• 제목/요약/키워드: Dynamic Measuring

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대규모 지하굴착시 쐐기파괴로 인하여 발생하는 토압에 관한 연구 (A Study on the Rock Pressure Wedge Failure During Ground Excavation)

  • 이승호
    • 지질공학
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    • 제11권1호
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    • pp.1-11
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    • 2001
  • 우리나라 지질의 특성은 토층의 두께가 얇아서 보통 10m이상만 굴착해도 암반층이 나타나므로 대규모 지하굴착 공사시 암반층에서의 토압분포 산정방법이 절실하게 요구되고 있는 실정이다. 그러나, 암반층 암압산정시 기존의 경험식인 Terzaghi-Peck, Tschebotarioff식 등을 그대로 적용하는 것은 암반층의 점착력을 대부분 무시하게 되므로 실제 강도를 과소 평가하게 된다. 따라서 암반에서의 절리경사각, 절리면 전단강도, 지반 상재하중등을 고려한 쐐기형 블럭(Wedge Block)의 수평활동력을 산정하는것이 실제 암반층 토류구조물에 작용하는 암압과 근접할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 뒷채움 흙이 점착력을 갖는 흙인 경우 쐐기형상으로 파괴가 일어난다고 가정하여 Coulomb 토압이론을 확장하여 힘의 평형 조건을 이용해 Prakash-Saran(1963)이론과 절리면의 전단강도 결정공식 $\tau$=c+$\sigma$tan $\Phi$를 적용해서 암반층에 작용하는 암압을 산정하였다. 산정된 이론식을 이용하여 절리면 충전물의 상태 변화에 따른 절리면 전단 강도와 절리경사각을 바꿔가면서 해석해 본 결과, 암반층은 자체의 점착력과 내부마찰각이 크므로 절리방향과 경사각이 굴착면을 향해 어떻게 정해지느냐에 따라서 토압이 작용하기도 하고 작용하지 않을 수도 있다. 본 연구에서 산정된 이론식은 향후 절리면 전단강도 산정시 필요한 강도정수, 절리면의 방위와 상태, 과잉측압, 동적하중, 지진을 비롯한 많은 지반정수(Parameter)들을 보다 엄밀히 산정하고, 특히 암반층에 작용하는 지하수위 효과등을 고려하여, 실제 현장에서 계측된 많은 자료와의 분석을 통해 그 적용성이 검토되어야 할 것으로 판단된다.

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태양열을 이용한 이중진공관형 집열기와 냉동기의 열성능에 관한 연구 (A study on the thermal performance of all glass evacuated tube collector and refrigerator using solar energy)

  • 윤준규
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권4호
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    • pp.324-331
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    • 2013
  • 이중진공관형 집열기는 진공기술을 이용하여 흡수면에서 대류열손실을 줄일 수 있으며, 비교적 적은 온도차에서도 열수송능력과 열응답성이 빠른 이점이 있어 유용한 기기로 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 태양열 집열기와 냉동기가 조합한 성능실험장치를 이용하여 태양열의 일사량, 유체온도의 제어조건에 따른 집열기의 동적 열성능을 파악하고, 이에 따른 항온조를 이용한 유체의 일정한 온도범위에서 냉동성능을 동시에 측정하여 열역학적 특성을 고찰하였다. 그 결과로서 집열효율의 관계식을 도출하였으며, 항온조의 출구온도 $18^{\circ}C$$22^{\circ}C$에서 집열기의 출구온도 $25^{\circ}C$로 설정하였을 때 항온조의 출구온도 $22^{\circ}C$ 경우가 외기온도 및 일사량이 증가함으로써 빠른 열전달특성을 보여 평균집열효율이 상승됨을 보였다. 또한 항온조의 출구온도 $18^{\circ}C$에서 냉동기의 성능계수는 6.2~7.1 정도의 결과를 얻게 되었다.

