• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.166-173
• /
• 2014

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반 레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간 해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된 유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및 시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.31-37
• /
• 1986

우리나라에 있어서 소맥품질특성(小麥品質特性)의 유전(遺傳) 및 환경적(環境的) 변이(變異)를 구명(究明)하기 위하여 경(硬), 연질(軟質) 소맥(小麥) 7품종(品種)을 전국 9개 지역(地域)에 공시(供試)하여 그 관계를 2년에 걸쳐 검토하였다. Eberhart와 Russell의 통계적(統計的) 평가방법(平價方法)에 따라 회귀계수(回歸係數)는 적응성(適應性)의 척도(尺度)로 결정계수(決定係數)는 안정성(安全性)의 척도(尺度)로 이용하였다. 아울러 각 품질특성(品質特性)의 표현형(表現型) 및 환경상관(環境相關)을 추정하였다. 제분율(製粉率)은 품종(品種)의 유전적(遺傳的) 특성(特性)에는 차이가 있었으나 환경변화(環境變化)와는 무관하였으며, 단백질함량(蛋白質含量)은 결정계수(決定係數)가 $0.689{\sim}0.960$으로 환경변화(環境變化)에 따라 일정하게 변화되었다. Pelshenke 값과 침전가(沈澱價)의 환경변화(環境變化)의 영향은 경질품종(硬質品種)이 연질품종(軟質品種)보다 컸다. 단백질함량(蛋白質含量) 침전가(沈澱價), Pelshenke값 및 빵비용적(比容積)간에는 표현형(表現型) 및 유전형상관(遺傳型相關)에서 높은 정(正)의 상관(相關)이 있었으며, 비교적 높은 유전력(遺傳力)이 침전가(沈澱價)($h^2=0.747)$), 단백질함량(蛋白質含量)($h^2=0.577$ 및 빵비용적(比容積)($h^2=0.551$에서 인정되었다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제28권1호
• /
• pp.60-68
• /
• 1991

비압축성 유체유동에 대한 Navier-Stokes 방정식과 충돌 접촉면 조건으로 특징지어지는 강체-유체 충돌문제를 Lagrangian 유한요소법에 의해 해석하였으며, 계산의 편의상, 속도장을 점성및 중력항과 압력항으로 나누어 수행하는 소위 fractional step method를 도입하였다. 유체영역은 4절점의 4각형 요소로 분할하였으며, 충분히 작은 시간간격의 도입을 전제로 하여 explicit time marching법으로 수치해석하였다. 매 시간 step의 초기에 우선 운동량-충격량 법칙으로 강체의 수면충돌후 속도를 구했으며, 그 속도로 표현되는 충돌 접촉면의 경계조건과 완전한 형태의 자유표면조건 그리고 운동방정식 및 연속 방정식을 모두 만족하는 속도장을 구하였다. 본 논문에서 제시하는 수치해석법에 의하면, 유체충격문제에 있어 매우 중요하다고 알려져 있는 tip splash를 포함하는 자유표면의 형상을 쉽게 추적해 갈 수 있다. Lagrangian 유한요소법의 적용의 타당성을 확인하기 위하여 대칭형 2차원 쐐기 모양의 강체가 수면충돌하는 경우를 예로하여 시간의 경과에 따른 충격수압의 분포 및 충격외력 등을 추정한 결과, 본 방법의 적용의 유효성과 아울러 몇가지 유용한 결론을 유도할 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.71-80
• /
• 1992

국제수조회의(ITTC) 내항성분과에서 회귀현상(rare event)레 대한 시험기법 확립 및 계측기간 결정을 목적으로 19차 ITTC 내항성분과의 공동사업으로 갑판침수 계측시험을 수행한 바 있다. 본 논문에는 공동연구에 참여한 수조시험연구회(KTTC)의 두 회원인 해사기술연구소(KRISO)와 현대선박해양연구소(HMRI)의 실험방법 및 결과를 비교 검토하였다. 선수상대운동과 갑판침수 사이의 상관관계 및 Poisson process에 근거한 계측시간의 추정에 촛점을 두어 결과를 고찰하였다. 동일한 특성을 갖는 입사파에 대해 계측된 갑판침수 빈도수는 두 기관 모두 계측시마다 큰 차이를 보였으며 이는 일반적인 선체운동 계측 보다 더 많은 계측시간이 필요한 것을 의미한다. 선수상대운동과 갑판침수사이의 상관관계는 선수형상, 선속 및 해상상태에 따라 달라지며 본 공동연구의 실험 조건하에서는 (유의파고 7.88m, 선속 22.15노트) 둘 사이의 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 갑판침수 현상의 통계적 특성은 Poisson process로 해석될 수 있음을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.57-64
• /
• 2004

