• Title/Summary/Keyword: system analysis and design

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압축하중을 받는 유공보강판 구조의 최종강도 설계식 개발 (Development of Designed Formulae for Predicting Ultimate Strength of the Perforated Stiffened Plate subjected to Axial Compressive Loading)

  • 박주신;고재용;이경환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.435-445
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    • 2007
  • 선체는 기본적으로 얇은 판부재들의 조합으로 구성되어 있으며 이들 중 상당수는 유공을 가진 유공판(Perforated plate)으로 이루어져있다. 선체에 설치된 유공판으로서는 선체 상갑판 해치(하역시설로 사용), 선저부의 거더와 플로어(중량경감과 선박 건조 및 검사시 통로확보용), 다이어프램(중량경감 및 파이프 관통의 목적)등이 있다. 이들 유공판에 압축하중이 작용하면 좌굴과 최종강도 특성이 크게 변화할 뿐만 아니라 수반되는 면내응력도 재 분포하게 되어 심각한 문제를 발생한다. 본 연구에서는 실선에서 사용 중인 유공보강판의 모델을 조사하여 비선형 유한요소법(ANSYS)을 사용하여 종방향 압축하중이 작용하는 경우에 대해서 유공비, 웹 치수, 웹 두께 그리고 보강재 단면을 변화시켜가며, 최종강도 시리즈 해석을 수행하고, 최종강도 예측 설계식을 제안하였으며, 식의 정도성을 검증하기 위하여 유한요소해석 결과와 비교하여 정도를 확인하였다. 제안된 설계식은 초기구조설계 시 유공보강판의 최종강도 계산에 유용하게 사용되리라 판단된다.

최적화된 다항식 방사형 기저함수 신경회로망을 이용한 수도권 여름철 초단기 강수예측 패턴 설계 (Design of Summer Very Short-term Precipitation Forecasting Pattern in Metropolitan Area Using Optimized RBFNNs)

  • 김현기;최우용;오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.533-538
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    • 2013
  • 최근 빈번히 일어나는 국지성 집중호우로 인해 피해가 급격히 증가하고 있다. 인구가 밀집한 수도권과 같은 경우 산사태와 토석류 및 홍수로 인해 인명 및 재산피해가 심각하다. 따라서 집중호우에 대한 예측의 중요성이 증가하고 있다. 우리나라 악천후 강수의 특징으로는 태풍과 집중호우로 구분된다. 이는 지속시간과 지역에 따라 차이를 보인다. 또한, 지역적인 강수는 계절에 따라 변동성이 크고 비선형적이기 때문에 강수를 예측하는데 어려움이 따른다. 본 논문에서는 기상청에서 현업으로 사용하는 초단기 기상 분석 및 예측시스템 (Korea Local Analysis and Prediction System; KLAPS)의 기상 관측 자료를 이용하여 초단기 호우 예측 패턴 모델을 구현한다. 그리고 악천후 시 피해가 큰 수도권을 중심으로 여름철 호우 특보를 예측한다. 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm; GA) 기반 다항식 방사형 기저함수 신경회로망(Radial Basis Function Neural Networks; RBFNNs)을 이용하여 초단기 강수 예측 패턴 모델을 설계한다. 최적화된 분류기를 설계하기 위하여 유전자 알고리즘을 이용하여 주요 파라미터인 입력변수의 수, 다항식 차수, 퍼지화 계수, FCM(Fuzzy C-mean) 클러스터 수를 동조한다.

