• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.575-581
• /
• 2000

본 논문에서는 척추침생검 시뮬레이터에서 사용의 햅틱 디바이스인 PHANToM(sup)TM을 이용하여 사실적인 힘을 구현하는 방법을 보여준다. PHANToM(sup)TM은 툴의 끝부분에서 좌표축 방향으로만 힘을 낼 수 있는 단점이 있으며, 시스템의 구동장치의한계로 인하여 딱딱한 물체에 닿을 때 불안정한 특성을 보인다. 또한 좁은 영역 안에서 복잡한 조직들로 인한 급격한 강도 변화도 시스템의 불안정을 초래한다. 모사되는 힘은 두가지 성분으로 나뉜다. 하나는 바늘이 삽입될 때 바늘의 길이 방향으로 느껴지는 힘으로 생체 조직의 모델을 통해 값이 구해진다. 다른 하나는 바늘이 피부를 뚫고 지나간 이후에 바늘이 초기 삽입 방양을 유지 시켜주는 회전방향 힘으로 피봇을 이용하여 구현하였다. 불안정성 문제와 바늘이 튀어나오는 문제는 램핑 필터와 시간변수를 이용하여 제거하였다. 침생검 과정은 생체조직의 탄성 변형뿐 아니라 파괴가 일어나는 변형이므로 사실적인 힘을 구현하기 위해서 실험 데이터를 이용하여 삽입 깊이에 따라 탄성 계수와 마찰 상수가 변하는 모델을 제안하였다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국공간정보시스템학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집 제1권1호(통권1호)
• /
• pp.255-263
• /
• 2004

광명시 경륜 경기장은 국민 체육진흥공단에서 턴키(Turn key)공사로 발주하였고, CS구조+공간건축+대우건설, 삼성건설, 태영건설의 제출안이 당선되어 현재 시공중에 있다. 경기장의 저층부는 PC로 설계되었고, 지붕은 철골 트러스를 사용한 Dome 형상으로 이루어져 있다. 돔 지붕의 개념은 지붕에 물을 부었을 때 가장 흘러가기 쉬운 방향으로 트러스를 배치하여 유연한 힘의 흐름을 유도하는 것이다. 143.6m(폭)${\times}$183.5m(길이)${\times}$21m(높이)의 지붕엔 지붕의 개념인 Flow Truss를 물이 흐르는 방향의 방사형으로 배치하고, 내부에 압축링(Compression Ring Truss)과 외부에 인장링(Tension Ring Truss)를 설치하여 힘의 흐름을 단순화시켰고, 실내에서 보기에 플로우 트러스의 간격을 넓게 유지함으로써 개방감을 극대화시켰다. 또한 Flow Truss는 동일한 곡률과 길이로 설계하여 표준화시킴으로써 시공성과 경제성을 동시에 만족토록 하였다. 현재 저층부 시공은 거의 완료된 상황이고, 곧 지붕을 설치할 예정이다. 본 고에서는 돔 지붕의 형성 개념과 설계 과정을 살펴보고, 접합상세 등의 해결에 대해 살펴보겠다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.57-62
• /
• 2009

예부선 운항 시 부두의 접안, 이안 및 좁은 수로를 항행할 경우 접할 수 있는 안벽 근처의 항행과, 두 선박이 접근하여 평행 항로상을 반대 방향으로 항과할 경우의 유체력 상호작용을 살펴보기 위하여, 예선의 부선 예항 시뮬레이션을 실시한 후 부선의 선수방향, 예선의 회두 모멘트와 횡방향의 힘과 같은 특성을 조사 및 분석하여 그에 따른 안전한 예부선의 조선 방안을 제시하였다. 그 결과 부선의 과도한 회두운동을 감소시키기 위해서는 예선의 속도가 너무 느리지 않도록 미속상태의 속도를 유지하고, 예인삭의 길이를 가능한 한 부선의 길이만큼 줄여 항행하는 것이 안전예항 업무에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.71-78
• /
• 2005

