• 제목/요약/키워드: 수평진동

검색결과 340건 처리시간 0.025초

저온소결 PZW-PMN-PZT 세라믹을 이용한 적층액츄에이터 및 선형초음파 모터의 전긱적 특성 (Electrical properties of multilayer actuator and linear ultrasonic motor using low temperature PZW-PMN-PZT ceramics)

  • 이일하;류주현;홍재일;정영호;윤현상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
    • /
    • pp.206-206
    • /
    • 2008
  • 압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

  • PDF

가진 각도에 따른 야구배트의 공진주파수 분석 (Resonance Frequency Analysis of A Baseball Bat by Impact Angle)

  • 박선향;정우양;정환희;이상준
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
    • /
    • 제43권6호
    • /
    • pp.777-783
    • /
    • 2015
  • 이방성 물질인 목재는 방향별로 나타나는 세포종류, 크기, 배열에 따라 경도, 성질, 치수변화등 서로 다른 성질을 나타낸다. 또한 사용용도에 따라 다양한 형태로 이용할 수 있는 재료이다. 그러나 동일수종의 목재 내에서도 변이성이 나타나기 때문에 각각의 고유성질과 용도에 대해 정확히 파악하고 이론 및 기술 등의 정립을 통해 재료 이용의 극대화를 위한 연구가 필요하다. 목재의 물리적 특성 및 밀도와 탄성계수의 관계에 관한 연구는 국내외로 다양하게 이루어져 왔으나 대부분 규격화된 시편으로 얻은 값을 통해 상관관계를 분석해왔으며 목재 완제품에 적용한 연구가 거의 없는 실정이다. 또한 야구배트에 대한 진동거동 및 타격에 관한 논문은 많이 있으나 목재 배트를 재료로서 물성을 분석한 연구가 미비한 실정이므로 이와 관련된 연구가 필요하다. 본 연구에서는 캐나다산 경단풍나무로 제작한 배트의 실제완제품을 이용하여 소재물성을 파악하고 주파수 비교를 통해 탄성계수를 분석하고자 한다. 소재물성 비교를 위해 배트의 연륜분포와 밀도 등 기초물성을 조사하였고 공진주파수와 관계식(ASTM C1259)을 통해 탄성계수를 산출하여 재료의 반발력을 산출하였다. 공진주파수 증가에 따른 연륜분포 비교에서 감소하는 경향을 나타냈다. 섬유방향에 따른 가진 각도별 비교에서 섬유방향과 수직한 $0^{\circ}$ 방향으로 가진할 때보다 수평한 $90^{\circ}$ 방향으로 가진할 때 탄성계수 값이 높게 나타났다.

이중편파레이더 관측오차 보정에 따른 강수량 추정값 개선 (Improvement of Rainfall Estimation according to the Calibration Bias of Dual-polarimetric Radar Variables)

  • 김해림;박혜숙;고정석
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제47권12호
    • /
    • pp.1227-1237
    • /
    • 2014
  • 이중편파레이더는 강수의 형태를 구분하고 대기 중의 기상 현상뿐만 아니라 비강수에코에 대한 정보를 제공하기 때문에 보다 정확한 강수량 추정을 가능하게 한다. 그러나 수직, 수평으로 진동하는 전파를 송 수신하여 생성되는 이중편파레이더 관측변수들은 레이더 자체가 갖는 시스템적 관측오차를 포함하기 때문에 정량적 강수량 추정을 위해서는 이에 대한 보정이 필수적이다. 본 연구에서는 2차원 영상우적계(2-Dimensional Video Disdrometer, 이하 2DVD) 관측 자료를 이용하여 비슬산 이중편파레이더가 갖는 Z, $Z_{DR}$ 관측오차를 계산한 후, 관측오차 보정에 따라 강수량이 정량적으로 얼마나 개선되는지를 살펴보았다. 총 33강수사례에 대한 분석결과, Z는 약-0.3~5.5 dB, $Z_{DR}$는 -0.1~0.6 dB의 관측오차를 가지며, 대부분의 사례에서 Z와 $Z_{DR}$는 모의된 값보다 낮게 관측하였다. 관측오차를 보정한 전 후 산출된 이중편파레이더 강수량 추정값을 지상관측 강우강도와 비교한 결과, 평균 bias와 RMSE는 각각 1.54 mm/hr, 1.73 mm/hr로 보정 전의 1.69 mm/hr, 2.54 mm/hr 보다 감소함으로써 지상우량계 관측값 대비 레이더 강수량 추정값이 약 7~61% 향상되었다.