외란이 작용하는 비행선의 동적 반응 및 제어 (Dynamic Response and Control of Airship with Gust)

  • 우귀애;박인환;오세종;조겸래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.69-77
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    • 2002
  • 수직 돌풍이 작용하는 비행선의 비선형 방정식을 이용하여 종방향 운동에 대한 동적 반응을 살피고 제어기를 설계하였다. 비행선의 부가 질량과 부가 관성 모멘트는 동적 반응 및 정착시간을 지연시키므로 일반적인 항공기에 비해 매우 느리다. 본 논문에서는 사용된 비행선은 고도 500m에서 1,000m 상공을 순항하며 임무를 수행하기 위한 것으로, 그 고도에서 대기 조건은 바람이나 돌풍에 의해 영향을 받아 매우 불안정하다. 따라서 가상 질량 효과가 두드러지는 수직 평면에 작용하는 수직 돌풍이 비행선에 미치는 영향을 살펴보고, PID-제어기를 사용하여 제어기를 설계하였다. 돌풍이 작용하면 비행선은 평형 상태로 회복하지만, 회복 시간이 매우 오래 걸릴 뿐 아니라 속도에 있어 손실이 발생한다. 따라서 본 논문의 목적은 회복 시간은 빠르게 하는 것과 순항 속도로 되돌아가는 것이다. 제어기에 사용된 피라미터들은 안정 모드 해석으로부터 결정되었으며, 이때 제어 압력은 추력 및 엘리베이터 각이다.

중학교 과학수업에서 학생들의 뇌기능 분화에 따른 마인드 맵을 활용한 수업의 효과 (The Effects of Instruction Using Mind Map in Middle School Science Class)

  • 정영란;이주연
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.805-813
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    • 2004
  • 현재의 교육과정은 좌반구 중심의 활동으로 주로 이루어지고 있어 우반구 중심으로 사고하는 학생들은 학습에 어려움을 많이 느끼고 있다. 따라서 우뇌 우세 학생 집단에서 학습부진아가 많이 나타난다. 특히, 과학은 좌반구 중심의 사고가 많이 요구되는 과목으로 우뇌 우세 학생들이 흥미를 잃기 쉽고 학업성취도도 낮다. 본 연구에서는 좌뇌 중심의 과학 학습에서 소외되기 쉬운 우뇌 우세 학생들의 학업성취도를 향상시킬 수 방법으로 좌 우뇌 요소를 고루 활용하는 마인드 맵을 적용하여 마인드 맵을 활용한 수업이 학생들의 과학 학업성취도 향상에 효과적인지 알아보았다. 그리고 뇌 기능 분화와 성별에 따라서 수업의 효과 차이가 있는지 분석하였다. 본 연구의 대상은 중학교 1학년 학생 158명으로, 통제반은 전통적인 수업을 하였고, 실험반은 마인드 맵을 활용한 수업을 실시하였다. 연구 단원은 "생물의 구성", "상태변화와 에너지", "소화와 순환", "호흡"단원으로 약 17주간 50차시에 걸쳐 수업 처치를 하였다. 학생들의 뇌 기능 분화는 SOLAT 검사지를 사용하였고, 연구 결과는 SPSS 10.0 통계패키지를 사용하여 $x^2$검정과 공분산분석(ANCOVA)으로 분석하였다. 중학생들의 뇌 기능 분화 양상을 분석해 본 결과, 좌뇌형이 21.6%, 우뇌형이 31.4% 그리고 양뇌형이 47.1%이었고 뇌 기능 분화의 분포는 성별에 따라 차이가 없었다(p>.05). 마인드 맵을 활용한 수업을 함으로써 우뇌 학생들의 학업성취도를 좌뇌 학생 이상으로 높힐 수 있었다. 사전검사에서는 우뇌형 학생의 성취도가 가장 낮았으나 사후검사때서는 우뇌형 학생들의 학업성취도가 가장 많이 향상되었다. 따라서, 마인드 맵을 활용한 수업은 우뇌형 학생들의 학업성취도 향상에 효과적이고 우뇌형 학생들에게 고무적인 교수학습방법이 될 수 있다고 본다. 그리고 마인드 맵을 활용한 수업은 전통적 수업에 비해 남학생들보다는 여학생에게 효과적이어서 여학생들에게 고무적인 여학생 친화적인 과학 학습전략이 될 수 있다고 생각된다.

