• 한국운동역학회지
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• 제26권3호
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• pp.303-308
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• 2016

Objective: This study evaluated the vertical and horizontal forces in the frontal plane acting on a pedal due to the vertical alignment of the lower limbs. Method: Seven male subjects (age: $25.3{\pm} 0.8years$, height: $175.4{\pm}4.7cm$, weight: $74.7{\pm}14.2kg$, foot size: $262.9{\pm}7.6mm$) participated in two 2-minute cycle pedaling tests, with the same load and cadence (60 revolutions per minute) across all subjects. The subject's saddle height was determined by the height when the knee was at $25^{\circ}$ flexion when the pedal crank was at the 6 o'clock position (knee angle method). The horizontal force acting on the pedal, vertical force acting on the pedal in the frontal plane, ratio of the two forces, and knee range of motion in the frontal plane were calculated for four pedaling phases (phase 1: $330{\sim}30^{\circ}$, phase 2: $30{\sim}150^{\circ}$, phase 3: $150{\sim}210^{\circ}$, phase 4: $210{\sim}330^{\circ}$) and the complete pedaling cycle. Results: The range of motion of the knee in the frontal plane was decreased, and the ratio of vertical force to horizontal force and overall pedal force in the complete cycle were increased after vertical alignment. Conclusion: The ratio of vertical force to horizontal force in the frontal plane may be used as an injury prevention index of the lower limb.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권5호
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• pp.609-616
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• 2007

Palletizing is necessary to promote the efficiency of storage and shipping tasks. These are, however some of the most monotonous, heavy and laborious tasks in the factory. Therefore many types of robot palletizing systems have been developed, but many robot motion commands still depend on the teaching pendent. That is, an operator inputs the motion command lines one by one. It is very troublesome, and most of all, the user must know how to type the code. That is why we propose a new GUI (Graphic User Interface) Palletizing System. To cope with this issue, we proposed a 'PLP' (Pallet Loading Problem) algorithm, Fast Algorithm and realize 3D auto-patterning visualization interface. Finally, we propose the robot palletizing simulator. Internally, the schematic of this simulator is as follows. First, an user inputs the physical information of object. Second, simulator calculates the optimal pattern for the object and visualizes the result. Finally, the calculated position data of object is passed to the robot simulator. To develop the robot simulator, we use an articulated robot, and analyze the kinematics and dynamics. Especially, All problem including thousands of boxes were completely calculated in less than 1 second and resulted in optimal solutions by the Fast Algorithm.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.546-550
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• 2008

In this study, 3-dimensional Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis was induced to simulate air flow and particle motion in the axial flow cyclone separator. The commercialized CFD code FLUENT was used to visualize pressure drop and particle collection efficiency inside the cyclone. We simulated 4 cyclone models with different shape of vane, such as turning angle or shape of cross section. For the air flow simulation, we calculated the flow field using standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence viscous model. Each model was simulated with different inlet or outlet boundary conditions. Our major concern for the flow filed simulation was pressure drop across the cyclone. For the particle trajectory simulation, we adopted Euler-Lagrangian approach to track particle motion from inlet to outlet of the cyclone. Particle collection efficiencies of various conditions are calculated by number based collection efficiency. The result showed that the rotation angle of the vane plays major roll to the pressure drop. But the smaller rotation angle of vane causes particle collection efficiency difference with different inlet position.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권8호
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• pp.729-736
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• 2009

벌새(Selasphorus rufus)의 날갯짓 운동에 의한 양력발생 및 추력발생 메커니즘을 이해하고자 2차원 수치해석을 수행하였다. 날갯짓 운동의 궤적은 풍동 실험에서 관찰된 결과를 모델링하여 해석하였다. 비행속도에 따라 날갯짓 운동 궤적이 달라지고, 그 결과 양력 및 추력의 발생 메커니즘이 변화하는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 이를 통하여 비행속도를 저속비행과 고속비행으로 구분하여 물리적인 이해를 하고자 하였다. 양력발생의 경우에는 기존의 날갯짓 비행의 주된 양력발생 메커니즘인 앞전와류효과(Leading Edge Vortex Effect), 실속지연(Delayed Stall), 후류포착(Wake capture)등의 메커니즘을 확인하였으며, 벌새에서 유일하게 관찰되는 Upstroke에서의 양력발생 메커니즘을 유동특성 분석을 통하여 확인하였다. 추력발생의 경우에는 벌새의 골격 구조, 와류형성 및 압력구배에 따른 합력 성분의 분해를 통하여 이해할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권4호
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• pp.1119-1126
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• 2021