내진성능평가를 위한 비선형 직접스펙트럼법의 특성 (The Properties of a Nonlinear Direct Spectrum Method for Estimating the Seismic Performance)

  • 강병두;김재웅
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.65-73
    • /
    • 2002
  • 성능에 기초한 설계법에서는 비선형 응답산정이 필수적이며, 이를 위한 방법으로는 비선형시각이력해석법, 비선형 정적해석법, 비선형 효과를 고려한 등가선형해석법 등이 있다. 일부 규준에서는 pushover곡선으로부터 작성한 성능스펙트럼과 선형 응답스펙트럼으로부터 작성한 요구스펙트럼으로 이루어진 능력스펙트럼법을 제안하고 있다. 이 방법은 개념적으로는 간단하나 반복과정이 요구되며, 부정확한 결과를 산출하는 경우가 많다. 이에 따라 시행착오적인 등가선형 스펙트럼대신 비선형스펙트럼을 사용하는 방법들에 대한 연구들이 진행되고 있다. 비선형 요구스펙트럼은 표준적 선형 설계스펙트럼으로부터 결정될 수 있으며, 이 방법은 등가선형의 경우보다는 계산과정이 대폭 줄어들기는 하나 아직도 다소의 연산과정이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 다자유도계의 구조물에 대한 pushover곡선으로부터 구조물의 진동주기와 항복강도를 구한 다음, 일련의 계산과정을 거치지 않고도, 직접적으로 비선형 최대응답을 구할 수 있는 비선형 직접스펙트럼법(NDSM)을 제시하극 집중질량계의 MDF(다자유도계) 모델에 대해 다양한 지진기록과 제하강성저하지수를 변수로 하여 NDSM의 적용성과 신뢰성을 평가하고자 한다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 1) 다자유도계 구조물에 대한 비선형 직접스펙트럼법에 의한 최대변위 응답은 비선형 시각이력해석법에 의한 응답과 거의 일치하므로 실용적인 방법으로 사료된다. 2) 비선형 직접스펙트럼법과 비선형 시각이력해석에 의해 산정된 죄상층 변위 결과를 비교하면, 항복후강성계수가 0.1, MAD(modal adaptive distribution)에 의한 수평정적하중분폰 그리고 제하강성저하지수가 0.2~O.3일 때 평균오차가 가장 줄어드는 것으로 나타났다.

지진관측소와 스마트폰 MEMS 센서 기록의 비교분석 (Comparative Analysis of Seismic Records Observed at Seismic Stations and Smartphone MEMS Sensors)

  • 장동일;안재광;권영우;곽동엽
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제41권5호
    • /
    • pp.513-522
    • /
    • 2021
  • 스마트폰은 3축 방향 가속도를 기록할 수 있는 MEMS 센서를 포함하고 있고 무선통신망 장치가 내장되어 실시간으로 진동 데이터를 관측하고 전송할 수 있다. 이러한 특징을 기반으로 스마트폰을 지진관측망으로 사용하는 데 큰 장점으로 작용한다. 현재 국내 영남권에 시범적으로 279개의 스마트폰이 설치되어 지진관측망으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 스마트폰 관측 지진기록의 유효성을 확인하기 위해 국가지진관측망의 지진관측소 기록과 스마트폰의 관측기록을 비교하였다. 비교에 활용된 데이터는 2019년에 발생한 5개의 지진에 대한 기록이며, 기상청과 한국지질자원연구원의 지진관측소에서 기록한 321개의 데이터와 스마트폰에서 기록한 145개의 데이터이다. 최대지반가속도(PGA)를 추출한 후, 지반운동예측식(GMPE)을 스마트폰 기록에 적용하여 PGA와 최대수평가속도(PHA)의 잔차를 분석하였다. 분석 결과, 스마트폰 MEMS 센서 관측기록의 자연대수 평균 잔차는 0.59로 약 1.8배 큰 PHA를 관측하였다. 또한, 스마트폰 MEMS 센서의 설치 층수가 높아질수록 잔차가 줄어드는 경향을 확인하였는데, 이는 지진파 응답스펙트럼의 경향과 비슷하다.

