입력 성형기와 가속도 피드백을 이용한 단진자 진동 제어

신지환,이동한,곽문규 한국소음진동공학회 2018 한국소음진동공학회 논문집 Vol.28 No.6

In this study, we developed a method to suppress the residual vibration from a pendulum when the trolley moves to a certain position. In general, an input shaping technique is applied to reduce the vibration of the pendulum after the trolley moves. The zero vibration input shaping technique can be used to effectively suppress the residual vibration of the pendulum after operation. However, because the input shaping technique is an open-loop control, it is difficult to suppress the vibration caused by disturbances. To solve this problem, a control method consisting of the input shaping technique and acceleration feedback control was developed to suppress the residual vibration under disturbance conditions. A testbed was designed to validate the proposed method. Dynamic models of testbed were derived, and a numerical simulation was performed. The stability of the acceleration feedback controller was mathematically proven. It was proved both theoretically and experimentally that the proposed method can suppress the residual vibration of the pendulum effectively.

흥진태맥 석탄광 산성광산배수 침전물의 광물학적 및 지구화학적 특성

신지환,박지연,김영규,Shin, Ji-Hwan,Park, Ji-Yeon,Kim, Yeongkyoo 대한자원환경지질학회 2021 자원환경지질 Vol.54 No.2

광산 활동에서 비롯된 Fe(II)은 광산 배수를 따라 지표의 산화 환경에 노출되어 다양한 Fe(III)-산화수산화물로 침전된다. 대표적인 Fe(III) 침전 광물 중 하나인 페리하이드라이트는 결정도가 매우 낮아 비표면적이 크기 때문에, 중금속 및 다른 오염물질을 흡착하기에 용이하다. 페리하이드라이트는 자연 환경에서 열역학적으로 좀더 안정적인 침철석으로 전이된다. 페리하이드라이트에서 침철석으로 전이되는 동안 일어나는 중금속의 거동을 예측하기 위해서 산성광산배수에서 일어나는 페리하이드라이트에서 침철석으로의 전이와 이와 연관된 중금속의 유동성에 대한 정보는 중요하다. 광물 전이와 중금속 거동을 분석하기 위해 흥진태맥 석탄광의 산성광산배수 정화 시설의 코어 시료에 대하여 X-선 회절 분석(XRD), 화학 분석, 통계 분석이 시행되었다. XRD 결과는 페리하이드라이트가 코어 시료 상단에서 하단으로 점차 침철석으로 전이되었음을 보여주었다. 화학 분석 결과 코어시료에서 As의 상대적 농도는 배수에 비하여 매우 높아 As가 철옥시수산화물에 강하게 흡착 되었거나 공침되었을 가능성이 큼을 지시한다. 상관 분석 결과 또한 As와 Fe의 높은 친화도를 보여주어, 철광물이 침전하는 동안 As가 광산 배수에서 쉽게 제거될 수 있음을 나타냈다. 코어 시료에서 깊이가 깊어질수록 Fe에 대한 As, Cd, Co, Ni, Zn의 농도비는 대체로 감소하여, 광물 전이 시 배수 내 이들의 농도를 증가시킬 수 있음을 나타냈다. 이와 반대로 Fe에 대한 Cr의 농도는 깊이가 증가할수록 증가하였는데 이 것은 chromate과 철광물과의 화학결합과 페리하이드라이트와 침철석의 표면 전하로 인한 것으로 생각된다. Fe(II) released from mining activities is precipitated as various Fe(III)-oxyhydroxides when exposed to an oxidizing environment including mine drainage. Ferrihydrite, one of the representative precipitated Fe(III) minerals, is easy to adsorb heavy metals and other pollutants due to the large specific surface area caused by very low crystallinity. Ferrihydrite is transformed to thermodynamically more stable goethite in the natural environment. Hence, information on the transformation of ferrihydrite to goethite and the related mobility of heavy metals in the acid mine drainage is important to predict the behaviors of those elements during ferrihydrite to goethite transition. The behaviors of heavy metals during the transformation of ferrihydrite to goethite were investigated for core samples collected from an AMD treatment system in the Heungjin-Taemaek coal mine by using X-ray diffraction (XRD), chemical analysis, and statistical analysis. XRD results showed that ferrihydrite gradually transformed to goethite from the top to the bottom of the core samples. Chemical analysis showed that the relative concentration of As was significantly high in the core samples compared with that in the drainage, indicating that As was likely to be adsorbed strongly on or coprecipitated with iron oxyhydroxide. Correlation analysis also indicated that As can be easily removed from mine drainage during iron mineral precipitation due to its high affinity to Fe. The concentration ratio of As, Cd, Co, Ni, and Zn to Fe generally decreased with depth in the core samples, suggesting that mineral transformation can increase those concentrations in the drainage. In contrast, the concentration ratio of Cr to Fe increased with depth, which can be explained by the chemical bond of iron oxide and chromate, and surface charge of ferrihydrite and goethite.

