• 제목/요약/키워드: Rotational Machine

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터널식 전력구를 위한 순굴진율 모델 개발 및 이를 활용한 쉴드TBM 최적운전 조건 제안 (Development of penetration rate model and optimum operational conditions of shield TBM for electricity transmission tunnels)

  • 김정주;류희환;김경열;홍성연;정주환;배두산
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.623-641
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    • 2020
  • 터널식 전력구는 약 5 km 이내의 연장을 기계식 굴착장비인 밀폐형 쉴드TBM을 이용하여 건설된다. 공기지연 예방 및 적기가압을 위해서는 암반등급별 공사기간의 예측정확도를 향상시켜야하며, 투입된 장비의 성능을 고려한 최적운전이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 3.6 m급 쉴드TBM에 적합한 순굴진율 모델을 개발하고자 실대형 굴진시험을 수행하였다. 대표적인 일축압축강도에 대해서 소요추력과 커터헤드 회전속도를 바탕으로 약 100회의 실험을 수행하였다. 이에 풍화암, 연암, 경암분류에 따라 일축압축강도와 장비의 소요추력 조건이 고려된 연직력과 압입깊이 및 일축압축강도와 토크와의 상관관계를 제시하였다. 개발된 순굴진율 모델을 바탕으로 구동부 성능분석과 최적운전 조건에 대해 제시하였다. 본 연구결과를 통해 터널식 전력구 공사기간 단축 및 조기사용에 대한 사용자 편익증대를 기대할 수 있다.

퍼팅 스트로크에서 퍼터의 선 운동량 크기에 따른 볼의 이동 속도 변화에 관한 연구 (Ball Velocity Changes Depending on the Different Linear Momentum of Putter Head during the Putting Strokes)

  • 박진
    • 한국운동역학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.83-88
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    • 2007
  • The purpose of this study was to investigate the ball velocity changes depending on the different linear momentum of putter head. For this study, two different moving conditions(25cm free fall and 35cm free fall) of putter head were set. And two different types of ground conditions were used which are artificial grass green($180cm{\times}600cm{\times}1cm$) and glass green($40cm{\times}130cm{\times}1cm$). Movements of putter head and ball were recorded with 2 HD video cameras(60 Hz, 1/500s shutter speed). Small size control object($18.5cm{\times}18.5cm{\times}78.5cm$) was used in this study. Ball and putter head velocities were calculated by the First Central Difference Method(Hamill & Knutzen, 1995). Linear momentum of ball and putter head were calculated with mass and its velocities. Before impact, the velocity of the putter head of 35cm free fall was about 30% greater than that of the putter head of 25cm free fall. Linear momentum of putter head of 35cm free fall was about 0.355-0.364kg m/s and 25cm free fall was 0.251 kg m/s. After impact, putter head lost its linear momentum about 14-19% and adjusting time of putter head after impact would be 0.1 second. After 0.1 second, putter moved the route same as before impact. Maximum ball velocities were appeared 0.08s-0.10s after impact no matter what the ground conditions are. Ball velocities struck by 35cm free fall were 30 % faster than 25cm free fall. Linear momentum of ball struck by putter head was greater than that of expected amount because the moving ball has translational energy and rotational energy. Future study must treat three things. One is ball must struck by the different putters with different materials. Another is two-piece ball and three-piece ball should be used for the same condition studies. The other is height of center of rotation of club should be changed. In this study, the height of center of rotation of club head is 71cm from the ground. But recently many golfers used the long putter. Therefore next study should apply the different height of center of rotation of club head.

동결건조 분말고추장의 재수화시 리올로지 특성 (Rheological Properties of Rehydrated Suspensions of Freeze Dried Kochujang Powders)

  • 김석신;장규섭;윤한교;이상규;이신영
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.81-88
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    • 1987
  • 동결속도를 달리하여 제조한 2종의 동결건조 분말고추장 재수화 현탁액의 리올리지 특성을 원료고추장을 대조구로 온도 $25{\sim}60^{\circ}C$, 고형물 함량 $47{\sim}56^{\circ}C$, 전단속도 $0.1965{\sim}1.9650\;sec^{-1}$의 범위에서 Brookfield 단 원통 회전점도계로 측정하였다. 급속동결 분말고추장 및 완만동결 분말고추장의 재수화 현탁액과 원료고추장은 모두 항복치를 지닌 의가소성을 나타내고. 전단초기 20분까지 Tiu의 모델에 따라 2차 반응속도식으로 붕괴되는 thixotropic거동을 보여주였으며. 분말고추장 현탁액의 구조붕괴 속도가 원료고추장 보다 빨랐다. 평형구조변수는 전단속도에 크게 영향받지 않았으며 그 값은 세가지 시료 모두 비슷하였다. 급속동결분말고추장 및 완만동결 분말고추장의 재수화 현탁액과 원료고추장의 곁보기점도의 온도 의존성은 Arrhenius식과 일치하였으며. 활성화 에너지의 값은 가각 2.21, 2.18, $2.32\;Kcal/g{\cdot}mole $이었다. 세가지 시료의 점조도지수는 온도의 증가에 따라 감소하었으며, 고형물 함량의 증가에 따라 증가하였으나, 유동거동지수는 온두 및 고형물 함량에 거의 영향을 받지 않았다. 급속동결 분말고추장과 완만동결 분말고추장의 러올로지 성질은 큰 차이가 없었다.

