• 과학교육연구지
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• 제32권1호
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• pp.1-18
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• 2008

본 연구에서는 단진자의 등시성에 대한 이상화 조건을 다루는 8학년 과학교과서와 교사용 지도서를 분석하였다. 진자의 주기는 진폭에 무관하다는 등시성은 진폭이 매우 작은 경우에만 성립한다. 이를 단진자의 등시성에 대한 "이상화 조건"이라 부른다. 대부분의 8학년 과학교과서와 교사용 지도서는 이러한 이상화 조건에 대해 바르게 명시하지 않아 종종 이론과 실험 사이의 불일치를 나타내고 있다. 이러한 이론과 실험 사이의 불일치는 학생들로 하여금 실제 세계로부터 괴리감을 느끼게 하여 물리로부터 멀어지게 하는 경향을 가져다준다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 진폭에 무관한 진자의 등시성을 실험할 수 있는 대안으로 사이클로이드 진자를 제시하고 교실 수업에서 실제 활용할 수 있는 방법에 대해 논의 하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권3호
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• pp.205-216
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• 2003

회전안정화 로켓 모터를 이용하는 upper stage 위성체의 자세 불안정 현상을 연구하였다. 이 위성체는 대칭형의 본체와 내장된 유동질량으로 구성되며, 유동질량은 구진자로 모델링되었다. 종래의 선형모델이 갖는 단점을 보완하기 위해 정확한 시변 비선형 방정식을 사용하고, 본체 및 구진자 모두 회전 대칭축에 대해 정상상태에 있다고 가정하였다. 본 논문에서는 진자에 대한 준정상해(quasi-stationary solution) 및 공진조건을 파라미터의 함수로 결정하였다. 공진조건의 분석결과 유동질량은 계수자극 및 외부자극을 동시에 받으며, 자극을 받은 유동질량으로부터 에너지가 본체에 유입되면서 위성체는 불안정한 장동운동을 일으키는 것으로 확인되었다. 본 논문에서는 수치시뮬레이션 예시를 통하여 주어진 위성체 모델에 대해 발생가능한 공진조건에서 진자의 운동, 위성체 각 운동량 및 섭동모멘트의 관계 규명과 로켓모터 추진 후에 자세운동이 어떻게 변화하는가를 설명하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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• pp.134-147
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• 1994

고차근사가 혼돈응답에 미치는 영향을 조사하기 위하여 비선형문제의 전형인 탄성진자계를 집중적으로 조사하였다. 조화가진력을 가진 탄성진자계는 비자율계(원래계)로 나타나는데 다중시간법을 사용하여 이 계를 이차근사에 의한 자율계 (근사화계)로 변환하였다. 점근해의 초기조건에 대한 민감도의 척도인 Lyapunov 지수를 통하여 비교해 본 결과, 이차근사에 의한 근사화계가 일차근사에 의한 근사화계보다 원래계를 더 잘 반영하고 있음을 확인하였다. 이로써 고차근사가 정상상태 주기응답 뿐만 아니라 혼돈응답을 더 정확하게 예측하는 데도 유용함을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.315-324
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• 2011

This paper presents a historical study on the derivation of the differential equation of motion for the single-degree-of-freedom m-k system with the harmonic excitation. It was Euler for the first time in the history of vibration theory who tackled the equation of motion for that system analytically, then gave the solution of the free vibration and described the resonance phenomena of the forced vibration in his famous paper E126 of 1739. As a result of the chronological progress in mechanics like pendulum condition from Galileo to Euler, the author asserts two conjectures that Euler could apply to obtain the equation of motion at that time.

• 한국해양공학회지
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• 제19권2호
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• pp.60-66
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• 2005

This paper investigates the relationship between the fleet-angle of the hoisting rope and the swaying and pitching angles of a cargo in container cranes. It is found that for a given disturbance, when the fleet-angle is large, the sway Angle becomes smaller, but the pitching angle becomes larger. Therefore, for a quick suppression of a sway motion, it is desirable to have a large fleet-angle. The compatibility and bifurcation conditions, regarding instability, are characterized.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.203-216
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• 2021

진자형 파력발전장치(Oscillating Wave Surge Converter, OWSC)는 다양한 유형의 파랑 조건에서 효율적으로 작동해야하며 최적의 파랑에너지를 추출하도록 설계되어야 하기 때문에 OWSC의 거동과 관련된 복잡한 파랑-구조물 상호작용이 광범위한 조건에서 검토되어야 한다. OWSC의 개념 설계 및 개발단계에서 수치해석은 OWSC의 설계도구로써 좋은 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 기초적인 OWSC의 거동특성에 대한 검토를 목적으로 오픈소스 CFD를 이용하여 내습하는 파랑에 대한 역삼각형 플랩의 거동특성에 대한 수치해석을 수행하였다. 규칙파 내습시 주기의 변화에 따른 역삼각형 플랩 인근의 자유수면변위 및 회전각도(Flap Rotation angle)를 산정하여 구조물의 거동 특성에 대해 고찰하고, 그 결과를 수리실험과 비교·검토하여 해석성능의 타당성 및 OWSC의 관련 문제를 수치적으로 해석하기 위한 수치모델로서의 적용성능을 검증하였다. 수치해석결과는 파랑과 역삼각형 플랩의 상호작용에 의한 유체역학적 거동 특성을 양호하게 재현함을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.117-122
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• 2022

