Aerodynamic effects, such as drag force and flow-induced vibration (FIV), on civil engineering structures can be minimized by optimally modifying the structure shape. This work investigates the turbulent wake of a square prism with its faces modified into a sinusoidal wave along the spanwise direction using three-dimensional large eddy simulation (LES) and particle image velocimetry (PIV) techniques at Reynolds number $Re_{Dm}$ = 16,500-22,000, based on the nominal width ($D_m$) of the prism and free-stream velocity ($U_{\infty}$). Two arrangements are considered: (i) the top and bottom faces of the prism are shaped into the sinusoidal waves (termed as WSP-A), and (ii) the front and rear faces are modified into the sinusoidal waves (WSP-B). The sinusoidal waves have a wavelength of $6D_m$ and an amplitude of $0.15D_m$. It has been found that the wavy faces lead to more three-dimensional free shear layers in the near wake than the flat faces (smooth square prism). As a result, the roll-up of shear layers is postponed. Furthermore, the near-wake vortical structures exhibit dominant periodic variations along the spanwise direction; the minimum (i.e., saddle) and maximum (i.e., node) cross-sections of the modified prisms have narrow and wide wakes, respectively. The wake recirculation bubble of the modified prism is wider and longer, compared with its smooth counterpart, thus resulting in a significant drag reduction and fluctuating lift suppression (up to 8.7% and 78.2%, respectively, for the case of WSP-A). Multiple dominant frequencies of vortex shedding, which are distinct from that of the smooth prism, are detected in the near wake of the wavy prisms. The present study may shed light on the understanding of the underlying physical mechanisms of FIV control, in terms of passive modification of the bluff-body shape.
본 연구의 목적은 태권도 기본동작의 하나인 정권지르기 기술을 끊어지르기와 밀어지르기로 구분 실시하여 impact순간의 가속도 및 속도의 변화유형을 분석하고, 충격순간의 동작을 영상분석으로 살펴보았다. 먼저, 가속도와 속도 변화를 알아보기 위해서는 미국에서 제작한 Low-g Accelerometer 라는 가속도 분석장비를 이용하였으며, 피험자 상완 전체길이의 80% 지점에 흰 마분지를 걸어놓고 센서를 주먹 등에 단단히 부착한 후 끊어지르기와 밀어지르기를 각각 10회씩 실시하였다. 이중 3회씩의 그래픽을 분석자료로 활용하였다. 그리고 impact 순간의 영상 분석을 위해서는 미국에서 2005년에 만든 Trouble Shooter Camera를 활용하여 초당 250프레임으로 촬영하였다. 이러한 과정을 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 가속도 파형에서 밀어지르기가 끊어지르기 보다 1주기 더 나타나 밀어지르기 동작이 시간적으로 더 길게 힘을 가하다는 사실을 알 수 있었다. 둘째, 가속도와 속도 변화를 그래프로 보면 최고의 가속도를 보인 후 급격하게 떨어지기 시작한 지점에서 최고 속도가 일어났다. 셋째, 고속 카메라에 의한 영상분석을 통하여 끊어지르기도 어깨를 약간은 밀게 된다는 사실을 알 수 있었다.
자기변성유체(magnetorheological fluid)에 관한 연구는 MR 장치의 개발, MR 장치의 수학적 모델링 및 시뮬레이션, 그리고 MR 장치를 채용한 시스템의 제어 알고리즘 개발에 관한 연구로 구분된다. 시뮬레이션을 통한 제어 알고리즘 개발을 위해서는 MR 장치의 비선형 응답을 예상하기 위한 신뢰성 높은 수학적 모델이 요구된다. 또한 MR 장치 시스템을 제어하기 위해서는 제어기에서 요구하는 댐핑력을 출력하기 위한 MR 장치의 전류(또는 전압) 입력 값이 필요하며, 이 입력값을 얻기 위해서는 역댐퍼 모델이 필요하다. 이러한 이유로 MR 장치의 모델링 및 역댐퍼 모델링은 MR 장치개발의 중요한 역할을 담당하며 이에 관한 많은 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 모델링을 위해 개발된 MR 댐퍼를 이용하여 동특성 시험기를 제작하였으며, 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 특성을 연구하기 위한 실험을 수행하였다. 시험기 시험결과를 통해 모델링에 필요한 시험 데이터들을 획득하였으며 다층신경망을 이용하여 전단모드 회전형 MR 댐퍼의 모델 및 역모델을 구하였다.
