• Title/Summary/Keyword: 횡방향 속도

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Effects of Electron-beam. Patterns on Microstructures of Silicon for Photovoltaic Applications (전자빔패턴에 따른 태양전지용 실리콘의 미세구조)

  • Choi, Sun-Ho;Jang, Bo-Yun;Kim, Joon-Soo;Ahn, Young-Soo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2010.06a
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    • pp.224-224
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    • 2010
  • 야금학적 정련은 태양전지 소재인 실리콘의 저가화를 통한 태양전지의 단가를 낮추는데 유망한 공정이다. 이중에서도 실리콘의 전자빔정련은 고순도의 실리콘 정련에 효과적인 기술이다. 본 연구에서는 전자빔용융법을 이용하여 실리콘 정련을 수행하였으며, 제조된 실리콘의 미세구조 및 분순물농도를 측정하였다. 고진공의 챔버 하부에 수냉동도가니가 위치해있고, 상부에 100 kW출력의 전자총이 설치되었다. 실리콘은 분쇄 및 세척과 같은 전처리 없이 수냉동도가니에 250g 이 장입되었다. 전자빔때턴은 소프트웨어를 통한 헌혈, 나선형의 경로(path)와 원형의 형상(Shape)이 결합하여 원형패턴과 나선형패턴의 형상으로 실리콘에 조사되었다. 전자빔의 출력을 15 kW로 실리콘을 용융하였고 분당 0.5 kW의 속도로 서냉하였다. 제조된 실리콘은 지름 100 mm, 높이 25 mm의 버튼형상이었으며, 횡방향으로 절단하여 미세구조와 불순물거동을 분석하였다. 미세구조는 광학현미경 (OM) 과 전자현미경 (SEM)을 통하여 관찰하였고 불순물거동은 유도결합플라즈마 분광분석기(ICP-AES) 을 통하여 분석하였다. 장입된 실리콘의 초기순도는 99.5 %이고, 전자빔정련 공정 후 99.996 %까지 향상되었다. 전자빔패턴을 이용한 고순도 실리콘의 정련은 태양전지 소재 개발에 유망한 기술로 활용될 것이다.

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A Study on Static and Fatigue Behavior of Restrained Concrete Decks without Rebar by Steel Strap (Steel Strap으로 횡구속된 무철근 바닥판의 정적 및 피로거동 특성 연구)

  • Jo, Byung Wan;Kim, Cheol Hwan
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.16 no.5
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    • pp.137-147
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    • 2012
  • In the steel-free bridge concrete deck, steel straps are generally used instead of conventional steel rebar while laterally restrained in the perpendicular direction to the traffic in order fir the arching effect of concrete deck. In this paper, the minimum amount of FRP bar is to be suggested based on the structural strength, crack propagation, stress level and others in order to control cracks. As a result of laboratory tests, the structural strength of deck with 0.15 percentage of steel strap showed improved structural strength including ductility. The long-term serviceability of steel strap deck with FRP bar proved to satisfy the requirements and to be structurally stable while showing the amount of crack and residual vertical displacement within the allowable limits after two million cyclic loadings. The structural failure of RC bridge deck is generally caused from the punching shear rather than moment. Therefore, the ultimate load at failure could be estimated using the shear strength formula in the two-way slab based on ACI and AASHTO criteria. However the design criteria tend to underestimate the shear strength since they don't consider the arching effects and nonlinear fracture in bridge deck with lateral confinement. In this paper, an equation to estimate the punching shear strength of steel strap deck is to be developed considering the actual failure geometries and effect of lateral confinement by strap while the results are verified in accordance with laboratory tests.

A Study on the Concept Design of Automatic Vessel Berthing Program (선박자동접안 프로그램 개념설계에 관한 연구)

  • Byung-Sun Kang;Chang-Hyun Jung
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.29 no.7
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    • pp.857-862
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    • 2023
  • In order for an autonomous ship to arrive near the pier and automatically berth without the help of a tugboat or pilot, it is necessary to recognize the pier and calculate the thruster output and output angle for berthing to the pier at a fixed berthing speed under given external force conditions. Therefore, in this study, the external force and moment acting on the ship while berthing were analyzed, and the thruster output calculation for automatic berthing was designed and the basic concept for the development of the automatic berthing program was designed. The wind pressure applied to the hull by the wind while the ship is berthing was calculated based on the wind pressure area and the wind direction angle and the turning moment to rotate the ship according to the transverse force of the ship was calculated. Considering the force acting on the ship and the turning moment during berthing, a theoretical formula was presented to calculate the thruster output and output angle for berthing parallel to the pier, and the turning due to other variables was controlled by the PID controller. In addition, the basic concept for program development was presented by analyzing the input elements necessary for the theoretical formula.

