측면웨어(side weir)는 본류의 수위가 한계수위 이상으로 상승할 경우 본류로부터 저류지나 분수로(distributary channel)로 흐름을 전환하기 위하여 사용하는 수공구조물이다. 최근 들어 치수와 관련된 계획에서 본류의 홍수량 중 일부를 저류지나 홍수 우회수로로 전환시키는 시설에 대한 관심이 높아지고 있다. 측면웨어가 하천에 설치되는 경우, 측면웨어 부근 표층부의 흐름은 측면웨어의 영향을 크게 받으며, 수의바닥이나 측면웨어에서 떨어진 지점의 흐름은 측면웨어의 영향을 작게 받는 등 측면웨어 주변부는 3차원적인 흐름특성을 보인다. 또한 측면웨어를 월류하는 흐름이 일반 웨어와 같이 웨어 마루부에 대하여 직각방향으로 흐르지 않고 본류의 유속에 따라 비스듬하게 흐르게 된다. 이러한 흐름특성으로 인해 측면웨어를 통과하는 유량은 본류의 하폭, 본류의 흐름특성, 측면웨어의 길이 및 설치위치 등에 따라 각기 다르게 산정되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존 측면웨에에 관한 연구를 정리하고 상용 프로그램인 FLOW-3D를 이용하여 측면웨어가 설치된 경우의 흐름을 해석하였다. 해석결과는 기존 실험연구에 바탕을 둔 이론식과 비교하였다. 계산격자는 구조물 부근의 흐름이 급변하는 곳은 격자크기를 작게, 흐름의 변화가 완만한 곳은 격자크기를 크게 하였다. 경계조건으로 상류는 유량, 하류는 수위경계를 입력하였다. 본 수치모의결과와 이론식을 이용하여 산정한 월류량을 비교한 결과 약 $10-30\% 내외의 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 본류의 흐름은 웨어의 길이가 짧을수록 상$\cdot$하류단의 수위차가 작아지며 유속의 경우 웨어길이가 길고, 높이가 낮을수록 빨라진다. 측면웨어 주변부 흐름의 경우, 웨어의 길이가 짧을수록 방류강도가 강하고 횡방향의 수면변위가 급하게 형성되고 있음을 알 수 있다 또한, 웨어의 길이가 상대적으로 길어질 경우에는 3차원적 흐름특성에 의하여 유속의 분포가 다양하여 이론식과 결과의 오차가 점점 더 커짐을 알 수 있다. 본 연구는 사각형수로에 측면웨어가 설치된 경우, 월류량과 수리학적 거동을 해석할 때 수치모형실험이 수리모형실험과 더불어 유용한 해석도구로 이용될 수 있음을 보인 깃으로 이후 관련 구조물의 설계와 해석 시 참고자료로 이용 가능할 것으로 판단된다.
유전체 세라믹 도파관 필터를 설계할 수 있는 DWFD 프로그램이 ${\lambda}/2$ 스텝 임피던스 타입의 직접 결합 도파관 필터 이론을 사용하여 개발되었다. 1 GHz 대역의 필터 크기를 줄이기 위하여 3차원 적층 형태로 설계하였다. 이에 필요한 S-매개변수값은 개발한 프로그램을 이용하였다. 적층형에 필요한 인덕티브 아이리스들의 치수는 HFSS 시뮬레이션 도구를 사용하였다. 필터는 중심 주파수 881.5 MHz에서 25 MHz 대역폭을 가지는 8단으로 설계하였다. 설계된 도파관 필터는 유전율 35.4의 세라믹을 사용하여 크기를 폭 50 mm에 높이 48 mm로 제작하였다. 측정한 주파수 반응은 시뮬레이션 결과와 일치하였다. 개발한 시뮬레이션 프로그램을 통하여 원하는 형태의 유전체 세라믹 도파관 필터를 쉽고 효율적으로 설계, 제작이 가능하도록 하였다.
본 연구에서는 입출력 데이터로부터 비선형 다변수 모델을 자동 인식할 수 있는 적응형 Spline모델링(ASMOD : Adaptive Spline Modeling of Observation Data)과 혼합 곡선 근사법(Hybrid curve approximation)을 이용한 3차원 자유 형상 설계방법을 제안하고, 초기 선형 설계 단계에서 횡단면적 곡선(SAC : Sectional Area Curve) 생성 예를 통해 그 응용 가능성을 검토하였다. 즉 실적선의 SAC를 Bspline 근사법(Fitting methdo)과 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)에 의해 정의하여, 조정점(Control points)에 대한 데이터베이스를 구축한다. 구축된 데이터베이스-주요치수와 이들 조정점관의 관계-를 학습 데이터로 하여 ASMOD를 학습시킨후 , SAC결정을 위한 ASMOD 모델링을 구축한다. 다른 선형 특성 곡선들-design waterline curve, bottom tangent line, center profile line-에 대해서도 동일하게 적용하여 ASMOD를 모델링할 수 있으며, 이들 선형 특성 곡선들을 결합하여 초기 선형을 생성한다.
