• 대한인간공학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.169-181
• /
• 2017

Objective: The aim of this study was to explore the influence of outdoor weather conditions on subjective responses during physical activity. Background: The largest difference between indoor and outdoor conditions is the existence of the sun. The heat load from the sun has an influence on the heat gain of the human body and the intense degree of solar radiation affected thermal comfort. Method: Thirty eight people were exposed to a range of climatic conditions in the UK. Weather in England does not have extremely hot and cold temperature, and the current study was conducted under warm (summer and autumn) and cool (spring and summer) climates. Measurements of the climate included air temperature, radiant temperature (including solar load), humidity and wind around the subjects. Subjective responses were taken and physiological measurements included internal body temperature, heart rate and sweat loss. Results: This study was conducted under four kinds of environmental conditions and the environmental measurement was performed in September, December, March, and June. The values for sensation, comfort, preference, and pleasantness about four conditions were from 'neutral' to 'warm', from 'not uncomfortable' to 'slightly comfortable', from 'slightly cooler' to 'slightly warmer', and from 'neither pleasant nor unpleasant' and 'slightly unpleasant', respectively. All subjective responses showed differences depending on air temperature and wind speed, and had correlations with air temperature and wind speed (p<0.05). However, subjective responses showed no differences depending on the radiant temperature. The combined effects of environmental parameters were showed on some subjective responses. The combined effects of air temperature and radiant temperature on thermal sensation and pleasantness were significant. The combined effects of metabolic rate with air temperature, wind speed and solar radiation respectively have influences on some subjective responses. In the case of the relationships among subjective responses, thermal sensation had significant correlations with all subjective responses. The largest relationship was shown between preference and thermal sensation but acceptance showed the lowest relationship with the other subjective responses. Conclusion: The ranges of air temperature, radiant temperature, wind speed and solar radiation were $6.7^{\circ}C$ to $24.7^{\circ}C$, $17.9^{\circ}C$ to $56.6^{\circ}C$, $0.84ms^{-1}$ to $2.4ms^{-1}$, and $123Wm^{-2}$ to $876Wm^{-2}$ respectively. Each of air temperature and wind speed had significant relationships with subjective responses. The combined effects of environmental parameters on subjective responses were shown. Each radiant temperature and solar radiation did not show any relationships with subjective responses but the combinations of each radiant temperature and solar radiation with other environmental parameters had influences on subjective responses. The combinations of metabolic rate with air temperature, wind speed and solar radiation respectively have influences on subjective responses although metabolic rate alone hardly made influences on them. There were also significant relationships among subjective responses, and pleasantness generally showed relatively high relationships with comfort, preference, acceptance and satisfaction. Application: Subjective responses might be utilized to predict thermal stress of human and the application products reflecting human subjective responses might apply to the different fields such as fashion technology, wearable devices, and environmental design considering human's response etc.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제34권9호
• /
• pp.5-17
• /
• 2018

2017년 11월 15일 경상북도 포항시 흥해읍에서 5.4 규모의 지진으로 논, 공원 또는 도로 등지에서 액상화로 인해 모래와 물이 지표면으로 분출되는 현상이 국내에서 처음으로 발생하였다. 본 연구에서는 포항지역 논에서 분출한 모래를 채취한 다음, 이를 2 종류로 분류하여 이에 대한 반복직접단순전단시험을 실시하였다. 포항모래의 상대밀도에 따른 액상화 거동을 연구하기 위해 느슨하거나 조밀한 상태로 모래를 재성형한 다음 구속응력 100kPa 또는 200kPa를 가한 후 정현파의 반복전단응력을 가하였다. 또한 실제 포항지역에서 계측된 지진파를 실험기기에 입력하여 액상화 발생 여부를 연구하였다. 정현파를 사용한 전단시험 결과 느슨한 시료의 전단저항응력비는 0.12-0.14, 조밀한 시료는 0.17-0.21정도로 조밀한 모래의 액상화 저항력이 느슨한 상태보다 42-50% 정도 높게 나타났다. 모래 종류 및 구속응력보다는 모래의 상대밀도가 액상화 저항력에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실지진파를 이용한 전단시험 결과는 구속응력에 관계없이 느슨한 모래의 경우는 2회, 조밀한 모래는 3회 정도의 반복입력 시 액상화가 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제33권2호
• /
• pp.121-128
• /
• 2020

