• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권2호
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• pp.343-352
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• 1993

다목적연구로(KMRR)는 일반 발전용 원자로와는 매우 다른 특성을 가지고 있으며, 설계 개념 또한 특이하다. 위와 같은 특이한 설계 특성을 파악하기 위하여 열수력 실험을 수행하였으며 시운전 시험도 설계 개념의 입증에 중점을 두고 수행될 예정이다. 실증실험은 크게 설계 자료 생산을 위한 실험, 기기 설계 검증 시험, 시운전 성능 시험으로 나눌 수 있다. 설계 자료 생산을 위한 실험으로 핵연료의 열수력학적 특성을 규명하는 실험, 우회 유동에 의한 노심 출구 냉각수 상승 억제를 입증 또는 해석하기 위한 자료 생산용 실험 등이 이루어졌다. 기기 설계 검증 시험으로는 Pump 특성 시험, Flap valve 특성 시험 등을 들 수 있다. 또한, 시운전 성능 시험으로는 설계 개념을 입증하기 위한 여러 시험들이 행해질 예정이다. 이러한 실험들을 통하여 설계에 필요한 많은 자료들이 생산되었고, 시운전 시험을 통하여 설계를 검증하고 실제 운전에 필요한 많은 자료를 얻을 수 있으리라 기대된다. 본 기고를 통하여 이러한 실험의 중요성 및 내용에 대해 간략하게 기술하고자 한다.

• 응용통계연구
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• 제25권1호
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• pp.215-223
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• 2012

반응표면 방법론은 어떤 공정을 개선하거나 최적화하는데 이용되는 아주 유용한 통계적방법이다. 이러한 최적조건을 추정하기 위하여 최적조건이 있으리라 예상되는 실험구역을 탐색하여 실험을 실시한다. 그런데 이 실험구역은 실험의 환경의 제약 그리고 연구자의 선택 등으로 그 모습이 다양하게 달라질 수 있다. 반응표면 설계는 실험구역의 모양에 따라 보통 둥그런 모양의 "구형설계"와 육면체 모양의 "입방형설계"로 구분한다. 구형설계는 회전성을 만족하거나 회전성에 상당히 근접하는 "유사회전성"을 갖는 특징이 있다. 반응표면 설계에서 가장 많이 사용되는 중심합성설계는 실험구역이 구형인 5수준 실험설계이다. 이 때, 축점의 ${\alpha}$값을 ${\alpha}=\sqrt{k}$ 대신 ${\alpha}=1$로 조정하면 5-수준이 아닌 3-수준 입방형 중심합성설계를 얻을 수 있다. 그러나 입방형 중심합성설계는 실험구역이 구형이 아니므로 회전성을 만족하지 못하는 문제가 있다. 이러한 이유로, 변수들의 수준 수를 3으로 제한하면서 실험구역은 구형인 실험설계가 필요할 때가 많다. 이에 대한 대표적 실험설계가 바로 박스-벤켄 실험설계이다. 이 실험설계는 구형의 실험구역으로 회전성을 만족하나 실험구역의 크기가 변수의 개수가 증가해도 제자리 수준으로 좁은 특징이 있다. 현실적으로 실험구역의 가상 자리 부분에 대한 예측에 관심이 있을 경우 변수의 개수가 많아지면 이에 비례하여 실험구역이 커지는 실험설계가 바람직하다. 본 논문은 3-수준 입방형설계에 비하여 실험구역이 유달리 좁은 박스-벤켄 실험설계를 보완하여 구형설계를 만족하면서도 다른 한편으로는 변수 수에 따라 실험반경이 커지는 3-수준 구형 반응표면 설계를 소개하고자 한다. 이 방법을 기존의 실험설계들과 비교한 결과 변수수가 비교적 작을 경우 실험횟수 등을 고려하여 응용가치가 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.716-716
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• 2012

최근 항만구조물을 설계함에 있어 대수심 및 고파랑 지역에 설치되는 외곽시설의 상당수는 직립식 케이슨 혼성제 단면을 채택하고 있다. 이는 상대적으로 수심이 깊고, 설계파와 같은 외력 조건이 크기 때문에 경사제에 비하여 경제성 및 시공성이 유리하기 때문으로 판단된다. 그렇지만 아직까지 소규모 항만 및 어항시설에 있어 경사제를 채택하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 경사식 구조물을 설계함에 있어 월파에 의한 방파제 배후 경사면에 피복된 피복재의 안정성을 검토하며, 실험사례를 통하여 최적 설계안 및 설계방향을 제시하고자 한다. 경사식 구조물 배후 사면 피복재의 안정 중량에 대해서는 우리나라의 항만 구조물의 설계기준(항만 및 어항설계기준, 2005) 뿐만 아니라 국외의 설계기준(CEM, Coastal engineering manual, 2005 등)에서도 아직까지 설계법을 제시하고 있지 않고 있다. 본 연구에서 수행한 단면 수리모형실험에서는 1/50의 실험축척을 적용하여 대상 외곽 구조물에 대하여 수리특성과 안정성을 검토하였다. 특히 경사제 배후의 안정성 확보를 위하려 동일 구간에 대하여 설계파 조건 등을 중심으로 총 9개의 실험안을 설정하여 안정성을 검토하였다. 아래 그림은 이중 초기 설계안과 최종적으로 제안된 제시안에 대한 완성모형, 실험장면 및 결과이다. 일반적으로 접안시설과 외곽시설이 어느 정도 이격되어 있어 적정량의 월파를 허용할 수 있는 경우 상치콘크리트의 형상 및 마루높이을 변경하여 월파의 낙하 및 도달거리를 배후면의 안정성을 확보할 수 있을 정도로 유도함으로써 안정적인 구조물 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 응용통계연구
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• 제27권5호
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• pp.693-703
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• 2014