최근 심장질환에 의한 사망자 수는 놀랄 만큼 빠른 증가세를 보이고 있다. 인공심장은 혈액의 흐름에 따라 크게 박동류형과 무박동류형으로 나뉘며, 무박동류형 펌프는 비용적형으로 박동류형에 비해 소형화가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 이러한 무박동류형 혈액펌프는 다시 구동방식에 따라 축류형과 원심형으로 구분되어지며, 그중 축류형 혈액펌프는 같은 무박동류형인 원심형 혈액펌프와 비교하였을 때 훨씬 간단한 구동장치와 제어장치를 가진다. 혈구가 파괴되어 헤모글로빈이 혈구 밖으로 빠져나가는 것을 용혈이라 하며 혈액이 응고하여 혈관을 막게되는 혈전현상은 이러한 용혈이 주된 원인이다. 따라서 혈액펌프가 구동함에 따라 발생하게 되는 용혈의 수치를 낮추는 것은 혈액펌프를 개발하는데 있어서 중요한 조건 중에 하나이다 이러한 용혈을 평가하기 위한 방법으로는 현재 in-vitro실험이 가장 널리 사용되어지고 있으나, 이러한 체외실험을 하기 위해선 상당한 비용과 장기간의 연구기간이 요구되어진다. 이러한 in-vitro실험의 단 전을 보완하기 위해 개발되어진 CFD해석법은, 엔지니어로 하여금 in-vitro실험을 실시하지 않고 용혈이 발생하는 지역과 용혈발생예측치를 추정할 수 있다. 본 연구의 목적은 in-vitro실험의 결과데이터와 CFD해석의 예측결과데이터의 여러 가지 비교를 통해 CFD해석의 정확성을 검증하고, 또한 이러한 정확성이 검증된 CFD해석법을 현재 개발되어지고 있는 축류형 혈액펌프의 개발단계에 적용하기 위함이다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.141-154
• /
• 1993

본 논문에서는 주변 단순 지지된, 용접된 편면 보강판의 압축 최종 강도를 구하는 간략한 방법을 제안하고자 한다. 우선, 용접에 의한 변형 및 잔류응력과 같은 초기결함을 간략한 방법으로 추정하고, 이 초기결함이 존재하는 보강판의 붕괴 양식을 가정하여, 각 양식에 대해 최종 강도를 구하고, 여러 붕괴 하중에 때해 최소치를 택함으로 보강판의 붕괴 하중을 얻는다. 보강판이 최종 강도 상태에 달하기까지 붕괴 과정을 다음과 같이 가정한다. (1) 보강판의 전체 좌굴$\rightarrow$보강재의 굽힘에 의한 전체 붕괴 (2) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$판재의 국부 붕괴$\rightarrow$보강재의 전단면 항복에 의한 전체 붕괴 (3) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$보강재의 굽힘에 의한 전체 붕괴 (4) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$판재의 국부 붕괴$\rightarrow$보강재의 비틂 변형(tripping)에 의한 전체 붕괴 붕괴 하중 계산을 위해 Rayleigh-Ritz 법에 기초한 탄소성 대변형 해석을 수행하고, 소성 붕괴선을 가정한 소성 해석을 수행하여 탄성 해석선과 소성 해석선의 교점을 최종 강도로 택한다. 본 방법을 비선형 유한요소법과 비교해 보면 극히 짧은 계산 시간에 양호한 결과를 산출한다는 것을 알 수 있다. 본 방법에 의한 해석 결과를 통해 판재의 국부 거동에 미치는 보강재의 비틂 강성의 효과를 고찰하였고, 보강재의 굽힘에 의한 전체붕괴와 비틂 변형(tripping)에 의한 전체 붕괴의 기준이 되는 보강재의 형상을 제시할 수 있었다.

