• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.1999-2010
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• 2023

Undesirable flapping motion of discs can cause the failure of swing check valves in nuclear passive safety systems. Time-resolved particle image velocimetry (PIV) was employed to investigate the flow characteristics around a free-to-rotate plate and the motion response, with the Reynolds numbers, based on the hydraulic diameter of the channel, from 1.32 × 10⁴ to 3.95 × 10⁴. Appreciable flapping motion (±3.52°) appeared at the Reynolds number of 2.6 × 10⁴ with the frequency of 5.08 Hz. In the low-Reynolds-number case, the plate showed negligible flapping. In the high-Reynolds-number case, the deflection angle increased with reduced flapping amplitude. The torque from the fluid determined the flapping amplitude. In the low-Reynolds-number case, Karman vortices were absent. With increasing Reynolds numbers, Karman vortices developed behind the plate with larger deflection angles. Strong interaction between the wake flow from the leading and trailing edge of the plate was observed. Based on power spectrum density (PSD) analysis, the vortex shedding frequency coincided with the flapping frequency, and the amplitude was positively correlated to the strength of the vortices. Proper orthogonal decomposition (POD) modes evince that, in the case of appreciable motion, coherent structures exhibited a larger spatial scale, enhancing the magnitude of the external torque on the plate.

• 한국자기학회지
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• 제25권6호
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• pp.189-197
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• 2015

최근 차량의 연비규제 강화로 인해, 기존 내연기관의 차량 부품 구동방식이 유압방식 대신 전동방식으로 대체되어 가고 있다. 이러한 부품의 대표적인 예가, Electronic Power Steering(EPS)이며, 현재 대부분의 차량에 적용되고 있다. EPS의 핵심 부품으로서는 전동기가 있으며, EPS의 조향감 개선 및 진동/소음 저감을 위해 전동기의 Cogging torque 및 Torque Ripple 저감이 요구된다. 일반적으로 Cogging torque 및 Torque ripple을 저감하기 위해서, 고정자 또는 회전자에 스큐를 적용한다. 본 연구에서는 고정자에 스큐가 적용된 Bushless PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 설계 방법 및 해석방법에 대해 소개한다. 고정자 skew가 적용된 EPS용 PMSM에 대해 초기 설계를 진행하고, RSM(Response Surface Methodology)을 이용한 최적설계를 수행한다. 유한요소해석을 통해 역기전력, Inductance, Load torque 등의 성능을 확인한다. 마지막으로 시제품 제작 및 실험을 통해 설계 방법에 대한 신뢰성을 검증한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.170-178
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• 2011

본 논문에서는 MEMS 센서와 블루투스 무선 통신 모듈을 이용하여 교량 모니터링을 위한 무선 계측 시스템 개발에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 MEMS 센서의 가속도 측정 범위 및 주파수 응답 범위 성능을 검증하기 위한 실험을 수행하여 교량 계측에 적합성 여부를 판단하였다. 실험 결과, 고성능의 압전형 가속도 센서에 비하여 동적 범위와 측정 주파수 범위의 성능은 낮으나 30Hz 미만의 저주파수 대역 측정에는 무리가 없을 것으로 판단한다. 그리고 최대 통신 거리 측정 결과, 280m정도의 성능을 가지고 있음을 확인하였다. 마지막으로 개발된 무선 가속도 센서 시스템을 공용중인 교량에 설치한 후, 교통하중에 의한 진동데이터를 획득하여 교량의 동특성을 실시간 분석하였다. 분석결과는 대상교량의 FE 해석결과와 비교를 통하여 무선 가속도 센서 시스템의 성능을 평가하였다. 실험 결과, MEMS 센서와 블루투스 무선 통신 모듈을 이용하여 개발한 무선 가속도 센서는 교량과 같은 저주파수 진동특성을 갖는 건설구조물의 계측에 효과적으로 사용할 수 잇을 것으로 판단된다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제5권2호
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• pp.225-237
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• 2018

