• Title/Summary/Keyword: Preliminary conceptual design

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Influence of stiffened hangers on the structural behavior of all-steel tied-arch bridges

  • Garcia-Guerrero, Juan M.;Jorquera-Lucerga, Juan J.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제32권4호
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    • pp.479-495
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    • 2019
  • In tied-arch bridges, the way the arch and the deck are connected may become crucial. The deck is usually suspended from hangers made out of steel pinned cables capable of resisting axial forces only. However, a proper structural response may be ensured by fixing and stiffening the hangers in order to resist, additionally, shear forces and bending moments. Thus, this paper studies the effect of different pinned and stiffened hanger arrangements on the structural behavior of the tied-arch bridges, with the intention of providing designers with useful tools at the early steps of design. Longitudinally and transversally stiffened hangers (and the effect of hinges at the hangers and their locations) are studied separately because the in-plane and the out-of-plane behavior of the bridge are uncoupled due to its symmetry. As a major conclusion, regarding the in-plane behavior, hangers composed of cables (either with vertical, $Nielsen-L\ddot{o}hse$ or network arrangements) are recommended due to its low cost and ease of erection. Alternatively, longitudinally stiffened hangers, fixed at both ends, can be used. Regarding the out-of-plane behavior, and in addition to three-dimensional arrangements of cables, of limited effectiveness, transversally stiffened hangers fixed at both ends are the most efficient arrangement. A configuration almost as efficient and, additionally, cheaper and easier to build can be achieved by locating a hinge at the end corresponding to the most flexible structural element (normally the arch). Its efficiency is further improved if the cross-section tapers from the fixed end to the pinned end.

Unified calculation model for the longitudinal fundamental frequency of continuous rigid frame bridge

  • Zhou, Yongjun;Zhao, Yu;Liu, Jiang;Jing, Yuan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제77권3호
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    • pp.343-354
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    • 2021
  • The frequencies formulas of the bridge are of great importance in the design process since these formulas provide insight dynamic characteristics of the structure, which guides the designers to parametric analyses and the layout of the bridge in conceptual or preliminary design. Continuous rigid frame bridge is popular in the mountainous area. Mostly, this type of bridge was simplified either as a girder or cantilever when calculating the frequency, however, studies showed that the different configuration of the bridge made the problem more complex, and there is no unified fundamental calculation pattern for this kind of bridge. In this study, an empirical frequency equation is proposed as a function of pier's height, stiffness of pier and the weight of the structure. A unified fundamental frequency formula is presented based on the energy principle, then the typical continuous rigid frame bridge is investigated by finite element method (FEM) to study the dynamic characteristics of the structure, and then several key parameters are investigated on the effect of structural frequency. These parameters include the number, position and stiffness of the tie beam. Nonlinear regression analyses are conducted with a comprehensive statistical study from plenty of engineering structures. Finally, the proposed frequency equation is validated by field test results. The results show that the fundamental frequency of the continuous rigid frame bridge increases more than 15% when the tie beams are set, and it increases with the stiffness ratio of tie beam to pier. The results also show that the presented unified fundamental frequency has an error of 4.6% compared with the measured results. The investigation can predicate the approximate longitudinal fundamental frequency of continuous ridged frame bridge, which can provide reference for the seismic response and dynamic impact factor design of the pier.

다 매체 시대에 있어서 디자인 용어 변천에 관한 연구 (A Study on the Change of Design Terms in Multimedia Age)

