• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.59-59
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• 2017

무인 헬리콥터의 양력을 개선하기 위한 익형 설계 단계로서 두꺼운 익형(V1505A)과 얇고 처진 익형(V2008B)의 기본 두 익형의 특성을 예측하는데 있어 회전하는 블레이드의 현실적 조건을 반영한 3D 모델을 마련하고 성능을 예측하였다. Fluent를 이용한 400 mm 선형모델의 시뮬레이션에서는 V1505A 익형은 높은 받음각에서 안정적인 특성을 보인 반면 V2008B는 비교적 높은 동력효율 특성을 보였으나, 높은 받음각에서는 실속 이후 양력이 급락하는 특성을 나타낸다. 형성된 노드 수는 약 870,000개로 하였다. 시위길이 135 mm인 익형 V2008B의 형상은 ANSYS (Fluent v16.2)를 이용해 반경(길이) 1,502 (1,380) mm 의 로터 블레이드를 구성하였다. 충분하지 않은 유동장이 익형 표면에서의 유동의 영향에 영향을 주지 않도록 직경 20 m의 원방경계(far field)를 형성하였다. 사용된 매쉬의 형태는 정사면체 형태로 로터 표면으로부터의 첫 번째 두께 높이는 0.001 m이고 10개의 층으로 형성하였다. 정지 비행하는 헬리콥터의 상태를 가정하여 회전좌표계를 이용하여 정상상태의 유동을 해석하고 사용된 난류모델은 넓은 영역에서의 유동을 고려하여 Realizable $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용하였다. 내측그립 받음각 $6{\sim}22^{\circ}$에 대하여 현실적인 회전속도를 연동하여 600~1000 rpm을 적용하였다. 반복수(iteration)는 2000으로 하여 잔차값(residual)이 충분히 수렴하도록 하였다. 전체적으로 실제 헬리콥터가 발휘하는 양력보다는 낮은 수치로 예측되었으며 모델 및 해석 조건에 대한 검토가 필요해 보인다. 양력 값은 받음각 $10^{\circ}$에서 자중(약 68 kgf)을 극복하였고 받음각 $12^{\circ}$에 유상하중 20 kgf을 발휘하며 888 N의 양력을 보였다, 이어 받음각 $22^{\circ}$에서 실속 현상이 발생하였다. 받음각이 증가함에 따라 항력 역시 증가하였으며 받음각 $12^{\circ}$에서 121 N이었고 실속에 이르며 항력은 갑자기 증가할 것으로 예측된다. 본 연구는 변이 익형 개발의 선행 단계로 기본 익형에 대한 공력특성을 CFD 시뮬레이션을 통하여 예측하였다. 예측 값은 현실적 실험방법을 통하여 검증이 되어야 하며 이후 변이익형에 대한 예측과 설계가 가능하다.

• 한국전통조경학회지
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• 제37권2호
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• pp.20-29
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• 2019

본 연구는 100년 전 제작된 1918년 제주도 정밀 고지도를 바탕으로 당시 제주도의 노거수에 대한 기록정보를 확인하고 복원하여 기초정보를 구축하는데 목적이 있다. 고지도 분석을 위해 ArcGIS를 활용하여 대표지점 선정을 통한 좌표계 및 배율 일치작업을 수행하였다. 고지도에서 표기한 독립수 좌표정보를 점 추출법을 활용하여 디지타이징하였으며, 지도에서의 범례 형태 및 상대적 크기를 바탕으로 속성정보를 추출하였다. 100년 전의 고지도를 바탕으로 제주에 분포했던 노거수 현황을 파악하였으며, 당시 노거수의 특성을 분석하였다. 또한 현재 보호되고 있는 노거수 정보를 바탕으로 과거와 현재 노거수의 특성 및 제주 경관과 식생에서의 노거수 기여 가능성을 분석하였다. 연구결과 100년 전 제주도에는 1,013개체의 노거수가 섬 전역에 분포하고 있었다. 목재이용에 집약적이었던 당시 시대적 상황에도 불구하고 마을과 인접한 저지대에서도 노거수는 보호의 대상이 되었으며, 제주 고유 경관의 대표적인 구성요소로 존재해 왔다. 현재 잔존하고 있는 노거수는 총 159그루로 파악되었다. 과거와 마찬가지로 저지대 인가 주변에서 분포가 확인되고 있으며, 개체수의 감소는 섬 전역에서 확인된다. 개체 감소의 주요 요인으로는 제한수명 도달, 자연적 교란(태풍, 병해충, 건조 등)과 함께 인위적 교란(대규모 개발 사업, 목재이용 등)이 주도적으로 영향을 미친 것으로 판단된다. 그러나 405개체에 이르는 많은 수의 개체는 제주 식생의 복원과정에서 중요 종급원으로 기여하여 현재의 숲을 형성하는데 주도적인 역할을 감당한 것으로 판단된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제33권4호
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• pp.87-98
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• 2015