본 논문에서는 고속열차-차륜-레일-지반부의 상호작용에 따른 지반부의 변위장과 가속도장의 분포양상을 연구하고자 하였다. 이를 위해 고속열차 주행을 실제 차륜으로 모형하여 차륜-레일간의 연직접촉과 사행동에 의한 횡접촉을 모사하고, 이동질량해석을 근간으로 하였다. 이 때 지반부는 Modified Drucker-Prager 모델을 이용하여 상면 지반부의 비선형 거동을 부여하고 이에 따른 변위, 가속도의 변화를 탄성지반의 거동과 비탄성지반의 거동을 상호 비교하였다. 이를 통해, 실제 지반거동과 가까운 변위와 가속도 범위를 예측하고자 하였다. 이 때 지반부의 von-Mises응력과 등가소성변형도를 검토하고, 각 파괴면에서의 등가소성변형도, 전체 체적변형도 등을 검토하였다. 이동질량을 이용한 차륜-레일 접촉부의 수직응력, 횡압, 종방향 구속압 등의 시간이력에 따른 응력변화도 검토하였다. 비선형 지반모델의 경우 탄성 지반모델에 비해 열차 주행에 따른 변위 차이는 크지 않는 반면에 가속도의 경우는 큰 감소를 발생시키는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.23-36
• /
• 2019

본 논문에서는 블록식 보강토옹벽의 현장계측을 통해 곡선부 보강영역의 변형특성을 분석하였다. 보강토공법은 설계 및 시공이 증가하여 실생활에서 쉽게 접할 수 있게 되었으나, 곡선부의 균열 및 붕괴사례가 빈번히 발생하여 안전에 대한 중요성이 대두되고 있다. 이러한 붕괴원인은 곡선부에 대한 연구 부족과 설계기준의 미흡, 경제성과 공기단축에 의한 시공성 결여, 충분하지 못한 다짐 공간 등에 있다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존 설계 및 시공 기준을 검토하고 블록형 보강토옹벽 곡선부 사고사례를 통해 원인을 분석하였으며, 실제 시공된 블록형 보강토옹벽의 현장계측을 통해 직선부와 곡선부의 거동을 비교 분석하고 곡선부 보강영역의 변형특성을 확인하였다. 그 결과, 먼저 곡선부의 수평변위가 직선부와 비교하여 볼록형에서 최대 90%, 오목형에서 최대 60% 높게 나타났으며, 다음으로 곡선부 보강영역에서 볼록형의 경우 보강토옹벽 중심에서 수평방향으로 H/2구간에서 최대변위를 보이며 H까지의 영향범위를 나타내었으며, 오목형의 경우 중심에서 최대변위를 보이며 수평방향으로 H/4구간에서 최소변위를 확인하였다. 이러한 결과로 형태에 따른 곡선부의 영향범위와 현장적용을 위한 보강영역의 재정립이 필요하다고 판단되며, 본 연구결과가 이를 위한 기초 자료로서 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.593-601
• /
• 2021

축류팬은 여러 산업분야에서 사용되며, 환기 및 제연을 목적으로 사용하는 송풍기의 핵심 요소이다. 유체 운동을 이용하는 축류팬의 연구는 공력성능에 대한 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 연구 대상은 100마력의 송풍기에 사용되는 축류팬이며, 직경 1800 mm의 대형 송풍기이다. 송풍기의 축류팬은 블레이드, 허브, 허브 캡, 보스로 구성되어 있으며, 블레이드와 허브는 중요한 구성부품이다. 공력성능에 많은 영향을 미치는 블레이드에 대한 설계는 공력성능 예측 프로그램을 이용해 3차원 점 데이터를 추출하여 이를 3D 모델링 형상을 생성하게 된다. 중요 구성부품이 절삭가공을 이용해 가공하게 되면 제품의 수정이 용이하다. 하지만, 블레이드와 허브는 다이캐스팅이나 중력주조를 통해 제작하는 환경으로 인해 금형 제작 전에 구조안전에 대한 연구가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 축류팬 정격운전속도와 그 이상의 운전속도에서 주요 구성부품에 대한 구조안전성에 대한 특성과 취약부위에 대한 해석결과는 최대응력과 안전계수를 통해 검증하고 설계시 반영된 여유간극은 블레이드의 회전과 다른 부품과의 간섭 여부를 확인하기 위해 변위 결과를 도출하여 축류팬의 구조안전성에 대해 검증하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권3C호
• /
• pp.149-158
• /
• 2008

본 연구에서는 수치해석을 통하여 국내 해상 장대교량의 기초로 사용된 대구경 현장타설말뚝의 거동특성을 분석하고 외부 강관케이싱에 의한 말뚝의 지지력 증진효과를 검증하고자 한다. 직경이 다른 3종류의 현장타설말뚝에 대하여 1) 외부강관이 없는 경우, 2) 외부강관이 있는 경우 그리고 3) 외부강관과 콘크리트가 일체화 거동을 하는 경우 등 3가지 모델을 설정하고 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 강관과 콘크리트사이에는 경계면 요소(interface)를 적용하였으며, 지반 및 하중조건은 현장의 조건을 사용하였다. 각 모델에 대한 세부적인 변위 및 응력분석을 통하여 강관합성 현장타설말뚝의 거동특성을 파악하였다. 수치해석결과 본 해석에서 선정한 대구경 현장타설말뚝의 경우 외부강관을 구조재로 고려하는 경우 동일 하중조건에 대한 수평변위 및 수직변위가 각각 32~37%와 15~19% 정도 감소되는 것으로 나타났다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
• /
• 제11권1호
• /
• pp.83-103
• /
• 2024