A high-pressure hose includes rebar layers of the synthetic fiber such as nylon or a steel wire to control internal pressure. The hose assembly is manufactured through the swaging process to clamp the hose into the metal fittings. Usually, the hose behavior is affected by the resultant of the longitudinal and circumferential forces produced by the internal pressure. The rebar layers can appear the most ideal rebar effect when they are arranged to the same direction as the resultant force. The braid angle applied in the rebar layers is an important factor in determining ultimate burst pressure and overall hose life. Failure can occur on the contacted parts of a hose with the metal fittings under severe operating conditions such as high pressure and temperature of the inner fluid. In this paper, the mechanical behavior between the hose and the metal fittings during the swaging process and the stress variation characteristics of a high-pressure hose under a constant applied pressure are analyzed with respect to the braid angle of steel wire using the finite element method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.1742-1743
• /
• 2011

항해 중인 선박에 가장 영향을 미치는 것은 해양파이다. 해양파는 주로 바람에 의해서 생성이 되며 지역적으로 바람의 세기와 방향이 다르기 때문에 파의 높이와 파의 길이가 정해져 있지 않은 불규칙파가 발생한다. 선박에 미치는 해양파의 힘에 따라 횡동요의 크기 및 주기가 달라진다. 해양파의 힘의 크기가 선박의 복원력보다 크게 되면 선박은 전복이 된다. 이런 이유로 선박 운동을 인위적으로 억제하기 위하여 Fin Stabilizer를 사용하게 되었다. Fin Stabilizer는 짧은 시간에 동작하여 선박의 안전을 향상시킬 수 있으며, 운행 효율을 높일 수 있기 때문에 최근 들어 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 논문에서는 해양파의 힘이 선박에 영향을 미칠 때의 횡요각 변화를 관찰하고 설계한 제어기의 성능정도를 위한 Simulation을 수행하였다. Simulation 결과를 토대로 Fin Stabilizer를 제어하기 위한 Digital 제어기를 구성하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.310-316
• /
• 2016

도전성 평판에 부분적으로 걸쳐 회전하는 축형 동전기 휠을 구동원으로 이용하는 비접촉 반송 시스템을 제안한다. 회전하는 동전기 휠에는 3축력이 발생되는데 이 중 중력방향 힘과 횡방향 힘은 자기안정성을 갖고 있으므로 공간상에서 반송 시스템의 동적 안정성을 확보하기 위해서는 길이 방향 힘만을 제어하는 것으로 충분하다. 동전기 휠은 원주 방향을 따라 주기적으로 반복되는 극성을 갖는 영구자석으로 구성되어있으므로 기본 극의 기하학적 형상이나 극수 등은 안정성 여유에 큰 영향을 미친다. 또한 휠과 전도판간의 중첩된 영역 역시 횡방향으로의 강성을 결정하는 주요 인자이므로 본 논문에서는 안정성을 성능 지표로 휠을 구성하는 주요 설계 변수에 대한 민감도 해석을 수행한다. 얻어진 설계 값을 이용하여 제작된 시스템으로 휠을 포함하는 이동 개체의 수동적인 안정성을 실험적으로 검증한다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.679-688
• /
• 2003

종방향 텐던이 경사진 복부에 배치되는 박스 거더의 경우 프리스트레스 힘은 종방향 뿐만 아니라 횡방향 거동에도 영향을 미친다. 본 논문에서는 종방향 프리스트레싱에 의해 유발되는 횡방향 효과를 산정하는 기법을 제안하였다. 박스 거더의 유한요소 정식화 및 종방향 프리스트레싱 해석에 의해 프리스트레스 분포를 산정한 후, 이를 이용하여 횡방향 등가하중을 산정한다. 제안기법에 의한 수치해석결과와 기존의 접판법에 의한 수치해석결과는 유사하며, 이는 본 기법이 합리적임을 나타낸다. 제안기법을 이용하여 박스 거더 슬래브의 횡방향 거동을 분석하였다. 수치분석은 복부경사각, 텐던 편심에 대한 경간 길이비 등과 같은 주요 변수를 통해 수행되었다. 전형적인 단면 조건에서 종방향 프리스트레싱 효과만을 고려할 때, 박스 거더 슬래브의 횡방향 응력은 크지 않은 것으로 나타난다. 그러나, 복부 경사각이 50도 이하로 과도하게 작아지거나 텐던 편심에 대한 경간 길이비가 28이하로 작아지는 경우에는 교량 설계시 횡방향 응력의 크기를 고려할 필요가 있다고 사료된다.