Damage Estimation for Offshore Tubular Members Under Quasi-Static Loading (준정적하중(準靜的荷重)을 받는 해양구조물(海洋構造物)의 원통부재(圓筒部材)에 대한 손상예측(損傷豫測))

  • Paik, Jeom-K.;Shin, Byung-C.;Kim, Chang-Y.
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.26 no.4
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    • pp.81-93
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    • 1989
  • The present study attempts to develop the theoretical model for the damage estimation of offshore tubular members which are subjected to the accidental impact loads due to collision, falling objects and so on. For the reasons of the simplicity of the problem being considered, however, this paper postulates that the accidental load can be approximated to be the quasi-static one, in which dynamic effects are negelcted. Based upon the theoretical and experimental results which are obtained from the present study as well as the existing literature, the load-displacement relations taking the interaction effect between the local denting and the global bending deformation into account are presented in the explicit form when the concentrated lateral load acts on the tubular member whose end condition is supposed to be rotation ally free and axially restrained, in which membrane forces develop. Thus, the practical estimation of damage deformation for the local denting and the global bending damage of tubular members against the accidental loads is possible and also the collision absorption capability of the member can be calculated by performing the integration of the area below the given load-displacement curves, provided that all the energy is dissipated to the deforming the member itself.

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A Study on Nozzle Performance Influence with Aft-deck Geometry (Aft-deck 형상에 의한 노즐 성능 영향성 연구)

  • Lee, Changwook;Park, Youngseok;Jin, Juneyub;Kim, Jaewon;Choi, Seong Man
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.25 no.2
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    • pp.42-54
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    • 2021
  • The Aft-deck is being applied to the latest unmanned aircraft for the purpose of shielding the gas turbine exhaust plume or spreading jets to increase the mixing rate with the ambient air, thereby reducing the temperature of exhaust gases. In this study, we would like to find out how the performance of the nozzle is affected by the design variables of the Aft-deck. The design variables of aft-deck are selected as length, expansion angle and upper deck shape. The correlation between thrust and plume shielding rate with the length variable is presented. And the correlation between the thrust and the jet diffusion range is presented according to the expansion angle. In addition, the thrust increase effect is confirmed by the removal of the upper deck and the characteristics of transverse velocity vector determined mixing performance with external flow.

Uncertainty Assesment for Moving-boat ADCP Discharge Measurements by GUM Framework (GUM 표준안 기반 이동식 ADCP 유량 측정 불확도 평가)

  • Kim, Dongsu;Kim, Jong Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.71-71
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    • 2017
  • 하천에서 평수기 유량측정은 도섭법을 이용하기 위한 지점식 측정보다는 초음파 도플러 유속계(ADCP, Acoustic Doppler Current Profiler)를 보트에 탑재하여 운용하는 측정 방식이 점차 일반화되고 있다. ADCP는 초음파의 도플러효과를 이용하여 수심이나 횡방향의 유속 분포를 측정할 수 있는 측정 장비로 일반적으로 사용되는 down-looking ADCP는 수심방향의 유속분포와 수심을 측정하여 보트의 이동속도와의 벡터 내적을 이용하여 유량을 산정하게 된다. 그러나, 이동식 ADCP 유량 측정 성과의 불확도는 제공되지 않고 있는 상황인데, 이는 불확도 산정 표준안 미비, 유속 및 수심 등 측정 요소의 관측 환경 별 불확도 정보 부족, 불확도를 산정할 수 있는 툴의 부재 등에 기인한다. 본 연구에서는 이동식 ADCP 불확도 산정 표준안을 개발하고 현장 실험을 통해 불확도 요인에 대한 규명, 불확도를 편리하게 산정할 수 있는 툴을 개발하고자 하였다. 불확도 산정 표준안으로 최근 WMO를 위시한 국제적으로 하천 유량 측정 불확도 표준안으로 채택되고 있는 GUM(Guide to the Expression of Uncertainty Measurement)을 기반으로 이동식 ADCP 유량 산정 알고리즘을 적용하여 불확도 적용 기법을 개발하였다. GUM 표준안을 기반으로 유량 측정불확도를 산정하기 위한 불확도 요인분석은 실규모 하천의 특성을 대부분 모의할 수 있는 한국건설기술연구원의 안동하천실험센터에서 수행된 실험자료를 기반으로 다양한 인자들에 대한 요소 별 불확도 분석을 수행하였다. GUM 표준안에 의하면 불확도 요인들은 오차전파의 법칙에 기반하여 전체 불확도에 전파되며, 이렇게 합성된 불확도는 t-분포의 신뢰수준 95%일 경우의 보정계수 2를 곱하여 최종적으로 확장불확도를 산정하게 된다. 이동측정방식의 ADCP의 경우 GUM 표준안에 적용하여 불확도를 평가하기 위해서 사용되는 수식이 방대하고, 매우 복잡하기 때문에 이를 실무자가 평가하기에는 한계가 있다. 이에 따라 본 연구에서는 ADCP의 유량 측정불확도를 보다 편리하게 평가하기 위하여 ADCP 유량 측정불확도 평가 소프트웨어인 AQUA(ADCP Discharge Uncertainty Assesment)를 개발하였으며, 이를 통해 실무자나 연구자들이 ADCP의 불확도 평가에 보다 편리하게 접근할 수 있을 것이라 판단된다.

