복합재료 보철물이 삽입된 인공 고관절의 장기적 거동의 해석을 위한 비선형 유한요소법이 개발되었으며 아울러 두꺼운 적층 복합채 보철물의 설계를 위한 3차원 육면체 요소가 이용되었다. 사용된 요소는 요소내의 다양한 물성치를 포함하여 요소의 절단면을 고려할 수 있는 ply-drop-off요소이다. 개발된 비선형 유한요소해석 프로그램은 단층하중하의 보 문제를 통해 엄밀해와의 비교를 통해 검증하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 보철물의 재료와 복합재료 보철물의 적층각도에 따른 밀도 변화 및 강도비를 계산하여 인공 고관절의 역학적 거동을 해석하였으며 동시에 보철물의 설계 성능을 평가하였다. 계산된 수치해석 결과를 통해 인공 고관절 보철물의 설계 성능의 평가가 가능하며 보철물 설계에 따른 시간 및 비용을 줄일 수 있다.
본 연구에서는 부산광역시 중심부에 위치한 황령산의 암반사면 재해 취약성 정도를 평가하기 위하여 산사태 재해위험지도를 작성하였다. 황령산은 동래단층 및 일광단층 사이에 위치하며 퇴적암, 안산암질 화산암류, 안산암, 반려암 및 화강암질암으로 이루어져 있다. 기존 연구에서의 절리자료, 암반강도 등의 데이터베이스와 야외조사를 통해 얻어진 자료를 대상으로 ArcGIS를 이용한 요소별 주제도를 작성하였다. 또한 국립재난안전연구원의 점검표를 활용한 경험론적 방법으로 황령산 일대의 암반사면재해 취약성을 나타내었다. 연구결과 황령산 일대의 암반사면은 매우 안정-안정 영역에 해당하는 것으로 확인되나 과거 산사태 발생지와 인접지역은 중간정도의 안정성을 나타내고 있다.
Inp 소자를 이용하여 광섬유 온도 센서를 제작하고 InP센서의 기초 광흡수단의 이동특성을 조사하였다. 그 결과를 일반 반도체의 흡수계수에 적용하여 InP 소자의 광흡수 계수(${\Omega}$)를 유도하였다. 광흡수 계수와 InP 센서소자의 두께 파라미터를 전달특성에 대입하여 온도변화에 따른 기초 광흡수단 가장자리의 이동특성을 세점의 온도($249^{\circ}K$, $298^{\circ}K$, $369^{\circ}K$)에서 컴퓨터로 계산하고 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 InP 소자의 기초 광흡수단이 온도에 비례하여 장파장 영역으로 이동하였으며 단위 온도 상승시 광흡수단의 이동거리는 약 0.42 nm / $^{\circ}K$ 였다. 또 반도체 소자의 두께가 증가할수록 광 파워 밀도 곡선이 낮은 온도로 이동하였다.
A new kind of organic-inorganic hybrid polymer, poly(tetraphenyl)silole siloxane (PSS), was invented and synthesized for realization of its unique charge trap properties. The organic portions consisting of (tetraphenyl)silole rings are responsible for electron trapping owing to their low-lying LUMO, while the Si-O-Si inorganic linkages of high HOMO-LUMO gap provide the intrachain energy barrier for controlling electron transport. Such an alternation of the organic and inorganic moieties in a polymer may give an interesting quantum well electronic structure in a molecule. The PSS thin film was fabricated by spin-coating of the PSS solution in THF organic solvent onto Si-wafer substrates and curing. The electron trapping of the PSS thin films was confirmed by the capacitance-voltage (C-V) measurements performed within the metal-insulator-semiconductor (MIS) device structure. And the quantum well electronic structure of the PSS thin film, which was thought to be the origin of the electron trapping, was investigated by a combination of theoretical and experimental methods: density functional theory (DFT) calculations in Gaussian03 package and spectroscopic techniques such as near edge X-ray absorption fine structure spectroscopy (NEXAFS) and photoemission spectroscopy (PES). The electron trapping properties of the PSS thin film of quantum well structure are closely related to intra- and inter-polymer chain electron transports. Among them, the intra-chain electron transport was theoretically studied using the Atomistix Toolkit (ATK) software based on the non-equilibrium Green's function (NEGF) method in conjunction with the DFT.
Most hard disk drives that apply the ramp load/unload technology unload the heads at the outer edge of the disk while the disk is rotating. The load/unload includes the benefits as like an increased areal density, a reduced power consumption and an improved shock resistance. A lot of papers investigating the effects of the various load/unload parameters such as a suspension tab, a limiter, a ramp and air-bearing surface designs have been published. However, in previous researches, an effect of the suspension is not considered at each load/unload step. In this paper, we focus that a variation of the state matrix affects the load/unload performance on based on a state matrix that is a stiffness matrix of the suspension. Because the state matrix is related to the suspension at each load/unload step, to change the state matrix means the structural change of the suspension. Therefore, we investigated a range of a pitch static attitude(PSA) and a roll static attitude(RSA) for load/unload performance. We also analyzed an effect of the variation of the state matrix a range of load/unload velocity occurred a slider-disk contact. We determined the variation of the state matrix to improve the load/unload performance through comparison of each factor of state matrix.