상사법칙 검증을 위한 1-g 모형실험과 원심모형실험의 비교 연구 (Comparison of 1-g and Centrifuge Model Tests for Similitude Laws)

  • 김성렬;황재익;김명모
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제22권5호
    • /
    • pp.59-67
    • /
    • 2006
  • 동일한 흙으로 조성된 모형지반에 대하여 1-g 모형실험과 원심모형실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 원형지반은 10m 두께의 수평하고 느슨한 포화 사질토 지반으로 가정하였다. 1-g 모형실험은 1/20 축소모형, 원심모형실험은 1/40 축소모형을 이용하였다. 원심모형실험의 경우 점성유체를 사용하여 동적시간에 대한 상사비와 과잉간극수압소산시간에 대한 상사비가 동일하도록 하였다. 원심모형실험의 계측결과는 원형지반의 거동으로 가정하였다. 그리고, 1-g모형실험에 정상상태개념 및 두 가지 시간상사비 등을 적용하여 원형지반의 거동을 모사하고자 하였다. 동일한 위치에서의 과잉간극수압, 지반가속도 그리고 지표 침하량 등을 계측하여 비교하였다. 실험결과 지반의 투수계수가 작아서 진동 중 과잉간극수압 소산의 영향이 작고, 소산시간상사비를 적절하게 결정하면 1-g 모형실험으로부터 원형지반의 과잉간극수압 거동을 모사할 수 있는 것으로 나타났다.

Stretch 소재를 사용한 여성용 Bodysuit Sleeve 원형 설계에 관한 연구 (A Study on the Women's Bodysuit Sleeve Block Construction Using Stretch fabrics)

  • 박진아
    • 한국의류학회지
    • /
    • 제29권12호
    • /
    • pp.1535-1545
    • /
    • 2005
  • 신축성 소재 여성용 바디수트 원형 설계에 관한 선행연구에서 개발된 바디수트의 진동둘레길이 항목을 적용한 소매원형 제도방법이 제안되었다 본 연구는 선행연구와 연속적 맥락에서, 첫째, 신축성 소재의 물성을 고려한 패턴축소율의 적용을 제시하고 둘째, 그에 따라 개발된 여성용 바디수트 소매원형의 제도방법의 단계별 서술을 통해 교육 및 산업분야에서의 사용을 목적으로 하였다. 본 연구를 위하여 광범위하게 사용되고 있는 기존의 소매원형 제도방법을 우선, 선정하여(i.e. Joseph-Armstrong: T1, Shoben & Ward: T2, Esmod: T3 그리고 Joseph-Armstrong 절충식 : T4) 분석하였다. 그 가운데 소매의 앞 뒤차가 반영되지 않는(i.e. T1) 것과 반영되는(i.e. T2, T3 그리고 T4) 방법으로 나누어 구분하고 그에 따른 바디수트 소매샘플을 선행연구와 동일한 신축성 소재$(wale: 50\%/course: 70\%)$를 사용하여 제작한 후, 5인의 전문평가단을 구성하여 그 외관과 동작적합성을 평가하였다. 외관평가에서 관찰된 항목은 앞, 옆, 뒤 바디수트 소매의 여유분, 중심선의 위치와 소매길이, 그리고 바디수트 몸판과의 조화정도의 총 13항목이었고, 쾌적성 평가에서는 전방수직, 측방수직, 측방수평 3동작을 통해 실험의의 동작적합성을 평가하였으며 최종적으로 외관과 동작성이 적절히 조화된 바디수트 소매원형을 제안하는 과정을 거쳤다. 외관평가에서 T3>T4>T2>T1 순서로 우수하게 평가되었으며, 동작적합성 평가에서는 T1>T4>T2>T3의 순으로 평가되어, 외관적으로는 여유분이 적어 당겨 보이는 이유로 점수가 낮아도 쾌적성에서는 오히려 죄어주는 것이 안정감이 있다고 분석되었다. 따라서 외관과 쾌적감의 균형을 고려하였을 때 최종적으로 T4,즉, 소재의 신축성에 따른 패턴축소율(전체소매길이 : 1.0RR, 소매산높이 : 0.7RR, 팔꿈치둘레: 0.9RR)이 반영되고, 진동둘레에 제로 이즈량을 부가하였으며, 앞뒤차가 반영된 바디수트 소매 원형 제도방법 이 제안되었다.