인조골에서 식립 방법이 교정용 미니 임플란트의 기계적 안정성에 미치는 영향에 대한 예비연구 (The effects of different pilot-drilling methods on the mechanical stability of a mini-implant system at placement and removal: a preliminary study)

  • 조일식;추혜란;김성균;신윤섭;김덕수;김성훈;정규림;존황
    • 대한치과교정학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.354-360
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    • 2011
  • Objective: To investigate the effects of different pilot-drilling methods on the biomechanical stability of self-tapping mini-implant systems at the time of placement in and removal from artificial bone blocks. Methods: Two types of artificial bone blocks (2-mm and 4-mm, 102-pounds per cubic foot [102-PCF] polyurethane foam layered over 100-mm, 40-PCF polyurethane foam) were custom-fabricated. Eight mini-implants were placed using the conventional motor-driven pilot-drilling method and another 8 mini-implants were placed using a novel manual pilot-drilling method (using a manual drill) within each of the 2-mm and 4-mm layered blocks. The maximum torque values at insertion and removal of the mini-implants were measured, and the total energy was calculated. The data were statistically analyzed using linear regression analysis. Results: The maximum insertion torque was similar regardless of block thickness or pilot-drilling method. Regardless of the pilot-drilling method, the maximum removal torque for the 4-mm block was statistically higher than that for the 2-mm block. For a given block, the total energy at both insertion and removal of the mini-implant for the manual pilot-drilling method were statistically higher than those for the motor-driven pilot-drilling method. Further, the total energies at removal for the 2-mm block was higher than that for the 4-mm block, but the energies at insertion were not influenced by the type of bone blocks. Conclusions: During the insertion and removal of mini-implants in artificial bone blocks, the effect of the manual pilot-drilling method on energy usage was similar to that of the conventional, motor-driven pilot-drilling method.

형광체 결합형 X선 영상검출기의 공간 해상력 몬테카를로 시뮬레이션 (Optical Monte Carlo Simulation on Spatial Resolution of Phosphor Coupled X-ray Imaging Detector)

  • 강상식;김소영;신정욱;허승욱;김재형;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.328-328
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    • 2007
  • Large area matrix-addressed image detectors are a recent technology for x-ray imaging with medical diagnostic and other applications. The imaging properties of x-ray pixel detectors depend on the quantum efficiency of x-rays, the generated signal of each x-ray photon and the distribution of the generated signal between pixels. In a phosphor coated detector the light signal is generated by electrons captured in the phosphor screen. In our study we simulated the lateral spread distributions for phosphor coupled detector by Monte Carlo simulations. Most simulations of such detectors simplify the setup by only taking the conversion layer into account neglecting behind. The Monte Carlo code MCNPX has been used to simulate the complete interaction and subsequent charge transport of x-ray radiation. This has allowed the analysis of charge sharing between pixel elements as an important limited factor of digital x-ray imaging system. The parameters are determined by lateral distribution of x-ray photons and x-ray induced electrons. The primary purpose of this study was to develop a design tool for the evaluation of geometry factor in the phosphor coupled optical imaging detector. In order to evaluate the spatial resolution for different phosphor material, phosphor geometry we have developed a simulation code. The developed code calculates the energy absorption and spatial distribution based on both the signal from the scintillating layer and the signal from direct detection of x-ray in the detector. We show that internal scattering contributes to the so-called spatial resolution drop of the image detector. Results from the simulation of spatial distribution in a phosphor pixel detector are presented. The spatial resolution can be increased by optimizing pixel size and phosphor thickness.