본 연구에서는 지반 반발력을 측정하는 상용 컴팩토미터와 일반가속도계에서 얻은 진동가속도를 분석하여 도출한 다양한 다짐도 평가 값 (CMV-A, CCV1, CCV2, PWRI)들을 비교 분석하였다. 본 모형시험지반의 자연함수비는 최적함수비 보다 약 20%가량 커 기존 다짐도 평가방법인 들밀도시험으로 구한 건 조단위중량이 다짐횟수의 증가에 상관없이 일정하게 나타나 잘 다져지지 않는 것으로 나타났으며, 지오게이지와 동평판재하시험으로 구한 강성계수 $E_G$, $E_{LFWD}$ 도 동일한 경향을 나타냈다. 진동가속도에 대한 주파수 분석으로 구한 다양한 다짐도 평가 값과 컴팩토미터에서 얻은 CMV-C 값 모두 들밀도시험, 지오게이지, 동평판재하시험 그리고 동적콘관입시험 결과와 동일하게 다짐횟수 증가에 크게 상관없는 것으로 나타났다. 추후 다양한 지반조건에 대한 시험 결과를 축적, 분석하여 기존 다짐도 평가방법과의 정량적 상관관계 규명이 필요할 것으로 판단된다.
센서네트워크에서 노드의 에너지 제약 특성을 고려하여 군집 이벤트를 위한 에너지 효율적인 탐지 기법에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 기존에 제안된 군집 이벤트 탐지 기법들은 이벤트를 탐지한 센서 중 군집의 경계에 위치한 노드의 정보만을 추출하여 기지국으로 전송하는 방식을 취한다. 하지만 군집 이벤트의 범위가 넓어지고 센서의 배포 밀도가 높아지면 이벤트 경계에 위치한 노드들의 수 또한 증가하여 많은 전송 비용을 필요로 한다. 본 논문에서는 이벤트 경계 노드들의 정보를 압축/요약하여 나타낼 수 있는 인-네트워크 최소 경계 다각형을 이용한 에너지 효율적인 군집 이벤트 탐지 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 대규모 센서 네트워크 환경에서 MBP 생성기법을 통해 군집 이벤트의 경계 정보를 표현한다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 제안하는 기법과 기존 기법과의 성능평가를 수행하였다. 성능평가 결과, 최대 92%이상의 정확도를 유지하며 80.13% 에너지 소모량이 감소하였다.
본 연구는 북한산 국립공원을 대상으로 등산로가 산림경관의 파편화에 미치는 영향을 분석한 후, 이를 토대로 소유역별 경관생태학적 건전성을 평가하였다. 등산로 개설에 의한 영향 분석 결과에 따르면, 산림패치의 크기는 감소한 반면 패치 및 가장자리 밀도는 증가한 것으로 나타났다. 또한, 패치형태는 보다 복잡해지고, 핵심지역의 면적은 뚜렷하게 감소하였고, 패치간의 근접도는 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 소유역별 경관생태학적 건전성 평가 결과, 종합적인 건전성은 북한산유역이 3.7점으로 가장 높게 나타났으며, 구기유역이 1.6점으로 가장 낮게 평가되었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 산림의 경관생태학적 보전과 관리를 위해서는 불필요한 등산로의 개설을 금지하고, 훼손 및 교란 지역에 대한 자연적인 생태학적 복원이 이루어져야 할 것으로 판단된다.
Baffles enhance heat transfer by disturbing boundary layer and bulk flow, creating impingement, and increasing heat transfer surface area. This study was performed to determine how the two inclined baffles (${\alpha}=5^{\circ}$ perforated models) placed at a rectangular channel affect heat transfer and associated friction characteristics. The parametric effects of perforated baffles (3, 6 and 12 holes) and flow Reynolds number ranging from 28,900 to 61,800 on the heated target surface are explored. Comparisons of the experimental data with the numerical results by commercial code CFX 10.0 are presented. As for the investigation of heat transfer behaviors on local Nusselt number with two baffles placed at $x/D_h=0.8$ and $x/D_h=8.0$ of the edge of baffles, it is evident that the inclined perforated baffles augment overall heat transfer significantly by both jet impingement and boundary layer separation. There exists an optimum perforation density to maximize heat transfer coefficients; i.e., the average Nusselt number increases with increasing number of holes, but the friction factor decreases with an increase in the hole number placed at baffles.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
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제9권1호
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pp.66-74
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2016
Concerning the numerical simulation of high-speed water jet with intensive cavitation this paper presents a practical compressible mixture flow method by coupling a simplified estimation of bubble cavitation and a compressible mixture flow computation. The mean flow of two-phase mixture is calculated by URANS for compressible fluid. The intensity of cavitation in a local field is evaluated by the volume fraction of gas phase varying with the mean flow, and the effect of cavitation on the flow turbulence is considered by applying a density correction to the evaluation of eddy viscosity. High-speed submerged water jets issuing from a sheathed sharp-edge orifice nozzle are treated when the cavitation number, ${\sigma}=0.1$, and the computation result is compared with experimental data The result reveals that cavitation occurs initially at the entrance of orifice and bubble cloud develops gradually while flowing downstream along the shear layer. Developed bubble cloud breaks up and then sheds downstream periodically near the sheath exit. The pattern of cavitation cloud shedding evaluated by simulation agrees experimental one, and the possibility to capture the unsteadily shedding of cavitation clouds is demonstrated. The decay of core velocity in cavitating jet is delayed greatly compared to that in no-activation jet, and the effect of the nozzle sheath is demonstrated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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