• 제목/요약/키워드: Surface Equation of State

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조정 확장 칼만 필터를 이용한 동적 전기 임피던스 단층촬영법 (Dynamical Electrical Impedance Tomography Based on the Regularized Extended Kalman Filter)

  • 김경연;김봉석;강숙인;김민찬;이정훈;이윤준
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권5호
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    • pp.23-32
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    • 2001
  • 전기 임피던스 단층촬영법은 표적의 경계면에서 여러 개의 전극을 통하여 전류를 주입하고 저항률의 함수로써 경계면에 유기되는 전압을 구하고, 경계면에 유기된 전압 값으로부터 표적 내부의 저항률 분포를 추정하여 표적의 영상을 복원하는 비교적 새로운 영상복원법이다. 본 논문에서는, 상태방정식과 측정방정식으로 구성되는 동적 모델에 기초하여, 시간에 따라 변하는 저항률 분포를 온라인으로 추정하기 위해 확장 칼만 필터를 이용한 전기 임피던스 단층촬영법의 영상복원 알고리즘을 제안하였다. 또한, Tikhonov 조정 기법에 근거한 제약조건을 비용함수에 추가하여 역문제의 부정치성을 완화시켰다. 제안된 영상복원 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 16 채널에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 시간에 따른 표적의 저항률 분포의 변화가 심한 경우에도 비교적 양호한 복원성능을 나타내었다.

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베어링 편심도와 자세각에 따른 저어널 베어링의 윤활효과 (Lubrication Effect of Journal Bearing according to its Eccentricity and Attitude Angle)

  • 김종도;왕일군;윤문철
    • 한국기계가공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.88-95
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    • 2015
  • The thickness of adsorbed molecular layers is the most critical factor in studying thin-film lubrication, and it is the most essential parameter that distinguishes thin-film from thick-film lubrication analysis. The thin film between the shaft and bearing surface within a very narrow gap was considered. The general Reynolds equation has been derived for calculating thin-film lubrication parameters affecting the performance of the circular journal bearing. Investigation of the load-carrying capacity and pressure distribution for the journal bearing considering the adsorbed layer thickness has been carried out. A Reynolds equation appropriate for the journal bearing is used in this paper for the analysis, and it is discussed using the finite difference method of the central difference scheme. The parameters, such as eccentricity and attitude angle, are used for discussing the load-carrying capacity of the journal bearing. The results reported in this paper should be applied to analysis of the journal bearing with different lubrication factors. The steady-state analysis of the journal bearing is conducted using the Reynolds model under thin-film lubrication conditions. For a journal bearing, several parameters, such as a pressure, load capacity, and pressure components of the bearing can be obtained, and these results can be stored in a sequential data file for later analysis. Finally, their distribution can be displayed and analyzed easily by using the MATLAB GUI technique. The load-carrying capability of the journal bearing is observed for the specified operating conditions. This work could be helpful for the understanding and research of the mechanism of thin-film lubrication.

수상선박의 위치 및 자세제어시스템 설계에 관한 연구 : 강인제어기법에 의한 관측기 설계 (Dynamic Positioning Control System Design for Surface Vessel: Observer Design Based on H Control Approach)

  • 김영복
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1171-1179
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    • 2012
  • 본 논문에서는 선박운동제어를 위한 제어시스템 설계문제에 대해 고찰한다. 특히 강인한 추종성능을 가진 2자유도 서보계 설계법을 이용하여 선박의 위치 및 자세제어를 위한 제어기를 설계하고, 실험 등의 실제적인 제어시스템 구축시 센서로부터 모든 정보를 획득할 수 없으므로 이에 필요한 상태를 추정하기 위한 관측기 설계 문제에 대해 고려하고 있다. 그래서 본 논문에서는 실제 상태정보와 추정된 상태정보와의 오차를 최소화하도록 $H_{\infty}$ 오차 바운드를 설정하는 기법으로 관측기의 이득을 구한다. 특히 $H_{\infty}$ 오차 바운드를 만족하는 관측기가 존재하기 위한 조건을 LMI형식으로 변환하여 표현함으로써 관측기 이득 계산을 효율적으로 수행하여 최적의 이득을 구할 수 있음을 보이고 시뮬레이션을 통해 그 유용성을 확인한다.

