• 제목/요약/키워드: ANGULAR MOMENTUM

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WZ Cephei: A Dynamically Active W UMa-Type Binary Star

  • Jeong, Jang-Hae;Kim, Chun-Hwey
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제28권3호
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    • pp.163-172
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    • 2011
  • An intensive analysis of 185 timings of WZ Cep, including our new three timings, was made to understand the dynamical picture of this active W UMa-type binary. It was found that the orbital period of the system has complexly varied in two cyclical components superposed on a secularly downward parabola over about 80y. The downward parabola, corresponding to a secular period decrease of $-9.{^d}97{\times}10^{-8}y^{-1}$, is most probably produced by the action of both angular momentum loss (AML) due to magnetic braking and mass-transfer from the massive primary component to the secondary. The period decrease rate of $-6.^{d}72{\times}10^{-8}y^{-1}$ due to AML contributes about 67% to the observed period decrease. The mass flow of about $5.16{\times}10^{-8}M_{\odot}y^{-1}$ from the primary to the secondary results the remaining 33% period decrease. Two cyclical components have an $11.^{y}8$ period with amplitude of $0.^{d}0054$ and a $41.^{y}3$ period with amplitude of $0.^{d}0178$. It is very interesting that there seems to be exactly in a commensurable 7:2 relation between their mean motions. As the possible causes, two rival interpretations (i.e., light-time effects (LTE) by additional bodies and the Applegate model) were considered. In the LTE interpretation, the minimum masses of $0.30M_{\odot}$ for the shorter period and $0.49M_{\odot}$ for the longer one were calculated. Their contributions to the total light were at most within 2%, if they were assumed to be main-sequence stars. If the LTE explanation is true for the WZ Cep system, the 7:2 relation found between their mean motions would be interpreted as a stable 7:2 orbit resonance produced by a long-term gravitational interaction between two tertiary bodies. In the Applegate model interpretation, the deduced model parameters indicate that the mechanism could work only in the primary star for both of the two period modulations, but could not in the secondary. However, we couldn't find any meaningful relation between the light variation and the period variability from the historical light curve data. At present, we prefer the interpretation of the mechanical perturbation from the third and fourth stars as the possible cause of two cycling period changes.

Prediction of dryout-type CHF for rod bundle in natural circulation loop under motion condition

  • Huang, Siyang;Tian, Wenxi;Wang, Xiaoyang;Chen, Ronghua;Yue, Nina;Xi, Mengmeng;Su, G.H.;Qiu, Suizheng
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권4호
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    • pp.721-733
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    • 2020
  • In nuclear engineering, the occurrence of critical heat flux (CHF) is complicated for rod bundle, and it is much more difficult to predict the CHF when it is in natural circulation under motion condition. In this paper, the dryout-type CHF is investigated for the rod bundle in a natural circulation loop under rolling motion condition based on the coupled analysis of subchannel method, a one-dimensional system analysis method and a CHF mechanism model, namely the three-fluid model for annular flow. In order to consider the rolling effect of the natural circulation loop, the subchannel model is connected to the one-dimensional system code at the inlet and outlet of the rod bundle. The subchannel analysis provides the local thermal hydraulic parameters as input for the CHF mechanism model to calculate the occurrence of CHF. The rolling motion is modeled by additional motion forces in the momentum equation. First, the calculation methods of the natural circulation and CHF are validated by a published natural circulation experiment data and a CHF empirical correlation, respectively. Then, the CHF of the rod bundle in a natural circulation loop under both the stationary and rolling motion condition is predicted and analyzed. According to the calculation results, CHF under stationary condition is smaller than that under rolling motion condition. Besides, the CHF decreases with the increase of the rolling period and angular acceleration amplitude within the range of inlet subcooling and mass flux adopted in the current research. This paper can provide useful information for the prediction of CHF in natural circulation under motion condition, which is important for the nuclear reactor design improvement and safety analysis.