레이저다이오드 냉각을 위해 사용되는 TEC의 소비전력을 3차원 유한요소해석으로 예측하고 실험을 통해 해석결과의 타당성을 검증하였다. 레이저다이오드의 소비전력, 제어온도, 외기온도, 열전달경로의 열저항 등이 고려되었다. 저소비전력 모듈의 설계를 위해 해석결과를 바탕으로 Pellet의 숫자와 치수로 결정되는 TEC 형태에 따른 소비전력특성을 고찰한 결과 Pellet의 숫자가 적으며 접지면적이 작고 길이가 길수록, 즉 열저항이 증가할수록 소비전력은 감소하였다.
최근가지는 건축물을 정확히 기록 보존하는 방법으로 실측에 의한 방법이 주로 이용되어 왔으나, 노력과 시간이 많이 소요되고 숙련도에 따라 정확도가 좌우되는 단점이 있다. 또한 최근에 이르러 정보산업의 급속한 발달로 지형정보체계의 자료기반구축 및 갱신에 있어서 빠르고 정확한 정보의 취득이 요구되는 실정이지만 기존의 방법으로는 신속·정확한 갱신이 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 보다 간편하고 경제적이며 정확한 근거리 사진측량기법을 이용하여 건축물을 정밀관측하고, 획득된 영상을 다중영상접합기법을 이용하여 처리함으로써 3차원 수치모형을 생성하고자 한다. 또한 완성된 건축물의 입면, 평면등을 다중영상접합에 의해 정밀도화 할 수 있는 기법을 제시하고, 해석적 방법을 정립하여 각 부재의 정확한 치수와 3차원 좌표를 결정하므로써 필요시 건축물의 정확한 준공도면 등의 자료로 제공할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
인류의 역사 이래로 하천관리에 있어서 치수는 주요 과제중의 하나였다. 대부분의 하천은 원활한 홍수 유통을 위해 직선화되었고 하폭은 확장되었다. 이로 인해 하천 생태계는 단순화되었고 홍수 피해 또한 줄지 않고 시가지 범람이라는 새로운 유형의 침수피해가 발생하였다. 최근까지도 홍수피해를 저감하고자 많은 노력을 기울이고 있고, 하천을 자연 친화형으로 설계, 복구하는 움직임이 활발하다. 하천을 설계함에 있어서 수치해석을 하고, 예측하는 것은 시간과 경제적인 장점으로 인해 많이 이용하고 있다. 본 연구에서는 대상지역을 프랑스 남부에 위치한 Var Catchemnt로 선정하였다. Var 유역은 $2,822km^2$의 면적, 총길이 125km, 최고 고도와 강 하구까지의 고도차가 3,000m의 급한 경사로 이루어진 유역이다. 이 지역은 매년 11월에서 1월 우기 때마다 빈번하게 홍수가 발생하는 지역으로 끊임없이 홍수에 따른 범람의 문제가 제기되고 있는 지역이다. 1994년 11월에 발생한 기록적인 폭우로 인해 최대유량 $3,500m^3/s$으로 관측되었고, 이 수치는 평균 유량의 50배에 이르는 유량이다. 이 홍수와 범람으로 인해 주변의 많은 시설이 피해를 입었으며, 도로가 유실되고, 인명피해도 상당했다. 본 연구에서는 수치해석을 위해 1차원 해석 프로그램인 DHI사의 MIKE11과 미공병단에서 개발한 Hec-Ras를 사용하였다. 홍수피해를 예방하기 위하여 가장 경제적이고 합리적인 방법은 제방의 높이를 변경하는 것으로 판단하여 수치해석을 실시한 후, 실제 데이터와의 비교를 통해 홍수를 예방하기 위한 제방의 높이를 결정하였다. Var 유역에 홍수를 예방하기 위해서는 강의 하구 쪽의 제방을 높일 필요가 있다고 판단되었다.
