• 제목/요약/키워드: 응답곡선

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근거리 폭발에 대한 경험식 기반 유한요소해석 방법의 적용성 분석 (Applicability Analysis of the FE Analysis Method Based on the Empirical Equation for Near-field Explosions )

  • 신현섭;김성욱;문재흠
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.333-342
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    • 2022
  • 경험식에 기반한 폭발 해석방법은 폭압-시간 이력곡선을 하중으로 적용하여 해석하는 방법이다. 이 방법은 모델링이 간단하고 해석시간이 짧아 효율적이지만, 일부 연구에 따르면 근거리 폭발 해석에는 적합하지 않음이 보고되고 있다. 본 연구에서는 예로써 환산거리 0.4~1.0의 근거리 폭발조건에 있는 RC 보에 대해 해석방법에 따른 결과의 차이 및 원인을 분석하였고, 이를 통해 경험식 방법을 이용한 해석의 적용 범위를 구체적으로 검토 및 확인할 수 있었다. 사용된 유한요소해석 프로그램은 LS-DYNA이다. 해석결과에 따르면, 원거리 폭발 실험 데이터를 근거로 하는 경험식 해석방법은 충격량을 과소평가하고 있었다. 이로 인해 RC 보의 처짐은 측정된 처짐 또는 ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian) 해석결과에 비해 작게 계산되었다. 구조체의 응답이 크게 나타나는 근거리 폭발에 대해서는 ALE 해석방법을 사용하는 것이 더 적합할 것으로 사료된다.

교량의 지진취약도에 대한 속도 펄스를 가진 지반운동의 영향 (Effect of Velocity-Pulse-Like Ground Motions on Seismic Fragility of Bridges)

  • 김예은;꽁씨나;꽁씨닛;문지호;송종걸
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.119-131
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    • 2024
  • 일반적으로 속도 펄스를 가진 지반운동이 속도 펄스가 없는 지반운동에 비하여 구조물에 보다 큰 손상을 줄 수 있다고 알려져 있다. 지진가속도기록으로부터 속도 펄스의 유무의 판정과 이를 정량화하는 연구가 현재 많이 진행되어 오고 있다. 기존 지진기록들을 단층으로 떨어진 거리를 기준으로 원거리 지진과 근거리 지진으로 구분하였다. 또한, 근거리 지진은 속도 펄스의 유무를 정량화하여 펄스를 가진 지진과 펄스를 가지지 않은 지진으로 구분하였다. 최종적으로 각 지진그룹별로 40개의 원거리지진, 40개의 속도 펄스를 가진 근거리 지진과 40개의 속도 펄스를 가지지 않은 근거리 지진을 선정하였으며, 총 120개 지진가속도 기록을 지진취약도 평가를 위한 지진해석에 사용하였다. 세 그룹의 지진을 이용하여 납-고무받침과 탄성받침을 가진 두 종류의 예제교량에 대한 지진응답을 평가하여 확률론적 지진요구도 모델을 작성하였다. 확률론적 지진요구도 모델을 이용하여 지진취약도 해석을 수행하여 속도 펄스의 유무에 따른 지진취약도 영향을 분석하였다. 지진파의 속도 펄스 유무에 따른 지진취약도 곡선의 비교 결과로부터, 속도 펄스를 가진 지진의 지진취약도가 속도 펄스가 없는 지진의 지진취약도가 약 3배~5배 정도 정도 크게 나타난다. 이는 속도 펄스를 가진 지진의 경우가 그렇지 않은 지진의 경우에 비하여 교량의 손상 피해가 크다는 것을 의미한다.

고분자 전해질막 연료전지의 기체확산층 내부 잔류수 모델링 및 성능변화해석 (Modeling Residual Water in the Gas Diffusion Layer of a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell and Analyzing Performance Changes)

  • 장지원;김준범
    • 공업화학
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    • 제35권1호
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    • pp.16-22
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    • 2024
  • 고분자전해질막 연료전지는 작동온도가 낮아, 다른 종류의 연료전지에 비해 빠른 시동과 응답 특성을 가진다는 장점이 있다. 시뮬레이션 연구는 비용과 시간 측면에서 이점이 있어 활발하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 기존의 수식에 단위전지의 기체확산층에 잔류하는 물의 저항을 추가하여 실제 데이터와 모델데이터를 비교했다. 실험은 25 cm2 단위 전지로 진행됐으며, 1차 임피던스 측정, 활성화, 분극곡선 데이터 획득 후 정지 시간을 0, 10, 60분으로 가지는 샘플로 나눠 실험했다. 이는 기체확산층 내부의 잔류 중인 물이 증발할 시간을 0분, 10분, 60분 부여했다고 볼 수 있다. 휴식기간을 가지지 않는 경우, 같은 전위 및 같은 유량에서 성능 향상의 폭은 큰 차이를 보이지 않았으나, 휴식기간을 가진 막전극 접합체의 경우 임피던스 측정 시 성능 향상이 확인되었다. 저항 감소크기를 과전압으로 바꿔, 연료전지모델에 잔류수가 존재할 경우와 존재하지 않을 경우의 전압 차이를 비교했으며 그 결과로 농도손실이 주를 이루는 고전류밀도 영역의 오차율이 줄어든 것을 확인하였다.

