 등[3]은 흡기 소음원을 실험을 통해 예측하였고, 흡기소음도 비선형 거동을 보인다고 밝혔다. Yositaka Nishio 등[4]은 새로운 흡기실험장치를 고안하여 공명기(resonator)의 위치 변화에 의한 저소음 흡기계를 설계 초기단계에서부터 적용하려 하였다. 일반적으로 흡배기계의 복잡한 형상 때문에 대부분 실험을 통해 문제를 해결하려 하였고, 수치해석은 피스톤의 운동을 배제한 단순화한 흡배기계의 정상상태 유동해석이 주를 이루어왔다. Taghaui and Dupont 등[5]은 KIVA코드를 사용하여 흡기포트와 연소실 그리고 밸브의 움직임을 동시에 고려한 수치해석을 도입하였다. 하지만 이들이 밸브의 운동을 고려하기 위해 사용한 이동격자는 격자점은 시간에 따라 변화하지만 그 격자의 수가 일정하게 유지되어 있어서 밸브의 완전개폐를 해석할 수가 없다. 강희정[6]은 단일 실린더와 단일 배기밸브를 갖는 문제로 단순화하여 피스톤과 밸브의 움직임을 고려하므로써 배기행정 후 소음이 어떻게 전파해 나가는가를 연구하였다. 본 연구에서도 최소밸브간격과 최대밸브간격 사이에서만 계산이 가능하나 흡기의 경우는 밸브가 닫힐 때 생기는 압력파가 중요하므로 실린더와 밸브사이에 벽면조건을 주어 밸브의 개폐를 모사하였다.

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55Mn이 첨가된 SrTiO3 단 결정의 광 전이 특성연구 (Magneto-optical Properties of 55Mn-doped SrTiO3 Single Crystal)

  • 배규찬;박정일;이형락
    • 한국자기학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.208-213
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    • 2011
  • Mori-Kawabata의 사영 연산자 방법을 $^{55}Mn$이 첨가된 $SrTiO^3$ 단 결정에 직접 적용하여, 이를 운동 방정식의 형태로 만드는 이론 체계를 사용하여 선모양 함수를 계산하였다. 외부 진동수 ${\nu}_0$ = 9.6 GHz에서 서로 다른 농도 [Mn] = 0.5 wt%와 2 wt%에 대한 온도 의존성으로 선폭을 조사하였다. 온도가 증가함에 따라 선폭은 감소하는 경향으로 확인되었고, 이는 선모양의 운동 좁아짐으로 보이며 고온영역 에서는 실험값과 비교적 일치함을 알 수 있었다. 이와 같이 계를 기술하는 스핀 해밀토니안에 연산자 방법을 이용한 선모양 함수는 실제 계의 적용에 편리한 급수전개로 하였으며, 다른 방법들에 비해 비교적 쉽게 계산할 수 있었다.

질소 주개 리간드를 갖는 바나듐(III) 착물의 합성과 특성 (Synthesis and Characterization of Vanadium(III) Complexes with N-Donating Ligands)

  • 오상오;유은영
    • 대한화학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.872-878
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    • 1992
  • VCl3${\cdot}$3MeCN과 리간드를 반응시켜 새로운 바나듐(III) 착물을 합성하였으며 원소분석과 적외선, 핵자기 공명 및 전자 흡수스펙트럼 등을 이용하여 그 특성을 조사하였다. 사용한 리간드는 3,5-lutidine(lutd), 8-hydroxyquinoline(oxine), 1,2-phenylenediamine(phda), ethylenediamine(en), and sym-diphenylethylenediamine(dpen)이다. lutidine 착물의 V-Cl 신축진동이 418$cm^{-1}$에서 나타나고, 다른 착물들(oxine, phda, en, dpen)은 337∼347 $cm^{-1}$에서 나타난다. 이러한 사실로 전자의 착물은 삼각 이중뿔 구조이며 후자의 착물들은 팔면체 구조로 추정된다. oxine과 phda 착물에서 acetonitrile의 C${\equiv}$N 신축진동은 자유 리간드(2260$cm^{-1}$) 보다 약 70$cm^{-1}$ 증가한 위치에서 나타나며, 또한 C${\equiv}$N 굽힘진동도 자유 리간드(377$cm^{-1}$)보다 약 60$cm^{-1}$ 증가한 위치에서 나타난다. 이러한 결과에 따라 [$VCl_3(lutd)_2$], [$VCl(oxine)_2$MeCN]$Cl_2$, [$VCl(phda)_2$MeCN]$Cl_2$, [$VCl_2(en)_2$]Cl, [$VCl_2(dpen)_2$]Cl와 같은 바나듐(III) 착물임을 알 수 있었다.

