排氣管의 幾何學的形狀이 機關의 容積效率에 미치는 影響

이용선 서울大學校 대학원 1959 국내석사

低壓型 Vortex tube의 기하학적 형상에 관한 실험연구

임석연 忠南大學校 2004 국내석사

This experimental study is to investigate the process of energy separation in a low pressure vortex tube with air as a working medium. A "vortex tube" is a device that separates an incoming gas flow into to streams, one hotter and one cooler than the inlet gas temperature. Part of the gas leaves through the orifice at the inlet side, the remaining part through the other end which includes any various of throttle valve to adjust the mass flow ratio of both flows. Experimental data of the temperature of the cold and hot air leaving the vortex tube are presented. The variation of the maximum wall temperature along the inner surface of the vortex tube and the temperature distribution in the vortex tube provides useful information about the location of the stagnation P_(o)int of the flow field at the axis of the vortex tube. As temperature difference between inlet air and outlet hot air is larger, the effect of energy separation is better The aim of this investigation is to provide fundamental data of geometric condition which improve the effect of the energy separation. In this investigation, the inner diameter of vortex tube is 20mm and the ratio of length to inner diameter is 20. The varying inlet air pressure(P_(o)) is 0.4~1.6kgf/㎠ and the cold air flow ratio(y_(c)) is 0.1~0.9. Now knowing the measurements, the experiment is carried out. From the experiment, following conclusive remarks can be proP_(o)sed. 1) When the nozzle area ratio(Sn) was 0.142, the maximum hot air temperature difference(ΔT_(h,max)) was obtained. When Sn was 0.164, the maximum cold air temperature difference(ΔT_(c,max)) was obtained. 2) The maximum wall temperature difference(ΔTw,max) along with the inner surface of the vortex tube if provided useful information about the location of where the stagnation P_(o)int is and the flow field is at the axis of the vortex tube. 3) When the length of vortex tube was L=14D, ΔT_(h,max) and ΔTw,max were better. 4) As the inner surface roughness of the steel vortex tube was decreased, the effectiveness of the energy separation was increased about 20%. 5) When the cone angle of throttle valve was 60°, the effectiveness of the energy separation was better. 6) With adopting the sleeve ΔT_(h,max) and ΔTw,max were increased about 10% in a low pressure vortex tube at y_(c)=0.9. 7) When the ratio of the diameter of a cold end orifice(ζ) was 0.7, ΔT_(c,max) was obtained at y_(c)=0.9. 본 논문은 저압형 vortex tube의 노즐면적비, tube 길이, 재질 및 내면 조도, throttle valve의 형상, sleeve, 저온 출구 오리피스 직경에 따른 영향에 대해 실험한 논문입니다.

