Equatorial Plasma Bubble(EPB)은 적도 지역에서 Rayleigh-Taylor Instability에 의해 발생하는 이온층 플라즈마의 불안정성 현상으로, 주변의 플라즈마 밀도에 비해 좁은 영역에서 플라즈마 밀도가 급격하게 떨어지는 현상을 말한다. 지역적으로 보면, 겨울철에는 대서양 지역에서 집중적으로 발생하고 여름철에서는 태평양 지역에서 많이 관측된다. 이러한 불안정 현상은 단파 통신 장애를 유발할 수 있기 때문에 많은 연구 대상이 되어왔지만, 아직까지 태양 활동이나 지자기 변화에 의한 상호 연관성이 규명되지 못 하고 있다. 이것은 Rayleigh-Taylor Instability를 발생시키는 여러 인자들이 매우 복잡하게 관련되어 있기 때문인데, 본 연구에서는 특정 지역에서 발생하는 EPB에 한정하여 태양 활동과의 상호 연관성에 대해 분석하고자 하였다. 또한 단순한 발생 빈도에 대한 통계적인 처리가 아닌, EPB하나 하나에 대한 특성을 분석함으로써 EPB의 발생과 관련한 보다 명확한 분석이 가능하게 되었다. 분석에 필요한 data는 KOMPSAT-1의 Langmuir Probe(LP)에 의해 2000년에서 2001년 사이에 얻은 이온층의 전자 밀도를 사용하였는데, KOMPSAT-1의 LP는 같은 기간 활동한 다른 위성에 비해 좋은 시간 분해능을 가지고 있기 때문에 EPB의 통계 처리에 적당한 것으로 생각되었다.
씨일의 표면마찰계수 특성이 씨일의 동특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 씨일내의 유속이 증가함에 따라서 마찰계수가 급상승하는 허니콤 씨일을 대상으로 이론적 해석을 하였다. 그 결과 마찰계수의 급상승 현상은 마찰계수의 급상승 현상이 없는 경우에 비하여 강성계수의 감소를 야기하고 회전축-베어링계의 불안정성과 관계가 있는 연성 강성계수의 큰 감소를 보였다. 또한 회전축-베어링계의 안정성을 도모하는 감쇠 계수의 증가를 야기함으로써 회전기계의 운전점이 마찰계수의 급상승 범위에 있다면 시스템의 안정성면에서 매우 유리할 것으로 사료된다. 마찰계수의 급상승 현상을 보이는 허니콤 씨일의 동특성에 대한 이론적 해석 결과, 강성계수는 매우 작게 예측되었으나 연성강성계수와 감쇠계수는 비교적 실험결과와 근사함을 보였다.
냉간압연기술의 발달로 냉간압연기도 매우 다양하게 발달되었으며 냉간압연의 원자재인 열간압연재의 종류도 다양하다. 최근 열간압연가공시 회수율이 높은 연속주조재(Continuous casting strip)인 CC 재가 종전의 가공과정이 복잡하며 불량율이 높은 Ingot주조재(Ingot casting strip)인 IC 재 보다 생산비율이 점차 증대되어 냉간압연재료의 주종을 차지하고있다. CC재는 냉간압연가공시 IC재에 비해 Work roll 조도저하가 현저하게 크기 때문에 슬립(Slip)과 채팅(Charttering) 현상 등이 발생하여 압연가공성이 불안정 하게 되어 Work roll과 판표면에 손상이 생기게 되고, 압연가공시 Roll 사고 등의 문제가 발생하므로 Roll 마멸의 정도를 파악하여 Roll을 효과적으로 관리하므로써 Work roll과 판표면의 슬립현상 및 채터 링현상 등을 방지할 수 있다.
하천제방은 홍수의 위험 방지에 중요한 역할을 하며 하천의 범람으로부터 제내지의 인명, 가옥, 재산, 각종 시설물 등을 보호하기 위하여 설치되는 시설물로서 침수피해 방지와 같은 중요 기능을 가지고 있다. 이러한 하천제방의 적정규모를 결정하기 위해서는 대상지역의 수리 수문학적 특성, 지형조건에 관한 조사 및 연구 이외에 경제적인 검토가 수반되어야 하며, 제대로 검토되지 않을 경우 제방이 누수 또는 침하, 붕괴되어 범람방지 기능을 상실하는 현상이 일어나게 된다. 국내 하천유역에서도 과거 전국에 걸쳐 제방 붕괴현상이 일어나 많은 범람침수 피해가 발생하였다. 본 연구에서는 제방붕괴의 일반적인 원인으로 지적되고 있는 월류, 제체의 불안정, 과도한 변위, 급격한 수위의 감소 등으로 발생할 수 있는 현상 및 문제점들을 검토하였다. 이로부터 기하학적 인자, 수리학적 인자, 수공구조물 인자, 정성적 인자 등 4가지 분류로 구분하였으며, 총 12가지 세부인자를 제시하였다. 제시된 인자를 토대로 시험 대상유역인 감천과 남강에 적용하여 인자별 영향을 산정하였으며, 이로부터 위험도를 평가하였다.