The difficulties of satellite vibration testing are due to the commonly expressed qualification requirements being incompatible with the limited performance of the entire controlled system (satellite + interface + shaker + controller). Two features cause the problem: firstly, the main satellite modes (i.e., the first structural mode and the high and low tank modes) are very weakly damped; secondly, the controller is just too basic to achieve the expected performance in such cases. The combination of these two issues results in oscillations around the notching levels and high amplitude beating immediately after the mode. The beating overshoots are a major risk source because they can result in the test being aborted if the qualification upper limit is exceeded. Although the abort is, in itself, a safety measure protecting the tested satellite, it increases the risk of structural fatigue, firstly because the abort threshold has been already reached, and secondly, because the test must restart at the same close-resonance frequency and remain there until the qualification level is reached and the sweep frequency can continue. The beat minimum relates only to small successive frequency ranges in which the qualification level is not reached. Although they are less problematic because they do not cause an inadvertent test shutdown, such situations inevitably result in waiver requests from the client. A controlled-system analysis indicates an operating principle that cannot provide sufficient stability: the drive calculation (which controls the process) simply multiplies the frequency reference (usually called cola) and a function of the following setpoint, the ratio between the amplitude already reached and the previous setpoint, and the compression factor. This function value changes at each cola interval, but it never takes into account the sensor signal phase. Because of these limitations, we firstly examined whether it was possible to empirically determine, using a series of tests with a very simple dummy, a controller setting process that significantly improves the results. As the attempt failed, we have performed simulations seeking an optimum adjustment by finding the Least Mean Square of the difference between the reference and response signal. The simulations showed a significant improvement during the notch beat and a small reduction in the beat amplitude. However, the small improvement in this process was not useful because it highlighted the need to change the reference at each cola interval, sometimes with instructions almost twice the qualification level. Another uncertainty regarding the consequences of such an approach involves the impact of differences between the estimated model (used in the simulation) and the actual system. As limitations in the current controller were identified in different approaches, we considered the feasibility of a new controller that takes into account an estimated single-input multi-output (SIMO) model. Its parameters were estimated from a very low-level throughput. Against this backdrop, we analyzed the feasibility of an LQG control in cancelling beating, and this article highlights the relevance of such an approach.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1993년도 춘계학술대회논문집; 한국과학연구소, 21 May 1993
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• pp.35-39
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• 1993

항공기의 플러터 현상을 예방키 위한 개발시의 주요 공학적 임무로는 플러 터 해석, 풍동 플러터 시험, 실기체에 대한 지상진동시험 및 비행 플러터 시 험이 있다. 이들 업무는 군용 항공기의 경우에는 군사 규격서, 민간 항공기 의 경우는 FAR 규정 등에 항공기 개발 및 개조시에는 필히 수행토록 명시 되어 있으며, 특히 개발항공기의 인증을 받기 위해서는 초도 비행전까지 필 수적으로 완료되어야 하는 업무이다. 이중 항공기 지상진동시험은 개발항공 기의 초도 비행전에 실기체를 대상으로 하는 구조 동특성 규명시험으로써 플러터 해석 모델의 정확도를 입증하고 그 해석모델을 수정하거나 개선시키 는데 필요한 구조의 동특성 변수들을 실험적으로 규명하는 시험이다. 이 시 험은 개발된 항공기의 초도비행허가를 획득하고 비행속도제한을 설정키 위 해서 초도비행 직전에 초도 개발 비행기를 대상으로 필수적으로 수행되어야 하는 필수적 시험이다. 이에 따라 개발된 항공기의 전기체 지상진동시험을 수행하였고, 시험데이터의 모달해석을 하였다. 이 시험을 수행하기 위해 3개 의 가진기를 사용하였고, 모두 159개의 지점에서 주파수응답 함수를 얻었다. 최대 48 채널의 데이터 획득시스템을 사용하였으므로, 네번에 걸쳐 측정위치 를 옮겨 전체데이타를 획득하였다. 지상진동 시험의 최종해석 결과는 유한요 소 모델의 유효성을 검토하는데 사용되었고, 시험 데이타를 이용한 가진응답 해석(Forced Response Analysis)을 통하여 비행플러터 시험시에 사용되는 플러터 가진기의 위치선정 및 가진력의 크기를 결정하는데 이용하였다.ncy)가 저주 파수대로 천이(Lower Shift)하는 현상이 나타났으며, 일정한 작업량이라도 작업중량을 줄이고 작업 빈도를 높여서 작업할 경우에 이러한 현상이 더욱 두드러졌다. 작업시간의 경과에 따른 MVIS의 감소 현상은 작업빈도가 높고 비대칭형 작업일 때 가장 크게 나타났다. 총손실을 줄이고, 상대적 비용절감효과를 갖게할 수 있다고 하였다. 따라서 본 연구에서는 성인 여성기성복의 치수적합성을 높이기위하여 출산 후 중년에 접어 들면서 체형이 변화되는 것을 고려하여 연령을 분류하고(18세-34세, 30세-51세), 각 연령 집단에 따른 체형을 각각 3가지로 분류하였다. 이에 따라 의복 생산시의 총손실을 줄이기위한 상의, 하의생산시 필요한 부위별 최적규격치 간격을 제시하였다.적인 기능으로 보여지는 것에 좁혀서 작업능력의 연령증가 변화에 대하여다원적 평가를 하는 것이 실제적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 인간이 가지고 있는 다수의 기능중에서 수지교 치성과 연령증가와의 관계를 조사한다. 만약 연령증가 만으로 수지교치성을 평가 할 수 없는 경우에는 어떠한 요인이 수지기민성의 변화에 영향을 미치는가를 검토한다.t list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제54권1호
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• pp.169-188
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• 2015