기하학적 형상을 고려한 브라켓의 좌굴 거동에 관한 연구

홍성수 서울시립대학교 2002 국내석사

오브제를 이용한 기하학적 형상에 관한 조형연구 : 본인작품을 중심으로 /김성진

김성진 신라대학교 2012 국내석사

Growth mode for carbon micro coils having double helix geometries

박세미 신라대학교 2013 국내석사

기하학적 형상을 통한 상징적 표현에 관한 연구

한상진 弘益大學校 大學院 2003 국내석사

회화는 끊임없는 변화와 지속을 특징으로 그 시대의 미감과 정신을 반영하는 영원한 숙명 앞에 서 있다. 이에 회화는 세계를 복사해 놓는 것이 아니라, 세계의 순간을 체험하고 체험된 지각을 변형시켜 놓는 일이라 할 수 있으며, 여기서 체험된 세계는 주관과 객관이 서로 만나는 곳에서 찾아지는 것이고 이러한 주관과 객관은 따로 분리될 수 없는 것이다. 이렇게 보았을 때 회화는 세계와의 만남을 통해 세계 속에 감추어진 비가시적인 것을 드러내어 가시화한 것이라고도 할 수 있다. 그러므로 본인에게 있어 회화는 세계와의 만남을 통해 스스로를 파악하고 질서 지움으로서, 외적경험을 추구하는 시각적 진실에서 내적 경험을 서술하는 사고적 진실로의 전환을 가져오는 것이다. 20세기 회화는 전통적 사실주의의 합리주의정신을 거부하는 것을 바탕으로 회화의 자율성을 완수하기 위해 순수한 형태와 색채라는 두개의 기본언어의 발전으로 전개된다. 구성주의 미술은 1945년 이후 새로운 추상성을 추구하며 단순한 형태, 형식의 새로운 질서와 생활양식의 상징으로서 건축에서의 이상적 경향과 함께 적극적으로 등장하였으며, 1960년대의 새로운 객관성과 형상성을 탄생시키는 기하학적 구성 미술로 발전되었다. 미니멀아트는 모더니즘의 절정으로서 포스트모더니즘의 시작으로서의 의의를 갖는다. 1960년대 후반에 시작된 후기 산업 시기는 포스트모더니즘을 예고했으며 1960년대의 모더니즘 추상은 여러 가지로 해석할 수 있는 하나의 텍스트로 생각 될 수 있다. 미니멀리즘의 기하학학이 갖는 도상과 개념적 측면의 재고는 존재의 주변을 둘러싼 환경적 변화와 사회 정치적인 의식적, 무의식적인 인식과 연결지어 재고해 볼 수 있다. 인간은 홀로 존재하는 것이 아니라 항상 타인의 존재와 조우를 통해 관계의 그물망을 형성하는데, 그 관계의 리얼리티는 본인의 작품에 씨줄과 날줄을 이루게 된다. 본인은 일상적인 현실을 통해 체득된 질서를 화면에 부여하고자하는 의도아래 플라톤과 데카르트 등의 고전미학의 시선을 통해 기하학적형상이 갖는 회화적 언어를 참조한다. 그리고 깊은 의미의 리얼리티에 도달하기 위해 일상의 감정의 편린들을 치환하는 방법으로써, 생명이 담겨있는 형태로서의 도형의 변환과 상징적 이미지의 결합을 통해 시대적 함의를 은유한다. 그리고 그 의미가 무한히 확장 되며, 마침내 상호 작용하는 기표들의 그물망으로 이루어진 공적인 장소가 되길 바라고 있다. 또한 다각화된 시점으로 인해 평면적 화면은 수평과 수직의 사회적 통제 구조를 지니면서도 우주적인 교차의 원리를 반영하게 되는데, 본 논문을 통해 기학적 형상이 나타나게 된 이론적 근거와 상징적 의미를 규명해봄으로써 본인의 작품과의 개연성을 살펴보고 작가로서 앞으로의 향방을 가늠해 보는 계기로서 분석의 의의를 찾고자한다. With incessant changes and duration, painting is permanently doomed to reflect the aesthetic sense and spirit of the times; it can be considered a transformation of the experience and the perception of the moments in the world, not a mere transcription of it. The experienced world can be found where subject and object meet together and thereby are never separable. In this respect, painting is a visualization of the invisible hidden in the world by encountering it. Thus, for me, painting means to convert the visual truth searching for external experience into the speculative one describing inner undergoing by identifying and ordering itself in a rendezvous with the world. To achieve the autonomy, the 20th century painting developed with two basic painterly languages, pure form and color, based upon the rejection of rationalism of traditional realism. Pursuing unprecedented abstractiveness, the compositional art of modernism had appeared actively since 1945 along with a new trend of architecture representing simple form, new formative order and way of life, and grew into the geometric compositional art, yielding novel objectivity and formativity in 1960s. Minimal Art has a significance of both the summit of modernism and the beginning of postmodernism. The post-industrial period since the late 1960s anticipated postmodernism, and the modernist abstraction in 1960s can be considered as a text where various interpretations may arise. The reappraisal of geometric form and conceptual aspect in Minimalism is to be thought in relation with the change of environment which is surrounding beings, and social and political, conscious and subconscious recognition. Man always builds a network of relationship through meeting others, the reality of which forms the warp and weft of my work. To give the order comprehended in everyday reality to the canvas, a painterly language, geometric form is referred in the light of classical aesthetics including Platon, Descartes, and etc. Emotional fragments of everyday life are replaced in order to reach the true deep reality, by transforming figures into those containing life and combining symbolic images, led to metaphors of historical implication. The deep reality is here expected to expand infinitely, until it become a public space consisted of a network of interacting signifiers. And the flat picture plane which is resulted from multiple points of view and marks latitude and longitude embodies the structure of social control as well as the principle of universal cross. Ultimately, this study has an intention of looking for a future direction of my artwork by examining the theoretical ground and the symbolic meaning of the appearance of geometric form, together with its relationship with my own work.