집단모래놀이치료가 스마트폰중독 청소년의 중독수준과 우울 및 불안에 미치는 효과

신지환,장미경 사단법인 한국임상모래놀이치료학회 2016 상징과 모래놀이치료 Vol.7 No.1

Smartphones addiction Scale of young people is increasing rapidly with the proliferation of smartphones. They have appeared, such as depression and inquietude and etc. In This research I was selected 16 middle school students as control Group and experimental Group and I was selected 16people on same method and I conducted a survey of thier addiction levels and depression and inquietude. The results obtained is summarized contents by enforcing Group sandplay therapy while 10 weeks. First. In the statistics showed positively when I compare to before and after afterward I enforced Group sandplay therapy, their addiction levels were decreased Second. In the statistics showed positively when I compare to before and after afterward I enforced Group sandplay therapy, their depressions were decreased Third. In the statistics showed positively when I compare to before and after afterward I enforced Group sandplay therapy, their inquietude’s Scales were decreased. Fourth. As time goes by, they objectively think back themselves and they try to conclude a relationship themselves also they Re-defined their emotions as a result, their addiction of smartphones, depressions and inquietudes are Reduced Effectively.

Vibration control of multi-story building structure by hybrid control using tuned liquid damper and active mass damper

신지환,Moon K. Kwak,Soo-Min Kim,Kwang-Hyun Baek 대한기계학회 2020 JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.34 No.12

This study proposes a hybrid control methodology that combines tuned liquid damper (TLD) and active mass damper (AMD) to suppress vibrations of multi-story building structure effectively. To this end, a dynamic model that can predict the vibration of multi-story building structure coupled with TLD and AMD is derived using the energy approach. The TLD that is mainly designed to suppress the main natural mode is developed with a multi-degree-offreedom model to investigate the effect of the TLD on natural modes of structure numerically. The AMD is an active vibration controller that can suppress remaining resonant peaks, including ones resulting from the application of the TLD as well as other higher modes of interest. In this way, the proposed control can utilize the advantages of TLD and AMD simultaneously. We set up an experimental apparatus to verify the performance of the hybrid control methodology. The numerical and experimental results show that the proposed hybrid control method can successfully suppress the vibrations of multi-story building structure. The dynamic model derived in this study can also accurately predict the actual behavior of the system.

Changes of muscular function after 6-week-exercise rehabilitation program application for female MBO patients with associated injury

신지환,장지훈 한국운동재활학회 2010 JER Vol.6 No.4

Vibration suppression of cart-pendulum system by combining the input-shaping control and the position-input position-output feedback control

신지환,이동한,곽문규 대한기계학회 2019 JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.33 No.12

This study is concerned with the active vibration control of a cart-pendulum system. The input-shaping control alone is not sufficient to suppress vibrations of the cart payload, especially when external disturbance is present. In order to solve this problem, a new control technique consisting of the input-shaping and the position-input position-output feedback controls is proposed. The input-shaping control minimizes vibrations during cart motion and the position-input position-output feedback control takes charge of suppressing residual vibrations after the cart reaches the desired position. The stability of the proposed position-input position-output feedback control was investigated theoretically. The testbed was built to validate the proposed method. It was proved both theoretically and experimentally that the proposed control technique can be successfully used to control vibrations of the pendulum.

