우주 환경에서 동작하는 위성의 전자회로를 설계할 때는 지상에서 동작하는 상용 회로 설계와는 다른 고려 요소들이 존재한다. 그 이유는 첫째, 위성은 우주 방사능 등에 직접적으로 노출된 우주 환경에서 동작하기 때문이고, 둘째, 한번 궤도로 올라간 위성에 대해서 수리나 노화에 따른 교체가 불가능하기 때문이다. 이러한 상황에서 주어진 임무 기간 동안 아무런 문제없이 임무를 잘 수행하는 전자회로를 설계하기 위해서는 지상에서 동작하는 회로의 Worst Case Analysis보다 훨씬 엄격한 조건의 WCA를 적용해야 한다. 본 논문에서는 ESA에서 제시하는 WCA에 관한 규격서인 ECSS-Q-30-01A에서 WCA를 위해 고려해야할 입력요소들과 WCA 적용 방법을 정리하고, 실제로 저궤도 On-Board Computer에 구현된 간단한 회로를 가지고 WCA 적용 사례를 제시하고자 한다.
본 논문은 T-DMB 자동재난경보방송표준을 위한 재난 메시지 및 재난 메시지 분할 방법 설계에 대하여 기술한다. 재난 메시지는 T-DMB 수신기에 전달되는 메시지로서 재난경보를 위한 핵심적인 내용으로 구성한다. 이러한 내용 중 정형화가 가능한 내용은 코드화된 필드로 표현하고 비정형 내용은 단문으로 표현한다. 논문에서는 각 필드 설계를 위한 분석과 각 필드의 의미와 문법에 대해 기술한다. 다음으로 재난 메시지의 분할 방법에 대해 설명한다. 본 논문에서 정의한 재난 메시지의 크기는 대부분 FIG 최대 크기를 넘어 분할 계층이 필요하다. 하지만 현 지상파 DMB 송수신 정합 표준은 FIDC에서의 메시지 분할 방법을 정의하고 있지 않다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 기존의 FIG type 0 메시지 분할 방법과 패킷모드 분할 전송 방법에 비해 잡음이 많은 환경에서도 유연하고 신속한 수신을 보장하는 방법을 제안하였다. 이러한 연구 결과 앞으로 시범 서비스를 통하여 추가적으로 개선해야 할 보완점을 파악하였다.
본 연구에서는 직립 방파제 케이슨의 활동량 산정 모델과 케이슨 복구비용 계산 모델을 결합하여 기대 총 건설비 산정 모델을 수립하였다. 직립 방파제 케이슨의 최적 단면은 활동량의 허용 범위 내에서 기대 총 건설비가 최소가 되는 단면으로 정의된다 활동량의 허용 범위는 방파제 수명 동안의 기대 활동량을 0.1m로 하는 경우와 방파제 수명 동안의 누적 활동량이 0.3 m를 초과하는 확률을 0.1 이내로 하는 경우를 고려하였다. 또한 할인율 개념을 도입하여 미래 가치로 산정된 복구비용을 현재가치로 환산하였다. 작은 재현주기에 대해서 설계된 케이슨의 경우 잦은 복구 활동으로 인해 할인율을 적용했을 때의 기대 총 건설비용이 할인율을 적용하지 않았을 때보다 작아진다. 수심이 얕을 때 본 설계법이 기존의 결정론적 설계법보다 더 작은 단면을 요구하여 경제적인 설계가 가능하다. 한편, 수심이 얕을 때는 전술한 활동량 허용 기준들이 비슷한 결과를 나타내지만, 깊은 수심에서는 전자가 후자보다 더 큰 단면을 요구한다.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제5권1호
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pp.81-100
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2013
During the final quarter of the last century considerable efforts have been spent to reduce the hull pressure fluctuations caused by unsteady propeller cavitation. This has resulted in further changes in propeller design characteristics including increased skew, tip unloading and introduction of "New Blade Sections" (NBS) designed on the basis of the so-called Eppler code. An experimental study was carried out to investigate flow characteristics of alternative two-dimensional (2-D) blade sections of rectangular planform, one of which was the New Blade Section (NBS) developed in Newcastle University and other was based on the well-known National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) section. The experiments comprised the cavitation observations and the measurements of the local velocity distribution around the blade sections by using a 2-D Laser Doppler Anemometry (LDA) system. Analysis of the cavitation tests demonstrated that the two blade sections presented very similar bucket shapes with virtually no width at the bottom but relatively favourable buckets arms at the suction and pressure sides for the NACA section. Similarly, pressure analysis of the sections displayed a slightly larger value for the NBS pressure peak. The comparative overall pressure distributions around the sections suggested that the NBS might be more susceptible to cavitation than the NACA section. This can be closely related to the fundamental shape of the NBS with very fine leading edge. Therefore a further investigation into the modification of the leading edge should be considered to improve the cavitation behaviour of the NBS.