북서태평양 몬순이 동중국해 주변의 태풍활동에 미치는 영향 (Possible Effect of Western North Pacific Monsoon on Tropical Cyclone Activity around East China Sea)

  • 최재원;차유미;김정윤
    • 한국지구과학회지
    • /
    • 제38권3호
    • /
    • pp.194-208
    • /
    • 2017
  • 이 연구는 최근 37년(1977-2013) 동안 여름철 동중국해에 영향을 준 태풍빈도와 북서태평양 몬순지수와의 상관을 분석하였다. 두 변수 사이에는 뚜렷한 양의 상관관계가 존재하였으며, 엘니뇨-남방진동 해를 제외하여도 높은 양의 상관관계는 변하지 않았다. 이러한 두 변수 사이에 양의 상관관계의 원인을 알아보기 위해 가장 높은 북서태평양 몬순지수를 갖는 11개 해(양의 북서태평양 몬순지수 위상)와 가장 낮은 북서태평양 몬순지수를 갖는 11개 해(음의 북서태평양 몬순지수 위상)를 선정하여 두 위상 사이에 평균 차를 분석하였다. 양의 북서태평양 몬순지수 위상에는 태풍들이 열대 및 아열대 서태평양의 동쪽해역으로부터 동중국해를 지나 한국 및 일본을 향해 북상하는 경향을 나타내었다. 음의 북서태평양 몬순지수 위상에는 태풍들이 남중국해를 지나 중국 남부지역을 향해 서진하는 패턴을 보였다. 따라서 동아시아 중위도까지 먼 거리를 이동하면서 바다로부터 충분한 에너지를 얻을 수 있는 양의 북서태평양 몬순지수 위상에의 태풍강도가 더 강하였다. 또한 양의 북서태평양 몬순지수 위상에 태풍들이 더 많이 발생하는 특성을 보였다. 850 hPa과 500 hPa에서의 수평 대기순환에 대한 두 위상 사이에 차에서는 열대 및 아열대 서태평양에서 저기압 아노말리가, 동아시아 중위도 지역에는 고기압 아노말리가 강화되었다. 이 두 기압계 아노말리로 인해 동중국해에서는 남동풍 아노말리가 발달하였으며, 이 남동풍 아노말리가 태풍들을 동중국해로 향하게 하는 지향류 아노말리의 역할을 하였다. 또한 열대 및 아열대 서태평양에서 발달한 저기압 아노말리로 인해 양의 북서태평양 몬순지수 위상에 태풍들이 좀 더 많이 발생할 수 있었다.

레일리파 분산을 역산하여 구한 횡파속도를 이용한 춘천시의 부지특성 (Site Characterization using Shear-Wave Velocities Inverted from Rayleigh-Wave Dispersion in Chuncheon, Korea)

  • 정진훈;김기영
    • 지구물리와물리탐사
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.1-10
    • /
    • 2014
  • 춘천시 인구 밀집지역의 지반특성 파악 및 분류를 목적으로 2011년 1월부터 2013년 5월까지 고유진동수 1 Hz인 수직성분 속도센서 4대와 4.5 Hz 수직 지오폰 24개를 이용하여 춘천시계 내의 50 지점(산림지 4 곳 포함)에서 레일리파를 기록하였다. 확장된 공간자기상관함수법으로 얻은 레일리파 분산곡선을 두께 1 m인 40개 수평층의 횡파속도($v_s$) 모델로 역산하였다. 또한 이를 바탕으로 풍화암질 기반암의 깊이($D_b$) 및 횡파속도($v_s^b$), 토양층의 평균 횡파속도($\bar{v}_s^s$), 깊이 30m까지의 횡파속도($v_s30$)를 각각 산출하였다. 46개 저고도 측점에서 구한 $D_b$, $v_s^b$, $\bar{v}_s^s$, $v_s30$는 각각 5 ~ 29 m, 404 ~ 561 m/s, 208 ~ 375 m/s, 226 ~ 583 m/s의 범위를 갖는다. 이는 국내 내진설계기준에 따르면 단단한 토사지반 $S_D$와 매우 조밀한 토사지반 및 연암지반인 $S_C$에 해당한다. $v_s30$의 대표적 지시자를 파악하기 위해 토지피복 종류, 기반암 암상, 지표면 경사도 및 지표 고도와의 상관도를 분석하였다. 그 결과, 가장 좋은 지시자인 고도와의 상관성(r = 0.41)도 미약하게 나타나서, 상대적으로 작은 면적의 춘천시만을 대상으로 적용하기에는 신뢰성에 한계가 있다고 판단된다.