농용트랙터 보호구조물 사용실태 및 좌석벨트 편이성 평가에 관한 연구 (A Study on Improving the Tractor ROPS and Seatbelt use of Korean Farmers)

  • 김혁주;김관우;최선;김종선;김유용;김진오;김학규;권순홍
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제35권5호
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    • pp.294-301
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    • 2010
  • This study was performed to improve the utilization of the ROPS and seatbelt of tractors in Korea. We surveyed the ROPS and seatbelt use and the tractor related accidents through the personal interviews for 141 farmers. And comfort test for tractor seatbelts is done for 4 different subjects by measuring the body pressure distribution. The survey showed that 79.3% of the tractor accidents was overturning accidents. And, in case the tractor has ROPS and seatbelt, there was no serious injuries. With this results, we could confirm that ROPS and seatbelt is very effective devices for protecting drivers in overturning accidents. But, in case farmers didn't wear seatbelt, there was some fatal injuries. This shows the importance of the seatbelt use in working and driving tractors. Therefore, we tested the comfort of the tractor seatbelt for 4 different subjects operating the pedal in tractor seat simulator and in the tractor running on various roads. From the results of the static test in the Lab, it was shown that more the seatbelt anchorage point is far form SIP point, more the body pressure of the belly became higher, and more the subjects feel uncomfortable. Not only in the static test in the simulator, but also in the dynamic test in riding tractors, it was shown that non retractable seatbelt was more uncomfortable than retractable seatbelt. According to this study, we concluded that we need to promote the utilization of the ROPS and seatbelt use. And, the non retractable seatbelt need to be replaced by retractable seatbelt. Also, we recommend that the seatbelt anchorage position should to be in the seatbelt anchorage area of the ISO 3776 standard.

디지털 임피던스 영상 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Digital Electrical Impedance Tomography System)

  • 오동인;백상민;이재상;우응제
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.269-275
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    • 2004
  • 인체내부의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)분포를 가지며, 조직의 생리학적, 기능적 변화에 따라 임피던스가 변화한다. 본 논문에서는 주로 기능적 영상을 위한 임피던스 단층촬영 (EIT, electrical impedance tomography) 시스템의 설계와 구현 결과를 기술한다. EIT 시스템은 인체의 표면에 부착한 전극을 통해 전류를 주입하고 이로 인해 유기되는 전압을 측정하여, 내부 임피던스의 단층영상을 복원하는 기술이다. EIT 시스템의 개발에 있어서는 영상복원의 난해함과 아울러 측정시스템의 낮은 정확도가 기술적인 문제가 되고 있다. 본 논문은 기존 EIT 시스템의 문제점을 파악하고 디지털 기술을 이용하여 보다 정확도가 높고 안정된 시스템을 설계 및 제작하였다. 크기와 주파수 및 파형의 변화 가능한 50KHz의 정현파 전류를 인체에 주입하기 위해 필요한 정밀 정전류원을 설계하여 제작한 결과, 출력 파형의 고조파 왜곡(THD, total harmonic distortion)이 0.0029%이고 진폭 안정도가 0.022%인 전류를 출력 할 수 있었다. 또한, 여러개의 정전류원을 사용함으로써 채 널간 오차를 유발하던 기존의 시스템을 변경하여, 하나의 전류원에서 만들어진 전류를 각 채널로 스위칭하여 공급함으로써 이로 인한 오차를 줄였다. 주입전류에 의해 유기된 전압의 정밀한 측정을 위해 높은 정밀도를 갖는 전압측정기가 필요하므로 차동증폭기, 고속 ADC및 FPGA(field programmable gate array)를 사용한 디지털 위상감응복조기 (phase-sensitive demodulator )를 제작하였다. 이때 병렬 처리를 가능하게 하여 모든 전극 채널에서 동시에 측정을 수행 할 수 있도록 하였으며, 제작된 전압측정기의 SNR(signal-to-noise ratio)은 90dB 이다. 이러한 EIT 시스템을 사용하여 배경의 전해질 용액에 비해 두 배의 저항률을 가지는 물체(바나나)에 대한 기초적인 영상복원 실험을 수행하였다. 본 시스템은 16채널로 제작되었으나 전체를 모듈형으로 설계하여 쉽게 채널의 수를 늘릴 수 있는 장점을 가지고 있어서 향후 64채널 이상의 디지털 EIT시스템을 제작할 계획이며, 인체 내부의 임피던스 분포를 3차원적 으로 영상화하는 연구를 수행 할 예정이다.