전기자동차에 적용되는 배터리 전압은 배터리의 용량, 크기, 중량 및 가격 등과 같은 사항에 의해 제한을 가진다. 따라서 전기자동차 구동을 위해 전류 제어를 수행할 경우 배터리 전압 제한에 따라 제어기의 포화가 발생할 수 있고, 이는 와인드업 현상을 야기한다. 와인드업 현상은 울렁거림 현상, 큰 오버슈트 및 느린 정착 시간과 같은 과도상태 응답 특성을 저하시키고 심각할 경우 시스템의 불안정을 초래한다. 자동차의 특성상 가 감속 및 정지, 출발과 같이 급변하는 기준 명령의 변화가 빈번하기 때문에 승차감 및 안정성에 있어 과도상태의 응답 특성이 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 전기자동차용 유도전동기를 위한 반포화 적분-비례 제어기를 제안하고, 실험을 통해 제어 성능의 우수함을 보인다.
본 논문에서는 로켓 엔진의 고주파 연소불안정 현상이 연소현상과 맞물린 음향학적 현상이라는 점과 일반적으로 로켓엔진의 연소실 및 배기노즐이 원통형이라는 점을 고려하여 단면적이 변하는 원통형 관에서 음향, 엔트로피 및 와류 파동방정식의 해를 구하는 방법을 제시하였고 이를 통하여 엔트로피 및 와류파동이 음향파동에 미치는 영향을 정량적으로 해석 및 계산 할 수 있는 방법을 제시하였다.
무릎 퉁김 현상의 원인 중에서 반달연골의 불안정에 의해서 발생하는 무릎 퉁김을 소개하는 논문은 드물며, 특히 실시간 초음파 소견을 소개한 논문도 드물다. 우리는 오른쪽 무릎에 직접적인 손상을 받은 후 무릎 퉁김이 발생한 79세 여자 환자를 보고하고자 하며, 절단된 오른쪽 내측 반달연골의 뒤뿔과 몸통의 앞위쪽 전위에 의해 발생한 퉁김현상을 실시간 초음파를 사용하여 확인하였다.
본 연구는 연료-공기 혼합정도가 불안정 화염 구조와 NOx 배출 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 대기압, 모형 가스 터빈 연소기에서 실험을 수행하였다. 선회각은 $45^{\circ}$이며, 연료-공기 혼합정도는 당량비 0.53에서 0.79 범위에서 0, 50, 100%로 변화시켰다. 화염구조를 파악하기 위해, 당량비 0.79에서 ICCD를 사용하여 위상 동기화된 OH 자발광 이미지를 취득하였다. NOx 배출은 각 상기 실험조건에서 NOx 분석기를 이용하여 취득하였다. 위상에 대한 $OH^*$ 이미지를 취득함으로써 연료-공기 혼합정도가 화염의 구조에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. 또한 국소 열방출의 특성을 통해, 연료-공기 혼합정도에 따른 연소불안정이 발생하거나 소멸되는 영역에 대한 정보를 얻을 수 있었으며, 혼합정도에 따른 NOx 농도를 측정함으로써 희박 연소 영역에서는 $\sigma$가 커질수록 NOx 발생이 적음을 확인할 수 있었다. 이런 결과들은 연소불안정 현상의 메카니즘을 이해하는데 중요한 기초자료로 사용될 것으로 기대된다.
동축 와류형 분사기 19개로 구성된 연소기 헤드와 냉각채널을 갖는 연소실을 이용하여 연소시험을 수행하였다. 추진제로는 액체산소와 케로신(Jet A-1)이 사용되었으며, 연소시험은 연소실 압력 59~82 bar, 혼합비 2.0~3.0 영역에서 수행되었다. 냉각채널 연소실의 냉각 유체로는 물이 사용되었으며, 냉각채널 입구와 출구에서의 물의 온도를 측정하여 열유속 값을 계산하였다. 본 연구에서는 연소불안정에 따른 열전달 영향을 살펴보는 것을 목표로 하였으며, 이를 위해 냉각수의 온도 변화를 계측하였다. 몇 번의 연소시험에서 연소불안정 현상이 발생하였으며, 이때 열유속이 5~20% 정도 증가하는 결과가 나타났다. 또한 열유속은 연소불안정이 발생하는 초기 시점에서 최대가 되는 것을 알 수 있었다.
연소 불안정 현상을 완전하게 이해하기 위해서는 천이 과정과 한계 진폭과 같은 비선형 거동에 대한 예측이 매우 중요하다. 가스터빈 희박 예혼합 연소기에서 이러한 비선형 거동은 화염의 비선형 동특성에 크게 의존하게 된다. 본 연구에서는 기존에 선형 해석으로부터 비선형 열음향 해석으로 확장하기 위해서 화염 묘사 함수를 통한 시스템 안정성 해석 기법이 소개되었다. 이를 위하여, 주파수 뿐만 아니라 속도 진폭에 따른 열발생율의 변동 특성이 실험 결과로부터 모델링되었다. 현재 해석 조건에서 비선형 모델링 결과, 주어진 연소기 길이에서 속도 진폭이 불안정 주파수에 미치는 영향은 미비하였으나, 성장률에는 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 다양한 조건에서 비선형 모델의 검증과 한계 진폭의 예측 결과에 대한 실험 결과와의 비교가 요구된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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