금속사출 유동선단온도에 영향을 미치는 주요 인자들의 상호관계 및 반응표면분석 (Interaction Factors and Response Surface Analysis on the Factors Influencing the Flow Front Temperature at Metal Injection Mold)

  • 김명호;윤희석
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.248-255
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    • 2013
  • The objective of this study is to optimize the Metal Injection Molding(MIM) process with design of experiments(DOE) and numerical analysis. To derive the optimal process condition, experiment or numerical analysis was performed under various process conditions. To analyze the interaction among influential factors contributing to the temperature at flow front and response surface in MIM, both central point and axial point were added to the full factorial design with 2 levels and 5 factors and then their impacts on response variable in 43 experimental conditions were analyzed and the significance was evaluated. As a result, sprue, runner, and gate were completely filled in about 0.247 seconds after injection, the front part of the green body was filled in about 0.3344 seconds, the green body except gate, etc changed to almost solid state in about 3.29 seconds, the Packinging pressure was completed in about 6.29 seconds, and the green body inside and outside and sprue, etc became solid in 13.2 seconds. The impact of individual or reciprocal action of factors on the temperature at flow front was analyzed through regular probability, test statistics, main effect, and interaction effect. As a result, of a total of 31 combinations of factors, 9 unit factors and reciprocal actions were significant, and the screening was also possible. A proper regression equation was drawn with regression analysis and response surface design on the response variable of temperature at flow front, and the applicability could be verified.

Slope Failure Surface Using Finite Element Method

  • Ahn, Tae-Bong
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.27-40
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    • 1999
  • 사면안정해석을 수행하기 위하여 많이 사용하는 한계평형방법은 일정한 가정을 하여 안전율을 평형에 필요한 응력과 흙의 전단강도의 비로 정의하여 대상사면의 안전율을 구한다. 유한요소법을 이용한 사면안정해석방법은 응력상태를 유한요소법으로 구한 후 원호나 대수나선형등의 일정한 모양의 사면 파괴선을 가정하여 반복적으로 최소안전율을 구한다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용한 사면안정해석방법을 개발하여 사면의 가장 취약한 부분을 따라 파괴선이 발생하도록 하였다. 이것은 요소내의 국부안전율과 파괴각을 고려하여 사면파괴선을 자동적으로 구할 수 있도록 함으로써 가능한데 이 방법은 임의의 파괴선을 가정할 필요가 없으며 절편에 작용하는 힘에 대하여 가정을 할 필요가 없고 임의의 모양의 파괴선을 구할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 개발된 해석방법을 검증하기 위하여 가상의 사면, 자연사면, 그리고 댐사면에 적용하여 실무에서 많이 사용하는 한계평형방법 프로그램인 STABL5M과 SLOPE/W과 비교 평가하였다.

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인공위성 고도계 해상풍 검증과 해상상태편차와의 관련성 - 이어도, 마라도, 외연도 해상풍 관측치를 중심으로 - (Validation of Sea Surface Wind Speeds from Satellite Altimeters and Relation to Sea State Bias - Focus on Wind Measurements at Ieodo, Marado, Oeyeondo Stations)

  • 최도영;우혜진;박경애;변도성;이은일
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.139-153
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    • 2018
  • 해상풍은 장기간동안 인공위성 산란계와 마이크로파 복사계를 주로 활용하여 관측되어왔다. 반면 위성 고도계 산출 풍속 자료의 중요성은 산란계의 탁월한 해상풍 관측 성능으로 인해 거의 부각되지 않았다. 인공위성 고도계 풍속자료는 해수면고도를 산출하기 위한 해상상태편차(sea state bias) 보정항의 입력 자료로서 활용됨에 따라 높은 정확도가 요구된다. 본 연구에서는 인공위성 고도계(GFO, Jason-1, Envisat, Jason-2, Cryosat-2, SARAL) 풍속을 검증하고 오차 특성을 분석하기 위하여 이어도 해양과학기지와 마라도, 외연도 해양기상부이의 풍속 자료를 활용하여 2007년 12월부터 2016년 5월까지 총 1504개의 일치점 자료를 생성하였다. 해양실측 풍속에 대한 고도계 풍속은 $1.59m\;s^{-1}$의 평균 제곱근오차와 $-0.35m\;s^{-1}$의 음의 편차를 보였다. 해양실측 풍속에 대한 고도계 해상풍 오차를 분석한 결과 고도계 해상풍은 풍속이 약할 때 과대추정되며 풍속이 강할 때 과소추정되는 특징을 보였다. 위성-실측 자료 간의 거리에 따른 고도계 풍속 오차를 분석한 결과 구간별 오차의 최댓값과 최솟값의 차는 거리에 따라 점차 증가하였다. 고도계 풍속의 정확도 향상을 위하여 분석된 오차 특성을 기반으로 보정식을 유도한 후 고도계 풍속을 보정하였다. 보정 전후의 풍속자료를 활용하여 해상상태편차를 산출하였으며 Jason-1의 해상상태편차에 대한 해상풍 오차 보정의 영향을 확인하였다.