This study presents the effects of the spatial variation of ground motions in a hard rock site on the seismic responses of a base-isolated nuclear power plant (BI-NPP). Three structural models were studied for the BI-NPP supported by different number of lead rubber bearing (LRB) base isolators with different base mat dimensions. The seismic responses of the BI-NPP were analyzed and investigated under the uniform and spatial varying excitation of El Centro ground motion. In addition, the rotational degrees of freedom (DOFs) of the base mat nodes were taken to consider the flexural behavior of the base mat on the seismic responses under both uniform and spatial varying excitation. Finally, the seismic response results for all the analysis cases of the BI-NPP were investigated in terms of the vibration periods and mode shapes, lateral displacements, and base shear forces. The analysis results indicate that: (1) considering the flexural behavior of the base mat has a negligible effect on the lateral displacements of base isolators regardless of the number of the isolators or the type of excitation used; (2) considering the spatial variation of ground motions has a substantial influence on the lateral displacements of base isolators and the NPP stick model; (3) the ground motion spatial variation effect is more prominent on lateral displacements than base shear forces, particularly with increasing numbers of base isolators and neglecting flexural behavior of the base mat.

• 한국음향학회지
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• 제36권4호
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• pp.247-253
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• 2017

일반적으로 내화물의 진동특성은 등방성 재료로 가정한 후 확인한다. 하지만 실제로 내화물은 특정 방향으로 가압 성형하여 제조되기 때문에 이방성 재료특성을 보인다. 따라서 본 연구에서는 내화물을 정방정계 대칭성으로 가정하고, 유한요소프로그램을 이용해 너비, 길이, 높이 방향에 대한 주파수 응답을 얻었다. 해석결과의 타당성은 실제 측정결과의 비교를 통해 검증하였다. 주파수 응답을 기반으로, 충격방향기법을 이용하여 내화벽돌의 세 방향의 두께를 추정하였다. 실험을 통해 찾은 두께와 실제 두께와의 최대 오차율은 5 % 미만으로 확인되었다. 이를 통해 내화물과 같은 이방성 재료 두께 측정 시 충격반향기법의 효용성을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.1-10
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• 2008