인물사진의 감성 선호도 측정 자동화 프로그램 모형 개발 연구 (Study on Development of Automated Program Model for Measuring Sensibility Preference of Portrait)

  • 이창섭;정다연;이은주;하동환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.34-43
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    • 2018
  • 본 연구는 인물사진의 평가 요소들과 감상자들의 일반적인 선호도와의 관계를 통하여, 감상자 중심의 제품 개발 및 설계를 위한 이미지 측정 프로그램 모형을 개발하는 것을 목적으로 한다. 사전 연구에서 개발된 프로그램을 분석하여 개선을 필요로 하는 항목과 이미지 평가 시에 필수적으로 포함해야하는 사항을 신규 항목으로 추가하였다. 본 연구에서는 첫 번째 단계로 얼굴의 초점을 확인하였고, 객관적, 주관적 화질 평가 항목으로 나누어 인물사진을 평가하였다. 객관적 평가 항목에는 RSC 콘트라스트, 다이내믹 레인지를 선정하였고, 통계학적 분석방법으로 각 이미지의 수치를 평가할 수 있었다. 주관적 평가 항목에는 얼굴의 노출, 구도, 위치, 비율 그리고 아웃포커스를 선정하였다. 또한 새로운 얼굴 인식 알고리즘을 통하여 사람의 감정을 판단할 수 있어, 이미지 관련 제조사가 사람의 감정 콘텐츠로 인물사진을 분석할 수 있는 정보를 제시하였다. 본 연구에서 개발된 프로그램은 인물사진을 평가할 때 고려해야하는 평가 항목들을 정량적, 정성적으로 규합하였다. 이를 통하여, 일반인 사용자들의 필요에 보다 부합할 수 있는 제품을 만들기 위한 평가 모형을 개발하는데 필수적인 데이터로 활용가능하다.

신라시대 천문역법(天文曆法)과 물시계(漏刻) 복원연구 (Astronomical Calendar and Restoration Design of Clepsydra in the Silla era)

  • 이용삼;정장해;김상혁;이용복
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제25권3호
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    • pp.299-320
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    • 2008
  • 당나라 때 사용하던 역법들과 우리나라삼국사기의 기록을 근거로 신라시대에 사용한 역법에 대하여 알아보았다. 특히 신라역법에 결정적 영향을 준 당(庸)나라 역법들을 시대순으로 살펴보고 신라시대에 사용한 것으로 보이는 역법에 대하여 분석하였다. 주로 신라시대 사용한 역법은 인덕력(麟德曆), 대연력(大衍曆), 선명력(宣明曆)등이 있음을 밝혔다. 아울러 당시 누각전(漏刻殿)에서 사용한 누각(漏刻)의 복원설계를 위해 삼국사기와 중국과 일본의 누각 관련 자료를 찾아 살펴본 결과 통일신라시대는 사급보상식부전루를 사용함을 알게 되었다. 중국 문헌과 일본 아스카사(비조사, 飛鳥寺)에 복원해 놓은 물시계 모델을 참고하여 신라시대에 사용한 물시계 종류와 구조를 대략 추측할 수 있었다. 이 연구에서는 사급보상식루각 설계를 위해 파수호의 관을 통해 공급되는 물의 양과 관의 직경에 따른 변화를 알아보는 유속 측정기를 직접 제작하여 실험하였다. 그리고 이 장치를 소개하고 실험 방법에서 얻어진 결과를 제시하고 신라시대 물시계의 사급보상식루각(四級補像式漏刻)의 개념 설계를 실시하였다. 이에 따라 신라의 역법에 근거하여 당시에 사용한 부전(浮箭)과 함께 복원 설계도를 완성하였다.

