• 대한조선학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.32-40
• /
• 1989

자동위치 확보시스템은 선박이 불규칙 해상에서 작업을 수행할 때 선체의 위치 및 선수를 일정한 작업반경 내에서 유지할 수 있도록 추진기를 자동제어하는 방법이다. 위치확보시스템의 구성은 계측시스템, 제어기시스템, 추진기시스템 및 동력시스템으로 구성된다. 본 논문은 최적제어 기법과 필터링 기법을 이용한 제어기시스템 구성에 관하여 논하였고, 제어시스템 구성을 위한 상태방정식의 정립과정을 서술하였다. 선체의 평면운동은 저주파수 운동과 고주파수 운동의 성분으로 구성되었다고 가정하였다. 저주파수 운동은 추진기에 의한 외력, 조류력 및 2차차수 파랑강제력에 기인하며 고주파수 운동은 1차 차수 파랑강제력에 의해 유기된다. 해상에서 계측되는 신호에는 선체의 운동성분 이외에도 계측오차 성분이 포함된다. 자기동조필터 및 칼만필터를 이용하여 계측신호로부터 저주파수 운동성분과 고주파수 운동성분을 각각 독립적으로 추정하고, 추정된 저주파수 운동성분을 궤환하여 제어를 수행하였다. 제어기는 교란환경 속의 최적제어기인 LQG제어기를 이용하였다. 시뮬레이션을 수행하기 위하여 Wimpey Sealab의 데이타를 이용하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제41권11호
• /
• pp.849-854
• /
• 2013

본 연구에서는 편대비행하는 고속 항공기의 날개 끝 와류의 공력 간섭 효과를 연구하기 위해서 풍동실험기법이 적용되었다. 편대비행에서 앞선 항공기의 날개 끝에서 발생하는 와류가 뒤따르는 항공기의 공력 특성에 영향을 미칠 수 있다. 흐름의 간섭 효과는 앞선 항공기와 뒤따르는 항공기의 날개 끝 사이의 거리에 따라서 변화된다. 본 연구의 실험결과 앞선 항공기에서 발생되는 날개 끝 와류는 뒤따르는 항공기의 공력 및 모멘트 계수를 변화시킴을 확인하였다. 특히, 후방 항공기의 양력계수는 수직 및 수평 위치에 따라 y/b=-0.125, z/b=0.0에서 가장 많이 증가되거나 y/b=-0.5, z/b=0.38에서 가장 크게 감소됨을 확인하였으며, 두 항공기로부터 발생된 날개 끝 와류의 간섭 현상이 자세히 관찰되었다.

• 전산구조공학
• /
• 제5권3호
• /
• pp.119-126
• /
• 1992

교량, 발전소, 해양구조물과 같은 토목구조물은 사용기간중에 지진, 바람, 파랑하중등에 의해 구조적 손상을 받기 쉽다. 장기간에 걸쳐 구조물에 손상이 누적되면 구조물 전체의 파괴를 초래할 수도 있다. 따라서 현존하는 구조물의 안전성을 분석하기 위한 구조물의 손상도를 추정하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 Inverse Modal Perturbation기법을 이용하여 구조물의 손상도를 추정하는 방법에 대하여 연구하였다. Perturbation식은 구조물의 강성 및 질량행렬의 변화량과 구조물의 고유진동수와 모우드형상의 변화량의 식으로 구성된다. 또한 구조물의 손상은 강성행렬의 변화량으로 표현하였다. 본 연구에서는 구조물의 손상도추정의 효율성을 증대시키기 위하여 2차-Perturbation식을 구성하고, 이것을 반복적인 절차를 거쳐 해를 구하는 방법에 대하여 연구하였다. 제안된 방법의 효율성은 일련의 예제해석을 통하여 검증하였으며, 추정된 결과로 부터 본 방법이 구조물의 손상을 적절히 산정함을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제29권10호
• /
• pp.847-852
• /
• 2005

본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용, 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제12권4호
• /
• pp.59-70
• /
• 1992

풍하중(風荷重)을 받는 쌍곡 냉각탑의 비탄성(非彈性), 비선형(非線型) 극한(極限) 거동(擧動)을 Cray Y-MP 슈퍼 컴퓨터에 개발(開發)한 유한요소(有限要素)컴퓨터 프로그램으로 연구(研究)하였다. 유한요소 망(mesh)을 각각 잘게 잘라서 3모델을 만들고, 이 모델들을 이용하여 탄성과 비탄성 해석으로 유한요소 망의 수렴관계(mesh convergence)를 연구하였다. 연구결과 유한요소의 크기가 냉각탑의 극한거동을 예측하는데 매우 중요한 역할을 하고있음을 볼 수 있었다. 비록 쌍곡 냉각탑이 풍하중(風荷重)에 대해서 막응력(膜應力)(membrane stress)으로 저항하나, 본 연구(研究) 결과(結果) 휨응력(應力)(bending stress)도 냉각탑의 파괴와 거동(擧動)에 매우 중요한 역할을 하고 있음을 알아 내었다. 해석(解析)한 냉각탑은 형성값(Shape factor)이 1.48에 이르렀고, 이는 냉각탑의 자오선 응력(meridional stress)이 원둘레방향으로 상당히 재분배 되고 있음을 보여주는 것이다. 이러한 재분배에 대한 사실은 배치된 철근의 항복이 바람방향 자오선으로부터 $30^{\circ}C$에 까지 나타난 것으로 더욱더 뚜렷하였다. 현재의 탄성해석을 이용하는 냉각탑 설계(設計) 방법은 안전(安全)측에 있음을 보여 주었으며, 1보다 큰 형상값을 설계시에 활용하기 위해서는 더욱더 많은 연구가 선행되어야 할 것이다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.8-18
• /
• 2017

