• 제목/요약/키워드: 1-D Modeling

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탈선방지 가드레일의 구조안전성과 유지보수 상관성에 관한 연구 (A Study on Relationship between Structural Safety and Maintenance of Derailing Prevent Guard Rail)

  • 최정열;박현요;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권4호
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    • pp.593-599
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    • 2023
  • 곡선부에는 차량-궤도의 하중불균형 등 다양한 요인에 의한 탈선의 위험이 내재 되어있어 도시철도에서는 탈선방지 가드레일을 설치, 운영하고 있다. 앵글형 탈선방지 가드레일은 가드앵글을 포함한 다양한 부품으로 구성되어 탈선을 방지하는 기능을 수행하는데 탈선이 발생하지 않더라도 구성품에서 다양한 손상이 발생하고 있어 지속적인 유지관리가 필요하다. 손상현황을 조사하여 손상 빈도가 높은 앵글형 탈선방지 가드레일의 구성품을 분류하였으며, 다양한 손상의 발생 조건 등을 조사하였다. 또한 손상원인을 공학적으로 분석하고자 정밀 3차원 수치모델을 이용한 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 열차의 탈선하중을 해석적으로 모사하고자 정적상태의 극한하중조건으로 적용하였으며, 앵글형 탈선방지 가드레일, 레일, 차륜의 실제도면을 이용하여 모델링하였다. 손상현황조사와 수치해석 결과를 비교 분석하여 구성품의 손상에 대하여 공학적으로 규명하고자 하였다.

교통소통과 안전 특성을 결합한 교통상황 모니터링 지표 개발 (Development of Traffic Situation Integrated Monitoring Indicators Combining Traffic and Safety Characteristics)

  • 주영빈;채준병;황재성;이철기;이상수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.13-25
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    • 2024
  • 교통관리에서 교통상황을 판단하는 판단지표의 중요성과 필요성은 계속해서 높아지고 있다. 기존 교통상황 판단지표들은 속도, 교통량, 밀도 기반으로 각각의 특성에 맞춰 개발되었지만, 속성별 가지는 문제점과 종합적인 상황을 보여줄 수 없어 모니터링 지표로는 적합하지 않았다. 이에 본 연구에서는 도로 소통상황과 안전도를 판단하는 지표들을 통합하여 모니터링에 적합한 통합지표 개발을 목표로 하였다. 교통상황의 변화를 판단할 수 있고 안전도를 판단할 수 있는 지표들을 검토하고 실시간 ITS 데이터를 적용할 수 있도록 지표를 재정립하였다. 요인분석을 통해 지표 간 관계성을 분석하여 가중치를 도출한 뒤 하나의 통합지표를 개발하였다. 통합지표는 교통상황의 변화와 안전도의 변화를 보여줄 수 있는 지표로 향후 교통정보센터에 적용하여 종합적인 교통상황을 모니터링할 수 있는 교통환경으로의 발전에 기여할 수 있을 것이다.

Quasi-optical design and analysis of a remote steering launcher for CFETR ECRH system

  • Zhang Chao;Xiaojie Wang;Dajun Wu;Yunying Tang;Hanlin Wang;Dingzhen Li;Fukun Liu;Muquan Wu;Peiguang Yan;Xiang Gao;Jiangang Li
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권5호
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    • pp.1619-1626
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    • 2024
  • In order to optimize the operational safety and reliability of the upper launcher for the CFETR ECRH system, a design of the launcher for NTM control based on the remote steering concept is currently being carried out for comparison with the front steering equivalent. This paper presents the layout design and analysis of the quasi-optical system in the remote steering launcher. A 3D visual quasi-optical design tool has been developed for the quasi-optical system, which can parameterize modeling, perform general astigmatic beam calculation and show the accurate beam propagation path in the upper port. Three identical sets of quasi-optical modules are arranged in the launcher, and each one consists of two fixed double-curvature focusing mirrors, which focus and reflect the steering beams (- 12°-12°) from two square corrugated waveguides. The beam characteristics at the resonance layer are described, and the average beam radius is < 100 mm. The peak head loads on the surfaces of the two fixed mirrors are 1.63 MW/m2 and 1.52 MW/m2. The position and size of the beam channel in the blanket are obtained, and the opening apertures on the launcher-facing and plasma-facing sides of the blanket module are 0.54 m2 and 0.4 m2, respectively.