실험영역을 벗어나는 다중 외삽점들에 관한 실험설계를 기획하는 경우 실험자는 종종 어느 외삽점에 더 많은 노력을 집중하여야 하는지 주어진 모형이 있다하더라도, 고민하는 경우가 있다. 본 연구에서는 이러한 상황에 관한 실험설계 문제를 다루었다. 첫 번째는 주어진 모형이 실험영역을 벗어나더라도 모형이 타당한 경우 다중 외삽점에 관한 실험설계고 다른 하나는 그렇지 않은 경우이다. 첫 번째인 경우는 비교적 기존 문헌에서 알려진 방법들이 적용될 수 있으나 그렇지 않은 경우 즉, 모형의 타당성이 의심되는 경우는 다른 실험설계기준을 제시하여야 한다, 본 연구는 이와 관련 다양한 하이브리드 방법을 제시하여 다중 외삽점에서의 문제가 어떻게 모형 불확실성하에서 전개되어야 하는지 다루어 보았다, 이를 위해 서치알고리즘의 하나인 유전알고리즘을 적용하였다. 왜냐하면 전통적인 교환알고리즘의 복잡성보다는 유전알고리즘의 효율성이 더 뛰어났다고 보기 때문이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제23권2호
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• pp.200-213
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• 2003

가설의 생성과정과 검증과정에 대한 연구는 가설의 생성과정, 가설을 검증하기 위한 실험설계과정, 실제 실험수행과정, 실험결과에 따른 가설의 평가과정 등으로 세분화할 수 있다. 본 연구는 이러한 연구들 중에서 가설을 검증하기 위한 실험설계과정에 대한 연구이다. 이를 위해, 본 연구에서는 제안된 가설을 검증하기 위해 학생들이 제안한 실험설계 내용을 분석하였다. 분석 결과, (1) 실험설계를 위해서 실험방법, 실험결과의 예측, 예측된 결과에 의한 가설평가의 3요소가 필요함을 알 수 있었다. (2) 학생들은 옳다고 생각하는 가설과 틀리다고 생각하는 가설에 대해서 모두 검증하려는 경향을 보였다. (3) 간혹, 옳다고 생각되는 가설에 대해서는 실험적 검증이 아닌 이론적 검증을 하려는 경우도 관촬되었다. (4) 학생들이 제안한 실험설계의 유형은 직접실험과 비교실험으로 나눌 수 있었고, 비교실험은 긍정비교실험과 부정비교 실험으로 나눌 수 있었다. (5) 학생들은 옳다고 생각하는 가설에 대해서는 긍정비교실험설계를, 틀리다고 생각하는 가설에 대해서는 부정비교실험설계를 선호하는 것으로 나타났다. (6) 학생들은 옳다고 생각하는 가설에 대해서는 실험설계를 하면서 가설을 지지하는 결과만을 예측하였고, 틀리다고 생각하는 가설에 대해서는 실험설계를 하면서 가설을 반증하는 결과만을 예측하였다. (7) 이러한 편향된 예측과 반대되는 예측을 하도록 강요하여도 이를 거부하는 경우가 많았다. 따라서, 자신의 예측과 반대되는 결과에 대한 거부반응은 실험결과의 해석에서 뿐 아니라 실험설계 단계부터 있을 수 있음을 알 수 있었다.