nZEH (net-Zero Energy House) is defined as a self-sufficient energy building where the sum of energy output generated from new & renewable energy system and annual energy consumption is zero. The electricity generated by new & renewable energy system with the form of distributed generation is preferentially supplied to electrical demand, and surplus electricity is transmitted back to grid. Due to the recent expansion of houses with photovoltaic system and the nZEH mandatory by 2025, the rapid increase of distributed generation is expected. Which means, we must prepare for an electricity-power accident and stable electricity supply. Also electricity charges have to be reduce and the grid-connected should be operated efficiently. The introduction of ESS is suggested as a solution, so the analysis of the load matching and grid interaction is required to optimize ESS design. This study analyzed the load matching and grid interaction by expected consumption behavior using actual data measured in one-minute intervals. The experiment was conducted in three nZEH with photovoltaic system, called all-electric houses. LCF (Load Cover Factor), SCF (Supply Cover Factor) and $f_{grid}$ (Grid Interaction Index) were evaluated as an analysis indicator. As a result, LCF, SCF and $f_{grid}$ of A house were 0.25, 0.23 and 0.27 respectively; That of B house were 0.23, 0.23, 0.19, and that of C were 0.20, 0.19, 0.27 respectively.
The features of the capture reaction of $CO_2$ by ammonia solution have been investigated along with the effect of temperature on the reaction based upon computer program-utilizing calculation and thermodynamic estimation. The stable region of $CO{_3}^{2-}$ was observed to increase with temperature and the change of the stable region of $CO{_3}^{2-}$ with temperature was greater than the temperature variation of the stable region of other carbonate species. The distribution diagram for $NH_4{^+}-NH_3$ system was constructed and the rise of temperature resulted in the decrease of the stability of $NH_4{^+}$ ion, which was thought to be due to the endothermic nature of its acidic dissociation. Considering the introduction of $Ca^{2+}$ ion in the carbon capture reaction by $NH_4{^+}$, the temperature was observed to be important in the determination of the order of reaction between carbonate ion and these cations. The removal process of $CO_2$ gas by ammonia solution was presumed to occur in open system and the temperature variations of the concentration of carbonate system species along with their total concentration were calculated for the proper control and design of the real process.
본 리뷰 논문에서는 일반 접촉 역학 이론과 더불어 유기탄성체 마찰에 관한 이론 및 배경을 소개한다. 특히 Greenwood & Williamson 접촉 역학 이론을 확장하여 거친 표면을 자기-아핀(self-affine) 특성으로 고려한 접촉 역학 및 마찰의 수학적 모델을 제시한 Klüppel & Heinrich 이론을 중심으로 유기탄성체 복합재료의 마찰 거동에 대해 살펴본다. 자기-아핀 특성에 의한 노면의 멀티스케일 거칠기로 인해 미끄러짐 마찰 시 유기탄성체 복합재료는 다양한 주파수에 따른 동적 변형이 가해지며 이때 재료가 나타내는 점탄성이 마찰 거동에 주요한 영향을 미친다. 따라서 유기탄성체 복합재료의 비선형 점탄성을 고려하여 광범위한 주파수 영역에서의 점탄성 거동인 마스터커브를 구축하는 원리 및 방법을 제시하였다. 마지막으로 유기탄성체 복합재료 마찰 이론을 타이어 트레드 컴파운드와 노면 간의 마찰에 응용한 실험적 결과와 그 물리적 의미를 이론과 접목하여 설명하였다.
