항공기 산업에서 착빙 제거 및 방지는 안전상 매우 중요한 기술이다. 착빙 제거에 대한 연구는 활발히 진행되어 실제 항공기에 적용한 상태이지만, 착빙을 사전에 방지 및 지연하는 기술은 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 다른 종류의 나노입자를 코팅함으로써 폴리우레탄 탑코트의 표면거칠기 및 표면에너지를 조절하였다. 각 나노입자 종류에 따른 코팅면에 증류수를 이용한 정적접촉각을 측정하여 소수성을 평가하였고, 나노입자 코팅면의 안정도를 평가하기 위해 인발접착시험을 진행하였다. 또한, 나노입자의 종류에 따른 탑코트의 색재현성 평가를 위해 표면의 RGB 색을 비교하여 정량화를 진행하였다. 이를 통해 탑코트의 원색을 최대한 재현하면서 접착성을 가질 수 있는 최적의 소수성 표면을 얻을 수 있었다.
The cross-flow turbine is one of the most famous and widely used hydraulic power systems for a long time. The cross-flow turbine is especially popular in many countries and remote regions where off-grided because of its many benefits such as low cost, high efficiency at low head, simple structure, and easy maintenance. However, most modern turbines, including the cross-flow turbine, are unsuitable for the ultra-low head situation, known as less than 3m water head or zero head with over 0.5m/s flow velocity. In this study, we demonstrated a 20kW class inverted-type cross-flow turbine's performance. First, we reevaluated our previous studies and introduced how to design the inverted-type cross-flow turbine. Secondly, we fabricated the 20kW class inverted-type cross-flow turbine for the performance test. And then, we designed a testbed and installed the turbine system in the demonstration facility. In the end, we compare the demonstration with its previous CFD results. The comparing result shows that both CFD and real model fitted on guide vane angle at 10 degrees. At the demonstration, we achieved 42% turbine efficiency at runner speed 125 RPM.
Graphene, a new material with various advantageous properties, has been actively used in various fields in recent years. Applications of graphene oxide are increasing in combination with other materials due to the different properties of graphene oxide, depending on the number of single and multiple layers of graphene. In this study, single-layer graphene oxide and multi-layer graphene oxide are spray coated on polystyrene, and the physicochemical properties of the coated surfaces are characterized using SEM, Raman spectroscopy, AFM, UV-Vis spectrophotometry, and contact angle measurements. In single-layer graphene oxide, particles of 20 ㎛ are observed, whereas a 2D peak is less often observed, and the difference in surface height increases according to the amount of graphene oxide. Adhesion increases with an increase in graphene oxide up to 0.375 mg, but decreases at 0.75 mg. In multi-layer graphene oxide, particles of 5 ㎛ are observed, as well as a 2D peak. According to the amount of graphene oxide, the height difference of the surface increases and the adhesive strength decreases. Both materials are hydrophilic, but single-layer graphene oxide has a hydrophilicity higher than that of multi-layer graphene oxide. We believe that multi-layer graphene oxide and single-layer graphene oxide can be implemented based on the characteristics that make them suitable for application.
본 논문에서는 비전 센서 기반 시스템의 차선 이탈과 신호등 오인식 등을 개선하기 위해 End to End 모델을 활용한 자율주행 시스템을 제안한다. End to End 학습은 다양한 환경 조건에 대해 확장을 할 수 있다. 비전 센서 기반 모형 자동차를 이용하여 주행 데이터를 수집한다. 수집한 데이터를 이용하여 기존의 데이터와 아웃레이어를 제거한 데이터로 구성한다. 입력 데이터인 카메라 이미지 데이터, 출력 데이터인 속도와 조향 데이터로 클래스를 구성하고 End to End 모델을 활용하여 데이터 학습을 수행하였다. 학습된 모델의 신뢰성을 확인했다. 모형 자동차에 학습한 End to End 모델을 적용하여 이미지 데이터로 조향각을 예측한다. 모형 자동차의 학습 결과, 아웃레이어를 제거한 모델이 기존 모델보다 향상된 것을 볼 수 있다.