Spacer grid with mixing vane had been widely used in nuclear reactor core. One of the main feather of spacer grid with mixing vane was that strong swirl flow was formed after the spacer grid. The swirl flow not only changed the bubble generation in the near wall field, but also affected the bubble behaviors in the center region of the subchannel. The interaction between bubble and the swirl flow was one of the basic phenomena for the two phase flow modeling in fuel assembly. To obatin better understanding on the bubble behaviors in swirl flow, full three dimension numerical simulations were conducted in the present paper. The swirl flow was assumed in the cylindral calculation domain. The bubble interface was captured by Volume Of Fluid (VOF) method. The properties of saturated water and steam at different pressure were applied in the simulation. The bubble trajectory, motion, shape and force were obtained based on the bubble parameters captured by VOF. The simulation cases in the present study included single bubble with different size, at different angular velocity conditions and at different pressure conditions. The results indicated that bubble migrated to the center in swirl flow with spiral motion type. The lateral migration was mainly related to shear stress magnitude and bubble size. The bubble moved toward the center with high velocity when the swirl magnitude was high. The largest bubble had the highest lateral migration velocity in the present study range. The effect of pressure was small when bubble size was the same. The prelimenery simulation result would be beneficial for better understanding complex two phase flow phenomena in fuel assembly with spacer grid.

• 항공우주기술
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• 제2권1호
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• pp.171-181
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• 2003

KSR-III의 탑재부를 보호하고 있는 nose fairing은 목표 고도에 도달하면 화약 폭발에 의한 분리 장치의 작용으로 탑재부가 주어진 임무를 수행할 수 있도록 로켓으로부터 떨어져 나가도록 설계되어 있다. 이때 분리된 fairing이 로켓에 부딪치지 않고 안전하게 분리될 수 있게 하기 위해서는 적절한 크기의 분리력이 가해져야 하며, 이러한 분리력의 결정에 있어서 공기의 영향이 거의 없는 고도도 조건을 가정하였다. 그러나 KSR-III의 설계가 진행됨에 따라 발사체의 임무에 수정이 가해졌으며, fairing의 분리도 고도고가 아닌 공력의 영향이 상당 부분 남아 있는 고도 45km에서 이루어질 것으로 예상됨으로써 이러한 새로운 조건에서도 충분히 안전한 분리를 이룰 수 있는 지의 여부에 대한 확인이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 병렬형 부스터 분리 운동 해석을 위해 개발되었던 6자유도 운동방정식 해석 프로그램인 PASEM을 fairing 힌지를 모사할 수 있도록 수정을 가하여 fairing의 분리 운동을 예측하였다. 먼저 지상 시험 결과와의 비교를 통하여 힌지 운동 모사의 정확도를 검증하고 정확한 분리 조건을 설정하였다. 다음으로 고도 45km에서 받음각, 중력 작용 방향, 돌풍의 존재 여부 등을 바꾸어 가며 안전한 분리가 가능함을 판단하였으며, 힌지 이탈각을 60도에서 45도로 줄여줌으로써 훨씬 더 안전한 분리가 가능함을 확인하였다. 또한 발사 당일의 기상 조건의 변화에 따라 분리 고도가 40km로 낮추어져도 안전한 분리한 가능함을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권9호
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• pp.854-864
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• 2016

최근 무인기 탑재를 위한 소형 SAR 시스템 관련연구가 활발하게 진행되고 있으나, 드론과 같은 소형 비행 플랫폼에 대한 적용 사례는 매우 드물다. 드론의 경우, 고정익 무인항공기에 비해 기상, 조종환경 등에 취약하므로 고품질의 SAR 영상을 획득하기 위해서는 매우 정밀한 요동 분석 및 오차 보상 알고리즘이 요구된다. 특히 소형 드론에서는 SAR 탑재체 무게 및 전력의 제약으로 자세 제어 및 센서 장착이 어려워 영상 품질 보장이 어려워진다. 본 연구에서는 드론에 SAR를 탑재하여 영상을 획득하는 가능성을 제시한다. 이를 위해 실제 레이다가 탑재된 드론을 사용하여 SAR 영상을 획득하고, 그 품질을 분석하였다. 드론 SAR 기하 구조 분석을 통해 드론의 요동에 의해 발생될 수 있는 위상오차를 분석하고, 불규칙한 드론 이동에 의한 왜곡을 보상함으로써 드론 SAR의 운용 가능성을 검증하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제22권2호
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• pp.145-153
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• 2010