중증환자를 위한 진공 구강 세정기에 대한 유동해석 (Flow Analysis of Vacuum Oral Cleaner Developed for Serious Patient)

  • 신현석;김남웅;김국원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.121-126
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    • 2018
  • 중환자실에 입원한 환자들의 구강위생은 매우 중요한 문제이다. 중환자들은 기본적으로 면역이 저하된 환자들로 각종 병원성 세균들에 의한 감염의 기회가 높기 때문이다. 구강문제는 감염의 1차 방어선인 구강이 감염의 우선적인 부위로 작용될 뿐 아니라 전신감염을 초래하기도 한다. 본 연구에서는 중증환자의 구강청소를 용이하게 하는 마우스 피스 형태의 새로운 진공 구강 세정기 설계에 관한 연구를 수행하였다. 이중 구조 방식의 세정기와 표준 치아 모델로써 3D CAD 모델링 및 유동해석 모델을 수립하고 압력 및 유동특성을 분석하였다. 세정기 내부의 압력은 거의 일정한 분포를 보였으나, 속력분포의 경우 치아 안쪽과 바깥쪽에서 큰 차이를 보였다. 치아 안쪽에서도 가운데 부분의 속도가 가장 높고 가운데에서 멀어질수록 속력이 감소하는 특성을 보였다. 세정기의 흡입관과 배출관을 바꾸어 해석한 결과 치아 바깥쪽 가운데 부분의 속도가 가장 높게 나타났다. 세정기의 효과를 높이기 위해서 흡입-배출을 교대로 바꾸는 교번식을 제안하고, 어금니 부위의 속력을 높이는 설계 보완이 요구된다.

울산 반구대암각화의 손상도 및 사면안정성 평가 (Evaluation of Slope Stability and Deterioration Degree for Bangudae Petroglyphs in Ulsan, Korea)

  • 이찬희;전유근;조영훈;서만철
    • 보존과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.153-164
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    • 2012
  • 반구대암각화의 주암면은 열변성을 받아 혼펠스화된 암갈색 셰일이 주류를 이룬다. 이 암석의 표면은 일정 깊이의 풍화층(평균 공극률 25%)을 형성하고 있으며 신선한 면(평균 공극률 0.4%)과 광물조성 및 화학조성의 차이를 보인다. 암각화가 새겨지기 이전부터 현재까지 발생한 주암면의 손상된 영역은 약 23.8%로 산출되었다. 또한 박리가 발생한 면적은 전체면적의 약 1.2%를 차지하는 것으로 나타났다. 색도측정 결과, 암각화의 주암면은 생물학적 및 화학적 훼손요인에 의해 백색 및 황색도가 증가한 것으로 확인되었다. 암각화 주암면의 초음파속도는 평균 2,582m/s로 측정되었다. 이는 2003년도의 값보다 감속한 것으로, 특히 암각화 하부 영역에서 물성이 감소한 것으로 나타났다. 암각화 암반을 구획하여 사면안정성을 분석한 결과, 1구역과 2구역은 평면, 전도 및 쐐기파괴에 의한 위험성이 존재하는 것으로 나타났다. 3구역은 전도파괴의 위험성이 높은 것으로 확인되는 등 암각화 및 주변암반은 구조적으로 불안정성을 갖는 것으로 나타났다. 3차원 영상분석을 통해 암각화 하부에 있는 공동부위를 모델링하였다. 이 자료를 토대로 공동부위의 안정에 적합한 지질공학적 보강공법이 도입된다면 암각화를 보다 효과적으로 보존할 수 있을 것으로 판단된다.