치과병·의원 내원환자의 구강위생용품에 대한 인지도 및 사용실태에 관한 연구 (A Study on the Status of Recognition and Practical Application of Oral Hygiene Devices : with outpatient as the central figure)

  • 김수경
    • 치위생과학회지
    • /
    • 제2권2호
    • /
    • pp.95-103
    • /
    • 2002
  • 서울시민의 구강위생용품에 대한 인지도 사용방법숙지도 사용실태를 파악하고 구강위생용품사용을 권장하고 보급하는 방안을 제시함으로써 가정에서의 구강건강관리에 도움을 주고자 할 목적으로 조사되었다. 이에 저자는 임의로 선정한 서울시내 2개의 치과대학병원과 7개의 치과의원에 내원한 환자 347명을 대상으로 면접 설문 조사하였으며, 구강상태별로 구분하여 구강위생용품의 인지도 사용방법숙지도 사용실태를 조사 분석하였던 바, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 조사대상자의 사용하는 칫솔의 평균두부길이는 22.3mm이었고, 평균사용기간은 2.3개월 이었으며, 수평두부모양의 사용자율은 51.9% 이었고, 불소함유세치제의 사용자율은 46.7%로 조사되었다. 2. 조사대상자의 이쑤시개 사용자율이 다른 구강위생용품의 사용자율보다 높았으며 일반성인군과 교정치료환자군에서는 치실 및 치간칫솔의 사용자율이 이쑤시개의 사용자율보다 높게 나타났다. 3. 교정치료환자의 경우 교정용칫솔의 사용법숙지자율이 25.4%로 사용자율 45.8% 보다 낮게 조사되어 정확한 사용방법의 이해 없이 사용하고 있는 것으로 검토되었다. 4. 치주질환자, 과민성환자, 인공치아매식환자, 의치장착환자, 구취환자에서 사용하는 특수용도 구강위생용품에 대한 인지도 및 사용율이 매우 낮은 것으로 조사되었다. 5. 조사대상자의 일반적인 구강위생용품의 사용율은, 이쑤시개의 사용은 구취환자군에서, 치실의 사용은 치간이개환자군에서, 치간칫솔과 진동칫솔의 사용은 교정치료환자군에서, 양치용액의 사용은 일반성인군에서 가장 높은 것으로 조사되었다. 6. 조사대상자들의 최대 관리대상 구강병은 치아우식증 60.3%, 치주질환 24.0%, 부정교합 14.8%, 구강암 0.9% 순으로 조사되었으며, 구강상태별 최대 관리대상 구강병과의 유의도 분석결과, 치간이개 환자(P>0.05)를 제외한 모든 군에서의 유의한 차이가 있었다. 7. 보조구강위생용품을 사용하게 된 동기는 '치과에서 권장해서'라고 응답한 사람이 45.0%로 가장 높았으며, 보조구강위생용품을 사용하지 않는 이유는 '적절한 구강위생용품을 몰라서'라고 답한 사람이 38.6%, '사용이 불편하고 귀찮아서'라고 답한 사람이 31.3% 이었고, '구입하기 어렵고 비싸서'라고 응답한 사람이 12.0% 이었고, '효과가 없는 것 같아서'라고 응답한 사람이 7.8% 이었으며, '치과에서 권장하지 않아서'라고 응답한 사람이 4.8%로 나타났다. 본 연구의 결과, 서울시민의 구강위생용품에 대한 인지도 및 사용율이 매우 낮았으며, 따라서 전 국민을 대상으로 보조구강위생용품의 효과 및 필요성 등에 대한 홍보가 이루어지고, 치과의료기관에서는 구강보건인력들이 환자특성에 따른 적합한 구강위생용품의 선택과 사용방법에 대한 교육이 이루어져야 할 것으로 검토되었다.

  • PDF