Tian, J.Z.;Lee, J.H.;Kim, J.D.;Han, Y.K.;Park, K.M.;Han, In K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제14권4호
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pp.515-524
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2001
Two experiments using growing and finishing pigs (Landrace$\times$Duroc$\times$Yorkshire) were conducted to determine the effects of different levels of vitamins and trace minerals (VTM) on growth performance, nutrient digestibility, carcass characteristics and meat quality of growing-finishing pigs, and to evaluate the suitability of vitamin-mineral levels commonly used in the swine industry in Korea. A total of 120 three crossbred (Landrace$\times$Duroc$\times$Yorkshire) growing (Experiment I: 20.90 0.44 kg average initial body weight) and finishing (Experiment II: 53.55 0.97 kg average initial body weight) were used in 6 and 9 weeks feeding trials, respectively. Pigs were allotted on the basis of sex and weight to 5 treatments with 6 replications per treatment with 4 pigs per pen in a completely randomized block design. Treatments were: 1) control, 2) fat soluble vitamin 200% vs. control, 3) water soluble vitamin 200% vs. control, 4) trace mineral 50% vs. control, 5) trace mineral 200% vs. control. In experiment I, during the overall experimental period (0 to 6 weeks, 21 to 54 kg body weight), ADG of the 200% trace mineral supplemented group was significantly higher than that of the 50% trace mineral supplemented group. There were no significant differences among other the treatments. Digestibility of crude protein was lowest in mineral 50% supplemented group (p<0.05). Calcium digestibility was significantly higher in the 200% fat soluble vitamin supplemented group than in the other treatments (p<0.05). In experiment II, during the overall experimental period (0 to 9 weeks, 54 to 106 kg body weight), growth performance was not significantly affected by dietary vitamin and trace mineral levels. However, increasing level of water soluble vitamins at the level of 200% compared to control had a tendency to improve the overall growth performance. Overall carcass characteristics except for carcass length did not differ among pigs fed the dietary treatments. Loin eye area, pH, drip loss and shear force of meat were not affected by dietary vitamin and trace mineral levels. There was a trend for less fat content (%) in pork when the level of vitamin and trace mineral was increased, but the difference was not significant. Flavor score was the lowest in control and highest in the 200% fat soluble vitamin supplemented group (p<0.05). Juiciness of muscle was lower in the 200% fat soluble vitamin supplemented group than other dietary treatments, except for trace mineral 50% supplemented group (p<0.05). Based on these results, it is suggested that "typical" commercial levels of vitamin and trace minerals used by feed companies in Korea are sufficient to meet requirement for the maximum growth of growing-finishing pigs. Our results suggests that a reduction in trace mineral levels in commercial diets could be considered to reduce feed cost and nutrient excretion with economic and environmental benefits.
교정력은 치아이동과 악골성장을 조절하는 기계적 자극이며, 이러한 기계적 자극에 골세포가 반응하므로써 치조골과 악골의 개조가 일어난다. 이러한 기계적 자극은 크게 압축력과 인장력으로 대별된다. 따라서 본 연구는 인장력 및 압축력의 서로다른 기계적자극이 세포활성에 미치는 차이를 알아보기 위하여 조골세포주 MC3T3-E1 세포를 24well 배양접시에 well당 $2{\times}10^4$개의 세포를 넣어 배양한 후, 밀생상태가 되었을때 Diaphragm pump을 사용하여, $25g/cm^2$ 및 $300g/cm^2$의 압축력과 $-25g/cm^2$ 및 $-300g/cm^2$의 인장력을 지속적으로 가하였다. 배양한 후 각각 4일, 6일, 10일, 14일, 18일, 20일째에 ALP활성을 측정한 결과 같은 크기의 압력에서는 인장력에 비해 압축력을 가한 경우에서 ALP활성도가 증가되었으나, 세포는 기계적 자극의 양상 즉 압축력과 인장력을 구별하여 다르게 반응을 하지는 않는 것 같았다. 인장력과 압축력 모두에서 ALP활성도는 시간이 지남에 따라 대조군 수준으로 돌아왔다. 이는 기계적 자극은 세포의 증식과 분화가 왕성한 시기에 세포활성도에 더 크게 영향을 미치는 것으로 생각되며, 압축력과 인장력에 관계없이 기계적 자극의 양이 클수록 ALP활성도의 최고치 도달시간이 지연되어, 기계적 자극의 세기는 세포 활성도에 영향을 미칠 것으로 사료된다.
본 연구에서는 기존 내력증진형 내진보강공법의 취약점을 개선 및 보완할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 내부접합형 합성내진보강공법 (Composite Seismic Strengthening Method, CSSM)을 제안하였다. CSSM 내진보강 시스템은 필요 내진보강량 산정이 간편한 강도증진형 내진보강법의 일종으로서, 전단파괴가 지배적인 우리나라 내진상세를 가지지 않는 기존 R/C 건물에 적용 시 내력증가가 효율적으로 가능한 내진 시스템 공법이다. 제안한 내부접합형 CSSM 공법의 내진안전성을 검토하기 위하여 내진상세를 가지지 않는 우리나라 R/C 건축물을 바탕으로 한 실물 2층 골조 실험체를 대상으로 유사동적실험을 실시하여, 지진에 대한 하중 및 변위 특성, 지진피해수준, 강도증진 효과, 변위제어능력을 중심으로 내진성능을 평가하였다. 유사동적 실험결과 개발공법인 CSSM 내진시스템은 효과적으로 전단내력을 증가시켰으며, 2400년 재현주기인 지진파에 대해서도 지진에 대한 변위를 효과적으로 억제시켰다.