표면의 미세 구조 형상과 접촉 상태에 따른 마찰 특성

이형석 연세대학교 대학원 2001 국내석사

상대 재료간에 발생하는 마찰력은 재료의 성질이나 운동 및 환경 조건 등에 따라 다르게 나타나는데, 최근에 기계 부품의 소형화, 정밀화 경향에 따라서 저하중의 상태에서는 접촉 면적, 표면 거칠기, 접촉 각도, 표면 처리 등 표면 상태가 마찰력에 크게 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히, 표면의 기하학적 형상에 의해 결정되는 요철들 간의 상호 작용 및 변형은 마찰을 일으키는 주요 원인 중 하나이다. 따라서, 표면의 기하학적 형상과 접촉 상태에 따른 마찰 특성에 관한 연구는 마찰 현상의 원인을 밝혀내고, 마찰 제어를 위한 표면 설계에 있어서 필수적이다. 그러므로, 본 연구는 표면에 존재하는 요철로 가정할 수 있는 미세 구조 형상과 접촉 상태에 따른 마찰 특성의 변화를 살펴보고, 이를 바탕으로 기능성 표면 설계에 응용하는 것을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서는 주사 전자 현미경(SEM) 내부에 마찰 시험기를 제작하여 두 재료가 상대운동을 하는 접촉 상태를 실시간으로 확대 관찰하며, 진공이라는 일정한 환경에서의 실험을 통해서 요철의 기하학적 형상 이외에 마찰력에 변화를 일으킬 수 있는 요소를 최대한 배제하였다. 실험 시편으로 사용된 마이크로/나노 스케일의 미세 구조물은 실리콘 계열의 표면 위에 반도체 공정과 여러 가지 다양한 제작 방법을 응용하여 제작하였다. 저속(㎛/s)과 저 하중(20mN)에서의 마찰 실험을 통하여 요철간의 기하학적 형상이 마찰에 미치는 영향이 매우 크며 두 요철간에 정의되는 접촉 각도에 따라서 마찰 특성이 다르게 나타남을 알 수 있었다. 그러므로, 접촉 각도가 크게 변하지 않는 구간에서는 접촉 각도에 따른 마찰 계수의 예측이 가능하며 그 외의 구간에서는 접촉 각도의 변화율에 의한 stick-slip 현상을 예측할 수 있었다. 접촉 각도에 따라 다르게 나타나는 마찰 특성은 여러 요철이 동시에 접촉하는 복합 요철 실험 결과에서도 반영된다. 복합 요철에서의 마찰 계수는 단일 요철들이 경험하는 마찰계수의 중첩에 의해 나타나는데 요철이 분포하는 상호 위치에 따른 마찰 계수의 보강과 간섭 현상을 실험적으로 증명하였으며, 이러한 결과를 고속 주파수 변환과 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 고속 주파수 변환은 요철간의 접촉 상황을 해석하기 위한 새로운 방법으로 파워 스펙트럼과 주파수 분석을 통하여 요철의 크기와 분포를 예상할 수 있으며 표면의 접촉 상태를 예측할 수 있었다. 고속 주파수 변환에 의한 분석 방법을 일반적인 거칠기를 가진 표면에서의 마찰 실험에 적용하여 요철간의 접촉에 의한 마찰력 분석의 타당성과 유용성을 입증하였다. 결과적으로, 표면의 기하학적 형상에 따라 다르게 나타나는 마찰 특성에 근거하여 마찰을 일으키는 두 표면을 최적화하기 위한 방법으로 마찰 계수의 고속 주파수 변환 방법을 제시하였다. 기계 부품의 대부분은 두 표면간에 상대 운동을 하기 때문에 마찰 현상을 피할 수 없으며 이 때의 마찰력은 운동 및 환경 조건의 변화에 의해서 변화하게 되는데, 본 실험에서의 실험 결과 및 해석 방법은 두 표면 사이에 발생하는 마찰 제어를 위한 형상에 근거한 표면 설계에 응용할 수 있다. Friction can be affected by several factors which are characteristics of materials, environmental conditions and sliding conditions. In microsystems, the surface and contact conditions such as roughness, contact area, contact angle have significant influences on the frictional behavior. In particular, the asperity interaction which is determined by the surface geometry is one of the primary causes of friction at microscale as well as macroscale friction. Therefore, investigation of frictional behavior with respect to surface geometry and contact condition is essential to identify the causes of friction and optimize the surface structure for friction reduction. The objective of this research is to investigate the frictional behavior with respect to the surface geometry and contact condition and ultimately apply the knowledge to optimize the surface from the tribological point of view. The experiments were performed inside an Scanning Electron Microscope(SEM) in order to observe the contact condition and maintain stable experimental condition. Various microstructures were fabricated on silicon surface to investigate the friction variation as a function of surface geometry. It was found that the instantaneous friction coefficient was strongly influenced by the contact angle. The friction coefficient could be predicted in the region in which contact angle changes slightly. However, when there is a sudden change in the contact angle, the friction coefficient increase sharply due to mechanical interlocking between the asperities. The frictional behavior respect to the contact angle for each asperity contact was extended to multiasperity contact. It was shown that the friction coefficient could be increased or decreased due to the effect of reinforcement or interference between the asperities. The spacing ratio of the asperities of the two surfaces was shown to be an important factor. In this work, Fast Fourier Transform(FFT) analysis was also conducted as a method to interpret the asperity contact condition. The contact conditions including relative dimensions and distribution of asperities could be predicted by power spectrum and frequency in FFT analysis. The experiment for a typical surface with micro/nanometer roughness proved the validity of this analysis. Finally, the FFT analysis for friction coefficient was used to optimize the surface with respect to asperity distribution. In conclusions, the results of this research showed that the frictional behavior is strongly dependent on the surface geometry and contact condition, and furthermore, the surface can be optimized to attain better frictional behavior.