This research analyzed the ventilation effect of the multi-span greenhouse based on the types of greenhouse structure, weather conditions, and locations inside the greenhouse. To compare and analyze the ventilation effects with different types of greenhouse, the uniform environmental conditions should be selected in advance. But these factors are not controlled and require tense many precision facilities and labor forces. Thus, the CFD simulation was used for the air stream to be analyzed qualitatively and quantitatively. In addition, for the ventilation effect analysis, the TGD (Tracer Gas Decay) was used to overcome the shortcomings of the current ventilation measurement method. The calculation error of ventilation rate using TGD was low (10.5%). Thus, the TGD is very effective in calculating the ventilation efficiency. The wind direction of 90 degrees showed the best ventilation effect. The ventilation rate also decreased along the air circulation path, and the rate was the lowest around the outlet. The computed fluid method (CFD) turned out to be a power tool for simulating flow behavior in greenhouse.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.303-307
• /
• 2008

피예선인 부선으로 인하여 예선 자체의 조종성능에 제한을 받고, 이러한 예부선은 바람, 파도, 조류 등과 같은 외력의 영향이 크게 작용하여 예부선 운항의 안정성 확보에 많은 어려움이 수반되고 있다. 예선의 선장, VTS 및 육상의 운항부서 등에서는 부선과 같은 피예선의 실해역에서의 침로, 속도, 위치 등을 실시간으로 추적하여 해난사고를 사전에 예방할 수 있는 시스템의 구축이 절실히 필요한 실정 이다. 본 연구에서는 비교적 저렴하고 이동이 용이한 휴대용 GPS를 이용한 부선의 안전예항시스템의 구축에 대한 기초적인 방법을 제안하고, 이를 토대로 실선에서의 테스트를 실시하고 그 결과에 대하여 논의한다. 본 연구를 통하여 안전 예항에 필요한 여러 항해 정보를 취득할 수 있었으며, 이러한 정보는 다양한 분야에서의 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제40권4호
• /
• pp.471-488
• /
• 2011

The Ting Kau Bridge in Hong Kong is a cable-stayed bridge comprising two main spans and two side spans. The bridge deck is supported by three towers, an end pier and an abutment. Each of the three towers consists of a single reinforced concrete mast strengthened by transverse cables and struts. The bridge deck is supported by four inclined planes of cables emanating from anchorages at the tower tops. In view of the heavy traffic on the bridge, and threats from typhoons and earthquakes originated in areas nearby, the dynamic behaviour of long-span cable-supported bridges in the region is always an important consideration in their design. Baseline finite element models of various levels of sophistication have been built not only to match the bridge geometry and cable forces specified on the as-constructed drawings but also to be calibrated using the vibration measurement data captured by the Wind and Structural Health Monitoring System. This paper further describes the analysis of axle loading data, as well as the generation of random axle loads and simulation of vibrations of the bridge using the finite element models. Various factors affecting the vehicular loading on the bridge will also be examined.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.49-55
• /
• 2009

우리나라는 매년 최소 3${\sim}$4개 정도의 태풍의 영향을 받고 있으며, 이러한 태풍은 강한 바람과 많은 비를 동반하여 막대한 재산피해와 인명피해를 가져왔다. 특히, 태풍 매미는 기록적인 강풍과 높은 파도를 동반하여 피항지에 묘박중인 선박들과 부두에 계류중인 선박들이 침몰, 좌초, 충돌하는 등 많은 해양사고를 유발시켰다. 태풍의 내습이 예상되면 선박들은 태풍의 예상 진로에서 멀리 벗어나거나 안전한 피항지를 선택하여 투묘를 실시하고 있다. 하지만, 투묘에 대한 사항이나 투묘 후 선박의 안전에 대한 판단은 운항자의 경험에 의존하고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 실습선 한바다호를 대상으로 선체에 작용하는 외력과 외력에 대한 대항력을 상호 비교 분석함으로써 선박의 묘박 안전성을 정량적으로 평가하였고, 이를 바탕으로 주묘 한계풍속, 선박에서의 안전대책, 단계별 조치사항 등에 대한 묘박 매뉴얼을 개발하였다.

• Wind and Structures
• /
• 제30권5호
• /
• pp.525-532
• /
• 2020

This work numerically investigates the effects of Reynolds number Re_D (= 100 - 150), cross-sectional aspect ratio AR = ( 0.25 -1.0), and attack angle α (= 0° - 90°) on the forces, Strouhal number, and wake of an elliptical cylinder, where Re_D is based on the freestream velocity and cylinder cross-section height normal to the freestream flow, AR is the ratio of the minor axis to the major axis of the elliptical cylinder, and α is the angle between the cylinder major axis and the incoming flow. At Re_D = 100, two distinct wake structures are identified, namely 'Steady wake' (pattern I) and 'Karman wake followed by a steady wake (pattern II)' when AR and α are varied in the ranges specified. When Re_D is increased to 150, an additional wake pattern, 'Karman wake followed by secondary wake (pattern III)' materializes. Pattern I is characterized by two steady bubbles forming behind the cylinder. Pattern II features Karman vortex street immediately behind the cylinder, with the vortex street transmuting to two steady shear layers downstream. Inflection angle α_i = 32°, 37.5° and 45° are identified for AR = 0.25, 0.5 and 0.75, respectively, where the wake asymmetry is the greatest. The α_i effectively distinguishes the dependence on α and AR of force and vortex shedding frequency at either Re_D. In Pattern III, the Karman street forming behind the cylinder is modified to a secondary vortex street. At a given AR and α, Re_D = 150 renders higher fluctuating lift and Strouhal number than Re_D = 100.