• 암석학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.237-253
• /
• 2009

제주도 북동부 지역에서 만장굴 용암동굴을 형성한 용암은, 그 용암의 공급지가 거문오름 분석구로 추정되었지만, 그 공급지에 대한 자세한 연구가 없기 때문에 이에 대한 이견이 좁혀지지 않고 있다. 우리는 현생 화산지역에서 형성되고 있는 세계 도처의 용암동굴에 관한 연구결과를 토대로, 만장굴 용암동굴을 형성한 용암이 어디에서 공급되었는지를 유추해 보았다. 제주도 북동부 지역에서 암상, 형상과 고도를 바탕으로 용암류역도를 작성하고, 각 용암류역에 나타나는 용암동굴의 분포와 상호 연관성을 검토하였다. 그 결과 거문오름 용암동굴계는 거문오름 용암류역 내에서 주간동굴선, 복합동굴망과 단일동굴선으로 구분된다. 주간동굴선은 웃산전굴, 북오름굴, 대림동굴, 만장굴, 김녕굴, 용천동굴로 연결되며, 여기에 벵뒤굴 복합동굴망이 있고 김녕빌레못굴~게웃샘굴로 연결되는 단일동굴선이 있다. 또한 거문오름 분석구에서 북북동 방향으로 발달되는 약 2km 협곡은 기존 용암동굴의 붕괴도랑으로 해석되며 그 위치와 방향성에 의하면 거문오름 용암동굴계의 주판동굴선 상류 일부분임을 지시한다. 따라서 용암류역도, 용암동굴 분포, 붕괴도랑 방향성 등을 고려할 때, 만장굴 용암동굴을 형성한 용암류는 거문오름 분석구에서 공급된 것으로 판단된다.

• 농업과학연구
• /
• 제26권2호
• /
• pp.13-18
• /
• 1999

온실가루이의 외부형태적 특징을 주사전자현미경 사진을 통해 관찰하였다. 우선 이들은 포탄모양의 알을 산란하는데 짧은 갈고리모양의 구조에 의해 잎 뒷면에 붙어있는 것이 확인되었다. 촉각의 길이는 0.3mm로 전체가 6마디로 구성되어 있고, 첫마디는 굵고 짧으며 둘째 마디부터 가늘고 긴 채찍모양을 하고 있다. 끝마디인 6번째 마디의 끝에는 길이가 $10{\mu}m$정도의 가늘고 비교적 긴 감각기를 가지고 있어 기주를 탐색하는 과정에서 식물체의 표면을 탐지하는데 사용하는 것으로 사료되며, 바로 밑부분에는 길이가 $7-8{\mu}m$정도의 비교적 굵은 감각기 2개가 존재하고 있는 것으로 확인되었다. 이 감각기는 반대편에는 존재하고 있지 않은 비대칭 분포를 보이고 있으며, 또한 두 개의 모양이 서로 상이함으로 볼 수 있다. 이들의 기능은 주로 기주식물을 탐색하거나 후각기능의 화학적 감각기의 역할을 하는 것으로 추정할 수 있다. 섭식생동이 이루어지는 온실가루이 구기는 전형적인 piercing-sucking type으로, 구침이 길게 잘 발달되어 있다. 구기의 끝부분은 10여개의 미세감각기가 분포하고 있어 식물체 표면을 탐색하고 맛을 보는 미각기능을 하고 있으리라 추측할 수 있다. 구침은 종종 구기에서 분리되기도 하지만, 구침을 잡아주는 지지대가 기부쪽에 자리하고 있음을 알 수 있다. 구침은 두 개의 반원형이 붙어 있는 형상을 하고 있으며, 다른 흡즙형 구침과는 달리 톱날모양의 구조를 볼 수 없었다. 한편 온실가루이의 다리 끝에 붙어 있는 발톱은 식물체에 고정시키기 위한 구조로 보이는 두 개의 갈고리 형태의 발톱과 그 사이에 중앙지지대 형태의 구조인 paranychium을 포함하여 3갈래의 구조를 하고 있다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.11-23
• /
• 1997

본 논문은 선박용 프로펠러 날개단면의 개발 과정을 다루고 있다. 2차원 날개단면의 유체역학적 특성은 캠버 및 두께 분포, 앞날 반경 등 기하학적 형상에 따라 달라진다. 2차원 날개단면 주위의 전 유장을 난류로 고려한 후 해석하기 위해 유한 체적법에 의한 Reynoles time averaged Navier-Stockes 방정식을 이용한 수치해석 기법을 개발하였다. 본 연구에서는 날개단aus 표면에 보다 많은 계산점을 주면서도 받음각의 변화에도 격자계 생성이 용이한 O-Type 격자계를 채택하였고, 전 유동장은 k-${\varepsilon}$ 난류 모형을 적용하여 해석하였다. 본 연구에서 개발된 수치해석 기법은 NACA0012의 실험 결과와 비교하여 계산 정도를 확인하였다. 본 연구에서는 낮은 항력을 갖는 고효율 날개단면 개발을 목표로, 항력이 양호한 날개단면은 공동 터널에서 양력, 항력 및 공동 특성 실험을 수행하였으며, 수치 해석 결과와도 비교하였다. 본 연구를 통하여 개발된 2차원 날개단면 해석용 수치 유체역학 코드는 실험 결과와 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다. 이상의 과정을 통하여 기존의의 날개단면인 NACA66 두께 분포와 a=0.8 mean line 캠버를 갖는 KH13보다 효율뿐만 아니라 공동 특성도 우수한 단면인 KH28을 개발할 수 있었다. 새로운 날개 단면인 KH28은 선박용 프로펠러에 적용하기 위한 연구가 지속되어야 하며, 한편 낮은 받음각에서 양-항력 추정의 정확도를 높이기 위해서는 개발된 수치해석 코드에 2-경계층 모형이 적용되어야 할 것으로 본다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.44-44
• /
• 1999