Receiver Operating Characteristic 분석법을 이용한 업무관련성 근골격계질환 설문지 개발 (Development of Work-related Musculoskeletal Disorder Questionnaire Using Receiver Operating Characteristic Analysis)

  • 권호장;주영수;조수헌;강대희;성주헌;최성우;최재욱;김재영;김돈규;김재용
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제32권3호
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    • pp.361-373
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    • 1999
  • ROC곡선의 AUC는 측전도구의 기준 타당도를 나타내는 가장 일반화된 지표다. 본 연구는 ROC분석법을 이용하여 현행의 근로자건강진단에서 업무관련성 근골격계 질환의 고위험군을 변별하는 표준 설문지를 개발하고자 하였다. 컴퓨터를 이용하는 선박 설계업 종사자 89명, 전화번호 안내원 113명, 일반 직업 여성 79명, 주부 89명 등 총 370명의 일차 연구대상군에 대한 재활의 학과 전문의의 최종 진단결과를 기준으로 1996년에 개발된 '근로자의 신체 증상에 관한 설문지'의 응답결과를 비교하였다. 근골격계 질환과의 관련성이 높은 문항조합을 선정하고 문항별 가중치를 산출하기 위해 로짓회귀분석, 상관분석 등을 실시하였으며, 문항조합 및 가중치 산출방법이 서로 다른 4가지 설문모형에 따른 AUC를 비교 하였다. 또한, 국내 모 자동차조립공장 근로자 225명의 설문결과와 산업의학 전문의의 진단결과 자료를 이용하여 4가지 설문모형의 AUC 재현도를 확인하였다. 분석 결과, 통계적으로 유의 한 차이는 없었으나 문항수를 줄여도 문항별 응답수준별 가중치를 부여하면 AUC가 일관되게 증가함을 확인하였다. 증상문항 4개와 신체부위문항 7개를 통합한 11개 문항에 가중치를 부여하는 모형이 변별력, 재현도, 편의성 측면에서 우수한 것으로 나타나, 이를 기준으로 새로운 업무관련성 근골격계 질환 설문지를 설계할 수 있었다. 문항수가 적으면서도 타당도는 높은 설문지를 개발하고, 상대적인 비교평가에 쓰일 수 있는 정량적 가중치를 제시한 것이 본 연구의 주요성과라 할 수 있다. 본 연구는 전문의 사이의 진단기준 차이를 고려하지 못한 점, 다양한 인구집단에 적용할만한 절대적인 참고치를 제시하지 못한 점 등에서 한계가 있다. 그러나, '측정 도구의 정량적 타당도 검증을 통한 질병 감시용 도구 개발'이라는 본 연구의 기본 취지 및 접근방법은 향후 조직적인 질병 예방활동에 활용될 여지가 있을 것이다.

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치과병원에서 발생하는 소음에 대한 치과위생사의 반응 (A Study on the Dental Hygienists' Reactions to Noise When Occurred in Dental Clinic)