선진국에서는 다양한 건축용도의 위험등급을 분류하여 해당 위험등급의 수준에 적합한 방수패턴을 가진 스프링클러의 방수규격을 기준으로 용도별 위험등급 기반의 성능설계를 실시하고 있는 반면에, 국내에서는 건축공간용도의 거주밀도나 화재하중밀도가 표준화하고 있지 않아 위험등급조차 설정하지 않은 채 균일한 방수패턴을 가진 표준형 스프링클러 헤드를 일률적으로 적용하고 있는 실정이다. 이런 실정으로 인해 국내에서는 스프링클러의 방수패턴에 대한 요구사양이 다양하게 필요하지 않아 선진국과 같이 다양한 방수상수를 가지면서 방호면적을 달리하는 다양한 종류의 헤드 개발이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 그러므로 국내의 주요 건축공간용도에 대한 화재하중밀도를 조사하여 표준 값을 제시하고 영국 LPC나 미국 NFPA에서 정하고 있는 위험등급별로 분류한 결과 크게 다르지 않음을 발견하였다. 따라서 공간용도별 위험등급 기반의 성능 설계를 우리나라에서 적용하기위한 기초적인 토대를 마련하고 국내 스프링클러 헤드개발환경을 개선하기 위한 오리피스와 방수상수를 다양화함으로써 특수한 고위험공간용도에서 효과적으로 적용 가능한 라지 드롭형, ELO형, 또는 ESFR형 등의 스프링클러 헤드 개발을 촉진하도록 유도하였다. 결론적으로 위험등급별로 다양하게 적용되는 스프링클러 헤드를 체계적으로 분류하여 국내 건축용도에 적용 가능한 최적의 방수패턴에 대한 기본사양을 정립하여 제시하였다.
국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)를 중심으로 자율운항선박 도입을 대비한 해사안전 및 보안관련 국제 협약을 제정하고 있다. 국내에서도 선급 및 산업체를 중심으로 자율운항시스템 기술개발에 착수하고 있으며 연안선박에서 발생하는 사고를 줄이기 위해 연안선박을 대상으로 하는 자율운항선박 기술적용 방안 연구가 진행되고 있다. 국내외적으로 자율운항선박에 대한 관심이 크게 증가하고 있으며 실제 개발된 기술의 검증을 위한 해상실증이 본격적으로 추진되고 있다. 본 연구에서는 연안선박에 적용하기 위한 디지털트윈 기술 관련 실증선박과 육상 플랫폼(원격지원센터)의 설계를 위한 기초연구를 진행하였다. 디지털트윈 기술을 선박에 적용하기 위해 8m 소형 배터리 전기추진선박을 대상으로 선정하였으며, 선박과 육상 플랫폼 간 통신을 통해 선박 항해 및 운전 데이터가 서버시스템에 저장되고 전기추진선박의 원격제어 명령이 가능한 디지털트윈 통합 플랫폼의 기본 설계를 진행하였다. 이러한 디지털트윈 기술을 적용한 선박 성능관리, 운항 및 운영 최적화, 예지제어 등이 가능할 것으로 판단되며, 위기상황에 대응이 가능한 안전하고 경제성 있는 디지털트윈 기술의 선박적용이 가능할 것이라 사료된다.
열응력 완화 기술은 고출력 레이저 다이오드의 빔의 품질과 안정성을 향상시키기 위한 주요 요소기술로 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 레이저 다이오드 바(LD-bar) chip-on-submount (CoS)에 발생하는 열응력 분포 양상을 SolidWorks 소프트웨어를 사용하여 해석하고, 마이크로-홈 구조 도입에 따라 열응력 완화에 미치는 영향을 체계적으로 분석한다. 마이크로-홈 구조는 누적응력을 차단하는 효과가 있는 반면, 열흐름을 방해하는 역기능도 있으므로, 시스템 구조와 방열금속판 두께에 따라 홈 깊이를 최적화할 필요가 있다. 간단히 도입된 예시구조에 대하여, LD-bar CoS의 칩 홀더 금속판에 도입하는 마이크로-홈 구조 최적화를 통해 칩 전면부 표면 응력을 마이크로-홈 구조가 없는 경우의 약 1/5 정도로 낮추었다. 향후 초고출력 시스템에서 방열을 위한 열저항과 광출력 빔크기를 최소한으로 유지하면서, 열응력을 효과적으로 완화시키는 구조로 활용이 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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