  • 김효진;나건
    • 디지털융복합연구
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    • 제16권2호
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    • pp.361-366
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    • 2018
  • 본 연구는 다양한 매체 변화와 시대 흐름에 따른 디자인 용어의 사전적, 법률적, 학문적, 대중적 변천을 4가지 측면으로 살펴보고, 현대 디자인 용어 사용의 기본 체계를 마련하는 데 목적이 있다. 이는 디자인 용어의 본질적 의미에 대한 이해를 바탕으로 디자인 산업과 타 산업 간의 통용 가능한 디자인 용어 사용 및 기본 방향성 토대를 마련하기 위함이다. 연구방법으로는 디자인 용어의 사전적 정의를 먼저 살펴본 후, 인터넷 검색엔진을 통해 디자인 용어의 현재 활용성 검토를 진행하고, 전문가 인터뷰를 통해서 현대적 디자인 용어의 기준을 이해한 후 디자인 용어 정의 재정립 방향성을 도출하였다. 본 연구 결과는 디자인 용어의 시대적 개념적 변천에 대한 새로운 지표 기준을 제공했다는 데 의의가 있다. 향후에는 디자인 학계와 관련 있는 산업계로 연구 범위를 확대하여 디자인 공통 용어에 대한 지속적인 연구를 진행하고 또한 다양한 의견 수렴을 통해 전문적이면서도 대중적인 디자인 개념 정립에 힘써야 할 것이다.

초고층 건축물 외벽 청소로봇 운용을 위한 가이드레일 개념(안) 개발 (Conceptual design development of Guide Rail for Cleaning Robot in Curtain Wall Facade of Skyscraper)

  • 김창한;한재구;김균태
    • 한국건축시공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.220-229
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    • 2012
  • 매년 초고층 건축물 관련 프로젝트가 증가하고 있으며, 초고층 건축물의 높이가 증가함에 따라 시공법과 함께 유지관리 방법도 기존방식과는 큰 차이를 보이고 있다. 또한 유지관리 업무 중 가장 빈번하게 수행되는 외벽 청소작업을 보다 안전하게 작업하기 위한 근본적인 대책으로 청소작업의 자동화 및 기계화가 요구되고 있다. 그리고 초고층에서 발생되는 돌풍 등 외부환경의 영향에 대응할 수 있는 방법으로 가이드레일 청소로봇 시스템이 제기되고 있다. 따라서 본 연구는 초고층 건축물 외벽 청소작업의 자동화 및 기계화를 위한 선행연구로써, 외벽 청소로봇 운용을 위한 가이드레일 기본단위유닛 도출과 가이드레일 개념(안)을 개발하는 것이다. 이를 통하여 초고층 건축물 외벽 청소로봇운용을 위한 선행연구이며, 운용에 필요한 최적의 가이드레일 최종설계의 기반을 마련하고자 한다.

전지를 이용한 에너지저장시스템 개발 (The Development of Battery Energy Storage System)

  • 고요;엄영창;김윤호
    • 에너지공학
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    • 제2권1호
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    • pp.104-113
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    • 1993
  • 전력수요의 지속적인 증가와 부하율이 점차 낮아짐에 따라 전력사용을 합리적이고 경제적으로 운용할 필요가 있다. 이를 위하여는 고속응성과 분산배치가 가능한 전력저장 시스템의 전력계통에의 적용 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 배경에서 전력저장 전지시스템의 전력계통에의 적용 가능성을 확인하기 위하여 시뮬레이터 형태의 20 kVA 전력저장 전지시스템의 설계, 제작 및 그 특성시험을 수행한 결과를 기술하였다. 전력저장 전지시스템은 전력을 직류로 저장하는 전지부와 전력을 직 ·교류 변화하고 계통과 연계하는 직·교변환부 그리고 이를 제어하는 제어부로 구성되어 있다. 전지부에서는 전력저장용의 새로운 연축전지 시스템을 설계·제작하였으며, 직·교변환부에서는 양방향 인버터 시스템을 적용하여 전지에의 충전과 방전을 글일 시스템으로 하여 충전기와 인버터 기능을 동시에 수행하도록 하였다. 또한 4상한 운전을 가능하게 하여 무효전력보상 기능도 수행하도록 하였다. 이 시스템은 MW시스템의 시뮬레이터 형태로 제작된 것으로 이 연구로부터 얻은 특성 시험 결과를 바탕으로 MW 시스템의 개념설계가 가능하다. 앞으로 전력저장 전지시스템은 수십 MW 시스템까지 구축될 전망이어서 본 연구는 이를 위한 준비 단계라고 할 수 있다.