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해상풍력 해저케이블 하역용 유압식 코일링 암 구조설계 및 해석 (Structural Design and Analysis of a Hydraulic Coiling Arm for Offshore Wind-turbine Submarine Cable)

  • 김명환;김동현;오민우
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • 본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 국산화 자체개발 내용 중 구조설계 및 해석결과 내용을 제시하였다. 상세 구조설계를 위해 3차원 CAD 프로그램을 이용하여 고 정밀도의 모델링을 수행하였고, 유한요소 기법을 이용하여 전산구조해석을 수행하였다. 코일링 암의 활용 목적에 맞추어 하역대상 케이블을 선박에서 케이블 탱크로 하역시 효과적으로 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러 부품을 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 원가절감을 달성하면서 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 장비 자체의 자중 및 하역 케이블 하중조건에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템의 과작동에 따른 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드의 운동 및 설치 지면의 경사도에 따른 전복 안전성 해석을 수행하였으며, 설치장소의 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 기존 수입품 코일링 암의 작동방식 개선과 독자적인 구조설계 및 해석 방법을 확립하였으며, 실제 국내 최초로 자체 개발된 제품의 현장설치 완료 및 하역작업의 효율적이고 정상적인 운영을 완료 및 검증하였다.

유한요소해석을 통한 특수차량용 선회베어링의 구조 안전성 평가 (Structural Stability Evaluation for Special Vehicle Slewing Bearing using Finite Element Analysis)

  • 서현수;이호준;안태수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.511-519
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    • 2021
  • 저고도 비행으로 접근하는 적 비행 체계를 신속한 대응 사격으로 제압하는 대공화기용 특수 차량에 차체와 포탑의 회전동력 전달에 선회 베어링이 적용되고 있다. 특수 차량의 전투 임무 수행 과정에서 포탑 하중과 사격 시 발생되는 충격 하중 등이 복합적으로 작용할 때 구조적 안정성이 확보되어야 성공적인 기능 발휘가 가능하다. 선회 베어링의 구성품 중 링기어, 롤러 및 와이어 레이스의 형상과 소재 특성을 고려하여 차량의 포탑 구동과 사격에 의해 작용하는 복합 하중에 대한 구성품의 안정성을 평가하고자 하였다. 안정성 평가를 위한 연구 방법으로는 공학 이론을 바탕으로 구성품의 강도 특성을 수치적 계산을 통해 살펴보고, 다음으로 상용 해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 구성 부품들에 대한 유한 요소 해석을 수행하였다. 이론적 해석과 유한 요소 해석 결과의 상호 비교 결과 매우 유사함을 확인할 수 있었다. 해석 중심으로 수행된 선회 베어링에 대한 구조 안정성 평가 결과로 보아 국산화 개발초기 예비 설계 단계에서 결정한 선회 베어링의 설계 강도가 충분함을 확인하였다.