카올리나이트 KGa-2 (표준 점토)의 인산염 흡착-탈착 특성 (Phosphate Adsorption-Desorption of Kaolinite KGa-2 (Source Clay))

  • 조현구;최재호;문동혁;김순오;도진영
    • 한국광물학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.117-127
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    • 2008
  • 카올리나이트 KGa-2 (표준 점토)의 인산염 흡착-탈착 특성을 규명하기 위하여 벳치(batch) 흡착 실험을 실시하였으며, 흡착 상태를 알아보기 위하여 ATR-FTIR (Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared) 분광분석을 실시하였다. 인의 함량은 UV-VIS-IR 분광분석 기를 사용하여 측정하였으며, 이 때 파장은 820 nm를 이용하였다. pH 4에서 pH 9 범위 내에서 카올리나이트 KGa-2의 인산염 흡착량은 pH가 증가하면 대체적으로 증가하는 경향을 나타내지만, 인산염 농도에 따라 매우 다른 형태를 보여준다. 카올리나이트 KGa-2의 인산염 흡착 특성은 랑미어 흡착등온선, 템킨 흡착등온선, 프로인드리히 흡착등온선 순으로 잘 부합하며, 랑미어 최대 흡착능은 $204.1{\sim}256.5\;mg/kg$, 평균간은 232.5 mg/kg으로서, 카올리나이트 KGa-1b에 비하여 높은 인산염 흡착능을 가진다. 카올리나이트에 흡착된 대부분의 인산염이 탈착되기보다, 광물 내에 고착되는 경향을 나타내지만 이에 대해서는 후속적인 실험이 필요한 것으로 판단된다. ATR${\sim}$FTIR 스펙트럼에서 카올리나이트에 의한 흡수피크의 위치가 인 피크와 거의 중첩되고, 카올리나이트에 의한 흡수 피크의 강도가 인 피크에 비하여 월등히 크기 때문에 카올리나이트에 흡착된 인에 의한 피크를 카올리나이트 자체에 의한 피크로부터 분리하는 것이 거의 불가능하였다.

온도와 시간을 주요 변수로 한 냉장 돈육에서의 native isolated Listeria monocytogenes에 대한 성장예측모델 (Predictive Growth Model of Native Isolated Listeria monocytogenes on raw pork as a Function of Temperature and Time)

  • 홍종해;심우창;천석조;김용수;오덕환;하상도;최원상;박경진
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.850-855
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    • 2005
  • 본 연구는 냉장돈육에서의 식중독 원인균이면서 냉장온도에서 성장이 가능한 병원성균인 L. monocytogenes에 대한 적절한 위생관리를 제시하기 위하여 포장돈육 작업장 원료돈육에서 분리된 야생균주 L. monocytogenes 이용하여 돈육포장공정 및 유통조건에서의 L. mnocytogenes에 대한 성장예측모델을 제시하고자 실시하였다. 성장실험은 온도 5, 10, 15, $20^{\circ}C$ 시간은 0, 1, 2, 3, 18, 48, 120시간에서 실시하였으며, 이를 바탕으로 온도별 Gompertz value인 A, C, B, M의 값과 Growth kinetic인 exponential growth rate(EGR), generation time(GT), lag phase duration(LPD), maximum population density(MPD)를 산출하였다. GT, LPD는 온도가 상승할수록 그 값이 점점 낮아지는 경향을 나타났으며, EGR의 경우는 반대로 온도가 높아질수록 점점 높아지는 경향을 나타냈다. Gompertz value중 B와 M 값을 이용하여 온도를 주요 control factor로 선정한 반응표면분석(Response surface analysis)을 실시하여 온도에 따른 다항식을 산출하였고 이 식을 Gompertz 식에 적용하여 온도와 시간에 따른 냉장돈육에서의 L. monocytogenes에 대한 성장정도를 예측할 수 있는 성장예측모델을 제시하였다. 개발된 성장예측모델에 대한 검증은 GT, LPD, EGR에 대한 실험값과 예측값의 비교를 통하여 실시하였으며, 그 결과 GT, LPD, EGR 모두 통계적으로 유의하게 나타났다(p<0.01). 따라서 이 모델은 risk assessment 중 exposure assessment를 위한 성장예측모델로 충분히 이용가능 한 것으로 보이며, 추후 냉장돈육 위성관리기준에 대한 과학적 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

