Atmospheric drag force is an important source of perturbation of Low Earth Orbit (LEO) orbit satellites, and solar activity is a major factor for changes in atmospheric density. In particular, the orbital lifetime of a satellite varies with changes in solar activity, so care must be taken in predicting the remaining orbital lifetime during preparation for post-mission disposal. In this paper, the System Tool Kit (STK$^{(R)}$) Long-term Orbit Propagator is used to analyze the changes in orbital lifetime predictions with respect to solar activity. In addition, the STK$^{(R)}$ Lifetime tool is used to analyze the change in orbital lifetime with respect to solar flux data generation, which is needed for the orbital lifetime calculation, and its control on the drag coefficient control. Analysis showed that the application of the most recent solar flux file within the Lifetime tool gives a predicted trend that is closest to the actual orbit. We also examine the effect of the drag coefficient, by performing a comparative analysis between varying and constant coefficients in terms of solar activity intensities.
The existing GOMS model overestimates the performance time of mouse activities because it describes them in a serial sequence. However, parallel movements of eye and hand(eye-hand coordination) have been dominant in mouse activities and this eye-hand coordination is the main factor for the overestimation of performance time. In this study, therefore, the revised CGOMSL model was developed to implement eye-hand coordination to the mouse activity to overcome one of the limitations of GOMS model, the lack of capability for parallel processing. The suggested revised CGOMSL model for drag activity, as an example for one of mouse activities in this study, begins visual search processing before a hand movement but ends the visual search processing with the hand movement in the same time. The results show that the revised CGOMSL model made the prediction of human performance more accurately than the existing GOMS model. In other words, one of the limitations of GOMS model, the incapability of parallel processing, could be overcome with the revised CGOMSL model so that the performance time should be more accurately predicted.
이 연구에서는 태양 및 지자기 활동에 의해 발생한 우주환경변화가 우리나라 위성인 아리랑위성1호(KOMPSAT-1)의 궤도에 미치는 영향을 분석하였다. 인공위성의 궤도변화는 정상적인 상태에서도 자연적인 섭동에 의해 지속적으로 발생하지만, 거대한 태양폭발에 의한 지구 주변 우주환경이 급격히 변화할 때 고층대기의 밀도변화로 인해 크게 발생한다. 특히 이러한 현상은 아리랑위성 1호와 같이 저궤도 상에서 운영되는 위성에 직접적인 영향을 미친다. 이 때, 태양활동에 의한 지구 주변 우주환경의 변화는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 태양 플레어 (Flare)가 폭발했을 때 고에너지 복사(Radiation)로 인해 지구 고층대기가 가열되어 팽창하고 이런 결과로 고층대기에 있는 중성입자밀도가 급격히 증가하는 것이다. 다른 하나는 코로나 물질 방출(Coronal Mass Ejections) 등에 의해 발생한 지자기폭풍기간 동안 플라즈마 대류와 입자들의 하강으로 전기장이 강해져 상당량의 줄가열(Joule heating)과 하강입자가열(precipitating particle heating)이 발생하고 이로 인해 중성입자밀도가 증가하는 것이다. 두 가지 원인에 대한 영향을 구분하여 알아보기 위해, 우리는 태양 및 지자기 자료를 면밀히 분석하여 2001년에서 2002년 동안 5개의 기간을 선정하였다. 그 결과 위성의 대기저항가속도는 태양의 극자외선(Extreme Ultra-Violet)의 증가와 함께 약 하루 정도의 시간 지연을 가지고 유사하게 변화하고 있음을 확인하였다(R=0.92). 그리고 지자기폭풍이 발생한 기간동안 대기저항가속도는 지자기폭풍에 의한 Dst 변화와 상당히 유사하게 그리고 거의 동시에 급격히 변화하는 것을 확인하였다. 마지막으로 우리는 위성의 대기저항가속도의 변화는 전반적으로는 오랜 기간 동안 고에너지 복사에 의한 효과로 나타나고 있으나 짧은 기간(하루 미만) 동안 크게 발생하는 대기저항가속도의 변화는 지자기폭풍에 의한 효과로 보고 있다.