  • 최미숙;지동하
    • 치위생과학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.453-459
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    • 2009
  • 본 연구는 치과병원에서 발생하는 진료시(스케일링, 치아절삭) 및 비진료시(기기만 가동) 가동되는 치료기기의 소음이 치과위생사들에게 미치는 영향 정도를 파악하기 위하여 NR 평가방법으로 분석하였으며 치과위생사의 기기소음에 대한 반응을 설문조사를 통하여 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 치과병원 기기의 진료 시 및 비진료 시의 주파수 특성의 경우 고주파로 갈수록 소음도가 높게 나타났으며 발생소음도의 대부분이 고주파 성분(4 KHz이상)에 의하여 영향을 받고 있으며 발생하는 소음레벨 dB(A)의 범위는 67.7~78.3 dB(A)로 치과위생사의 소음피해가 예상되는 수준으로 소음 영향을 최소화하기 위한 대책이 시급하다고 사료된다. 2. 치과병원에서 발생하는 소음에 대한 반응을 조사한 결과 응답자의 57.8%가 "왠지 불안하게 된다"라고 응답하였으며 치과위생사 경력이 5년 이하이고 30세 이하인 경우에는 "왠지 불안하게 된다", 경력이 5년 이상이고 31세 이상인 경우에는 "아무렇지도 않다"라고 응답한 비율이 높게 나타난 것으로 조사되었다(p<0.05, p<0.01). 이는 발생소음레벨이 소음이 인체에 미치는 영향에서 "청력손실의 발생 시작" 수준으로 경력과 연령이 많을수록 그만 큼 소음에 만성적으로 노출된 결과로 판단된다. 3. NR곡선에 의한 평가 결과 스케일링 치료를 할 경우 NR-78, 치아 삭제 시 NR-77, 기기만 가동 되는 경우 NR-67로 나타나 작업장의 소음기준을 훨씬 초과하는 수준임을 알 수 있었다. 특히, 스케일링 치료시 소음피해를 최소화하기 위해서 4 kHz이상의 고주파대역을 제어할 수 있는 방음대책을 수립하여 치과 위생사에게 미치는 소음에 대한 영향을 줄일 필요가 있는 것으로 판단된다. 4. 소음으로 인하여 발생되는 제반 문제와 병원환경만족 등의 변수에 대한 상관관계 분석결과 기기에서 발생하는 소음으로 인하여 기분이 거슬리게 되면 환자에게 진료결과를 충분히 설명하지 못하는 경우의 상관계수가 0.677로 유의미한 정적 상관관계(p<0.01), 치과위생사의 "병원환경만족도"와 "환자들로부터 기기소음에 대한 불평을 듣는" 항목에서 -0.595, "기기발생 소음으로 피곤을 느낀다" 항목에서 -0.343으로 유의미한 부정적 상관관계(p<0.01)를 보이고 있었다. 5. 소음에 노출되어 기분 거슬림이나 피곤을 느끼게 되면 진료결과를 충분히 설명하지 못하게 되고 병원이 소란할수록 병원환경만족도가 낮은 것으로 조사되어 치과병원의 기기소음에 대한 적절한 대책 수립이 필요하며 이를 통하여 치과종사자의 쾌적한 근무여건을 제공, 치과병원의 경쟁력 제고 측면에서 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다 치과 병원 기기에서 발생하는 소음이 치과위생사들에게 미치는 영향정도를 파악하고자 소음특성을 측정 및 설문 조사를 통하여 분석한 결과 기기발생 소음특성이 치과위생사에게 기분이 거슬리거나 피로를 느끼게 하는 수준이며 이로 인하여 환자들에게 진료결과를 충분히 설명하려는데 지장을 받고 있으며 병원이 시끄럽다고 느낄수록 병원환경만족도가 낮은 것으로 조사되었다. 치과위생사에 대한 적절한 방음대책(방음보호구 제공, 저소음 저진동 장비의 선택, 마스킹 효과 등)을 수립하여 쾌적한 근무여건을 제공하므로써 치과위생사들의 병원환경 만족도를 향상시켜 치과의료 서비스의 질 및 경쟁력 향상이 가능할 것으로 사료된다.

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전기저항식 워터마크센서기반 소형 관수장치의 토양 수분퍼텐셜 자동제어 효용성 평가 (Feasibility Test on Automatic Control of Soil Water Potential Using a Portable Irrigation Controller with an Electrical Resistance-based Watermark Sensor)