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Nd(Ⅲ)과 B15C5 치환체와의 착물의 구조에 관한 연구 (Structural Studies on Complexes of Substituted B15C5 with Nd(Ⅲ))

  • 김해중;신영국;김시중
    • 대한화학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.692-697
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    • 1995
  • 아세톤($Ac-d_6$)에서 B15C5과 ND(3)과의 착물형성에 따른 조성비와 구조를 NMR를 이용하여 연구하였다. 일정한 농도의 B15C5에 Nd(3)의 농도 증가에 따른 공명선이 저자기장 이동되었으며, 착물의 조성비가 1:1임을 알 수 있었다. 수소피크의 띠넓힘 현상은 Nd(3)과 산소원자와의 상호작용에 기인한다고 생각된다. 또한 고체상에서의 치환된 B15C5와 Nd(III)과의 착물의 구조를 적외선스펙트럼으로 연구하였다. 그 결과 착물형성시 니트라토기가 두자리 리간드로 배위되었고, 비대칭 C-C-O 신축 진동의 띠이동이 있었다. 이로부터 Nd(3)-B15C5 착물의 구조는 Nd(3)에 5개의 산소원자와 3개의 두자리 니트라토기가 배위된 형태임을 알 수 있었다.

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반발경도와 상대동탄성계수 측정에 의한 콘크리트 동결융해 성능평가 비교연구 (Evaluation of Concrete Freeze and Thaw Resistance by Measuring Surface Rebound Value and Relative Dynamic Modulus of Elasticity)

  • 박지선;안기홍;유영준;이종석
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.419-424
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    • 2021
  • 콘크리트의 압축강도 추정에 널리 사용하는 반발경도법을 이용하여 콘크리트 표면의 동해손상을 초기에 판정할 수 있는 가능성을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 동결융해 열화조건에 다면으로 노출된 콘크리트와 단면으로 노출된 콘크리트에 대하여 반발경도와 상대동탄성계수를 측정하여 콘크리트 표면 손상도를 비교하였다. 반발경도에 의한 동해손상이 단면 노출 콘크리트 시험체에 대해서는 150싸이클 빠르게 계측되었으며, 다면 노출 시험체에 대해서는 50싸이클 빠르게 계측되었다. 따라서 반발경도법이 공명진동법보다 콘크리트 표면 손상을 신속하게 판정할 수 있는 것으로 사료된다

금 나노입자의 광열효과를 이용한 온열화장품 개발 (Development of Thermo-Cosmetics Using Photothermal Effect of Gold Nanoparticles)

  • 이재열;김보미;박세호;최요한;심규동;문성배;장의순;양선아;지광환
    • 대한화장품학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.27-34
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    • 2015
  • 나노입자의 응용은 1970년대부터 발전되어 왔다. 금속 나노입자에 빛을 조사하면 나노입자 표면에서 플라즈몬 공명(SPR, surface plasmon resonance)을 일으킨다. SPR 효과는 금속표면에 입사한 빛에너지에 의해 전자가 여기하며 공명을 일으켜 진동을 발생시키는 현상을 말한다. 여기 된 전자들이 금속원자들과 충돌을 일으키며 열에너지로 전환될 수 있는데 이를 금속의 광열효과(photothermal effect)라고 한다. 우리는 광열 효과를 이용하여 온열 화장품의 개발 가능성을 제시하고자 한다. 온열 화장품의 개발을 위해 생체 독성이 적은 금 나노입자를 선택하여 광열 효과에 있어서의 세포 생체적합성과 열효율을 살펴보았다. 금 나노입자의 합성 상태는 금 나노입자가 갖는 독특한 흡광 스펙트럼으로 확인하였으며, 금 나노입자의 농도는 원자 흡광분석기로 측정하였다. 세포의 독성평가는 MTT assay와 이중 염색법을 사용하였으며, 금 나노입자의 광열 효과는 제논 램프를 광원으로 하여 금 나노입자의 농도의 증가에 따른 광열 효과증대를 적외선-열화상 카메라로 확인하였다. 금 나노입자의 광열 효과를 온열 화장품에 적용한다면 한대 지방의 기후, 또는 겨울철에 태양 에너지를 열에너지로 전환시켜 피부에 손실된 열을 공급, 피부온도 유지에 도움이 되고 피부건강에 긍정적 효과를 주리라 사료된다.