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노후공동주택 세대수증가형 리모델링 사업의 기획단계 사업성평가 모델 개발 (Development of a Feasibility Evaluation Model for Apartment Remodeling with the Number of Households Increasing at the Preliminary Stage)

  • 고원경;윤종식;유일한;신동우;정대운
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.22-33
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    • 2019
  • 정부에서는 공동주택 노후화 문제에 대응하여 공동주택 리모델링 활성화를 위한 법과 제도를 꾸준히 개정 발전시켜왔다. 그러나 이러한 노력에도 불구하고 아직까지 세대수증가형 리모델링은 활성화되지 못하고 있다. 그 이유로 다양한 문제점이 있지만, 본 연구에서는 리모델링 사업 초기단계에 합리적인 사업성 분석과 의사결정을 위한 도구가 없다는 문제점에 주목하여 리모델링 사업성평가 모델을 제시하였다. 일반적으로 사업성(수익성) 판단은 리모델링 설계안 도출 이후에 이루어지기 마련인데, 리모델링 사업을 추진하기 위한 의사결정은 초기 추진위 단계에서 결정되기 때문에 기획단계 사업성 분석 모델이 필요하다. 이에 따라 기존의 단지정보와 자문 및 연구를 통해 도출한 리모델링 사업변수들을 이용하여 공사비, 사업비, 금융비, 일반분양수입비를 산출하였고, 이를 활용하여 투자수익률과 조합원 분담금을 개략적으로 산출할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 또한 개발된 초기단계 사업성 분석모델을 3개의 기추진 사례에 적용하여 모델의 적용성을 검증하였다. 비록 3개의 사례에 적용하였으나, 모델의 예측값과 실제 사례값의 오차는 5%이하로 본 모델의 적용성은 상당히 높다고 볼 수 있다. 향후 사례수를 늘려가면서 모델의 적용성을 높여간다면 실무에서 활용 가능한 유용한 tool이 될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서 개발된 개략 사업성 평가 모델은 입주민들의 빠른 의사결정을 지원하여 원활한 사업추진이 가능하게 할 것이며, 모델이 지역별로 다양하게 적용된다면 세대수증가형 리모델링사업 가능단지들의 규모를 파악하고 이를 지원하는 지자체의 정책 수립에도 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

휴대전화 초기설계에서 형태인자 선정에 대한 감성공학 평가방법론 (Emotion and Sensibility Engineering Appraisal Methodology for Selecting FormFactor in Early Mobile Phone Design)

  • 차성운;이경수;조현승;김민수
    • 감성과학
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    • 제9권1호
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    • pp.27-38
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    • 2006
  • 휴대전화 개발의 기획 단계에서 가장 중요한 고려사항 중 하나는 제품의 전략과 목적에 맞는 적절한 형태인자의 선정이며 현재까지는 주로 직관적이고 정성적인 방법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 형태인자 선정의 체계적이고, 합리적 방안을 제시하고자, 감성 형용사를 이용하는 평가 방법론을 제안하였다. 우선 공리설계를 사용하여 개념적 형태인자를 검증하고, 검증된 형태인자의 설계파라미터에 감성형용사를 그룹핑 한다. 그 후 디자이너에게 선정된 형태인자와 그룹화된 감성형용사를 제시하면, 디자이너는 예비 디자인을 수행하고, 그 디자인은 설문조사를 통해 평가 및 분석된다. 이와 같은 일련의 프로세스의 적용결과, 공리설계와 감성공학(감성형용사)의 결합으로 제품의 목적에 적합한 형태인자 디자인을 선정할 수 있었으며 향후 휴대전화 개발에 있어 형태인자 이외의 중요 인자의 선정에도 확대 적용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

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효능기대증진 프로그램을 적용한 운동요법 프로토콜 개발 - 제 2 형 당뇨병 환자를 중심으로 - (The Development of Exercise Therapy Protocol Applied to an Efficacy Expectation Promoting Program in Type 2 Diabetes Mellitus Patients)