V700 Cygni: A Dynamically Active W UMa-type Binary Star II

  • Kim, Chun-Hwey;Jeong, Jang-Hae
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제29권2호
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    • pp.151-161
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    • 2012
  • An intensive analysis of 148 timings of V700 Cyg was performed, including our new timings and 59 timings calculated from the super wide angle search for planets (SWASP) observations, and the dynamical evidence of the W UMa W subtype binary was examined. It was found that the orbital period of the system has varied over approximately $66^y$ in two complicated cyclical components superposed on a weak upward parabolic path. The orbital period secularly increased at a rate of $+8.7({\pm}3.4){\times}10^{-9}$ day/year, which is one order of magnitude lower than those obtained by previous investigators. The small secular period increase is interpreted as a combination of both angular momentum loss (due to magnetic braking) and mass-transfer from the less massive component to the more massive component. One cyclical component had a $20.^y3$ period with an amplitude of $0.^d0037$, and the other had a $62.^y8$ period with an amplitude of $0.^d0258$. The components had an approximate 1:3 relation between their periods and a 1:7 ratio between their amplitudes. Two plausible mechanisms (i.e., the light-time effects [LTEs] caused by the presence of additional bodies and the Applegate model) were considered as possible explanations for the cyclical components. Based on the LTE interpretation, the minimum masses of 0.29 $M_{\odot}$ for the shorter period and 0.50 $M_{\odot}$ for the longer one were calculated. The total light contributions were within 5%, which was in agreement with the 3% third-light obtained from the light curve synthesis performed by Yang & Dai (2009). The Applegate model parameters show that the root mean square luminosity variations (relative to the luminosities of the eclipsing components) are 3 times smaller than the nominal value (${\Delta}L/L_{p,s}{\approx}0.1$), indicating that the variations are hardly detectable from the light curves. Presently, the LTE interpretation (due to the third and fourth stars) is preferred as the possible cause of the two cycling period changes. A possible evolutionary implication for the V700 Cyg system is discussed.

수목 도복의 3D 충격량 산출 기법 개발 (Development of 3D Impulse Calculation Technique for Falling Down of Trees)

  • 김채원;김충식
    • 한국조경학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.1-11
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    • 2023
  • 수목의 파손은 주변 재산과 생명에 치명적인 위험을 초래한다. 특히, 도복으로 인한 위험은 피해범위가 넓고, 충격의 강도가 높기 때문에 선제적으로 대응하는 것이 중요하다. 이에 도복 시 예상되는 잠재적 위험범위를 산정하거나 위험등급을 평가한 시도가 있었지만, 구체적인 물리량으로 위험을 정량화하지 못하였다. 또한, 수목과 피해대상의 형상을 입체적으로 반영하지 못했다는 아쉬움이 있다. 본 연구는 수목의 도복 시 발생할 수 있는 위험범위와 충격량을 정량적, 입체적으로 예측하기 위한 기법의 개발을 목적으로 하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 수목의 도복 시 발생하는 위험범위와 충격량 산출식을 정립하였다. 위험범위 산출 시 수목이 쓰러져 미끄러지는 가능성을 반영해 수고의 1.5배를 반경으로 하는 원의 내부 범위로 확대하여 계산하였다. 수목의 기울기에 따라 직립으로 생육하는 수목은 근원부를 중심으로 360° 범위, 기울어져 생육하는 수목은 기운 방향에서 180° 범위로 설정하였다. 충격량은 충돌이 발생하기 직전 수목의 나중운동량이 피해대상에 전달되는 현상을 이용해 산출하였다. 또한, 수목이 쓰러질 때 근원부를 기점으로 회전운동 하는 것을 반영해 각운동량을 산출하였으며, 이를 선운동량으로 전환하여 충격량을 계산하였다. 둘째, Rhino3D와 Grasshopper를 이용하여 위험범위, 충격량 산출 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘은 3차원 모델 제작, 산출, 조회 기능으로 구성하였다. 3차원 모델은 Rhino3D를 이용하여 지형, 건물, 수목의 형상을 입체적 모델로 제작하였고, 이를 Grasshopper에 연결하여 공간정보를 구축하였다. 산출 기능에서는 산출식을 활용하여 알고리즘을 코딩하였다. 산출 시 수고, 기울기, 중량 등 수목의 생육 정보와 인접수목, 피해대상, 분석범위 등 주변 환경을 고려하였다. 조회 기능에서는 산출 결과를 종합하여 3차원 모델에 가시화하였다. 산출값에 따라 색상으로 구분하여 위험수목과 위험구역을 효율적으로 판단하였다. 본 연구는 수목의 도복 시 발생하는 잠재적 위험범위와 충격량을 정량적으로 산출하고, 이를 가시화하여 우선관리가 필요한 대상을 효율적으로 판단하는 방법을 제시하였다. 이는 도복 발생 시, 주변 건물과 관람객의 안전을 위한 대책 수립 및 재난 예방의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한, 도심지와 공원, 문화재구역에서 명확한 기준 없이 진행되는 수목의 제거를 방지하는데 기여할 것이다.