목 적: 움직이는 종양의 방사선치료에서 종양의 크기와 호흡에 따른 움직임을 고려한 ITV를 정확하게 결정하기 위하여 나선형 전산화 단층촬영(helical CT)과 호흡동기 전산화 단층촬영(4D CT)으로부터 획득한 영상에 나타난 표적의 용적을 정량적으로 분석하였다. 대상 및 방법: 지름이 1.5 cm, 3 cm, 6 cm인 아크릴 구를 상 하위로 움직이는 팬텀에 위치하고 LightSpeed $RT^{16}$ CT simulator를 이용하여 영상을 획득하였다. 종양의 움직임에 따른 표적의 정확한 묘사에 대한 영향을 평가하기 위하여 1~4 cm로 종양이 움직이고, 그 호흡주기가 3∼6초인 경우로 설정하여 MIP 영상을 얻어 표적 용적을 비율로써 분석하였다. 결 과: 1.5 cm, 3 cm, 6 cm 표적의 Ratio$_{helical}$은 각각 $32{\pm}14%$, $45{\pm}14%$, $58{\pm}13%$로 나타났고 4D CT로 얻은 Ratio$_{MIP}$는 각각 $98{\pm}8%$, $97{\pm}5%$, $95{\pm}1%$였다. 결 론: 4D CT의 MIP 영상에 묘사된 표적의 체적은 helical CT에서 얻은 체적과 비교할 때 그 궤적을 잘 반영해 주었다. 비록 작고 움직임이 큰 표적은, 예를 들어 1.5 cm 지름의 표적이 4 cm의 거리를 움직일 때, 예상되는 체적의 86%를 나타내어 실제보다 체적이 적게 평가될 수 있었으며, 다른 조건에서는 표적의 크기나 호흡에 의한 움직임에 대하여 체적의 $97.1{\pm}4.4%$를 반영했다. 특히 크기가 작아 신중한 주의를 요하는 초기 병기의 종양에 대하여, 호흡에 의한 움직임이 크고 호흡이 불안정한 경우에 MIP 영상을 이용하여 표적의 체적을 나타내는 것이 적절하다고 사료된다.

• 상하수도학회지
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• 제12권1호
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• pp.81-87
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• 1998

The possibility of collision of two particles slowly settling one after another in water can be described using the collision efficiency factor in differential sedimentation (${\alpha}_{DS}$). ${\alpha}_{DS}$ was found to be a function of several parameters particle size, particle size ratio, Hamaker constant, density of liquid and particle, gravity acceleration. Previous researches were limited to the case when there is no electric repulsion assuming that the suspension is destabilized. In this paper, ${\alpha}_{DS}$ is calculated for the stabilized condition. The relative trajectory of two particles are calculated including hydrodynamics, attraction and repulsion forces. Ionic strength and surface potential significantly affect the collision possibility of two settling particles. Depending on the surface potential and ionic strength, ${\alpha}_{DS}$ value is divided into three regions; stable, unstable and transition zone. ${\alpha}_{DS}$ increases as the ionic strength increases, and as the surface charge decreases. This result can be used to model both destabilized and stabilized suspension incorporating the collision efficiency factors of the other coagulant mechanisms such as fluid shear and Browian motion.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.1-9
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• 2013

This paper presents a new control algorithm for dynamic control of a unicycle robot. The unicycle robot motion consists of a pitch that is controlled by an in-wheel motor and a roll that is controlled by a reaction wheel pendulum. The unicycle robot doesn't have any actuator for a yaw axis control, which makes the derivation of the dynamics relatively simple. The Euler-Lagrange equation is applied to derive the dynamic equations of the unicycle robot to implement the dynamic speed control of the unicycle robot. To achieve the real time speed control of the unicycle robot, the sliding mode control and LQ regulator are utilized to guarantee the stability while maintaining the desired speed tracking performance. In the roll controller, the sigmoid-function based sliding mode controller has been adopted to minimize the chattering by the switching function. The LQR controller has been implemented for the pitch control to drive the unicycle robot to follow the desired velocity trajectory in real time using the state variables of pitch angle, angular velocity, angle and angular velocity of the wheel. The control performance of the two control systems form a single dynamic model has been demonstrated by the real experiments.