• Title/Summary/Keyword: 역학적 모델링

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Ocean Circulation Model ing of East Sea for Aquatic Dispersion of Liquid Radioactive Effluents from Nuclear Power Plants (원전 액체 방사성 유출물 해양확산 평가를 위한 동해 해수순환 모델링)

  • Chung Yang-Geun;Lee Gab-Bock;Bang Sun-Young;Lee Ung-Gwon;Lee Yong-Sun
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.321-331
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    • 2005
  • Recently. three-dimensional models have been used for aquatic dispersion of radioactive effluents in relation to nuclear power plant siting based on the Notice No. 2003-12 'Guideline for investigating and assessing hydrological and aquatic characteristics of nuclear facility site' of the Ministry of Science and Technology (MOST) in Korea. Several nuclear power plants have been under construction or planed. which are Shin-Korl Unit 1 and 2, Shin-Wolsong Unit 1 and 2, and Shln-Ulchin Unit 1 and 2. For assessing the aquatic dispersion of radionuclides released from the above nuclear power plants, it is necessary to know the coastal currents around sites which are affected by circulation of East Sea. In this study, a three dimensional hydrodynamic model for the circulation of the East Sea of Korea has been developed as the first Phase, which Is based on the RIAMOM. The model uses the primitive equation with hydrostatic approximation, and uses Arakawa-B grid system horizontally and Z-coordinate vertically. Model domain is $126.5^{\circ}E\;to\;142.5^{\circ}E$ of east longitude and $33^{\circ}N\;and\;52^{\circ}N$ of the north latitude. The space of the horizontal grid was $1/12^{\circ}$ to longitude and latitude direction and vortical level was divided to 20. This model uses Generalized Arakawa Scheme. Slant Advection, and Mode-Splitting Method. The input data were from JODC, KNFRDI, and ECMWF. The model ing results are in fairly good agreement with schematic patterns of the surface circulation in the East Sea The local current model and aquatic dispersion model of the coastal region will be developed as the second phase. The oceanic dispersion experiments will be also tarried out by using ARGO Drifter around a nuclear pelter plant site.

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Implementation of Non-Stringed Guitar Based on Physical Modeling Synthesis (물리적 모델링 합성법에 기반을 둔 줄 없는 기타 구현)

  • Kang, Myeong-Su;Cho, Sang-Jin;Chong, Ui-Pil
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.28 no.2
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    • pp.119-126
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    • 2009
  • This paper describes the non-stringed guitar composed of laser strings, frets, sound synthesis algorithm and a processor. The laser strings that can depict stroke and playing arpeggios comprise laser modules and photo diodes. Frets are implemented by voltage divider. The guitar body does not need to implement physically because commuted waveguide synthesis is used. The proposed frets enable; players to represent all of chords by the chord glove as well as guitar solo. Sliding, hammering-on and pulling-off sounds are synthesized by using parameters from the voltage divider. Because the pitch shifting corresponds to the time-varying propagation speed in the digital waveguide model, the proposed model can synthesize vibrato as well. After transformation of signals from the laser strings and frets into parameters for synthesis algorithm, the digital signal processor, TMS320F2812, performs the real-time synthesis algorithm and communicates with the DAC. The demonstration movieclip available via the Internet shows one to play a song, 'Arirang', synthesized by proposed algorithm and interfaces in real-time. Consequently, we can conclude that the proposed synthesis algorithm is efficient in guitar solo and there is no problem to play the non-stringed guitar in real-time.