음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 해석 (A Numerical Study on Acoustic Behavior in Combustion Chamber with Acoustic Cavity)

  • 손채훈;김영목
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.28-37
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    • 2002
  • 음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 음속을 조정하여 동조주파수를 변화시켜가면서 가진음원에 대한 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 제1접선방향 음향모드의 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 모드분할 현상과 분할된 각 모드의 감쇠인자 및 음향 에너지 분포를 고려하였으며, 이를 토대로 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

규칙적인 진동 하에서 노즐 부착된 제트화염의 연소특성 (A Combustion Characteristics of Attached Jet Flame under the Regular Oscillation)

  • 김대원;이기만
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.55-62
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    • 2009
  • 층류영역의 분출유량에서 큰 가진강도 효과를 얻기 위해 연료관 관 공명주파수로 가진된 비예혼합 분류 화염의 일반적인 가진 연소특성을 실험적으로 조사하였다. 화염 안정화 특성에서는 두 가지 형태의 부상 특성이 존재하는 사실을 알았는데, 화염이 부상되는 가진강도 크기에서 한 쪽은 감소, 다른 영역에서는 증가하는 것으로 나타나 각각 서로 다른 부상기구가 존재함을 확인할 수 있었다. 특히 부상되지 않고 노즐에 부착된 분출유량 영역에서의 가진 연소특성을 가진 강도에 따른 화염 길이와 형상, 유동장 응답 특성 그리고 노즐 출구에서의 유속 분포를 중심으로 집중 조사하였다. 특이한 현상으로는 가진 강도 증가에 따라 화염의 신장과 in-burning 현상 그리고 화염 내 거동 와동들의 말림방향이 서로 역전되는 현상 등이 발견되었다. 노즐 출구의 유속분포와 가시화 기법을 통해 이러한 현상들이 노즐관 관벽 안쪽서부터 음의 속도가 발생하기 시작함에 따라 주변 산화제인 공기가 노즐관 안으로 유입되는 현상과 관련되는 것으로 파악되었다.

음성학적 분석 기반의 간접흡연이 조음기관에 미치는 영향 (The Effects of Secondhand Smoking on Articulators Based on Phonetic Analysis)

  • 서경원;강덕현;배정수;장영조;연용흠;임순용;민지선;김봉현;가민경;조동욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.648-651
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    • 2010
  • 웰빙의 바람을 타고 이제 자신의 건강을 관리하는 사람들이 많아지고, 흡연에 대한 좋지 않은 인식이 높아지면서 금연의 열풍이 강하게 불고 있다. 하지만 금연을 한다고 해도 주위의 담배연기는 우리 몸의 건강을 해치기 때문에 담배연기로부터 해방되기는 매우 어렵다. 실제로 흡연하는 배우자를 가진 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 심장병 발생률은 40%, 폐암 발생률은 30%가 더 높다. 따라서 본 논문에서는 간접흡연이 인체의 조음기관에 미치는 영향을 분석하기 위해 간접흡연에 따른 음성의 변화를 측정하고 비교, 분석하는 실험을 수행하였다. 이를 위해 간접흡연 전과 후의 음성을 수집하여 음성분석학적 요소 기술 중 Pitch, Jitter, Shimmer 등의 성대 진동 요소를 적용하고 인체 내의 공명기관을 분석하는 Formant를 적용하여 실험을 수행하여 간접흡연이 음성에 미치는 영향을 연구하였다.