This study purposed to analyze differences in body measurement between the 2D direct body measuring method and the 3D body scan measuring method and to perform the appearance evaluation and cross-sectional evaluation of the fit of pants to which body measurements obtained by each measuring method were applied. Body measuring was conducted in 10 women in their 20s-30s using 2D direct body measuring and 3D automatic measuring with Hamamatsu body scanner. Among the 10 women, 3 participated in experimental garment wearing. Experimental pants were made using their 2D direct body measurements and 3D automatic measurements, and wearing tests were performed through expert evaluation and cross-sectional evaluation. The results of the experiment were as follows. According to the results of comparative analysis on differences between 2D direct body measurements and 3D scan measurements, 3D automatic measurements were significantly larger in bust circumference, ankle circumference, armscye circumference, shoulder length, scye depth, and arm length. As circumferences measured with the 3D body scanner were somewhat larger than directly measured ones, it is suggested to adjust ease when using existing pattern making methods. We prepared experimental garments by the same pattern making method through applying body measurements obtained with the two measuring methods, and assessed the fit of the garment comparatively through expert evaluation and 3D scan cross-sectional evaluation. According to the results, 2D-pants using 2D direct body measurements was slightly tighter than 3D-pants using 3D measurements in waist circumference, hip circumference, and abdominal circumference. In the results of comparing appearance in terms of the fit of the experimental garment in each subject, significant difference was observed in most of the compared items. This result suggests that 3D automatic body measuring data may show different accuracy according to body shape and therefore it is necessary to examine difference between 2D direct body measurements and 3D automatic measurements according to body shape.
250kw급 MFFC용 연료전지 발전시스템에 적용 가능한 BOP 중에서 터보제너레이터 사이클을 구성하는 구심터빈의 공력설계에 관한 연구를 수행하였다. 기본적인 치수는 평균반경에서의 해석 뿐만 아니라 구심터빈에서 반경 반향으로 변화가 크게 발생하므로 출구측에서 반경반향의 변화를 고려하여 결정하였다. 기본공력설계 과정에서 결정된 구심터빈 임펠러의 자오면 기본형상과 입출구 날개각 등의 기본설계 자료를 바탕으로 임펠러의 기하학적 3차원 형상을 결정하였다. 구심터빈 임펠러의 3차원 블레이드 형상이 결정되면 일련의 CFD를 통한 원심펌프 임펠러 내부의 유동현상을 고찰함으로써 기하학적 형상의 타당성을 검토하는 반복 설계 과정을 수행하였다. 또한, 여러 회전수에 대하여 정익에서와 동익에서의 유량이 일치할 수 있도록 동익 출구의 압력을 조절하여 작동유체의 각 위치에서의 값들을 구하고 각각의 위치에 따라 적절한 손실모델을 적용하여 탈설계점에서의 성능곡선을 구하였다. CFD 해석결과, MCFC 발전시스템에 마이크로 터보제너레이터를 적용시킬 경우에 폐열을 이용하여 16kW 정도의 전력을 추가로 생산할 수 있는 것으로 나타났다.
정보산업분야의 급속한 발전은 산업구조의 변화를 가속화시키고 인터넷을 통한 전자상거래는 새로운 패러다임의 상거래로 될 것으로 예측하고 있다. 개인을 대상으로 한 인터넷 쇼핑몰도 차세대 거래수단으로 디지털 상품 뿐 만 아니라 실물 상품 정보의 제공과 거래가 가능한 효율적인 유통산업이 될 것이다. 그러므로 인터넷 쇼핑몰에서 구매행태가 전통적인 거래와 동일하게 실현될 것이라고 예상하는 소비자 구매활동을 촉진시키는 쇼핑몰의 설계가 경쟁력 제고에 중요한 요인이 될 것이다. 본 연구에서는 소비자의 구매형태측면에서 주관적인 평가방법과 객관적인 평가방법을 사용하여 쇼핑몰을 평가하였다. 피실험자들은 실물거래와 유사한 구매형태를 가능케 하는 쇼핑몰을 선호하였으며 신체 체형과 치수의 데이터베이스와 3차원 인체모형의 제공을 설계항목으로 지적하였다.
이중충 마이크로스트립 선로를 이용하여 기존의 edge-coupled 커플러가 가질 수 없는 임의의 큰 결합도와 광 대역 특성을 갖는 broadside-coupled 하이브리드 커플러의 설계방볍을 제안하였다. 설계에 필요한 물리적 치수 들은 커플러의 특성 파라메터들을 variational method의 한 방볍인 최소자승볍 (least squares residual method)과 eigenvalue 문제 해석법을 이용한 수치해석 방볍을 통하여 구하였으며, 커플러의 구조와 차원에 따 른 이론적인 계산값을 보이고 결합비 -3[dB], 중심주파수 1 GHz로 제작한 실측치와의 비교를 통해 제시된 설 계방법의 타당성을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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