CO2 Mineral Carbonation Reactor Analysis using Computational Fluid Dynamics: Internal Reactor Design Study for the Efficient Mixing of Solid Reactants in the Solution (전산유체역학을 이용한 이산화탄소 광물 탄산화 반응기 분석: 용액 내 고체 반응물 교반 향상을 위한 내부 구조 설계)

  • Park, Seongeon;Na, Jonggeol;Kim, Minjun;An, Jinjoo;Lee, Chaehee;Han, Chonghun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.54 no.5
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    • pp.612-620
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    • 2016
  • Aqueous mineral carbonation process, in which $CO_2$ is captured through the reaction with aqueous calcium oxide (CaO) solution, is one of CCU technology enabling the stable sequestration of $CO_2$ as well as economic value creation from its products. In order to enhance the carbon capture efficiency, it is required to maximize the dissolution rate of solid reactants, CaO. For this purpose, the proper design of a reactor, which can achieve the uniform distribution of solid reactants throughout the whole reactor, is essential. In this paper, the effect of internal reactor designs on the solid dispersion quality is studied by using CFD (computational fluid dynamics) techniques for the pilot-scale reactor which can handle 40 ton of $CO_2$ per day. Various combination cases consisting of different internal design variables, such as types, numbers, diameters, clearances and speed of impellers and length and width of baffles are analyzed for the stirred tank reactor with a fixed tank geometry. By conducting sensitivity analysis, we could distinguish critical variables and their impacts on solid distribution. At the same time, the reactor design which can produce solid distribution profile with a standard deviation value of 0.001 is proposed.

초고속 카메라를 이용한 toilet의 flushing에 의한 오염 분석과 수치 모델링

  • Do, U-Ri;No, Ji-Hyeon;Yang, Won-Gyun;Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.75-75
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    • 2010
  • 배변 후 toilet flushing 시 다량의 세균을 포함한 물방울들이 화장실 곳곳으로 퍼지는 현상이 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해 변기 뚜껑에 자기 세정 효과를 갖는 초발수 표면을 위해 플라즈마를 이용한 표면 처리가 시도되고 있으며, 이 연구의 일환으로 flushing시의 변기내의 유동 분석을 초고속 카메라를 이용하여 수행하였다. Toilet flushing 시 물 튀김 현상은 육안으로는 잘 관찰하기 어렵지만 최고 1000 frame/sec의 속도를 갖는 CCD camera를 이용하여 정량적으로 물 튀김에 의한 오염 가능성을 촬영 분석하였다, 두 번째로 소변 시의 변기 표면에서의 튀김현상을 분석하기 위하여 소변의 발사각도 및 속도를 가장 실제와 유사한 조건으로 설정하고 이를 상용 전산 유체 역학 소프트웨어인 CFD- ACE+의 자유 표면 계산 기능과 두 가지 유체(액체 및 기체)의 혼합 계산 모델을 사용한 계산 결과와 비교 하였다. 그 결과 변기 표면의 표면장력을 아주 작게 설정한 경우(작은 접촉각, 친수성)에는 중력의 영향을 고려하였음에도 불구하고 소변이 변기에 충돌 후 상부로 상당부분 튀어 올라가는 결과를 얻었다. 여러 가지 각도와 발사 속도, 실제의 인체와 유사한 발사 부위의 형상 변화로 인한 유체 표면의 난류 발생과 이에 따른 변기 표면 충돌 현상 변화 등을 수치적으로 고찰하였다. 한 예로 5.6 mm 직경의 노즐에서 소변이 나오는 경우를 발사 속도 3 m/s, 각도 $10^{\circ}$로 주고 중력을 고려하여 10초 동안을 계산하면, 방뇨 시 toilet bowl 내부에서의 물의 유동과 toilet 표면을 맞고 튀기는 현상을 그림 1과 같이 볼 수 있었다.