A parameterization of gravity wave drag induced by cumulus convection (GWDC) proposed by Chun and Baik is implemented in the KMA operational global NWP model (GDAPS), and effects of the GWDC on the forecast for July 2005 by GDAPS are investigated. The forecast result is compared with NCEP final analyses data (FNL) and model's own analysis data. Cloud-top gravity wave stresses are concentrated in the tropical region, and the resultant forcing by the GWDC is strong in the tropical upper troposphere and lower stratosphere. Nevertheless, the effect of the GWDC is strong in the mid- to high latitudes of Southern Hemisphere and high latitudes of Northern Hemisphere. By examining the effect of the GWDC on the amplitude of the geopotential height perturbation with zonal wavenumbers 1-3, it is found that impact of the GWDC is extended to the high latitudes through the change of planetary wave activity, which is maximum in the winter hemisphere. The GWDC reduces the amplitude of zonal wavenumber 1 but increases wavenumber 2 in the winter hemisphere. This change alleviates model biases in the zonal wind not only in the lower stratosphere where the GWDC is imposed, but also in the whole troposphere, especially in the mid- to high latitudes of Southern Hemisphere. By examining root mean square error, it is found that the GWDC parameterization improves GDAPS forecast skill in the Southern Hemisphere before 7 days and partially in the Northern Hemisphere after about 5 days.
Microbubbles moving in the turbulent boundary layer are visualized and investigated in the point of frictional drag reduction. The turbulent boundary layer is formed beneath the surface of the 2-D flat plate located in the tunnel test section. The microbubble generator produces mean bubble diameter of 30 – 50 μm. To capture the micro-bubbles passing through the tiny measurement area of 5.6 mm2 to 200 mm2, the shadowgraphy system is employed appropriately to illuminate bubbles. The velocity field of bubbles reveals that Reynolds stress is reduced in the boundary layer by microbubbles’ activity. To understand the contribution of microbubbles to the drag reduction rate more, much smaller field-of-view is required to visualize the bubble behaviors and to find the 2-D void fraction in the inner boundary layer.
Jang, Tae Su;Lee, Dong Sub;Kim, Ki Hong;Kim, Byung Kwan
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제13권1호
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pp.152-160
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2021
The purpose of this study was to investigate the difference in the number of repetitions and the change in electromyographic response during the maximum speed squat exercise according to the depth conditions and the maximum speed squat exercise according to the time of each depth. Ten men in their 20s were selected as subjects and the maximum speed squat was performed for one minute in three environmental conditions (ground, knee depth, waist depth). We found that the number of repetitions according to the depth of water showed a significant difference, and as a result of the post-mortem comparison, the number of repetitions was higher in the ground condition and the knee depth than in the waist depth. And the muscle activity of rectus abdominis, erector spinae, rectus femoris, biceps femoris was increased during ground squat exercise, activity of all muscle was decreased during knee depth squat exercise, and activity of rectus abdominis, erector spinae, biceps femoris, tibialis anterior, gastrocnemius was decreased during waist depth squat. In conclusion, muscle activity of lower extremities during squat exercise in underwater environment can be lowered as the depth of water is deep due to buoyancy, but muscle activity of trunk muscles can be increased rather due to the effect of viscosity and drag.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제6권1호
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pp.71-76
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2005
The KOMPSAT-1 satellite, launched into a circular sun synchronous orbit on Dec. 21, 1999, entered its$6^{th}$year of successful operation this year. The purposes of the mission are to collect earth images (6.6 m resolution), multi-spectral images of the ocean, and to collect information on the particle environment of the low earth orbit. For normal operation, KOMPSAT-1 orbits are determined using GPS navigation solutions. However, at the start of the life of KOMPSAT-1, the 11-year solar activity cycle was at a maximum. Solar flux was maintained at this level until 2002, and thereafter reduced to a moderate level by 2004. Thus, the OD (Orbit Determination) accuracy has varied according to the solar activity. This paper presents the degree to which the OD accuracy could be degraded during a high solar activity period compared with that of a (relatively) low solar activity period. We investigated the effect of the use of solve-for parameters such as a drag coefficient ($C_D$), solar radiation coefficient ($C_R$), and the general accelerations ($G_A$) on OD accuracy with solar activity. For the evaluation of orbit determination accuracy, orbit overlap comparison is used since no independent orbits of comparable accuracy are available for comparison. The effect of the use of a box-wing model instead of a constant cross-sectional area is also investigated.