캠방식 채소 정식기의 작동 특성 및 식부장치 작동 메커니즘 분석 (Operational Characteristics of a Cam-type Vegetable Transplanter and Mechanism of a Transplanting Device)

  • 박정현;황석준;남주석
    • 농업생명과학연구
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    • 제53권4호
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    • pp.113-124
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    • 2019
  • 본 연구에서는 국내 밭작물 재배농가에서 주로 사용되는 캠방식 채소 정식기를 대상으로 작동특성 및 식부장치 작동 메커니즘 분석을 수행하였다. 정식기의 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 주행속도 및 주간거리 단수 변화에 따른 최대 및 최소 작동주기를 도출하였다. 이를 바탕으로 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하여 식부호퍼 극하단점의 궤적 및 조건별 주간거리를 도출하였으며 필드시험을 통해 실제 주간거리와 비교 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 13개의 링크와 17개의 회전 조인트 및 1개의 하프 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며, 각 부분들은 캠과 링크장치들의 복합구조를 갖는다. 식부장치 요소들의 연속적이고 반복적인 운동에 의해 식부호퍼는 지면과 연직인 자세를 유지하며 묘를 안정적으로 정식한다. 동력은 엔진과 변속기를 통해 주행부 및 식부장치로 전달되었으며 식부장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 약 900 mm 및 350 mm이다.

건설현장 작업자를 위한 3차원 시뮬레이션 바탕의 안전 교육전달 매체 개발 (Development of Safety Training Delivery Method Using 3D Simulation Technology for Construction Worker)

  • 안성진;박영준;박태환;김태희
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.621-629
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    • 2015
  • 건설 산업에 있어 작업자 안전은 지속적으로 중요시 되고 있다. 안전교육의 수준제고를 안전교육 내용매체 개선을 통한 효율성 증진과 전달 매체 수준 향상에 의한 효과성 증진을 통해 이루어 질 수 있다. 본 연구에서는 선별된 공종별 안전재해유형 내용을 바탕으로 건설현장의 3차원 시뮬레이션의 안전교육 자료를 개발하였다. 안전교육 내용매체는 안전보건기술 지침과 미 산업안전보건청의 건설 산업 안전규정을 토대로 재해유형을 선별하였으며 교육 전달 매체로 3차원 시뮬레이션 기술을 이용하여 제공하였다. 제시된 교육 자료의 적절성을 평가하기위해 건설현장의 안전관리 전문가의 설문조사를 토대로 교육내용의 적절성을 확인하였으며 이를 바탕으로 한 3차원 시뮬레이션 바탕의 안전교육 방법을 현실성, 적합성, 능동성 및 흥미유발성에 대한 설문을 통하여 기존 재래식 안전교육보다 효과성이 있음을 확인하였다.

광조형물의 패턴두께에 따른 표면 거칠기 저감을 위한 공정연구 (A Study on the reduction of surface roughness by analyzing the thickness of photocurable sculpture)

  • 김영수;양형찬;김고범;당현우;도양회;최경현
    • 동력기계공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.75-82
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    • 2016
  • In this paper, we developed a 3D printing system using a photo-curing resin in order to reduce the surface roughness of a sculpture produced with the 3D printer. Using the pattern of the resulting variable thickness, that gave rise to a stepped shape, and the area error of the photo-curable sculpture, a study was carried out for the process to reduce the surface roughness. At a given value of stage velocity (40~70 mm/s) and output air pneumatic pressure (20~60 kPa), the minimum pattern thickness of the pattern was achieved $65{\mu}m$ and the maximum pattern thickness of up to $175{\mu}m$. To increases the pattern resolution to about $40{\mu}m$, the process conditions should be optimized. 3D surface Nano profiler was used to find the surface roughness of the sculpture that was measured to be minimum $4.7{\mu}m$ and maximum $8.7{\mu}m$. The maximum surface roughness was reduced about $1.2{\mu}m$ for the maximum thickness of the pattern. In addition, a FDM was used to fabricate the same sculpture and its surface roughness measurements were also taken for comparison with the one fabricated using photo-curing. Same process conditions were used for both fabrication setups in order to perform the comparison efficiently. The surface roughness of the photo-curable sculpture is $5.5{\mu}m$ lower than the sculpture fabricated using FDM. A certain circuit patterns was formed on the laminated surface of the photo-curable sculpture while there was no stable pattern on the laminated surface of the FDM based sculpture the other hand.