본 연구는 비특이성 허리통증환자에게 큰허리근을 신장시킬 수 있는 세 가지 중재방법인 심부횡적강찰법, 수동신장운동과 능동적근이완기법이 큰허리근의 근두께와 근긴장도, 골반 각도의 변화에 미칠 수 있는 융합적인 영향과 그 차이를 알아보고자 한다. 큰허리근의 근두께는 심부횡적강찰법 $0.19{\pm}0.16cm$(p<0.05), 수동신장운동 $0.18{\pm}0.14cm$(p<0.05), 능동적근이완기법 $0.43{\pm}0.35cm$(p<0.05) 적용 후 유의하게 감소하였다. 골반각도는 심부횡적강찰법 $4.48{\pm}1.63^{\circ}$ (p<0.05), 수동신장운동 $5.36{\pm}2.04^{\circ}$(p<0.05), 능동적근이완기법 $7.24{\pm}2.23^{\circ}$(p<0.05) 적용 후 유의하게 감소하였다. 큰허리근의 근긴장도는 심부횡적강찰법 $0.96{\pm}0.93Hz$(p<0.05) 적용 후 유의하게 감소되었으나, 수동신장운동 $0.87{\pm}1.20Hz$(p>0.05), 능동적근이완기법 $0.82{\pm}0.98Hz$(p>0.05) 적용 후 유의한 차이가 나타나지 않았다. 세 가지 중재방법 간 큰허리근의 두께와 근긴장도, 골반 각도의 변화량을 비교하였으나 유의한 차이는 나타나지 않았다. 큰허리근 근두께와 골반각도를 변화시키기 위해서는 세 가지 중재방법을 환자분의 상태와 환경에 맞게 적절하게 적용하면 될 것이고, 큰허리근 긴장도를 변화시키기 위해서는 심부횡적강찰법이 더 효과적이라고 사료된다.
2개 이상의 에폭시 기지재의 배합비를 이용하여 최적의 에폭시 복합재료를 제조하였다. 이 실험에서 노볼락계 에폭시 및 아이소시아네이트계 에폭시를 기지재로 사용하였다. 그에 따라 화학적 조성의 변화를 이용하여 다양한 실험을 통한 최적의 에폭시 배합비를 유추하였고, 에폭시의 내열성 및 계면을 파악하기 위하여 열중량측정기를 이용하여 유리전이온도의 변화를 파악하였고 정적 접촉각을 측정하였다. 기계적 물성을 파악하기 위하여 에폭시 배합비에 따른 유리섬유/에폭시 복합재료의 인장, 압축, 굴곡강도를 상온에서 및 노화시간에 따라 파악하였다. 에폭시와 유리섬유간 계면을 개념도로 나타냈다. 시험 결과 에폭시 배합비에 따른 적외선 피크 및 유리전이온도 변화를 확인하였다. 서로 다른 에폭시의 배합비가 1:1일 때 기계적물성이 상대적으로 좋은 것을 확인하였다.