제주도 평대리에 위치한 천연기념물 374호, 비자나무림에 대해 식물사회학적 방법 및 수리적 분석에 의한 연구가 이루어졌다. 본 연구의 목적은 비자나무림이 가지는 생태적 특성을 규명하는데 목적을 두고 있으며, 한반도 내 공간적 분포특성을 파악하고 비교하고자 하였다. 국내외 지역에 분포하는 식생대와의 상관관계 분석을 위해 NMDS와 집괴분석법이 활용되었다. 제주 평대리 비자나무림은 12개의 식물사회학적 조사표를 바탕으로 비자나무-상산군락으로 분류되었으며, 서식처 환경을 반영한 전형하위군락과 가는쇠고사리하위군락으로 구분되었다. 또한 식생의 서식처 특성과 비자나무림 발달에 근거를 제공하는 추가적인 진단종군(꽝꽝나무, 단풍나무, 양하, 산쪽풀, 긴사상자, 처녀이끼 등)이 제안되었다. 제주도 내 동일식생대 식생의 종조성 분석 및 국내 기타 비자나무림들과의 좌표결정과 집괴분석 비교를 통해서 평대리 비자나무림은 종조성 및 식생구조에 있어서 매우 독립적인 특성을 나타내고 있는 것으로 확인되었다. 국외 비자나무림과의 비교에서 평대리 비자나무림이 가지는 특성이 확인되었으며, 자생지와는 종조성 및 식생유형에서 많은 차이를 보이는 것으로 밝혀졌다. 평대리 비자나무림에 대한 식물생태학적 평가가 이루어졌으며, 국가중요자연자원에 대한 평가규정에 대해 고찰하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.597-608
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• 2009

본 연구에서는 접합부 특성이 고려된 공간프레임의 대변형 탄소성해석법에 관한 내용을 기술한다. 이 해석법은 유한변형을 고려한 대변형 탄성해석법에 기초한 것으로 부재의 재료적 탄소성, 접합부 반강접 특성을 추가적으로 고려하였다. 절점의 유한변형은 오일러의 개념으로 부터 유도되었으며, 부재좌표계에서 계산된 부재변형은 보-기둥식에 대입하여 부재력을 계산하였다. 부재변형은 부재축변형과 휨에 의한 축변형효과를 함께 고려하여 계산하였으며, 부재축력의 휨강성, 비틀림강성에 대한 효과를 고려하여 항복함수를 계산하였다. 재료는 완전 탄소성으로 가정하였고, 항복은 부재 양단부에서 집중하여 발생하는 소성힌지의 개념을 사용하였다. 부재 접합부 반강접 특성은 지수모델이나 선형모델을 적용하였고, 접합부 특성이 고려된 탄소성 후좌굴해석을 수행하기 위해 호장법을 사용하였다. 본 연구내용의 정확성 및 효율성을 검증하기 위해 공간프레임에 대한 해석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.377-383
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• 2012

변화되는 위 측면 기울기를 가진 비대칭 사다리꼴 핀의 온도분포가 2차원 해석적 방법을 사용하여 조사되어 진다. 이 비대칭 핀을 위해, 내부유체로부터 내벽까지의 대류, 내벽으로부터 핀 바닥까지의 전도, 그리고 핀 바닥을 통한 전도가 동시에 고려된다. 무차원 핀 길이와 높이좌표 변화에 따른 온도 형상이 보여진다. 또한 핀 아래 끝에서 온도 변화가 핀 형상계수의 함수로 나타내어진다. 핀 길이의 변화에 따라 핀 바닥을 통한 열손실과 각 면으로부터의 열손실들이 비교된다. 결과들 중 하나는 핀형상계수가 증가함에 따라 핀 아래 끝에서 온도는 선형적으로 감소함을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8654-8664
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• 2015

기계, 건축, 토목공학 분야 등에는 불균일 단면을 갖는 보 형태의 구조물들이 널리 사용되고 있다. 본 논문은 양단이 단순 지지된 보 구조물들의 동특성과 진동에 대한 문제를 다루며, 국부좌표를 사용한 지배방정식이 유도된다. 갤러킨의 모드합 방법으로 해가 가정되고, 고유진동수를 구하는 행렬식을 푸는 데는 이분법을 적용하였다. 유한요소법이 단지 기하학적 경계조건만을 만족시키는 허용함수를 사용하는 반면, 본 논문에서는 갤러킨의 모드합 방법을 적용하여, 지배방정식과 경계조건을 모두 만족하는 고유함수를 사용하였다. 계의 동특성을 알기위해, 네 종류의 불균일 단면을 갖는 단순 지지 보에 대해 모달 해석과 시험이 수행되었으며, 해석 결과는 실험 결과와 근사한 일치를 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권2호
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• pp.204-213
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• 2000