홍수조절댐에서의 배사관 설치에 따른 상류 하천의 하상변동에 관한 수치모의 연구 (Numerical Analysis for Bed Changes in the Upstream Channel due to the Installation of Sediment Release Openings in the Flood Control Dam)

  • 지운;손광익;김문모
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권4호
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    • pp.319-329
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    • 2009
  • 홍수피해를 경감시키고 홍수조절을 목적으로 계획되는 홍수조절용댐의 경우 홍수 발생 기간 외에는 상류와 하류 하천간의 흐름 차단을 억제하고 상류로부터 유입되는 유사가 댐 상류 부분에 퇴적되는 현상을 방지하기 위해 댐에 상시 개방되어 있는 배사관을 설치하기도 한다. 국내에서는 임진강 유역의 홍수피해 저감을 위해 건설되는 한탄강홍수조절댐에 배사관과 생태통로를 설치하도록 계획되었다. 본 연구에서는 1차원 HEC-6 모형을 이용하여 한탄강홍수조절댐 건설로 인한 댐 상류의 퇴사현상을 댐 건설 전의 현상과 비교 분석하였으며 연평균유량 조건뿐만 아니라 연간 유량변동을 고려한 대표유량수문곡선을 적용하여 퇴사현상을 모의하였다. 수치모의 결과, 댐 건설로 인한 하류단 수위 변화가 발생하더라도 하상변동의 영향은 댐에서 상류 2 km 구간을 넘지 않는 것으로 나타났다. 또한 댐 건설 후 배사관의 설치 유무에 따른 배사관 주변과 댐 상류 하상 변화를 예측하기 위해 2차원 RMA2 및 SED2D 모형을 이용하였으며 한탄강홍수조절용댐의 댐 저부에 설치된 배사관의 배사효과는 저수지 내의 퇴적고를 저감시키는 효과가 있는 것으로 나타났다.

프로덕트 라인에서 공통성과 가변성 분석을 통한 요구사항 관리방법 (A Method to Manage Requirements Analyzing the Commonality and Variability in Product Line)

  • 박동수;김동규;정기원
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제13D권7호
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    • pp.909-922
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    • 2006
  • 프로덕트 라인 공학(Product Line Engineering)에서 핵심자산은 제품계열에 속하는 패밀리 멤버들이 어플리케이션을 만드는데 기초가 되는 모든 자산을 포함한다. 핵심자산 가운데 하나인 요구사항은 전통적인 시스템 개발에서와 마찬가지로 모든 핵심자산의 기초가 되는 부분이며, 다른 핵심자산의 공통성과 가변성(Commonality and Variability : C&V)을 결정하는 중요한 요소가 된다. 하지만 요구사항은 도메인 전문가 혹은 개발자가 경험에 기반하여 정형적인 프로세스 없이 분석하고 있으며, 동일한 도메인 요구사항임에도 불구하고 요구사항이 재사용 되지 않고 있다. 따라서 도메인 요구사항은 객관적인 방법을 통해 공통성과 가변성을 도출하고 이를 재사용 할 수 있는 프로세스가 정립되어야 할 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 도메인 요구사항을 객관적인 근거에 따라 분석할 수 있는 4가지 활동 즉 도메인 범위 결정, 도메인 요구사항 추출 및 일반화, 도메인 요구사항 분석 및 모델링, 도메인 요구사항 변경 관리 활동 및 그에 따른 세부적인 활동을 제시하였다. 이를 요구사항 관리에 적용할 경우 분석한 도메인 요구사항과 관련된 아키텍처 혹은 컴포넌트의 재사용성 증대를 통하여 제품 개발기간과 비용을 줄이며 생산성을 향상시키는 등의 장점을 가져올 수 있을 것으로 기대한다. 또한 프로덕트 라인 공학에서 핵심자산의 기초가 되는 요구사항을 체계적으로 분석하고 관리함으로써, 요구사항을 기반으로 산출되는 다양한 산출물의 품질을 높일 수 있을 것으로 기대한다.