• 멤브레인
• /
• 제4권2호
• /
• pp.96-105
• /
• 1994

이 논문은 거대전하고분자의 막전달 현상을 위한 이론적 모델을 연구하는데 있다. 전기적 힘에 의한 전하고분자 물질의 형상은 빠르게 곧게 뻗으면서 진행되며, 곧게 뻗는 시간과 길이는 막 전달의 동적현상을 이해하는데 도움을 주고 있다. 빠르게 곧게 뻗을 때, 전하고분자의 두 끝이 전기힘 방향으로 동시에 끌리는 현상이 일어난다. 이같은 형식의 이해는 거대전하고분자의 막분리를 이해하는데 도움을 주고 있다.

• 한국게임학회 논문지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.49-58
• /
• 2014

입자 기반 유체 시뮬레이션에서 유체와 완전탄성체의 중간 형태인 점탄성체는 유체와는 달리 물질의 변형에 대한 항복응력(yield stress)이 필요하다. 기존 입자 기반의 점탄성체 연구에서는 폰 미제스(von Mises) 항복조건을 사용해 점탄성체의 변형을 표현하였으나 폭발을 표현하지는 못하였다. 본 논문은 물체가 받는 수많은 방향의 힘을 계산해야 하는 폰 미제스의 항복조건과는 달리 최대 주응력과 최소 주응력의 차를 이용해 쉽게 근사 할 수 있는 트레스카(Tresca)의 항복조건을 변형한 이상적 점탄성체 항복조건을 제안한다. 폰 미제스의 항복조건을 쉽게 근사화하기 위해 물체가 받는 힘을 변형된 길이로 표현한 기존 입자 기반의 시뮬레이션과 달리, 본 논문은 트레스카의 항복조건을 바탕으로 2차원 물체가 힘을 받아 변형된 넓이를 주응력으로 가정한다. 가장 큰 힘을 받는 순간을 최대주응력, 가장 적은 힘을 받는 순간을 최소 주응력으로 근사 화하여 차이를 계산한다. 점탄성체의 경계면이 이상적 항복 조건 이상으로 줄어들 때 물체가 한계응력을 이기지 못하고 현실감 있게 폭발하는 과정을 표현할 수 있음을 확인하였다.

• 한국안광학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.181-187
• /
• 2002

수정체는 조절력의 변화에 의해서 곡률이 변화한다. 조절력은 탄성체인 수정체에 힘을 수직으로 주는 경우 정점 방향으로 길이가 늘어난다. 힘을 받는 수정체는 밀도 분포와 형태가 후면에 치우쳐있어, 후면 방향의 수평 힘 보다 전면 방향의 수평 힘이 더 크다. 그러므로 후면 방향 보다 전면 방향의 두께가 더 많아 늘어난다. 그러나 조절력이 일정 값 보다 커지기 시작하면 전면에서는 팽창률이 한계에 도달하다. 이 때 전면 방향의 수평 힘 보다 후면 방향의 수평 힘이 더 커지게 되어, 전면 방향 보다 후면 방향의 두께가 더 많아 늘어난다. 전면과 후면의 두께변화 차이는 조절력에 대해 2차 곡선(${\Delta}=B_1D+B_2D^2$)을 이룬다. 조절력에 따른 전면과 후면의 두께(${\Delta}t_a$, ${\Delta}t_p$) 차이 변화 곡선은 다음과 같이 표현된다. $${\Delta}t_a=t_a-t_{ao}=t_{max}+t_0{\exp}(-A/B)-t_{ao}$$ $${\Delta}t_p=t_p-t_{po}=t_{min}+t_0{\exp}(A/B)-t_{po}$$ 인간의 수정체에서 구한 각각의 Parameter값은 전면에서 $t_{min}=1.1.06$, $t_0=-0.33$, B=9.32, 후면에서 $t_{max}=1.97$, $t_0=0.10$ B=7.96 등을 얻었다. 조절력에 따른 수정체의 전면과 후면에서 정점 곡률 안정의 변화는 다음과 같다. $$R=R_0+R_1{\exp}(D/k)$$ 수정체에서 구한 각각의 Parameter 값은 전면에서 $R_{min}=5.55$, $R_1=6.87$, k=4.65, 후면에서 $R_{max}=-68.6$, $R_1=76.7$, k=308.5 등을 얻었다.