열오염 혼합 거동 해석을 위한 수평 2차원 유한요소모형 (Horizontal 2-D Finite Element Model for Analysis of Mixing Transport of Heat Pollutant)

  • 서일원;최황정;송창근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권6B호
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    • pp.507-514
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    • 2011
  • 본 논문에서는 하천에 유입되는 열 오염물질의 혼합거동을 분석하기 위해 2차원 수심 평균된 이송-분산방정식에 유한요소법을 적용하여 수치 모형을 개발하였다. 유한요소법의 여러 수치기법 중 SUPG법을 적용하였으며, 복잡한 하천경계를 보다 정확히 재현할 수 있도록 삼각 및 사각 요소망의 혼용이 가능하도록 하였다. 열 오염물질의 거동을 표현하기 위해서 열 교환을 묘사하는 반응항을 평형온도와 수온과의 차이에 비례하는 식으로 나타내고, 열교환 계수 및 평형온도에 따라 수온의 변화가 적용되도록 방정식을 구성하였다. 모형의 검증을 위하여 직사각형 수로에 선원으로 연속주입하여 얻은 수치해와 1차원 정상상태의 해석해를 비교하였다. 비교결과 수치해와 해석해의 결과가 서로 일치하는 것으로 밝혀졌다. 모형의 현장적용을 위해 상수원 보호구역인 팔당댐 하류부터 잠실수중보까지 22.5 km 구간을 대상영역으로 하였다. 구리하수처리장 방류수에 의한 수온 변화를 모의한 결과 수질측정망 측정자료와 비교적 비슷한 경향이 나타났다. 본 연구에서 개발한 수치모형이 열 오염원 유입으로 인한 수온 변화를 잘 표현하는 것을 알 수 있었다.

VAD공정 관련 회전하는 원판으로의 입자 부착 (Particle deposition on a rotating disk in application to vapor deposition process (VAD))

  • 송창걸;황정호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권1호
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    • pp.61-69
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    • 1998
  • Vapor Axial Deposition (VAD), one of optical fiber preform fabrication processes, is performed by deposition of submicron-size silica particles that are synthesized by combustion of raw chemical materials. In this study, flow field is assumed to be a forced uniform flow perpendicularly impinging on a rotating disk. Similarity solutions obtained in our previous study are utilized to solve the particle transport equation. The particles are approximated to be in a polydisperse state that satisfies a lognormal size distribution. A moment model is used in order to predict distributions of particle number density and size simultaneously. Deposition of the particles on the disk is examined considering convection, Brownian diffusion, thermophoresis, and coagulation with variations of the forced flow velocity and the disk rotating velocity. The deposition rate and the efficiency directly increase as the flow velocity increases, resulting from that the increase of the forced flow velocity causes thinner thermal and diffusion boundary layer thicknesses and thus causes the increase of thermophoretic drift and Brownian diffusion of the particles toward the disk. However, the increase of the disk rotating speed does not result in the direct increase of the deposition rate and the deposition efficiency. Slower flow velocity causes extension of the time scale for coagulation and thus yields larger mean particle size and its geometric standard deviation at the deposition surface. In the case of coagulation starting farther from the deposition surface, coagulation effects increases, resulting in the increase of the particle size and the decrease of the deposition rate at the surface.