Adhesive bonding is currently widely used in many industrial fields, particularly in the aeronautics sector. Despite its advantages over mechanical joints such as riveting and welding, adhesive bonding is mostly used for secondary structures due to its low peel strength; especially if it is simultaneously exposed to temperature and humidity; and often presence of bonding defects. In fact, during joint preparation, several types of defects can be introduced into the adhesive layer such as air bubbles, cavities, or cracks, which induce stress concentrations potentially leading to premature failure. Indeed, the presence of defects in the adhesive joint has a significant effect on adhesive stresses, which emphasizes the need for a good surface treatment. The research in this field is aimed at minimizing the stresses in the adhesive joint at its free edges by geometric modifications of the ovelapping part and/or by changing the nature of the substrates. In this study, the finite element method is used to describe the mechanical behavior of bonded joints. Thus, a three-dimensional model is made to analyze the effect of defects in the adhesive joint at areas of high stress concentrations. The analysis consists of estimating the different stresses in an adhesive joint between two 2024-T3 aluminum plates. Two types of single lap joints(SLJ) were analyzed: a standard SLJ and another modified by removing 0.2 mm of material from the thickness of one plate along the overlap length, taking into account several factors such as the applied load, shape, size and position of the defect. The obtained results clearly show that the presence of a bonding defect significantly affects stresses in the adhesive joint, which become important if the joint is subjected to a higher applied load. On the other hand, the geometric modification made to the plate considerably reduces the various stresses in the adhesive joint even in the presence of a bonding defect.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제47권2호
• /
• pp.100-106
• /
• 2014

The present study investigated variations in soil microbial communities by fatty acid methyl ester (FAME) and the chemical properties at 24 sites of upland soils in Gyeongnam Province. The electrical conductivity of the soil under potato cultivation was significantly higher than those of the red pepper and soybean soils (p < 0.05). The gram-negative bacteria community in potato soil was significantly lower than those in the garlic and soybean soils (p < 0.05). The communities of actinomycetes and arbuscular mycorrhizal fungi in the red pepper soil were significantly higher than those in the potato soil (p < 0.05). In addition, the cy17:0 to 16:$1{\omega}7c$ ratio was significantly lower in red pepper, soybean, and garlic soils compared with potato soil, indicating that microbial stress decreased. Consequently, differences in soil microbial community were highly associated with cultivated crop species, and this might be resulted from the difference in soil chemical properties.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제21권2호
• /
• pp.87-93
• /
• 2017

Many studies are conducted in several fields for fragility analysis of structures or elements which is a probabilistic seismic safety analysis in consideration with uncertainty of seismic loading. It is hard to directly conduct fragility analysis for an infrastructure with social importance due to its size. Therefore, a fragility analysis for an infrastructure mainly conducted in element level or conducted with scaled model built in accordance with similarity law. In this article, fragility analysis for prototype and scaled model of reinforced concrete column was conducted with numerical models which had been updated by the results of shaking table test and pseudo dynamic test. As a result, response stress from the numerical analysis result of prototype model was higher than that from scaled model due to different stiffness ratios between steel and concrete. However, the probability of failure for scaled model was higher than that for prototype model because failure criteria for scaled model was down due to similarity law. Also it was evaluated that probability of failure by using log normal standard deviation of response stresses by spectrum matched accelerograms was more reliable than probability of failure by using existing coefficient of variation normally used.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제7권6호
• /
• pp.75-80
• /
• 2016

악골기형에 따른 외과적 치료방법은 상악골 또는 하악골을 직접 늘리거나 줄이는 방식을 이용한다. 골신장술(distraction osteogenesis)은 열성장한 악골에 치밀뼈절단술(corticotomy)을 시행한 후, 골신장기(jaw bone distractor)를 사용하여 간헐적인 힘을 골에 부과하며 골의 길이를 늘여주는 대표적인 방법이다. 그러나 이러한 골신장기는 피부를 관통한 채 골에 고정되기 때문에, 비심미적이며 감염이나 흉터 등의 많은 문제점이 발생한다. 이 연구에서는 구내형 골신장기(intraoral jaw bone distractor) 개발을 위해 유한요소분석을 시행하여 핵심구동부의 안정성을 시뮬레이션한 후, 골신장기를 제작하였다. 융합연구를 통하여 향후 무선형 골신장기를 제작하기 위한 기반 자료를 구축하였으며, 관련 자료는 골신장술의 근본적인 문제점을 해결할 수 있는 가능성을 제시하며, 제반 기술은 다양한 의료기기 개발 기술에 활용될 수 있다