  • 김학진;노미영;이동훈;전상호;허승오;최진용;정선옥;이중용
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.93-100
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    • 2011
  • 본 연구에서는 국내의 시설 내 작물재배에 적합한 자동관수 기술을 개발하기 위한 첫 단계로 전기저항의 변화원리를 이용하는 워터마크 센서를 장착한 소형 컨트롤러를 작물재배에 활용하여 자동관수기술의 효용성을 구명하고자 하였다. 이를 위해 비닐하우스 내에 다른 토성을 갖는 토양을 격리베드에 인공적으로 조성한 후 토마토를 정식하여 수분퍼텐셜을 -20kPa 수준으로 자동으로 조절하면서 재배하였다. 점적관수에 따른 토양 내 깊이별 수분변화는 Sentek 축전형 수분센서를 이용하여 측정하였다. 워터마크센서를 이용한 수분퍼텐셜 제어성능은 (-)20kPa 수준부근에서 유지되지 않고 반복적으로 0~(-)20kPa 대역에서 높은 변화 값을 나타내어 안정적이지 못한 것으로 나타났다. 특히, 물 공급은 관수시마다 약 50~60분 비교적 긴 시간동안 진행되어 수분공급이 과잉되는 문제가 나타났으며 건조시에도 수분퍼텐셜의 변화가 계단응답 반응의 형태로 변하는 불량한 측정해상도를 나타내었다. 이러한 문제는 워터마크센서의 토양과 전극 접촉형태가 다공컵식 수분장력계에 비해 수분값에 연속적으로 반응할 수 없는 구조이기 때문인 것으로 판단하였다. 자동관수에 따른 토양종류별 수분변화는 그 기울기가 토성별로 서로 달랐으며 양질사토의 경우 수분함량의 변화정도가 가장 높았다. 수분함량의 변화속도는 낮과 밤의 경우 시간에 따른 변화율이 달라서 변곡선의 형태를 나타내었다. 이러한 이유는 낮과 밤의 일교차와 태양광 유무에 의하여 수분증발량 차이가 발생하였기 때문인 것으로 판단하였다. 직물에서 20cm 떨어진 지점의 깊이별 수분함량은 작물에 인접한 위치와 비교하였을 때 세가지 토양 모두 관수에 의한 변화정도는 미미하여 직물에 인접한 곳만 수분공급이 효율적으로 이루어지는 것을 확인하였다. 추후 연구에서 양질사토 베드에서 관찰된 토마토 생육 불량 문제 개선과 관수멈춤 시간을 적용하여 물공급의 과잉 문제를 해결하는 보완실험이 요구되었다.

Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 MnAl2S4 단결정 박막 성장과 광전도 특성 (Growth and optical conductivity properties for MnAl2S4 single crystal thin film by hot wall epitaxy method)

  • 유상하;이기정;홍광준;문종대
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.229-236
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    • 2014
  • 수평 전기로에서 $MnAl_2S_4$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100)기판에 성장시켰다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 성장 조건은 증발원의 온도 $630^{\circ}C$, 기판의 온도 $410^{\circ}C$였고 성장 속도는 $0.5{\mu}m/hr$였다. 이때 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 결정성의 조사에서 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 132 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. $MnAl_2S_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수를 293 K에서 10 K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap $E_g(T)$는 Varshni 공식에 따라 계산한 결과 $E_g(T)=3.7920eV-(5.2729{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+786K)$였다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 응용소자인 photocell로 사용할 수 있는 pc/dc 값이 가장 큰 광전도셀은 S 증기분위기에서 열처리한 셀로 $1.10{\times}10^7$이었으며, 광전도 셀의 감도(sensitivity)도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 0.93로 가장 좋았다. 또한 최대 허용소비전력(MAPD)값도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 316 mW로 가장 좋았으며, S 증기분위기에서 열처리한 셀의 응답시간은 오름시간 14.8 ms, 내림시간 12.1 ms로 가장 빠르게 나타나, $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 S 분위기에서 $290^{\circ}C$로 30분 열처리한 photocell이 상용화가 가능할 것으로 여겨진다.

HWE방법에 의한 CdSe 박막 성장과 광전기적 특성 (Growth of CdSe thin films using Hot Wall Epitaxy method and their photoelectrical characteristics)

  • 홍광준;이관교;이상열;유상하;신용진;서상석;정준우;정경아;신영진;정태수;김택성;문종대;김혜숙
    • 센서학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.328-336
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    • 1997
  • HWE 방법에 의해 CdSe 박막을 (100)방향 Si 기판 위에 성장시켰다. 증발원과 기판의 온도를 각각 $600^{\circ}C$, $430^{\circ}C$로하여 성장시킨 CdSe 박막의 이중 결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)값이 380 arcsec로 가장 작았다. Van der Pauw 방법으로 Hall 효과를 측정하여 운반자농도의 In n 대 (1/T)에서 구한 활성화에너지는 0.19eV로 측정되었다. Hall 이동도의 온도 의존성은 30K에서 150K까지는 $T^{3/2}$에 따라 증가하여 불순물산란에 기인하고, 150K에서 293K까지는 $T^{-3/2}$에 따라 감소하여 격자산란에 기인한 것으로 고찰되었다. 광전도셀의 특성으로 spectral response, 최대 허용소비전력(MAPD), 광전류와 암전류(pc/dc)의 비 및 응답시간을 측정하였다. Cu 증기분위기에서 열처리한 광전도셀의 경우, 감도(${\gamma}$)는 0.99, pc/dc은 $1.39{\times}10^{7}$, 그리고 최대 허용소비전력(MAPD)은 335mW, 오름시간(rise time)은 10ms, 내림시간(decay time)은 9.5ms로 가장 좋은 광전도 특성을 얻었다.

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