Recent activities on the scramjet and rocket-ramjet combined-cycle engine of Japan Aerospace Exploration Agency(JAXA) are herein presented. The scramjet engines and combined-cycle engines have been studied in the world and JAXA has also studied such the engines experimentally, numerically and conceptually. Based on the studies, 2 to 3 m long, hydrogen-fueled engine models were designed and tested at the Ramjet Engine Test Facility(RJTF) and the High Enthalpy Shock Tunnel(HIEST). A scramjet engine model was tested in Mach 10 to 14 flight condition at HIEST. A 3 m long scramjet engine model was designed to reduce a dissociation energy loss in a high temperature condition. Drag reduction by a tangential injection and two ways of a transverse fuel injection were examined. Combustor model tests at three operating modes of the combined-cycle engine were conducted, demonstrating the combustor operation and producing data for the engine design at each mode. Aerodynamic engine model tests were conducted in a transonic wind tunnel, demonstrating the engine operation in the ejector-jet mode. A 3 m long combined-cycle engine model has been tested in the ejector-jet mode and the ramjet mode since March 2007. Carbon composite material was examined for application to the engines. Production of the cooling channel on a nickel alloy plate succeeded by the electro-chemical etching.
수학불안은 방치할 경우 수학학습 장애 요인으로 작용할 수 있기에 수학불안 요인을 찾고 그에 알맞은 처치 방안을 고안해내는 것이 중요하다 하겠다. 이에 본 연구는 초등학생의 수학불안 감소를 위한 수학 친화적 활동 프로그램을 개발하고, 개발된 프로그램을 적용시킴으로써 수학불안 감소에 어떠한 효과가 있는지를 연구하였다. 서울시 동대문구 I 초등학교 4학년 한 학급 32명의 학생을 연구 대상으로 하였고, 사전 수학 불안 검사를 통하여 나타난 평균값 보다 높은 수학불안 하위 요인인 시험불안 부모의 태도 시간 부족 이해 학습동기의 수학불안 감소에 중점을 둔 수학 친화적 활동 프로그램을 개발하였는데, 이것은 사전 수학불안 검사 결과와 7차 교육과정 수학과 목표 및 내용 체계, 4-가, 나 수학과 교과서의 내용을 분석하여 심리적 처치(긍정적 사고 훈련)와 비심리적 처치(수학활동)를 복합적으로 구성한 활동지 형태의 프로그램이다. 또한 프로그램을 적용한 후, 조사한 수학불안 검사로부터 전체 학생의 수학불안 하위 요인에 대한 유의미한 감소를 확인할 수 있었다.
지구관측 영상위성의 해상도는 위성에 장착된 광학카메라의 Field of View(FOV)와 위성의 임무고도에 의해 결정된다. 따라서 카메라의 FOV가 고정된 경우 해상도를 향상시키는 방법은 위성의 임무고도를 낮추는 것이다. 하지만 저고도일수록 대기저항에 의한 위성의 고도감소가 크게 나타나고 이를 보정하기 위해 많은 연료가 필요하게 된다. 이 연구에서는 초저고도에 있는 위성의 임무도 유지를 위하여 필요한 연료량 산출을 분석하고자 한다. 이를 위해 지구와 위성 간 2체 문제에 대기저항과 이를 보정하기 위만 주력을 고려하여 운동방정식을 세우고, Legendre-Gauss-Lobatto(LGL) points를 이용한 collocation method를 사용하였다. 지속적으로 임무고도를 유지하는 경우와 고도 상승하강 기동을 하여 임무고도를 대략 유지하는 경우에 대한 소모되는 연료량을 비하였다. 고도 상승하강 기동의 방법이 임무고도를 유지하기 위하여 더 적은 연료를 소모하였다. 고도 상승하강 기동방법을 이용할 때 고도상승의 주기 변화로 얻어지는 연료이득은 작고, 태양활동 시기나 위성의 임무고도변화는 연료 사용에 큰 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있었다. 또한 여러 가지 조건에 대한 연료소모량을 구체적으로 제시하였다. 이 연구를 통해서 얻어진 알고리즘은 위성의 저고도 유지를 위한 연료량을 산정하는데 많은 도움이 될 것이며, 임무도 설정에 있어서도 원하는 해상도와 연료량을 고려하여 최상의 선택을 할 수 있는 자료를 제공할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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