This study deals with jet impingement, which is extensively used in the process industries to achieve intense heating, cooling or drying rates and also widely employed as a test flow for turbulent models due to its complex flow configuration, on a flat plate by numerical methods. In this calculation, the finite volume method was employed to solve the Navier-stokes equation based on the non-orthogonal coordinate with non-staggered variable arrangement. To get a better understanding for the fluid flow and heat transfer characteristics of the turbulent jet impingements, $k-{\varepsilon}-{\overline{v^{'2}}}$ turbulent model was adapted and compared with the experimental data and the result of standard $k-{\varepsilon}$ turbulent model. Numerical calculations were carried out with various flow rates, nozzle to plate distances. In the case of the axisymmetric jet impingement on a flat plate, $k-{\varepsilon}-{\overline{v^{'2}}}$ turbulent model showed better agreement with the experimental data than the standard $k-{\varepsilon}$ turbulent model in the prediction of the mean velocity profiles, the turbulent velocity profiles. the turbulent shear stress and the heat transfer rate. The highest heat transfer rate can be obtained when the impingement occurs within the potential core..

• 방송공학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.636-641
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• 2018

최근 디지털 사이니지 기술은 정방형 디스플레이로 콘텐츠를 표출 뿐만 아니라 다양한 형태와 크기를 가진 비정형 디지털 사이니지로 발전하고 있다. 고해상도의 대형 모니터들을 연결하여 다양한 조합을 이루는 멀티비전 형태로 표현하고 있다. 본 논문에서는 멀티디스플레이의 회전에 따라 ROI가 독립적으로 변하는 비정형 디스플레이 사이니지 시스템의 구조를 제안하였다. 아두이노와 연동된 자이로 센서의 출력 값을 입력으로 받아 모니터의 기울어진 각도를 계산하고, 극좌표계의 특성을 이용하여 회전되는 각도에 따라 네 꼭짓점의 위치가 가변되는 영상을 영상좌표계로 변환하여 회전형 사이니지를 구현하였다. 또한 멀티 스크린 환경에서 화면을 표출하기 위하여 자이로 센서가 부착된 다수의 디스플레이를 아두이노의 시리얼 통신을 이용하여 제어하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.37-49
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• 2000

본 논문은 구조물의 동역학 및 열탄성 연성문제 해석을 위한 통합된 유한요소법을 개발하는데 초점을 두고있다. 첫째로, 열전도 방정식에 열변위라는 물리량을 도입하여 동역학의 운동 방정식과 유사하도록 유도한 후, 변분법과 일반좌표계를 이용하여 시간영역에서 정식화하였다. 둘째로, 두 방정식에 라플라스 변환을 동시에 도입하고, 공간변수만을 갖는 형상함수와 가중잔여법을 적용하여 유한요소식을 변환영역에서 표현하였다. 연성된 방정식을 문제의 특성에 따라서 분류하였고 정식화 과정을 검증하였다. 또한 수치해석 알고리듬이 갖는 수치 역 변환의 정성적인 경향에 대하여 검토하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.749-754
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• 2009

4족 보행로봇의 빠른 걸음새를 자동으로 생성하는 문제에 대해서 GP(Genetic Programming)와 CPG(Central Pattern Generator) 기반의 두 가지 방식을 비교한다. GP(Genetic Programming)를 이용한 관절좌표계 상에서의 걸음새 생성 기법은 발끝의 자취와 수 많은 자세 파라미터를 사용하는 대신에 적은수의 관절 궤적을 생성하므로 효율적이다. CPG는 뇌로부터의 입력을 받아서 진동적인 출력을 생성하는 신경회로로 고등생물의 걸음 원리를 수학적으로 모델링한 것이다. 바이올로이드로 구성된 4족 보행로봇에 대하여 Webots기반의 ODE 시뮬레이션을 통해 접근 기법들에 대한 최적화를 수행하고 결과를 비교 분석한다. 그리고, 구해진 시뮬레이션과 결과를 실제 로봇에 대해서 각 동작을 실행시켜 보면서 CPG와 GP 기반의 걸음새 방식의 실제적인 성능 및 특성을 고찰한다.