Progress of Composite Fabrication Technologies with the Use of Machinery

  • Choi, Byung-Keun;Kim, Yun-Hae;Ha, Jin-Cheol;Lee, Jin-Woo;Park, Jun-Mu;Park, Soo-Jeong;Moon, Kyung-Man;Chung, Won-Jee;Kim, Man-Soo
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제2권3호
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    • pp.185-194
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    • 2012
  • A Macroscopic combination of two or more distinct materials is commonly referred to as a "Composite Material", having been designed mechanically and chemically superior in function and characteristic than its individual constituent materials. Composite materials are used not only for aerospace and military, but also heavily used in boat/ship building and general composite industries which we are seeing increasingly more. Regardless of the various applications for composite materials, the industry is still limited and requires better fabrication technology and methodology in order to expand and grow. An example of this is that the majority of fabrication facilities nearby still use an antiquated wet lay-up process where fabrication still requires manual hand labor in a 3D environment impeding productivity of composite product design advancement. As an expert in the advanced composites field, I have developed fabrication skills with the use of machinery based on my past composite experience. In autumn 2011, the Korea government confirmed to fund my project. It is the development of a composite sanding machine. I began development of this semi-robotic prototype beginning in 2009. It has possibilities of replacing or augmenting the exhaustive and difficult jobs performed by human hands, such as sanding, grinding, blasting, and polishing in most often, very awkward conditions, and is also will boost productivity, improve surface quality, cut abrasive costs, eliminate vibration injuries, and protect workers from exposure to dust and airborne contamination. Ease of control and operation of the equipment in or outside of the sanding room is a key benefit to end-users. It will prove to be much more economical than normal robotics and minimize errors that commonly occur in factories. The key components and their technologies are a 360 degree rotational shoulder and a wrist that is controlled under PLC controller and joystick manual mode. Development on both of the key modules is complete and are now operational. The Korean government fund boosted my development and I expect to complete full scale development no later than 3rd quarter 2012. Even with the advantages of composite materials, there is still the need to repair or to maintain composite products with a higher level of technology. I have learned many composite repair skills on composite airframe since many composite fabrication skills including repair, requires training for non aerospace applications. The wind energy market is now requiring much larger blades in order to generate more electrical energy for wind farms. One single blade is commonly 50 meters or longer now. When a wind blade becomes damaged from external forces, on-site repair is required on the columns even under strong wind and freezing temperature conditions. In order to correctly obtain polymerization, the repair must be performed on the damaged area within a very limited time. The use of pre-impregnated glass fabric and heating silicone pad and a hot bonder acting precise heating control are surely required.

등속성 검사를 통한 견관절 전방 불안정 환자와 정상인의 회전력 비교 (Comparison of Rotational Strength in Shoulders with Anterior Instability and Normal Shoulders Using Isokinetic Testing)

  • 이동기;김태권;이진혁;이대희;정웅교
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제15권2호
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    • pp.79-85
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    • 2012
  • 목적: 견관절 전방불안정 환자는 탈구에 대한 불안감 및 탈구시의 통증 등 다양한 원인으로 정상적인 운동 및 활동을 하지 못할 것으로 예상할 수 있으나 이에 대한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 견관절 전방불안정 환자와 정상인 사이의 내회전 및 외회전력에 대해 등속성 근력 검사를 시행하여 전방불안정 환자에서 나타나는 회전력의 변화를 살펴보고자 하였다. 대상 및 방법: 2009년 3월부터 2010년 2월까지 우측 우세수의 견관절 전방 불안정 진단 하에 수술적 치료를 시행한 환자 중 수술 전 등속성 근력 검사를 시행한 환자 13명을 대상으로 하였고, 견관절의 전방불안정 증상이 없는 정상 성인 15명을 대조군으로 설정하였다. 대상군 및 대조군 모두 남성이었으며 두 군간의 평균 연령, 신장, 체중, 체질량 등의 차이는 없었다. 등속성 근력 검사는 Biodex system (Biodex Medical Systems, Shirley, NY, USA)을 사용하여 60 deg/sec, 180 deg/sec 의 각속도로 견관절의 외회전력 및 내회전력의 체중보정 최대우력 (peak torque)과 총 일량을 측정하였고, 외회전, 내회전 최대우력비율 및 운동피로도를 계산하였다. 두 군간에 각 측정치를 비교하여 전방 불안정 환자의 회전력의 특징을 분석하였다. 결과: 불안정증이 없는 좌측 견관절의 등속성 회전근력은 양군 사이에 모든 측정치에서 차이가 없었다. 우측 견관절의 등속성 근력 검사결과 내회전력은 전방 불안정환자와 정상 대조군 간 모든 각속도에서 최대우력 및 총 일량 사이에 유의한 차이가 없었다. 외회전력의 체중보정 최대우력과 총 일량은 전방불안정 환자에서 60 deg/sec 및 180 deg/sec 두 각속도에서 모두 정상 대조군에 비하여 감소되었고, 외회전력/내회전력의 최대우력비율 역시 통계적 차이가 있었다. 운동피로도는 외회전력, 내회전력 모두 양 군간에 의미 있는 차이는 없었다. 결론: 견관절 전방불안정 환자는 견관절의 외회전력이 감소되어 있고 내회전-외회전력의 균형이 소실되어 있으나 근피로도는 정상으로 판단되며 이는 견관절 탈구 환자의 보존적 치료나 재활에 있어 고려해야 할 것으로 생각된다.