DIAGNOSTICS OF PLASMA INDUCED IN Nd:YAG LASER WELDING OF ALUMINUM ALLOY

  • Kim, Jong-Do;Lee, Myeong-Hoon;Kim, Young-Sik;Seiji Katayama;Akira Matsunawa
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.612-619
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    • 2002
  • The dynamic behavior of Al-Mg alloys plasma was very unstable and this instability was closely related to the unstable motion of keyhole during laser irradiation. The keyhole fluctuated both in size and shape and its fluctuation period was about 440 ${\mu}{\textrm}{m}$. This instability has been estimated to be caused by the evaporation phenomena of metals with different boiling point and latent heats of vaporization. Therefore, the authors have conducted the spectroscopic diagnostics of plasma induced in the pulsed YAG laser welding of Al-Mg alloys in air and argon atmospheres. In the air environment, the identified spectra were atomic lines of Al, Mg, Cr, Mn, Cu, Fe and Zn, and singly ionized Mg line, as well as strong molecular spectrum of AlO, MgO and AIH. It was confirmed that the resonant lines of Al and Mg were strongly self-absorbed, in particular in the vicinity of pool surface. The self-absorption of atomic Mg line was more eminent in alloys containing higher Mg. These facts showed that the laser-induced plasma was relatively a low temperature and high density metallic vapor. The intensities of molecular spectra of AlO and MgO were different each other depending on the power density of laser beam. Under the low power density irradiation condition, the MgO band spectra were predominant in intensity, while the AlO spectra became much stronger in higher power density. In argon atmosphere the band spectra of MgO and AlO completely vanished, but AlH molecular spectra was detected clearly. The hydrogen source was presumably the hydrogen solved in the base Metal, absorbed water on the surface oxide layer or H$_2$ and $H_2O$ in the shielding gas. The temporal change in spectral line intensities was quite similar to the fluctuation of keyhole. The time average plasma temperature at 1 mm high above the surface of A5083 alloy was determined by the Boltzmann plot method of atomic Cr lines of different excitation energy. The obtained electron temperature was 3, 280$\pm$150 K which was about 500 K higher than the boiling point of pure aluminum. The electron number density was determined by measuring the relative intensities of the spectra1lines of atomic and singly ionized Magnesium, and the obtained value was 1.85 x 1019 1/㎥.

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무리하중을 받는 구조물의 간편하고 효율적인 응답추정 (Simple and Efficient Methods for the Response Estimation of Building Structure Subjected to Human Induced Loads)

  • 김태호;이동근;민경원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.19-28
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    • 2005
  • 대공간의 쇼핑몰, 오피스 등과 같이 낮은 고유진동수를 가지는 구조물들은 사람의 활동에 의하여 큰 동적응답이 발생할 수 있다. 이러한 활동은 한 사람의 경우보다는 여러 사람에 의한 경우가 더 일반적이다. 본 연구의 목적은 구조물의 모드형상을 이용하여 보행자 전용 구조물과 같이 무리하중을 받는 구조물의 응답을 간단하게 평가하는 것이다. 이를 위하여 사람간의 상관관계가 고려된 무리하중을 받는 구조물의 응답에 관한 식을 유도하였다. 그리고 무리하중을 구성하는 개개의 하중의 연관성을 파악하기 위하여 두 개의 로드셀을 이용하여 하중간의 상관관계를 조사하였다. 구조물의 모드와 하중간의 상관관계에 대한 식을 이용하여 무리하중에 의한 응답을 구조물의 모드형상만으로 평가하는 방법을 제시하였다. 이 방법의 효율성을 확인하기 위하여 보와 바닥판의 예를 들어 무리하중을 동조시킨 경우와 그렇지 않은 경우에 대하여 응답을 평가하였으며 마지막으로 실제 사용중인 구조물을 대상으로 무리하중을 동조시킨 경우와 그렇지 않은 경우에 대하여 응답을 계측하고 이를 제시한 방법과 비교하였다.