Taft N21E 지진파를 사용하여 1:12 축소된 모델로 여러번의 진동대 실험을 저층부 2개층에 비틀림과 연층을 가지는 17층 고층 철근콘크리트 건물에 대해 지진 거동을 조사하기 위해 수행했었다. 이 거동의 주요 특징은 (1) 연약 골조가 거대한 비탄성 변형을 받은 후 변형이나 비틀림에서 비틀림 모드까지 현저한 진동의 갑작스런 변화, (2) 이러한 모드 변화에 따른 비틀림 강성의 갑작스런 증가, (3) 비틀림 모드에서 월의 요곡(warping) 거동, 그리고 (4) 진동대 거동의 반대 방향에만 생기는 전도모멘트 양상을 보여주었다. 본 연구에서는 이러한 성과를 Perform3D라는 비선형 해석 프로그램을 사용하여 위 특성을 모사하기 위해 노력하였다. 이 소프트웨어에서 가용한 비선형 모델과 함께 그의 장점과 단점을 해석 및 실험 결과의 비교를 통해 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권3호
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• pp.283-290
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• 2024

In this study, a survey on the coexistence of offshore wind farm and fishing activities in Gochang, Gunsan, and Buan's fishermen in the southwest sea of shore wind farm was carried out witn an aim of examining the factors that should be considered when coexisting. A questionnaire was composed after referring to domestic and foreign literature data on examples of coexistence. The questionnaire was issued through direct visits. Frequency analysis and cross-analysis were used for survey response results, and IBM SPSS Statistics ver. 26 was used for statistical processing. As a result of analyzing a total of 84 questionnaires, the perception of the coexistence of offshore wind and fishing activities was the same by 50.0% positive and negative, respectively. As a result of cross-analysis by region, significant differences were found (p <0.039). Gochang fishermen showed a high negative perception of the coexistence of offshore wind and fishing activities at 62.1%, with the main reason being that fishing resources are expected to decrease due to the influence of noise, vibration, and current generated from offshore wind farm facilities. In Gunsan, negative perception of coexistence was high at 57.7%. This was mainly attributed to the impossibility to operate in the offshore wind farm due to the nature of the fishery. On the contrary, in the case of Buan, 69.0% of the positive perception of coexistence was high 'because fishermen were dissatisfied with the current coexistence plan (policy)'. According to previous studies, 91.8% of domestic fishing methods show the possibility of fishing activities in offshore wind under caution, so it is concluded that research should be conducted to coexist with offshore wind and fishing activities as in foreign countries for smooth installation of offshore wind and continuous fishing activities.

• 대한조선학회지
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• 제27권2호
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• pp.63-77
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• 1990

자동차운반선(自動車運搬船)에 있어서 주기관(主機關), 프로펠러, 파랑(波浪) 등의 기진력은 갑판-차량연성계(甲板-車輛聯成系)에 매우 예민한 동적거동(動的擧動)을 유발시키고 있다. 갑판-차량연성계(甲板-車輛聯成系)에 대해서 자유진동(自由振動) 및 동적응답(動的應答)의 포괄적 해석(解析)뿐 아니라 설계변경(設計變更) 또는 진동특성(振動特性)의 최적화(最適化)를 위해 재해석(再解析)이 요구되는 경우가 많음으로 부분계(部分系)의 진동특성(振動特性)을 합성(合成)하는 방법(方法)이 추구되고 있다. 이와 같은 방법은 재해석(再解析)시 변경(變更)된 부가계(附加系)의 진동특성(振動特性)만 재계산(再計算)하고 나머지 부분계(部分系)에 대한 것들은 그대로 다시 이용할 수 있어 매우 효율적이다. 갑판-차량연성계(甲板-車輛聯成系)에 대해 갑판(甲板)은 직사각형보강판(直四角形補剛板), 필러는 지지(支持)스프링, 거어더 또는 웨브는 Euler보, 적재차량(積載車輛)은 2점지지(點支持) damped spring-mass system으로 간주하고 receptance방법에 의해 복합적(複合的) 구조계(構造系)의 자유진동(自由振動)을 해석(解析)하는 방법(方法) 및 두가지 효율적 계산운용방법(計算運用方法)을 제시하고, 또 receptance개념에 준하는 support displacement transfer ratio를 정의하고 이를 이용해서 갑판주연(甲板周緣)의 변위기진(變位起振)에 대한 동적응답(動的應答)을 해석(解析)하는 방법(方法)을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 방법의 정도(精度) 및 계산효율(計算效率)의 탁월성은 일련의 수치계산예(數値計算例) 및 실험(實驗)에 의해 확인되었다.