에너지 균형조건을 고려하여 중형 태양광 추진 고고도 장기체공 무인기의 다분야 통합 최적설계를 수행하였다. 무인기의 공력 모델로 Vortex Lattice Method (VLM)를 사용하였으며 Cruz가 제안한 중량분석 모델로서 비행체 중량을 추정하였다. 비행체의 세로 정안정성 확보를 위하여 꼬리날개의 부피비를 고정하고 정안정성을 확보할 수 있도록 꼬리날개의 위치를 결정하였다. 태양전지, 축전지, 비행 고도 등 사용가능한 에너지와, 비행체의 필요에너지를 비교하여 24시간 지속비행 가능성을 결정하였다. 태양 입사 에너지는 북위 $36^{\circ}$의 여름을 기준으로 하였으며, 주간비행 중 태양에너지를 이용한 상승비행으로 확보한 위치에너지를 이용하여 야간 비행에 필요한 에너지를 보충하였다. 이를 바탕으로, 무인기의 주요 치수, 중량 분포 최적 설계와 장기체공을 실현할 수 있는 비행전략을 제시하였다.
To address the problems caused by the strong coupling of an airbreathing hypersonic vehicle's airframe and propulsion to the integrated control system design, an integrated airframe-propulsion model is established, and the coupling characteristics between the aircraft and engine are analyzed. First, the airframe-propulsion integration model is established based on the typical nonlinear longitudinal dynamical model of an air-breathing hypersonic vehicle and the one-dimensional dual-mode scramjet model. Thrust, moment, angle of attack, altitude, and velocity are used as transfer variables between the aircraft model and the engine model. The one-dimensional scramjet model can accurately reflect the working state of the engine and provide data to support the coupling analysis. Second, owing to the static instability of the aircraft model, the linear quadratic regulator (LQR) controller of the aircraft is designed to ensure attitude stability and height tracking. Finally, the coupling relationship between the aircraft and the engine is revealed through simulation examples. The interaction between vehicle attitude and engine working condition is analyzed, and the influence of vehicle attitude on engine safety is considered. When the engine is in a critical working state, the attitude change of the aircraft will not affect the engine safety without considering coupling, whereas when coupling is considered, the attitude change of the aircraft may cause the engine unstart, which demonstrates the significance of considering coupling characteristics.
색광에 대한 쥐노래미 Hexagrammos otakii의 행동을 조사하기 위하여, 2가지씩의 서로 다른 색광을 조합하여 수조의 양단에서 동시에 광자극을 가했을 때의 반응을 주간과 야간으로 구분 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 수조내에서의 쥐노래미의 구간별분포곡선은 양단구조에 다소 많이 모여 대체로 U자형이 되었다. 2. 양색광원쪽에서의 평균분포차는 6.00%(0.50~20.80%)였고, 주간(4.68%)보다 야간(7.31%)에 더컸다. 3. 쥐노래미가 잘 모이는 색광은 주간에는 백색, 황색, 적색, 청색의 순이며 야간에는 적색, 황색, 청색, 백색의 순으로 나타났다. 4. 조명시간의 경과에 따른 집어율의 변화는 적었으며 비교적 안정하게 변동했다. 5. 두가지 색광에 대한 집어율의 차는 비교적 뚜렷하였다.
청소년 자살률이 점차 증가하고 있는 가운데, 한국청소년패널데이터(KYPS)를 활용하여 청소년이 인식하는 부모, 친구, 교사, 지역사회와의 관계와 자살충동간 인과관계를 확인하고 이에 대한 성별차이를 분석하였다. 두 가지 중요한 발견은 다음과 같다: 첫째, 전년도(t-1) 부모지지, 친구지지, 교사지지, 지역사회지지, 자살충동의 수준이 높을수록 다음 해(t)의 같은 요인의 수준이 모두 높았다. 둘째, 각 지지 요인과 자살충동간 교차경로에서 유의한 성별차이가 발견된 모형은 부모지지와 친구지지 모형이었다. 두 모형 모두 중학교 3학년의 부모(친구)지지의 수준이 높을수록 고등학교 1학년의 자살충동이 낮아짐을 발견하였다. 본 연구를 통해 자살충동의 내적역동이 시간의 흐름에도 불구하고 일관성을 지니므로 주변인과의 관계, 지지 등과 같은 개인 외적 요인의 긍정적 효과에 주목해야 할 필요성과 함께 약한 인과관계를 보였던 교사, 지역사회 지지를 강화시켜 청소년의 자살충동을 감소시킬 수 있는 방법을 강구해야 할 것을 제언하였다.
백색광에 대한 문치가자미 Limanda yokohamae의 행동을 조사하기 위하여, 빛의 세기가 서로 다른 6가지 백색인공광원으로 광자극을 주어 그에 대한 반응을 주간과 야간으로 구분 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 광자극에 대한 수조내의 구간별분포곡선은 대체로 W우형이 되었으나, 빛의 세기에 따라 그 형태가 다소 차이가 있었다. 2. 수중조도가 높아짐에 따라 광원에서 멀리 떨어지는 경향을 나타냈으며 주야간의 차이가 다소 있었다. 3. 집어율이 최대가 되는 수중조도(적정조도)는 주간에 1.9 lux($1.2{\sim}2.9lux$), 야간에 0.7lux ($0.5{\sim}1.1lux$)로서 주간에 더 높았다. 4. 조명시간의 경과에 따른 집어율의 변화는 적어 안정하게 변동하였으며, 주간보다 야간의 집어율이 더 높았다.