퍼스널 모빌리티(Personal Mobility)의 주행안전성 평가지표 연구 (A Study on Driving Safety Evaluation Criteria of Personal Mobility)

  • 박범진;노창균;김지수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1-13
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    • 2018
  • 세그웨이를 시작으로 다양한 형태의 퍼스널 모빌리티(PM)가 판매 및 이용되고 있다. PM이 갖춘 편의성으로 인해 급격히 보급되고 있으며, 이와 함께 안전사고도 급증하고 있는 추세이다. 이와 같은 추세에 발맞추어 PM과 관련된 다양한 연구 및 제도가 마련되고 있다. 그러나 안전도 향상을 위한 방안으로는 제품 자체의 기능적 인증분야로 한정되어 있으며, 탑승자의 주행 안전성에 대한 평가기준 및 지표 마련은 이루어진 바 없다. 본 논문에서는 PM의 주행 안전성 평가에 적용 가능한 지표를 검토하였으며, 도출된 지표를 이용하여 3종의 PM과 보행에 대해 안전성 평가를 수행하여 결과를 제시하였다. 타 분야에서 활용되고 있는 지표 중 최종 선정한 지표는 COG(Center of the gravity)와 SM(Stability Metric)이다. COG는 무게중심이 중력 방향에서 벗어난 정도를 평가하는 지표이며 SM은 PM이 움직일 때 발생되는 힘을 내부의 힘, 각운동량, 지면반발력으로 보고 정규화한 값으로 움직이지 않을 때는 0이 되며 음의 값은 전복됨을 의미하므로 PM의 주행안전성 평가에 활용 가능하다. COG의 경우 평균값과 분산값을 기준으로 안전도를 평가하여 결론을 제시하였다. 3종의 PM 중 Scooter의 경우 탑승형태를 입식과 좌식으로 구분하여 시행하였으며, 그 결과 COG의 움직임으로 평가하였을 경우 wheel chair가 평균 6.54mm로 가장 안전하며 kickboard가 가장 불안전한 것으로 분석되었다. SM분석 결과, wheel chair가 가장 안전하며, 좌식 탑승의 형태가 입식보다 안전한 것으로 평가되었다. 이와 같은 분석 방법을 이용하여 향후 보다 다양한 제품군에 대한 주행안전성 평가가 필요할 것으로 판단되며, 운전자 중심 뿐만 아니라 기기 자체에 대한 주행안전성 평가가 함께 이루어져야 할 것이다.

근접촉쌍성 XZ CMi의 CCD 측광관측과 광도곡선 분석 (CCD Photometric Observations and Light Curve Synthesis of the Near-Contact Binary XZ Canis Minoris)

  • 김천휘;박장호;이재우;정장해;오준영
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제26권2호
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    • pp.141-156
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    • 2009
  • 근접촉쌍성 XZ CMi의 BV 측광관측을 수행하여 새로운 광도곡선과 총 7개의 극심시각을 획득하였다. 관측한 극심시각과 지금까지 발표된 극심시각을 수집하여 XZ CMi의 궤도 공전주기를 분석한 결과, 이 쌍성계의 공전주기가 지난 70년간 영년 주기감소와 더불어 규칙적으로 변화함을 확인하였다. 규칙적인 변화를 제3천체에 의한 광시간 효과로 가정하여 0.0056일의 진폭, 약 29년의 주기, 그리고 0.71의 궤도이심율의 광시간 궤도를 결정하였다. 관측된 영년 주기감소($-5.26{\times}10^{-11}d/P$)를 자기제동 항성풍의 각운동량 손실에 의한 주기감소($-8.20{\times}10^{-11}d/P$)와 질량이 작은 반성에서 주성으로 질량 이동에 의한 주기 증가($2.94{\times}10^{-11}d/P$)가 동시에 일어나는 것으로 해석하였다. 이런 관점에서 AML에 의한 주기감소율은 질량 이동에 의한 공전주기 증가율보다 그 크기가 약 3배 정도 크며, 반성에서 년간 $3.21{\times}10^{-8}M_{\odot}$의 질량이 주성으로 이동된다. 관측된 BV 광도곡선을 최근의 Wilson & Devinney 쌍성코드로 주성의 온도를 달리하는 두가지 모형(8200K와 7000K)을 상정하여 분석하였다. 두가지 모형 해 모두 XZ CMi가 반성이 로쉬 로브를 채웠으나, 주성은 아직 로쉬 로브를 채우지 않은 근접촉 쌍성임과 약 15-17%의 제3광도가 이 계에 있음을 보여준다. 그러나, 제3광도를 내는 천체가 주기연구에서 제안한 제3천체와 동일 천체가 아닌 것은 확실하다. 두 모형의 $\sum(O-C)^2$의 차이는 너무 미미하여, 현 시점에서 어느 해가 더 관측치를 잘 맞추는 지를 가릴 수는 없었다. 그간 연구자간에 불일치하였던 질량비의 다양성 문제는 아직도 풀리지 않는 숙제로 남아있다. 이를 해결하기 위해서 분광시선속도곡선과 스펙트럼의 관측과 더불어 정밀 측광관측이 필요하다.