플라스틱 작품은 다양한 환경조건에 따라 갈라짐, 색변화, 백화현상 등 재질손상이 급속하게 발생될 수 있다. 특히 현대예술작품 중 대형 플라스틱 작품의 경우 옥외에 전시되는 경우가 많으며, 이에 강한 햇빛과 높은 습도, 강우 등 물리적, 화학적 손상 요인에 지속적으로 노출되어 있다. 따라서 본 연구에서는 polypropylene(PP), polystyrene(PS), polyetylene(PE), polyvinyl chloride(PVC), polyurethane(PU)의 5가지 범용 플라스틱 표준 재료를 고온, 자외선, 그리고 고온 및 자외선 복합 조건에 노출시킴으로써 환경조건에 따른 플라스틱 종류별 열화 양상을 평가하였다. 그 결과 인공열화에 따른 PP, PS, PE에서 육안 변화가 크게 나타났으며 특히 PP, PS는 가장 큰 색차가 발생하였다. 인장강도와 표면접촉각 측정결과 PP는 큰 변화가 없었고 PS는 가장 많이 감소되는 것을 확인하였다. 광열화에 가장 취약한 재질은 PP와 PS, 내광성이 가장 좋은 재질은 PVC와 PU로 확인되었다. 또한 열화 조건 중 자외선 조건과 고온 및 자외선 복합 조건에서 가장 심한 열화 정도가 확인되었다. 이는 자외선은 직접적 열화 조건으로 작용하였으며 고온의 경우 플라스틱 결합에너지를 끊을 만한 충분한 에너지가 되지 못하기 때문에 순수한 열적에너지로서의 열화 조건보다는 열화 촉매로서 작용한 것으로 판단된다. 이러한 결과는 향후 플라스틱 작품의 재질별 손상원인을 규명하고 보존방안 수립을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
조직공학에서의 인공지지체는 세포의 부착과 증식 및 분화가 잘 되어야 하고, 우수한 생체친화성 및 생분해성을 지녀야 한다. 다양한 인공지지체 제작 방법이 시도되어지고 있으며, 최근들어 3D 프린팅 기술을 이용한 방식이 활발하게 연구되어지고 있다. 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)은 낮은 녹는점을 가지고 있어 3D 프린팅하기에 우수한 생체적합 고분자 합성재료이다. 본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 이용하여 3차원 PCL 인공지지체를 제작하였고, 지지체의 표면개질을 위해 수산화나트륨(NaOH)을 이용하였다. 표면개질된 인공지지체의 표면특성을 SEM으로 확인한 결과, 수산화나트륨을 처리한 PCL 인공지지체가 처리하지 않은 PCL 인공지지체에 비해 거칠기가 증가함을 보였으며, 접촉각 측정을 통해 친수성이 증가함을 확인하였다. In vitro 실험결과, 수산화나트륨을 처리한 PCL 인공지지체가 처리하지 않은 PCL 인공지지체에 비해 세포의 증식과 분화가 증가함을 보였고, 세포의 부착 모습은 균일하고 밀집된 형태로 부착됨을 확인하였다. 따라서 조형가공기술을 이용하여 수산화나트륨을 처리한 표면개질된 PCL 인공지지체를 제작하고 분석함으로써, 세포적합성을 통해 체내 인공지지체 개발 적용 가능성을 제시하였다.
정지궤도 위성을 대상으로 각도 정보를 기반으로 하는 궤도결정 기술에 대한 개념 연구를 수행하였다. 정지궤도 위성의 관측 영역에 지구와 부근의 별이 동시에 촬영된다는 가정하에 지구와 별의 시야각 정보가 궤도결정의 입력으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 최소자승법 알고리즘과 MATLAB을 사용한 시뮬레이션에서 그 수렴성을 확인할 수 있었다. 이러한 개념 연구의 대상 위성으로 통신해양기상위성을 가정하였다. 이러한 기술은 지상국의 궤도 결정의 보조 방법 또는 위성운용 자동화의 일부분으로 응용될 수 있을 것이다.
Recently the first author and his coworker report a new finite element method for the Poisson equations with homogeneous Dirichlet boundary conditions on a polygonal domain with one re-entrant angle [7], They use the well-known fact that the solution of such problem has a singular representation, deduced a well-posed new variational problem for a regular part of solution and an extraction formula for the so-called stress intensity factor using tow cut-off functions. They use Fredholm alternative an Garding's inequality to establish the well-posedness of the variational problem and finite element approximation, so there is a maximum bound for mesh h theoretically. although the numerical experiments shows the convergence for every reasonable h with reasonable size y imposing a restriction to the support of the extra cut-off function without using Garding's inequality. We also give error analysis with similar results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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