Wind loads on a moving vehicle-bridge deck system by wind-tunnel model test

  • Li, Yongle;Hu, Peng;Xu, You-Lin;Zhang, Mingjin;Liao, Haili
    • Wind and Structures
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    • 제19권2호
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    • pp.145-167
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    • 2014
  • Wind-vehicle-bridge (WVB) interaction can be regarded as a coupled vibration system. Aerodynamic forces and moment on vehicles and bridge decks play an important role in the vibration analysis of the coupled WVB system. High-speed vehicle motion has certain effects on the aerodynamic characteristics of a vehicle-bridge system under crosswinds, but it is not taken into account in most previous studies. In this study, a new testing system with a moving vehicle model was developed to directly measure the aerodynamic forces and moment on the vehicle and bridge deck when the vehicle model moved on the bridge deck under crosswinds in a large wind tunnel. The testing system, with a total length of 18.0 m, consisted of three main parts: vehicle-bridge model system, motion system and signal measuring system. The wind speed, vehicle speed, test objects and relative position of the vehicle to the bridge deck could be easily altered for different test cases. The aerodynamic forces and moment on the moving vehicle and bridge deck were measured utilizing the new testing system. The effects of the vehicle speed, wind yaw angle, rail track position and vehicle type on the aerodynamic characteristics of the vehicle and bridge deck were investigated. In addition, a data processing method was proposed according to the characteristics of the dynamic testing signals to determine the variations of aerodynamic forces and moment on the moving vehicle and bridge deck. Three-car and single-car models were employed as the moving rail vehicle model and road vehicle model, respectively. The results indicate that the drag and lift coefficients of the vehicle tend to increase with the increase of the vehicle speed and the decrease of the resultant wind yaw angle and that the vehicle speed has more significant effect on the aerodynamic coefficients of the single-car model than on those of the three-car model. This study also reveals that the aerodynamic coefficients of the vehicle and bridge deck are strongly influenced by the rail track positions, while the aerodynamic coefficients of the bridge deck are insensitive to the vehicle speed or resultant wind yaw angle.

Estimation of the relationship between below-ground root and above-ground canopy development by measuring dynamic change of soil ammonium-N concentration in rice

  • Fushimi, Erina;Yoshida, Hiroe;Tokida, Takeshi;Nakagawa, Hiroshi
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.183-183
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    • 2017
  • In the early part of rice growth, root volume primarily limits the amount of plant-accessible nitrogen (N). Therefore, knowledge of the root development is important for modeling N uptake of rice. The timing when the volume of rhizosphere cover the whole soil is also important to carry out timely top dressing. However, information about initial root expansion and associated N uptake is limited due to intrinsic technical difficulties in assessing below-ground processes. Some studies, however, showed a close relationship between below-ground root and above-ground leaf development, suggesting a possibility that above-ground attributes could serve as surrogates for the root processes. In this study, we investigated the relationship between below-ground and above-ground development of rice. Field experiments were conducted where we cultivated Koshihikari (a leading cultivar in Japan) for four different cropping schedules in 2012. In 2016, Gimbozu (HEG4) and three flowering time mutant lines of Gimbozu (X61 (se13), HS276 (ef7), DMG9 (se13, ef7)) were examined for a single season. Experiments were performed with three replications in a completely randomized design. We monitored ammonium-N concentration ([NH4+-N]) in soil solution by repeatedly taking samples from a porous tubing (10-cm long) vertically inserted at the most distant point from surrounding rice hills. Samples were taken in triplicate (= triplicate tubes) and every three days from transplanting in each experimental unit. For above-ground attributes, leaf area index (LAI) was measured in 2012, whereas soil coverage ratio was estimated by image processing in 2016. Results showed that [NH4+-N] increased gradually after transplanting and then rapidly decreased from a certain day. This distinct drop in [NH4+-N] informed us the timing at which the rice root system reached the point of porous tubing and thus essentially covered the whole soil volume. The LAI at the dropping point was about 0.43 regardless of the cropping schedules in 2012 experiment. In 2016, the coverage ratio at the N dropping point was within the range of 0.12 to 0.19 for four genotypes having different growth durations. In addition, the coverage ratios at seven weeks after the transplanting showed a good correspondence to LAI across the four genotypes. We therefore conclude that both LAI and coverage ratio may serve as robust indicators for root development and might be useful to estimate the timing when the root system fully cover the soil volume. Results obtained here will also contribute to develop models that can predict not only above-ground canopy development but also associated below-ground processes.

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