연결부의 기하학적인 형상이 반영된 전체해석과 국부해석의 조합에 의한 교량의 응력이력해석

배기훈 연세대학교 대학원 2003 국내석사

본 연구는 전체 구조체는 프레임 요소에 의한 해석을 수행하고 응력분포가 복잡한 국부 상세부분은 쉘 요소에 의한 해석을 수행한 후 두 결과를 조합함으로써 교량의 연결부처럼 응력분포가 복잡한 부분에서 이동하중에 따른 응력이력을 손쉽게 산정하는 방법론을 제시하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 단위하중을 전체 프레임 해석에 적용하여 변위영향선을 산정하고 단위변위를 국부 쉘 해석에 적용하여 응력값을 산정한 후 두 결과를 중첩의 원리로 조합함으로써 단위하중에 따른 응력영향선을 얻고 여기에 이동하중을 재하시켜 하중변화에 따른 교량의 연결부에서의 응력이력을 산정하는 방법론을 제안하였다. 방법론에 따라 연결부의 실제 형상과 유사한 국부 쉘 모델과 국부 프레임 모델의 변위 비교를 통해 프레임 모델의 단면계수를 수정하여 해의 정도를 향상시켰다. 제안된 방법의 정확성과 타당성을 검증하기 위하여 실제 실험값과 비교 검토하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안한 방법론의 적용을 통해 연결부의 기하학적인 형상을 반영하여 결함을 가진 연결부의 응력이력을 산정함으로써 차량하중이 이동함에 따라 국부모델의 경계값을 변화시켜가면서 해석을 반복해야 하는 번거로움을 피할 수 있었다. Analysis using the beam or truss model cannot consider the rigidity of gusset plate and the interaction of structural members because stress distributions are complex owing to the geometry of truss connection. To analyze truss connection precisely, shell modeling of the whole bridge needs burdensomely computational effort, therefore this study proposes a methodology to combine global analysis results with local analysis results. That is, the 3D frame of the bridge is combined with the local shell model of selected details. The methodology has following steps. First, global beam analysis calculates displacement influence line subjected to moving loads on connection nodes. Second, local shell analysis calculates the stress caused by imposed unit displacement. Third, the stress in local model is multiplied by the ordinate of deflection influence line, and summated using the superposition principle. Then stress influence line is created. Finally, numerical stress histories are created by applying vehicle loads to stress influence line. The methodology is verified by load test results of an existing bridge. As a result, this study can accomplish precise bridge analysis to reduce computational time and effort. In addition, this study applies the methodology to the cracked truss connection, then can generate stress history reflecting the geometry of connection.