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Nonlinear Dynamic Behavior of Temporary Rail Considering the Effect of Vibration (진동영향을 고려한 가시설 레일의 동적 거동 특성)

  • Lim, Hyung Joon;Ryu, Dong Hyeon;Won, Jong Hwa;Kim, Moon Kyum
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.2A
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    • pp.171-178
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    • 2008
  • The object of this study is to propose a rate of vibration increase in the analysis of temporary rail non-fixed in the vertical direction and characterize the nonlinear dynamic behavior of temporary rail while considering longitudinal and latitudinal load, vibration and lifting. The rate of vibration increase is proposed through measurement of an actual structure that is largely affected by loading and vibration of the superstructure. Dynamic behavior was additionally characterized by the dynamic response resulting from nonlinear dynamic finite element analysis with vehicle loading, including the rate of vibration increase. As a result, the rate of vibration increase by the vibration of an Auto Bar Machine is determined as 7% and the maximum stress in the analysis of the nonlinear rail is increased 14.5% over that of linear rail, and temporary rail is shown to be very sensitive to the velocity of the superstructure.

Static and dynamic elastic properties of the Iksan Jurassic Granite, Korea (익산 쥬라기 화강암의 정 및 동탄성학적 특성)

  • Kang, Dong-Hyo;Jung, Tae-Jong;Lee, Jung-Mo
    • Journal of the Korean Geophysical Society
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    • v.3 no.2
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    • pp.99-112
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    • 2000
  • The Iksan Jurassic Granite shows relatively less fractures and homogeneous rock fabrics, and is one of the most popular stone materials for architectures and sculptures. Almost mutually perpendicular rift, grain, and halfway in the Iksan Jurassic Granite are well known to quarrymen based on its splitting directions, and therefore it should exhibit orthorhombic symmetry. Theoretically, there are 9 independent elastic stiffness coefficients $(C_{1111},\;C_{2222},\;C_{3333},\;C_{2323},\;C_{1313},\;C_{1212},\;C_{1122},\;C_{2233},\;and\;C_{1133})$ for orthorhombic anisotropy. In order to characterize the static and dynamic elastic properties of the Iksan Jurassic Granite, triaxial strains under uniaxial compressive stresses and ultrasonic velocities of elastic waves in three different polarizations are measured. Both experiments are carried out with six directional core samples from massive rock body. Using the results of experiments and the densities measured independently, the static and dynamic elastic coefficients are computed by simple mathematical manipulation derived from the governing equations for general anisotropic media. The static elastic coefficients increase ar uniaxial compressive stress rises. Among those, the static elastic coefficients at uniaxial compressive stress of a 24.5 MPa appear to be similar to the dynamic elastic coefficients under ambient condition. Although some deviations are observed, the preferred orientations of microcracks appear to be parallel or subparallel to the rift, the grain, and the hardway from microscopic observation of thin sections. This indicates that the preferred orientations of microcracks cause the elastic anisotropy of the Iksan Jurassic Granite. The results are to be applied to the effective use of the Iksan Jurassic Granite as stone materials, and can be used for the non-destructive safety test.