교전수준 어뢰체계 표준모델 개발 방안 연구

신지환,Shin, Ji-Hwan 한국시뮬레이션학회 2007 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.16 No.3

무기체계의 개념설계 단계에서부터 체계 사양 도출 및 관 요구분석의 효과적인 수행을 위한 교전수준(Engagement Level)의 M&S(Modeling & Simulation) 적용을 위해 수중무기체계인 어뢰체계의 표준모델을 구성하였다. 추후 수중 교전 시뮬레이션에 공통적으로 사용될 수 있도록 재사용성(Reusability)과 상호운용성(Interoperability) 및 공학 모델로의 확장성을 고려하였다. 어뢰체계의 표준에 대하여 모델의 WBS(Work Breakdown Structure)를 정의하고 각 하부 모델들 사이의 정보 흐름을 구체화하여 모델간의 입력 및 출력 파라미터를 정의하였다. 어뢰 모델링은 WBS의 하부 모델 중에서 초기입력 장치, 수중운동, 전투탄두, 음향탐지, 유도제어, 추진동력에 대해서 모델링 하였으며, 중어뢰와 경어뢰의 운용상의 차이점을 구분하여 모델링하였다. 표준모델은 가능한 공학 수준 M&S와 동일한 구조를 갖도록 하였으며 앞으로 정립될 V&V(Verification & Validation) 절차에 따라 교전 시뮬레이션에 사용될 다른 체계들과 검증될 것이다. We considered the authoritative representations of torpedo systems that was the engagement level model to develop system specifications and to analyze operational requirements on concept design phase. The Work Breakdown Structure(WBS) of models was defined about authoritative representations of the torpedo systems. The communication of information among each subsystems and input/output parameters were defined. In the heavy weight and light weight torpedo model, presetter, underwater maneuver, war head, sonar, guidance and control, propulsion subsystem modeling were developed for heavy-weight and the light-weight torpedo systems. The authoritative representations of torpedo systems have similar structures with those of the engineering level models and could be verified via engagement level simulations according to the V&V process in the future.

소형 인장시편을 이용한 TIG 용접된 이종금속 접합부의 변형 및 파괴거동 분석

신지환,Nabeel Jahanzeb,김민성,황지현,최시훈 대한금속·재료학회 2017 대한금속·재료학회지 Vol.55 No.2

The deformation and failure behaviors of dissimilar metal joints between SS400 steel and STS316L steel were investigated. The dissimilar metal joints were fabricated using the tungsten inert gas (TIG) welding process with STS309 steel as a filler metal. The microstructures of the dissimilar metal joints were investigated using an optical microscope and EBSD technique. The mechanical properties of the base metal (BM), heat affected zone (HAZ) and weld metal (WM) were measured using a micro-hardness and micro-tension tester combined with the digital image correlation (DIC) technique. The HAZ of the STS316L steel exhibited the highest micro-hardness value, and yield/tensile strengths, while the BM of the SS440 steel exhibited the lowest micro-hardness value and yield /tensile strengths. The grain size refinement in the HAZ of SS400 steel induced an enhancement of micro-hardness value and yield/tensile strengths compared to the BM of the SS400 steel. The WM, which consists of primary δ-ferrite and a matrix of austenite phase, exhibited relatively a high micro-hardness value, yield /tensile strengths and elongation compared to the BM and HAZ of the SS400 steel.