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다중반사를 고려한 함정의 외부 탑재 장비 최적배치 연구 (A Study on Stealth Design for Exterior Equipment Arrangement Considering the Multi-Bounce Effect)

  • 황준태;홍석윤;권현웅;김종철;송지훈
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.918-925
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    • 2017
  • 함정 외부 탑재 장비의 복잡한 형상에 의해서 발생하는 다중반사는 경로를 예측하기 어렵고 높은 RCS(Radar Cross Section)의 원인이 된다. 따라서 함정의 외부 탑재 장비의 최적배치 설계가 RAS(Radar Absorbing Structure) 방법으로 고려되어야 한다. 본 논문에서는 함정 외부 탑재 장비에서 발생하는 다중반사와 RCS를 최소화하기 위하여 함정 외부 탑재 장비 최적배치를 수행하였다. 외부 탑재 장비 최적배치에 사용된 알고리즘은 순차적 내림차순 방법을 이용하였다. 함정 외부 탑재 장비 최적배치를 수행하기 위하여 LCS-2 type을 해석 모델로 선정하였다. 계산 비용을 줄이기 위해서 장비의 기여도 분석 및 다중반사 경로 분석 등을 통해 최적 배치를 수행할 장비를 선정하였고 최적배치를 통해 RCS가 최소가 되는 최적배치 위치를 도출하였다. 또한 RCS 변화에 따른 레이다의 탐지거리 변화율을 이용하여 RCS 감소효과를 분석 하였다.

미국 항공안전데이터 프로그램의 비공개 특권과 제재 면제에 관한 연구 (Privilege and Immunity of Information and Data from Aviation Safety Program in Unites States)

  • 문준조
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.137-172
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    • 2008
  • 미국에서 자기비판적 분석의 법리에 의한 특권과 면제 이미 항공분야에서도 도입되고 있으나 일관성이 결여되어 있다. FDRs 프로그램은 FAA 또는 항공사에 의한 제제로 부터 공식적으로 보호되지는 아니한다. CVRs 프로그램의 경우 FAA는 집행조치를 위하여 그 데이터를 이용할 수 없으며 공개와 민사소송에서의 개시를 제한하고 있다. 따라서, CVRs은 FDR보다 높은 보호를 받고 있다. ASRS는 최초의 비자동적(non-self-disclosure) 보고시스템이며, 사고 또는 범죄에 관한 정보이외에는 FAA가 집행조치를 취할 수 없다. 다만, 비처벌 요건으로 규정하고 있는 "inadvertent and not deliberate)의 해석을 둘러싸고 FAA, NTSB 및 법원은 일관된 해석 기준이 없는 것으로 보이며, 데이터의 항공사의 징계조치에의 이용, 소송 당사자 또는 대중매체에의 공개 문제를 명확하게 다루고 있지 않다. 1990년대초 ASAP을 시범적으로 개시하였으며 FAA 집행조치 및 회사 징계조치로부터의 면제를 규정하고 있다. FOQA 프로그램은 1995년 시범프로그램을 통하여 최초로 시행되었으며 FAA 집행조치로 부터 면제되지만, 회사의 징계조치로부터의 면제에 대해서는 아무런 규정이 없다. 이러한 점은 ASAP와는 대비된다 할 수 있으며 노조협약에 의하여 FOQA 데이터에 근거한 회사의 징계조치를 배제시킬 수 있을 것이다. ASAP 및 FOQA의 데이터는 모두 2003년 FAA Order 8000.81에 의하여 공개되지 아니한다. 현재, ICAO의 움직임을 보더라도 국제사회에는 항공안전데이터를 보고한 자에 대한 보호의 강화에 대한 컨센서스가 형성되고 있으며 많은 국가들이 관련법을 시행하고 있다. 우리나라의 경우 현재, 항공법 제49조에 의하여 항공안전관리시스템을 도입하도록 되어 있다. 단계적으로 ASAP 또는 QOQA 등과 같은 프로그램의 입법화가 필요하다고 본다. 이와 더불어 미국에서와 같이 집행조치와 징계조치의 면제 규정 및 비공개 특권에 관하여 보다 구체적인 기준을 정하여 입법화하는 것도 필요할 것이다.