저진공(1 kPa~ 100 kPa)은 대기압 측정, 비행고도, 기체의 온도 측정, 질량의 부력 보정, 레이저의 굴절률 측정등에 사용되는 영역으로 과학적 중요성을 갖고 있다. 또한 대기압 이상의 압력 측정과 고진공 측정의 경계적 역할도 수행하고 있어 압력 표준기의 국제 비교에 필수적으로 권장되는 역역이다. 이 영역에 주로 사용되는 압력 표준기는 수은 압력계(Mercury manometer)와 분동식 압력계(Deadweight piston gauge or Pressure)가 있다. 이들은 이동이 불편하거나 불가능하므로 표준기의 국제 비교에 사용되는 전달 표준기로는 보다 이동이 간편한 탄성 압력계인 CDG(Capacitance diaphragm Gauge)가 있다. 이 게이지는 반도체 산업의 공정 제어용으로도 많이 사용되고 있다. 그러나 게이지와 함께 사용되는 컨트롤러의 부피가 크고 무거우며 영점 이동이 커서 측정때 마다 재조정하여야 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이 같은 단점을 극복하기 위해 수정빔 진동형 진공 센서를 잔달 표준기로 사용하는 것에 대한 연구를 수행하였다. 수정빔 진동형 압력 센서는 수정빔으 공진주파수가 스트레인에 비례하는 것을 이용하여 제작된 센서로 주로 대기압 이상의 고압 측정에 많이 사용되고 있다. 먼저 수정빔의 압력과 주파수간의 관계를 측정하고 또한 내장된 수정 온도센서의 공진 주파수를 측정하여 온도 보상을 위한 자료로 사용하였다. 규격에 나와 있는 수정빔의 기하학적 형상으로부터 거동에 관한 이론 모델식을 구하고 압력교정 자료로부터 얻어진 데이터를 이 식과 비교 분석하여 적합한 특성식과 인자를 구하였으며 게이지의 불확도를 추정하였다.모델은 길이가 유한한 0-차원 실린더 모델로 가정하였고, 이에 대한 기하학적 성질 및 열역학적 성질은 유효계수를 고려하여 산출하였다. 진공용기 이중 벽 내부로 흐르는 질소가스의 유량과 온도의 계산은 진공용기 내벽과 외벽을 각각 독립적인 열전달 요소로 가정하여 구성한 모델을 이용하였다. 전체 해석에서 각 열전달 요소의 비열 값은 온도에 따라 변화하는 비열의 특성을 반영하였으며. 진공용기와 플라즈마 대향 부품의 방사율(emissivity)은 앞서 가정했던 각 온도 상승 곡선에 대해서 각각 0.1, 0.2, 1.3의 경우를 가정하여 계산하였다. 직선적으로 증가하는 온도 상승 곡선중 2$0^{\circ}C$/hr의 온도상승율을 갖는 경우가 다른 베이킹 시나리오 모델에 비해 효과적이라 생각되며 초대 필요 공급열량은 200kW 정도로 산출되었다. 실질적인 수치를 얻기 위해 보다 고차원 모델로의 해석이 필요하리라 생각된다. 끝으로 장기적인 관점에서 KSTAR 장치의 베이킹 계획도 살펴본다.습파라미터와 더불어, 본 연구에서 새롭게 제시된 주기분할층의 파라미터들이 모형의 학습성과를 높이기 위해 함께 고려된다. 한편, 이러한 학습과정에서 추가적으로 고려해야 할 파라미터 갯수가 증가함에 따라서, 본 모델의 학습성과가 local minimum에 빠지는 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 웨이블릿분석과 인공신경망모형을 모두 전역적으로 최적화시켜야 하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해서, 최근 local minimum의 가능성을 최소화하여 전역적인 학습성과를 높여 주는 인공지능기법으로서 유전자알고리즘기법을 본 연구이 통합모델에 반영하였다. 이에 대한 실