• 전산구조공학
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• 제6권3호
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• pp.12-23
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• 1993

본 고에서는 현재 설계 완료 상태에 있는 서대해대교 사장교의 내풍설계를 위한 풍동실험을 중심으로 풍동실험의 계획단계에서부터 제작방법, 교량가설 지점에서의 기류형태에 대한 MODELING 방법, 풍동실험의 전반적 방법, 난류상태에서의 실험결과 등을 소개하였다. Computer로부터 계산된 고유진동수를 비교한 결과, 그 값이 잘 일치함으로써 모형제작이 우수한 것으로 판단되었다. 교량 자체의 안정성은 100년 빈도 풍속을 기준으로 안전율이 약 2.4를 유지함으로써 매우 안정한 것으로 입증되었고, Vortex Shedding 진동현상도 보이지 않음으로써 교형단면 형상은 적절히 선정되었음이 밝혀졌다. 따라서, 본 실험에서 사용된 방법 및 경험은 향후 건설될 장대교에 대한 내풍설계용 풍동실험에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

• 천문학회보
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• 제43권2호
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• pp.47.4-48
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• 2018

밀러-유리 실험은 1950년대 처음으로 초기 지구의 대기 방전 실험으로 아미노산을 합성한 실험이다. 생명의 기원에 대한 내용이 교과서나 책에 실릴 때마다 빠지지 않고 등장하는 실험으로, 학생들의 탐구 활동 연구주제로 실험을 설계하여 진행하였다. 실험실 설계부터 시작하여 실험 과정인 유리기구 세척, 진공 만들기, 기체주입과 방전실험을 소개한다. 실험 장치가 완성 된 후, 실험 시간 23시간 중 약 4시간 동안 방전하여 갈색 용액을 얻는데 성공하였다. 아민기와 반응하는 ninhydrin 반응에서 양성반응을 보여 아미노산 수용액임을 확인하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.699-706
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• 1998

한국원자력연구소에서는 원자력중장기연구의 일환으로 한국형 표준원전을 모의하는 종합열수력실증실험을 계획하고 있으며, 현재 실험장치에 대한 척도해석(Scaling Analysis), 예비해석(Scoping Analysis) 및 개념설계를 수행하고 있다. 본 논문에서는 영광 3/4호기를 대상으로 척도해석을 통하여 실험장치를 개념설계하고, 저온관 6인치 소형냉각재 상실사고에 대하여 예비해석을 수행한 결과를 보여준다. 개념설계된 실험장치는 높이비가 참조원자로와 동일하고, 체적비가 1/200이다. 실험장치의 개념설계는 이상유동에 대한 3단계 척도법을 적용하였으며, 개념설계의 타당성을 입증하기 위해 RELAP5/MOD3.1 코드를 사용하여 정상상태 및 저온관 6인치 소형냉각재 상실사고시 계통의 거동을 예비 계산하였다. 실험장치에 대한 예비해석결과 사고 거동이 참조원자로와 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또한 수평관 및 주냉각재펌프의 척도기준이 사고의 진행과정에 영향을 미치는 중요한 인자로 밝혀졌다

• 한국과학교육학회지
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• 제31권6호
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• pp.986-997
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• 2011

이 연구에서는 탐구학습에서 과학적 창의성을 계발하기 위해 활용할 수 있는 비유 실험 활동을 개발, 적용하여 비유 실험을 활용한 탐구학습이 중학교 1학년 과학영재 학생들의 실험설계 과정에 미치는 영향을 조사하였다. 과학영재 학생들의 실험설계 과정을 창의적 사고과정의 유형에 따라 분류하고 각 유형에 따른 특징 및 실험설계 과정요소별 수행수준을 분석하였다. 비유 실험을 활용한 실험설계 과정의 유형은 확장이동형, 후진-확산이동형, 제자리이동형의 세 가지 유형이 나타났다. 확장이동형은 대응 관계를 심층적으로 파악함으로써 새로운 관점에서 전반적으로 모든 과정요소를 고려하며 정교한 실험설계를 수행하였다. 후진-확산이동형은 비유 실험을 활용해 새로운 방향으로 관점을 전환하지만 대응의 수준이나 과정요소에 대한 고려에 미흡한 부분이 있어 실험설계의 구체성이 다소 부족한 것으로 나타났다. 제자리이동형은 기존의 관점을 새로운 문제 상황에 그대로 적용하고 필요한 과정요소를 고르게 고려하지 못하며 적절한 실험설계를 수행하지 못하는 것으로 나타났다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.72-72
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• 2002

건국대학교 연소추진 실험실에서 수행할 하이브리드 로켓 모터 연소특성 연구를 위한 실험장치를 설계하고 구성하였다. 실험장치를 제작하기 전에 기본적인 설계요구사항을 바탕으로 모터의 제작을 위한 수치코드를 작성하였다. 연소실 압력과 그레인의 형상, 산화제와 고체연료의 종류를 바탕으로 작성한 수치코드를 사용하여 로켓 모터를 설계하였다. 모터 설계코드를 통하여 세부적인 로켓모터와 노즐의 크기, 특성속도. 연소시간과 공급산화제의 유량 등을 계산하였고, 설계 전에 문헌연구와 이론을 바탕으로 일반적으로 실험실에서 사용되는 하이브리드 로켓 모터에 근접하게 설계를 진행하여 시행착오를 최소화하였다.