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플라즈마를 이용한 Toilet 오염 방지 표면 처리 기술의 개발 -I. 오염 현상의 정량적 평가-

  • Do, U-Ri;Yang, Won-Gyun;Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.401-401
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    • 2010
  • 현대사회로 들어오면서 과거와 달리 외부에 있던 화장실이 내부로 들어오면서 변기 뚜껑을 닫지 않고 toilet flushing을 할 때 배변에 포함된 다량의 장티푸스, 포도상 구균 같은 종류의 세균이 화장실 곳곳에 퍼짐에 의하여 면역력이 약한 경우 여러 가지 세균성 질환 및 2차 감염을 통하여 장티푸스 및 피부 질환 등이 발생한다. 본 연구에서는 이런 감염을 최소화하기 위한 방법으로 플라즈마를 이용한 세변기 표면의 오염 방지처리 기술을 개발하는 것을 목표로 한다. 일차적으로 여러 가지 운용 조건에서 오염의 정도를 파악하고자 배변의 양에 따라 toilet flushing 시 피부 오염의 물질 노출 정도를 평가 하였다. 실험 방법은 배변을 모사하여 toilet system에 넣고 물을 내려 무게에 따른 물 튀김 정도와 위치 분포를 분석하였다. 밀가루 반죽의 무게가 증가하면서 피부에 닿는 물 튀김 면적이 특정 무게에서 최대 60.02 mm2까지 증가하다 감소했다. 또한 실제 측정 결과를 통하여 물 튀김의 분포가 뒤쪽에 집중되는 것을 볼 수 있었다. 이와 같이 실제 toilet flushing시 세균에 의하여 피부 오염 및 국부 감염이 발생할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 비데 동작 시 변기 내부에 잔존하는 세균 자체가 확산되는 정도를 3차원 유체 역학 모델링으로 예측하였다. 앞으로 세변기 뚜껑의 플라즈마 표면처리 및 toilet flushing 유로 디자인 개선을 통해 세균의 잔류 및 퍼짐을 최소화함으로써 최종적으로 세균성 질환을 줄일 수 있는 방법을 개발하는 것이 본 연구의 1단계 목표다.

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Dynamics Modeling and Vibration Analysis of Momentum Wheel for the Control Moment Gyros (제어모멘트자이로용 모멘텀휠의 동역학모델링과 진동분석)

  • Park, Jongoh;Myung, Hyunsam;Lee, Henzeh;Bang, Hyochoong;Choo, Yeongyu
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.180-185
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    • 2009
  • Actuator-induced disturbance is one of the crucial factors of spacecraft attitude pointing and stability in fine attitude control problems. The control moment gyros (CMGs) are known as very attractive actuators from the point of high power and low weight. In order to develop a CMG as an actuator for fine controls, CMG-induced disturbances should be analyzed. Therefore, this paper aims to develop an analytic model and predict the effect of disturbances of CMGs by assuming static and dynamic imbalances. The proposed model is induced by the Lagrangian method on the basis of the small signal assumption. In this research, mechanical system of the CMG is designed and the main components of CMG are producted.

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Prediction of maximum tsunami heights using neural network (인공신경망기반의 최대 지진해일고 예측)

  • Min-Jong Song;Yong-Sik Cho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.484-484
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    • 2023
  • 지진해일은 해저지진, 화산활동, 해저 산사태 등에 의해 발생되는 장주기 파랑이다. 지진해일은 발생빈도가 낮지만, 한번 발생하면 많은 에너지가 연안으로 유입되어 인명 및 재산피해를 야기 시킬 수 있다. 따라서, 과거 수십년동안 지진해일에 대한 연구는 지진해일의 역학관계를 이해하고, 이를 바탕으로 한 수치모델 개발에 초점을 두어 연구가 진행되어 왔다. 더욱이, 지진해일 실험적 연구는 많은 경제적 비용을 지불해야 하기에 수치모델개발 연구가 더욱 중점적으로 수행되어 왔다. 지리학적으로 우리나라는 지진해일에 안전하지 못하다. 하나의 예로, 1983년 5월 26일, 일본 서해안에서 발생한 지진해일은 동해로 전파되어 동해안 지역에 커다란 피해를 야기시켰다. 이 당시, 강원도삼척시 원덕읍에 위치한 임원항에서는 2명의 사상자와 2명의 부상자가 발생하였고, 당시 금액으로 약3억원의 재산피해가 발생하였다. 이 연구는 인공지능 기법 중 하나인 인공신경망을 이용하여 인명과 재산피해가 발생한 임원항에서 최대지진해일고를 예측하고자 하였다. 지진해일 수치모델은 뛰어난 정확도를 나타내는 반면, 결과를 산출하는데 상당한 시간을 필요로 한다. 이에 반해, 인공신경망은 수치모델과 유사한 정확도 및 결과를 신속하게 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 지진해일 인공신경망 모델 개발은 지진의 단층파라미터를 바탕으로 작성된 지진해일의 시나리오를 토대로 연구가 진행되었고, 우리나라 동해에 위치한 외해 관측 지점의 지진해일고 자료를 통해, 임원항에서의 최대 지진해일고가 예측되도록 개발되었다. 이를 위하여, 인공신경망의 학습 및 검증 과정을 수행하였고, 향후 발생 가능한 다양한 지진해일에 대해 평가함으로써, 인공신경망 모델의 예측성능을 확인하였다.