自動車 騷音器의 畿何學的 形象과 平均流에 따른 音響特性에 關한 實驗的 硏究

홍경섭 漢陽大學校 1988 국내석사

극저온 액화수소 저장탱크의 증발 특성에 관한 연구

전경숙 동아대학교 대학원 2023 국내박사

수소는 화합물 형태로 존재하는 2차 에너지원으로 다른 화석연료와 비교했을 때 질량당 에너지 밀도가 3~4배 정도 높다. 반면에 부피당 밀도가 낮아 저장 효율성이 좋지 못하므로 현재는 통상적으로 고압으로 압축시켜 저장하는 방법을 사용하고 있다. 다른 방안으로 기체수소를 액화시킬 경우 저장 효율도 높아지고 폭발 위험성이 낮아 안전성 측면에서도 우수하다. 에너지원으로서의 수소에 대한 수요 확대가 전망되고 있는 바 대용량으로 공급할 수 있는 액화수소가 에너지 문제 해결에 하나의 대안이 될 것이다. 하지만, 이러한 액화수소를 상용화시키기 위한 기본 전제는 매우 높은 수준의 단열 기술이 확보되어야 한다는 것이다. 본 논문에서는 액화수소 저장탱크의 단열 특성 연구를 위하여 이론적 분석과 수치해석적 방법으로 주어진 조건 하에 저장탱크 내 작동유체의 증발 거동과 시간에 따른 온도 및 압력변화를 파악하였다. 본 연구에 활용된 상용 수치해석 프로그램은 ANSYS Fluent이며 해석 방법은 기존의 연구와 동일한 조건을 반영하여 해석기법에 대한 검증후 진행하였다. 연구내용은 다음과 같이 진행하였으며 크게 세 부분으로 나눌 수 있다. 첫째, 액화수소 저장탱크의 단열층 조건 변화에 따른 증발특성에 대하여 검토하였으며 단열층 특성 변화는 외부 열유속 조건과 진공단열층의 진공도 변화에 대한 것이다. 이를 통해 외부로부터 유입된 열유속 변화에 따라 저장탱크 내부의 압력 변화와 증발 특성을 파악하였다. 여기서 증발 모델을 모사하기 위해 적용한 Lee model의 적응계수를 도출하였으며 값은 0.0035 [l/s]이다. 그리고 액화수소 저장탱크에 적용되는 진공단열층에 대해 다양한 진공도 조건을 부여하였을 경우 저장탱크 내부의 증발 거동을 확인하였는데 약 10-4 torr 이하 수준으로 진공도를 유지하는 것이 적정하다고 판단된다. 둘째, 액화수소 저장탱크의 기하학적 형상비 변화에 따른 증발 특성을 검토하였는데 저장탱크의 동일 용량 기준으로 내부 탱크의 지름과 높이의 비에 변화를 주었다. 동시에 Layer by layer 방식으로 다층단열층(MLI) 효과도 반영하여 저장탱크 내 시간에 따른 압력 변화를 확인하였다. 이는 BOG(boil-off gas) 모델링 소프트웨어인 BoilFAST를 활용하여 검토하였다. 이에 Vertical cylinder 타입 기준으로 Flat 형태의 액화수소 저장탱크의 형상비는 약 2 이하, Spherical 형태는 약 0.9 이하로 유지될 때 적정한 형상비라고 판단된다. 끝으로 외부의 가진력(vibratory force)의 영향으로 액화수소 저장탱크 내부에 슬로싱 유동이 발생할 경우에 대하여 액화수소의 증발 특성을 검토하였다. 열유입이 일어나는 저장탱크의 Non-sloshing 상태와 1차 모드 공진주파수를 인가하여 슬로싱이 발생한 상태에 대해 각각 전산해석 후 얻어지는 압력 분포를 비교·분석하였다. 슬로싱 상태가 Non-sloshing일 때 보다 더 낮은 압력 상승도를 보여주었는데 이는 기체 입자가 슬로싱의 강제대류 열전달 과정에서 액체수소와의 혼입으로 재액화가 일어나 기화(evaporation)가 지연되었기 때문이라 판단된다.