Many ships in voyage experience weight and buoyancy distribution change by various reasons such as change of sea water density and waves, weather condition, and consumption of fuel, provisions, etc . The weight and buoyancy distribution change can bring the ships out of allowable trim, heeling angle. In these case, the ships should adjust trim and heeling angle by shifting of liquid cargo or ballasting, deballasting of ballast tanks for recovery of initial state or for a stable voyage. But, if the adjustment is performed incorrectly, ship's safety such as longitudinal strength, intact stability, propeller immersion, wide visibility, minimum forward draft cannot be secured correctly. So it is required that the adjustment of trim and heeling angle should be planned not by human operators but by optimization computer algorithm. To make an optimized plan to adjust trim and heeling angle guaranteeing the ship's safety and quickness of process, Uk! combined mechanical analysis and optimization algorithm. The candidate algorithms for the study were heuristic algorithm, meta-heuristic algorithm and uninformed searching algorithm. These are widely used in various kinds of optimization problems. Among them, heuristic algorithm $A^\ast$ was chosen for its optimality. The $A^\ast$ algorithm is then applied for the study. Three core elements of $A^\ast$ Algorithm consists of node, operator, evaluation function were modified and redefined. And we analyzed the $A^\ast$ algorithm by considering cooperation with loading instrument installed in most ships. Finally, the algorithm has been applied to tanker ship's various conditions such as Normal Ballast Condition, Homo Design Condition, Alternate Loading Condition, Also the test results are compared and discussed to confirm the efficiency and the usefulness of the methodology developed the system.
대공간 구조시스템의 하나인 스페이스 프레임 구조는 종횡의 부재가 3차원적으로 연결되어 입체적으로 외부 힘에 저항하는 구조로써 높은 강성을 갖는다. 또한 균등한 응력 분담이 가능하도록 설계되는 스페이스 프레임 고유의 역학적 특성에 기인하여 경량화가 가능하다. 스페이스 프레임의 구조안정 문제는 구조물의 여러 가지 조건에 따라 결정되며 매우 중요하다. 본 연구에서는 기하학적 형태에 따른 래티스 돔의 동적구조불안정 특성을 알아보기 위해 2-자유 절점 구조물을 통해 스페이스 프레임의 붕괴 메터니즘을 파악하고, 기하학적 형태에 따라 Star Dome, Parallel Lamella Dome, 3-Way Grid Dome을 모델로 선택하여 동일레벨의 주기성이 없는 STEP 하중에 의한 동적외력 하에서의 라이즈-스팬(${\mu}$)비 및 형상불완전에 따른 불안정 거동 특성을 알아본다.
본 논문에서는 내구성과 수명을 획기적으로 향상시키기 위해 제3세대 건설재료인 섬유강화 플라스틱(FRP) 소재로 제작된 사각형 중공 교량 바닥판의 파괴모드를 실험과 해석을 통해 분석하였다. 재하시험 결과 바닥판의 강축방향의 거동은 파괴 직전까지도 거의 선형탄성적으로 거동한 반면, 약축방향의 거동은 재하초기부터 작은 하중하에서도 큰 비선형성을 보였다. 이 약축방향 비선형성의 원인은 웨브와 플랜지 연결부의 불완전한 일체거동으로 인한 소성거동 때문인 것으로 판단된다. 웨브와 플랜지의 연결부에 소성힌지를 도입한 간단한 구조모델을 이용하여 이를 확인하였다. 접착부의 박리 파괴 가능성도 검토하였으나 이는 대상 중공바닥판의 약축방향 파괴에 직접적으로 관여하는 것은 아닌 것으로 판단된다 약축방향의 구조거동을 개선시키기 위한 방안으로 내부를 폼으로 충전하는 방법을 제시하였으며 그 가능성을 구조해석을 통해 확인하였다.
터널 변위 계측은 전방의 단층대의 예측과 안정성 해석에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 통해 터널 단층대의 방향과 존재에 따른 터널의 거동 특성을 평가하였다. 터널의 거동을 대표하는 계측치인 천단변위를 막장면에서 5 m 떨어진 지점에서 평가하였으며, 경향선과 L/C비 (종방향변위/천단변위)를 계산하여 통계적 관리기법인 x-Rs를 적용하여 단층대의 예측방안을 제시하였다. 결과적으로, x-Rs 관리도 기법이 전방 단층대의 존재와 방향을 예측하는데 활용될 수 있음을 확인하였다.
본 논문은 WIG 무인 조종 시험선, '한진1호'와 '한진2호'의 날개에 대한 3차 시험 결과를 수록하고 있다. 지난 95년 5월에 당 연구소에서는 '한진1호'를 설계 제작하여 시험비행에 성공하였으며, 아울러 지면효과에 따른 공기역학적 특성을 파악하기 위하여 풍동에서 여러가지 날개단면에 대한 양력 및 항력을 계측하였다. 이 실험결과에 의하면 지면에 가까워질수록 양력 및 양항비는 증가되지만, 그 특성들은 주로 날개 단면의 형상에 영향을 받고 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 논문에서는 우선 '한진1호'에 사용된 NACA6409 익형과 러시아에서 WIG선용으로 개발한 DHMTU계열의 익형 2종을 선택하고, 풍동실험을 통하여 그들의 양력 및 항력 특성을 비교하였다. 특히 본 실험에서는 종방향 운동에 대한 안정성을 파악하기 위해서 피칭모멘트를 계측 비교하였다. 실험결과에 의하면 피칭모멘트의 절대값은 코오드 길이의 1/4 에서 NACA6409 보다 DHMTU 계열이 적게 계측되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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