본 논문은 자동항로 추적(Track keeping control), 자동조타(Automatic steering), 자동 접이안(Automatic mooring control) 등으로 구성된 자동운항 시스템 중 자동조타장치의 성능 개선 알고리즘 개발에 대해 다루고 있다. 자동조타는 풍력 또는 조력 등의 영향으로부터 선박의 설정 항로와 실제 침로와의 차이를 계산하여 설정된 항로를 유지하며 항해하므로, 조타에 소요되는 선원의 지속적인 항해로 인한 운전 부담을 경감시키고 불필요한 타조작에 의한 항로 이탈을 줄임으로써 항해거리 단축과 연료비용을 절약할 수 있는 시스템이다. 선박의 모델링을 위하여 Nomoto 모델에 근거하여 전달함수를 구하고, 조종성능(Manoeuvirng) 편리성을 고려하여 타각 입력에 대한 선수각 응답으로 표시된 선박의 4자유도만을 고려한 선형 모델을 제안하고 선박 자동조타장치의 최대각과 타각율을 고려하여 Fuzzy제어기를 설계 하였고 PID제어기로 성능을 비교 분석하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제38권6호
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pp.632-638
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2014
선박용 저속 2행정 디젤엔진의 선체 탑재 후 본체 진동제어를 위한 방법 중 하나로 마찰식 톱브레이싱과 유압식 톱브레이싱의 사용이 널리 이용되고 있으며 이들의 선택은 선주에게 일임되어져 왔다. 특히, 최근에 이르러 톱브레이싱 설치목적에 반하여 선체강성의 상대적 저하는 주 공진회전수를 상용회전수내에 존재하게 만들었고 마찰식 톱브레이싱이 장착된 선박에서 이와 관련된 사고 사례가 보고되었다. 이에 따른 효율적 해결방안으로 다양한 형태의 선박에 대하여 광범위한 진동측정이 제시되었다. 본 논문에서는 이를 바탕으로 톱브레이싱 형식에 따른 엔진 본체 진동의 특성을 확인하였고 엔진 본체 진동을 제어하기 위하여 보다 효율적인 방법에 대하여 고찰하였다.
본 연구에서는 유한요소해석과 다구찌 방법을 통해 높은 토크 저항력과 결합력을 갖는 클린치 스터드를 설계할 때 이에 영향을 미치는 설계 변수들의 적합한 조건을 도출하였다. 목적함수로 최대성형하중과 소재의 충만율을 고려하였으며 설계변수로 홈 높이, 로브 직경, 로브 높이 그리고 홈 깊이를 선정하였고 이들 제어인자와 마찰을 잡음인자로 하여 직교배열표를 조합하고 실험횟수별 유한요소해석을 통해 성형하중과 충만율을 평가하였다. 그리고 다구찌 방법의 S/N비를 이용하여 시뮬레이션결과를 해석하였고, 이들 해석결과로부터 최적의 조합조건을 제안하였다. 충만율에 가장 큰 영향을 주는 인자는 로브 높이, 홈 높이, 로브 직경 그리고 홈 깊이 순 임을 확인하였다.
Beef fat was replaced with cold press pumpkin seed oil (PSO; 0%, 5%, 15%, and 20%) in the production of bologna-type sausages. A value of pH, water-holding capacity (WHC), jelly-fat separation, emulsion stability and viscosity values were determined in meat batters. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), color, and textural characteristics (TPA, shear test, penetration test) were determined in end-product at 1, 7, 14, 21, and 28 days of storage at 4℃. The pH values were varied between 6.06 and 6.08. With the increase in the level of PSO in meat batters, there was a significant increase in WHC, jelly-fat separation and viscosity values (p<0.05) while a significant decrease in emulsion stability (p<0.05). TBARS values of sausages were found to be significantly higher than in the control group (p<0.05), and this trend continued during storage. Increasing of PSO level were caused a significant increase in L* and b* values while a decrease in a* value (p<0.05). Hardness, adhesiveness and chewiness values were significantly reduced whereas cohesiveness and resilience values increased (p<0.05). Maximum shear force and work of shear was significantly decreased as the level of PSO increased (p<0.05). Hardness, work of penetration and the resistance during the withdrawal of the probe values (penetration tests) increased significantly with the increase in the level of PSO (p<0.05). These results indicate that PSO has potential to be use as a replacement of animal-based fats in the production of bologna-type sausages.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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