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Real-Time Object Tracking Algorithm based on Minimal Contour in Surveillance Networks (서베일런스 네트워크에서 최소 윤곽을 기초로 하는 실시간 객체 추적 알고리즘)

  • Kang, Sung-Kwan;Park, Yang-Jae
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.12 no.8
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    • pp.337-343
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    • 2014
  • This paper proposes a minimal contour tracking algorithm that reduces transmission of data for tracking mobile objects in surveillance networks in terms of detection and communication load. This algorithm perform detection for object tracking and when it transmit image data to server from camera, it minimized communication load by reducing quantity of transmission data. This algorithm use minimal tracking area based on the kinematics of the object. The modeling of object's kinematics allows for pruning out part of the tracking area that cannot be mechanically visited by the mobile object within scheduled time. In applications to detect an object in real time,when transmitting a large amount of image data it is possible to reduce the transmission load.

Continuum Mechanics-Based Environment Modeling for Telemanipulation of Soft Tissues in a Telepalpation System (생체조직의 원격촉진시스템을 위한 연속체역학 기반의 환경 모델링)

  • Kim, Jung-Sik;Kim, Jung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.11
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    • pp.1199-1204
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    • 2011
  • The capability to bilaterally telemanipulate soft-tissues for medical applications could increase the quality of telemanipulation systems. Since most soft-tissue manipulation tasks include constrained motion interacting with an unknown and dynamic bioenvironment through contact, bilateral telemanipulation raises problems due to stability and transparency issues. It is well understood that knowledge of environments plays an important role in pursuing transparent telemanipulation and achieving telepresence, and in particular, online estimation of environmental parameters with an explicit environment model can improve these systems' performance. In this study, a continuum mechanics-based environment model with an online environmental property estimation algorithm and an adaptive telemanipulation control scheme is proposed. The proposed method can improve the telemanipulation performance in terms of stability and transparency and can offer valuable information (e.g., elastic modulus of soft tissues) pertaining to diagnostic examinations.

A Study on Friction Loss of Engine using Microfluidics Approach (미세유동의 경계면 특성을 적용한 엔진 마찰 손실 연구)

  • Park, Cho Hee;Kim, Bo Hung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.12
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    • pp.1035-1042
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    • 2014
  • Reducing the friction of engine parts is an important issue in engine design. The loss of energy in the piston assembly due to mechanical friction ranges from 40 to 55%, and there is an increase in the total energy of about 5% if the friction of the piston can be removed. In order to reduce the friction loss at the level of each engine part, it is necessary to perform a comparative analysis with other engines to determine the important factors affecting the energy loss. Several studies have been performed to analyze the lubrication based on hydrodynamic modeling, since a piston lubrication system has dimensions in the nanoscale to microscale domain. Therefore, it is necessary to determine the correlations between the molecular and continuum systems. In this study, we investigated the friction changes due to the various interactions between molecules in the wall/fluid interface, where a microscopic movement of the oil film occurs along the cylinder liner of the engine.