아동⋅청소년의 모래놀이치료의 효과성에 관한 메타분석

신지환,이상희 학습자중심교과교육학회 2023 학습자중심교과교육연구 Vol.23 No.14

Objectives The purpose of this study was to find out the total effect size of domestic children and youth sand play therapy, the, number of group members, the type of problem to be treated, the agd of participants, the total number of sessions, hours per session, structure, and dependent variables. Methods To this end, a total of 1556 domestic thesis papers and academic journal papers published from January 2015 to April 2022 were analyzed. A total of 18 papers were selected, excluding 412 papers before the first 2014 and overlapping papers, 21 papers were excluded depending on the target in the second selection, and 3 statistical figures were omitted from the final selection. Results The total effect size was 0.849 which showed a large effect size and was statistically significant. As for the effect size according to the treatment variable, when the group members were individual, emotional problems were more effective as the type of problem to ve treated. IN the case of participants, children were more effective than adolescents, and in the case of 10 sessions or less. the number of sessions per week was high when it was three days a week, and the effect size per session was more than 70 minutes. Structuralization was found to ve effective when unstructured. As a result of analyzing the effect of the dependent variable, it was found that the effect of the emotional variable was the most effective. Conclusions This study proved tis effectiveness by conducting a meta-analysis of sand play therapy for children and adolescents in Korea, and is meaningful in providing practical data on the direction of more effecticve use of sand play therapy for the mental health of children and adolescents. 목적 본 연구의 목적은 국내 아동,청소년모래놀이치료의 총 효과크기와 치료변인인 집단 구성원수, 치료 대상의 문제 유형, 참여대상의 연령, 총 진행 회기수, 주당 회기수, 1회기당 시간수, 구조화, 종속변인의 유형에 따른 효과크기를 알아보고자 하였다. 방법 이를 위하여 2015년 1월부터 2022년 4월까지 발표된 국내 학위논문과 학술지 논문 총 1556편을 분석하였다. 1차 2014년이전논문, 중복논문 412편 제외, 2차선별에서 대상에 따라 21편을 제외, 최종선별에서 통계수치 누락된 3편을 제외한 총 18편을선정하였다. 결과 전체 효과크기는 0.849로 큰 효과크기를 나타냈고 통계적으로도 유의미한 것으로 나타났다. 치료변인에 따른 효과크기로는집단구성원은 개별일 경우, 치료대상의 문제유형으로는 정서문제가 더 효과적으로 나타났다. 참여 대상의 경우 청소년의 경우보다아동이, 회기수의 경우 10회기 이하의 경우가 효과적으로 나타났다. 주당 회기수는 일주일에 3일을 한 경우, 1회기당 효과크기는70분 이상일 경우 효과가 높게 나타났다. 구조화는 비구조화일 경우 효과가 큰 것으로 나타났다. 종속변인의 효과를 분석한 결과정서적인 변인의 효과가 가장 효과적인 것으로 나타났다. 결론 본 연구는 우리나라 아동, 청소년을 대상으로 모래놀이치료에 대한 메타분석을 실시하여 그 효과성을 입증하였고, 모래놀이를실시하고 있는 현장에서 아동, 청소년의 정신건강을 위해 모래놀이치료를 더욱 효과적으로 사용할 수 있는 방향에 대해 실질적인자료를 제공함에 의의가 있다.

문경 석탄광 배수의 광물 침전 및 미량 원소의 거동 변화

신지환,김영규,박지연,김지우,주지연,황수현,박창윤,백영두 한국광물학회 2022 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.35 No.3

광산배수에서 일어나는 철광물의 침전과 상전이는 배수 내 미량 원소의 거동에 매우 중요한 영향을 미친다. 그러나 주로 침전되는 철광물 중 하나인 페리하이드라이트의 침전과 이와 연관된 배수 내 미량원소의 거동은 거의 연구된 적이 없다. 본 연구는 문경 석탄광에서 발생하는 광산배수에서 pH 변화와 시간에 따른 광물침전 특성을 알아보고 이러한 광물의 침전과 연관된 미량원소의 거동 변화를 연구하였다. 침전되는 광물의 경우 pH 4에서는 침철석이 관찰되었고 pH 6 이상에서는 일부 6-line 페리하이드라이트가 혼재하는 2-line 페리하이드라이트가 주로 동정되었다. 또한 pH 6 이상의 시료에서는 pH가 증가할수록 방해석의 침전이 추가적으로 증가하는 것이 관찰되었다. 침철석의 경우 초기에 배수 내에서 페리하이드라이트로 침전된 후 낮은 pH의 영향으로 이 광물이 짧은 시간 내에 침철석으로 상전이 되었을 것으로 생각된다. 배수 내 미량 원소의 농도는 pH와 시간에 큰 영향을 받고 있음을 보여준다. 시간에 따라 배수 내의 Fe는 철광물의 침전에 의하여 급격한 농도의 감소를 보였는데 배수 내 산화음이온으로 존재하는 As의 경우도 pH 값에 상관없이 Fe와 같이 급격한 농도의 감소를 보였다. 이러한 As의 농도 감소는 주로 페리하이드라이트와의 공침에 의한 것으로 여겨지며 낮은 pH의 배수에서는 침철석의 표면 흡착에 의한 것으로 생각된다. 이와는 달리 Cd, Co, Zn, Ni 등의 미량 원소의 농도는 광물의 종류에 상관없이 pH에 큰 영향을 받으며 pH 값이 낮을수록 배수 내 높은 농도로 존재하였고 pH가 증가할수록 그 농도는 낮아졌다. 이러한 결과는 양이온으로 존재하는 미량원소의 거동의 경우 광물의 종류보다 pH에 따른 광물 표면의 전하 값에 더 큰 영향을 받고 있음을 지시한다.