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Monte Carlo Calculation on the Dose Modulation Using Dynamic Magnetic Fields for 10 MV X-rays (움직이는 자기장을 이용한 10 MV X-선의 선량변조에 관한 몬테칼로 계산)

  • Kim, Ki Hwan;Oh, Young Kee;Shin, Kyo Chul;Kim, Jhin Kee;Jeong, Dong Hyeok;Kim, Jeung Kee;Cho, Moon June;Kim, Sun Young
    • Progress in Medical Physics
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    • v.18 no.4
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    • pp.221-225
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    • 2007
  • Monte Carlo calculations were performed to demonstrate the dose modulation with dynamic magnetic fields in phantom. The goal of this study is to obtain the uniform dose distributions at a depth region as a target on the central axis of photon beam under moving transverse magnetic field. We have calculated the depth dose curves for two cases of moving magnetic field along a depth line, constant speed and optimal speed. We introduced step-by-step shift and time factor of the position of the electromagnet as an approximations of continuous moving. The optimal time factors as a function of magnetic field position were calculated by least square methods using depth dose data for static magnetic field. We have verified that the flat depth dose is produced by varying the speed of magnetic field as a function of position as a results of Monte Carlo calculations. For 3 T magnetic field, the dose enhancement was 10.1% in comparison to without magnetic field at the center of the target.

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Numerical Study on Spatial Prediction of Algae Concentration (조류의 공간적 농도 분포 예측을 위한 수치적 연구)

  • Kim, Jun Song;Seo, Il Won;Lyu, Siwan;Kwak, Sunghyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.92-92
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    • 2017
  • 본 연구에서는 수치모델을 이용하여 대하천서 발생되는 조류의 공간적 농도 분포를 예측하였고, 현장실험을 통해 모델을 검증하였다. 국내하천은 다수의 지류가 본류로 유입됨에 따라 오염물질의 생산과 공급이 지속적으로 발생하고, 하천의 유로연장과 하폭에 비해 수심이 낮은 지형학적 특성을 지닌다. 따라서 지류 유입 이후 발생되는 조류의 거동 특성을 분석하기 위해 수심 적분된 2차원 이송-확산 모델을 사용하였다. 광합성 성장을 이루는 조류의 성장속도 계산을 위해 영양염류, 수온, 일사량과 수심 등을 변수로 하는 성장속도 함수들을 위의 모델과 결합하였다. 본 연구의 대상구간은 낙동강과 금호강 합류부를 포함한 강정고령보 하류 약 9.2 km 구간으로 모델 검증을 위한 현장실험을 수행하였다. 2차원 이송-확산 모델의 입력 값인 유속 및 수심을 계산하는 수리동역학 모델 검증을 위해 미국 Sontek사의 M9을 이용하여 낙동강과 금호강 각각 32개, 12개 측선에 대하여 수리량을 측정하였다. 수리량 측정결과, 금호강과 낙동강의 평균 유량은 각각 $240m^3/s$, $60m^3/s$로 측정되었고 측정된 유량을 모델의 상류단 경계조건으로 사용하여 측정 유속 및 수심과 유사한 결과를 모델로부터 취득할 수 있었다. 조류 농도 측정을 위해 독일 bbe사의 AlgaeTorch 10을 사용하였으며, 수리량 측정과 동일한 측선서 총 조류 세포수(cells/ml)를 측정하였다. 농도 측정결과, 하류로 내려감에 따라 조류의 농도가 증가하는 경향이 나타났고 금호강 합류 후 최대농도는 측정구간 최하류 우안서 4,460 cells/ml로 나타났다. 주 흐름이 발생하는 하천 중앙부에 비해 유속이 느린 하안서 상대적으로 높은 농도가 측정되었으며, 이와 같은 경향은 하류로 내려감에 따라 강하게 나타났다. 측정된 조류 농도를 이용한 2차원 이송-확산 모델 검증결과, 합류부 최상류 측선서 MAPE = 10.5 %의 최대오차가 발생하였고 최하류 측선서 MAPE = 6.7 %의 최소오차가 발생하였다. 인과 질소와 같은 영양염류의 농도가 높고 횡 방향 수온 분포가 균일한 대상구간의 특성상 영양염류 함수와 수온 함수로부터 계산된 성장속도 가중치 범위는 각각 0.8~1.0, 0.91~1.09로 공간적 변동성이 크게 나타나지 않은 반면, 수심을 변수로 하는 일사량 함수의 성장속도 가중치 범위는 0.05~1.00으로 상대적으로 매우 높은 공간적 변동성이 나타났다. 수심이 4 m 이하인 하천 양안서 0.8 이상의 가중치가 나타났으며, 수심이 7 m 이상인 하천 중앙서 0.4 이하의 가중치가 나타났다. 본 연구의 수치모의 결과, 수리동역학 모델로부터 계산된 수심이 모델 결과 값에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

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