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50 MPa급 대용량 수소압축기 사이클 해석 (Hydrogen Compressor Cycle Analysis for the Operating Pressure of 50 MPa and High Charging Capacity)

  • 송병희;명노석;장선준;권정태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.66-73
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    • 2020
  • 현재 개발되고 있는 수소 압축 사이클에서는 압축기를 통해 초고압으로 압축된 수소를 고압용기 내에 저장하여 사용한다. 이러한 충전과정 중 용기내의 수소의 압력 및 온도 상승으로 인하여 고압용기에서 열응력이 발생할 수 있다. 고압용기의 신뢰성을 확보하기 위해서는 용기내의 수소의 온도를 예측하고 제어하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 이러한 고압용기의 신뢰성 해석을 위하여 50 MPa급 수소압축시스템에서 고압용기를 충전하는 과정에서의 압력상승에 따른 용기 내의 수소온도 변화 및 외부와의 열평형까지 걸리는 시간, 감압밸브를 지날 때의 수소온도 변화, 고압용기 냉각을 위한 열교환기의 요구능력 등에 대하여 이론적인 방법과 수치적인 방법으로 해석을 수행하였다. 이론해석 결과, 고압용기의 내부 온도는 충전하기 전에 40 ℃에서 충전 후 1st cycle, 2nd cycle에서 평균적으로 126.675 ℃, 62.1 ℃가 증가하였다. 또한, 고압용기의 충전량은 1st cycle, 2nd cycle에서 각각 7.9 kg, 8.9 kg으로 계산되었다. 본 연구의 결과는 수소충전소와 같이 수소압축시스템이 필요한 현장의 인프라 설계 및 구축 등에 유용하게 활용 될 것이다.

2010~2014년 시·군·구 통합정책의 분석과 평가: 다차원분석모형을 중심으로 (Analysis and Evaluation of Integration Policy of Local Government in 2010~2014 : Focused on Multi-Dimensional Model)

  • 김철회;진재완
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.123-131
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    • 2015
  • 본 연구는 2010~2014년 사이에 중앙정부가 추진한 시 군구 통합정책을 다차원분석모형에 기초하여 분석하고 있다. 2010년 이후 중앙정부는 환경변화로 생활권과 행정구역이 일치하지 않게 되었거나, 인구고령화 등으로 인구가 급격히 감소한 지방자치단체를 대상으로 통합을 추진하여 효율성을 증진시키려 하였다. 그러나 중앙정부의 의도와는 달리, 지역주민의 공감대 부족, 정치적 반대 등 복잡한 요인의 영향으로 최종적으로 중앙정부가 선정한 16개 지역 36개 시 군 구 중에서 시 군 구 통합에 성공한 지역은 단 1개(청주 청원)에 그쳤다. 본 연구는 다차원분석모형에 따라 이명박정부가 추진한 시 군 구 통합정책을 규범적, 구조적, 구성적, 기술적 측면에서 분석 평가한 결과, 다음과 같은 이유로 정책이 성공적으로 추진되지 못하였다는 결론을 도출하였다. 규범적 측면에서 통합 대상 지역 주민들 사이에 통합의 가치에 대한 공감대를 형성하지 못했고, 구조적 측면에서 기존에 형성되어 있는 지역의 문화 정치적 정서 차이를 극복하지 못한 상태에서 정책이 중앙정부 주도로 추진되었다. 구성적 측면에서 통합 대상 지역의 이익을 대표하는 구성원들의 이해관계를 통합과정에 충실히 조정하지 못하였으며, 기술적 측면에서도 통합의 유인제도 설계에 지역주민의 수요가 적절히 반영되지 못하였다. 이러한 결과는 향후에 이루어질 시 군 구 통합정책이 규범적, 구조적, 구성적, 기술적 측면에서 통합 대상 지역주민의 의견을 충실히 반영하는 방향으로 설계되고, 충분한 시간을 두고 자율적인 참여를 통해 이루어질 수 있도록 유도하는 방향으로 추진되어야 한다는 정책적 함의를 주고 있다.