유도 공중회전낙법의 COG변인 분석 (A COG Variable Analysis of Air-rolling-breakfall in Judo)

  • 김의환;정재욱;김성섭
    • 한국운동역학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.117-132
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    • 2005
  • It was to study a following research of "A Kinematic Analysis of Air-rolling-breakfall in Judo". The purpose of this study was to analyze the Center of Gravity(COG) variables when performing Air-rolling-breakfall motion, while passing forward over(PFO) to the vertical-hurdles(2m height, take off board 1m height) in judo. Subjects were four males of Y. University squad, who were trainees of the demonstration exhibition team, representatives of national level judoists and were filmed by four 5-VHS 16mm video cameras(60field/sec.) through the three dimensional film analysis methods.COG variable were anterior-posterior directional COG and linear velocity of COG, vertical directional COG and linear velocity of COG. The data collections of this study were digitized by KWON3D program computed The data were standardized using cubic spline interpolation based by calculating the mean values and the standard deviation calculated for each variables. When performing the Air-rolling-breakfall, from the data analysis and discussions, the conclusions were as follows : 1. Anterior-posterior directional COG(APD-COG) when performing Air-rolling-breakfall motion, while PFO over to the vertical-hurdles(2m height) in judo. The range of APD-COG by forward was $0.31{\sim}0.41m$ in take-off position(event 1), $1.20{\sim}1.33m$ in the air-top position(event 2), $2.12{\sim}2.30m$ in the touch-down position(event 3), gradually and $2.14{\sim}2.32m$ in safety breakfall position(event 4), respectively. 2 The linear velocity of APD-COG was $1.03{\sim}2.14m/sec$. in take-off position(event 1), $1.97{\sim}2.22m/sec$. gradually in the air-top position(event 2), $1.05{\sim}1.32m/sec$. in the touch-down position (event 3), gradual decrease and $0.91{\sim}1.23m/sec$. in the safety breakfall position(event 4), respectively. 3. The vertical directional COG(VD-COG) when performing Air-rolling-breakfall motion, while PFO to the vertical-hurdles(2m height) in judo. The range of VD-COG toward upward from mat was $1.35{\sim}1.46m$ in take-off position(event 1), the highest $2.07{\sim}2.23m$ in the air-top position(event 2), and after rapid decrease $0.3{\sim}0.58m$ in the touch-down position(event 3), gradual decrease $0.22{\sim}0.50m$ in safety breakfall position(event 4), respectively. 4. The linear velocity of VlJ.COG was $1.60{\sim}1.87m/sec$. in take-off position(event 1), $0.03{\sim}0.08m/sec$. gradually in the air-top position(event 2), $-4.37{\sim}\;-4.76m/sec$. gradual decrease in the touch-down position(event 3), gradual decrease and -4.40${\sim}\;-4.77m/sec$. in safety breakfall position(event 4), respectively. When performing Air-rolling-breakfall showed parabolic movement from take-off position to air-top position, and after showed vertical fall movement from air-top position to safety breakfall. In conclusion, Ukemi(breakfall) is safety fall method Therefore, actions need for performing safety fall movement, that decrease and minimize shock and impact during Air-rolling-breakfall from take-off board action to air-top position must be maximize of angular momentum, and after must be minimize in touch-down position and safety breakfall position.