  • 황애란;김춘자
    • 기본간호학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.366-378
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    • 2000
  • Type 2 Diabetes Mellitus patients have chronic metabolic disorder and they need self care for their lifetime. But most Diabetes Mellitus patients don't know how to do a self care due to the lack of adequate support from health care professionals. It has been reported that lack of exercise therapy compliance guide is very important one. This study was conducted to develop an exercise therapy protocol applied to an efficacy expectation promoting program based on Bandura's self efficacy model for type 2 Diabetes Mellitus patients. Firstly, a conceptual framework was developed through efficacy expectation promoting Program based on Bandura's self efficacy model. In order to identify the contents of program and to design a preliminary protocol, a with the consultation experts was made. A clinical validity was tested using twenty type 2 Diabetes Mellitus patients who received follow-up care regularly through the diabetic out-patient clinic from October, 1998 to May, 2000. After this process, the final protocol was developed. The results of this study are summarized as bellows : The final exercise therapy protocol applied to an efficacy expectation promoting program for type 2 Diabetes Mellitus Patients consists of individualized exercise test and prescription, a small booklet relating personal experience with Diabetes Mellitus and a telephone coaching program for 12 weeks on performance accomplishment, vicarious experience and verbal persuasion, which are all induction modes of efficacy expectation. It is concluded that the exercise therapy protocol applied to an efficacy expectation promoting program is applicable to type 2 diabetes mellitus. And this exercise therapy protocol could show a positive effect on the exercise compliance of Diabetes Mellitus patients.

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발사체 추진기관 가압시스템 개발 사례 연구 (Study on the Development Trend of Pressurization System for Propulsion System of Launch Vehicle)

  • 신동순;김병훈;한상엽
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.721-724
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    • 2011
  • 터보펌프에서 발생 가능한 cavitation을 동반하지 않으면서 추진제를 요구하는 압력과 유량으로 연소기에 공급하기 위해서는 추진제 탱크에 저장된 추진제를 가압하는 시스템이 필요하다. 가압시스템은 선가압과 주가압으로 분류할 수 있으며, 본 연구에서는 주가압 시스템에 대해서만 언급한다. 추진제탱크 가압 방식에는 가압가스 생성방법과 공급 방법으로 나눌 수 있으며, 가압가스 생성방법으로는 비활성가스 및 극저온 산화제를 기화시켜 추진제탱크에 공급하는 방법이 있다. 본 연구에서는 가압시스템의 분류와 가압 방식에 따른 장단점을 비교하였으며, 특히 발사체에서 사용하고 있는 가압방식 중에서 임펄스 제어방식의 원리와 가압시스템의 특성을 기술한다. 또한 가압시스템의 구성요소인 열교환기의 형상과 구조 및 각 열교환기의 특징에 대하여 설명한다. 본 자료는 발사체 개발단계에서 가압시스템의 기본요구조건 도출과 개념설계 단계에서 활용할 수 있다.

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천수용 다기능 해양폐기물 수거시스템 개발(PART II : 시스템 구성 및 성능시험) (Development of Multi-purpose Marine Wastes Cleaning Systems for the Shallow Waters(PART II : System Development and Performance Evaluation))

  • 조용진;문일성;신명수;유정석;강창구
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.62-67
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    • 2002
  • 본 연구는 '천수용 다기능 해양폐기물 수거시스템 개발(PART I 초기 개념설계)'의 후속연구로서, 천수용 다기능 해양폐기물 수거시스템의 시스템 구성 및 성능시험 결과에 대하여 논한다(조[2003]). 수거깊이 15미터 이내의 항내 침적폐기물의 수거를 위한 다관절 수거시스템과 100미터 이내의 예인식 수거시스템이 개발되었다(해양수산부[2001]). 다관절 수거시스템은 부유폐기물, 침적 잔여폐기물의 수거, 작업의 고효율화를 위한 스틸와이어커터 시스템도 포함이 되어 다기능화 되어있다. 이 시스템의 시제품을 제작하여 수심이 낮은 해역에서 실해역 시운전을 수행, 시스템의 성능검증을 수행하였다. 결과로서, 개발된 시스템은 안전하고 원활하게 작동되어 시스템의 타당성을 입증하였다.

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