본 연구에서 전자기 유도 발전(EMG)은 고정자와 영구자석 회전자로 이루어진 구조로 인체의 팔 운동 에너지를 이용하여 전력 생산이 가능한 방식이다. 그 중 AFPM 기법은 인체의 느린 속도의 팔 운동 에너지에도 민감하게 동작할 수 있는 방법으로 구조가 간단하며 크기는 초소형 설계, 제작이 가능하다. 크기 ø46×11mm, 회전수 7Hz(420rpm)의 조건에서 출력전압 0.4VAC, 출력전류 4.5mA, 출력전력 30mW 로 측정되어 목표사양과 유사하게 해석되었다. 따라서 본 연구에서는 AFPM 기법을 적용한 진자 발전을 연구하여 인체 운동 에너지로 스마트 기기에 전력을 충전하는 데 연구 목적이 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.139-143
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• 2022

본 연구에서는 전자기 유도 발전(EMG) 기법 중 RFPM의 설계사양을 설정하고 특성 계산에 필요한 유한요소해석(FEM, 2D)을 통하여 이에 적합한 시험 시제품을 제작하였다. 또한 시험용 프로토타입의 측정, 분석을 하기위하여 전용 검사장치를 설계, 제작하였다. 검사장치로 시험품을 측정하였으며, 그 결과를 분석하여 실제 인체 운동 에너지를 이용하여 웨어러블 IT 기기의 배터리에 충전이 가능한 만큼 출력전력이 생성되어 적용할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 시험결과, 회전수 780.9rpm, 토크 0.264kgf/cm, 부하전류 73.6~73.9mA의 조건에서 출력 1.679W, 효율 79.31%로 측정되었다. 따라서 초소형 RFPM 진자 발전기의 출력으로 웨어러블 기기에 충전이 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.23-33
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• 2011

본 연구에서는 중요 통신장비의 지진발생시 파손 및 성능저하를 방지하기 위하여 구조물로 전달되는 가속도를 조절할 수 있는 CFPBS(Cone-type Friction Pendulum Bearing System:원추형 마찰진자베어링)를 개발하고 내진성능을 검증하였다. CFPBS는 기존의 FPS(Friction Pendulum System)와 다르게 원추형으로 제작되었으며 보다 큰 마찰력을 얻기 위하여 마찰면에 패턴을 음각하였다. CFPBS의 고유성능을 파악하기 위하여 4개의 CFPBS가 하나의 개체를 이루도록 제작된 지진격리장치를 이용하여 자유진동시험을 수행하였다. 운동방정식으로부터 유도된 CFPBS의 이론식과 Newmark-${\beta}$ Method를 이용하여 내진성능을 검증하기위한 MATLAB7.0 기반의 동적 수치해석프로그램을 제작하였으며 CFPBS의 제작 시 원하는 성능을 발휘할 수 있도록 간략화된 CFPBS의 설계식을 제안하였다. 수치해석을 통한 CFPBS의 내진성능평가를 위하여 건축구조설계기준(KBC-2005)의 최대지진규모에 해당하는 인공지진파를 생성하고 검증하였다. El Centro NS(1940)와 Kobe NS(1995), 인공지진파 등을 사용하여 CFPBS의 상부질량과 경사각을 매개변수로 하는 수치해석을 수행하였다. 수치해석의 결과를 토대로 CFPBS의 내진성능을 평가하였으며 수치해석의 결과와 설계식을 이용하여 동일한 조건에서 얻어진 결과를 비교분석하였다.

• 소음진동
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• 제7권3호
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• pp.439-447
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• 1997

In this study, the dynamic instabilities of a nonlinear elastic system subjected to follower forces are investigated. The two-degree-of-freedom double pendulum model with nonlinear geometry, cubic spring, and linear viscous damping is used for the study. The constant, the initial impact forces acting at the end of the model are considered. The chaotic nature of the system is identified using the standard methods, such as time histories, power density spectrum, and Poincare maps. The responses are chaotic and unpredictable due to the sensitivity to initial conditions. The sensitivities to parameters, such as geometric initial imperfections, magnitude of follower force, direction control constant, and viscous damping, etc., are analysed. Dynamic buckling loads are computed for various parameters, where the loads are changed drastically for the small change of parameters.