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수산해양기술연구 KCI 등재 Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology 韓國漁業技術學會誌

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36권 4호 (2000년 11월) 11

1.
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민들조개 형망의 갈퀴에 의해 어획될 확률을 조개크기와 갈퀴간격 사이의 관계로부터 구했다. 이때 기존의 방법에서는 각장만을 이용했는데 여기서는 각장 이외에 각고(또는 각폭)에 의한 효과를 추가시켜 어획될 확률을 구하고 로지스틱 어획선택성 곡선에 적합시켰으며, 그식은 다음과 같았다. P=(equation omitted).민들조개의 경우 생물학적 최소형은 각장이 25mm인 것으로 알려져 있으며, 이 최소성숙각장에 대해 50% 어획될 갈퀴간격을 구하면 16.2mm이다. 따라서, 민들조개 형망의 적정 갈퀴간격은 기존에 사용하고 있는 12mm를 16mm로 늘리는 것이 자원보호상 바람직하며, 이것은 예망작업시 모래 속을 끄는 갈퀴의 갯수도 상대적으로 적어지므로 어구저항이 감소되어 연료가 절약되며, 선상에서는 작은 조개를 체를 이용하여 거르는 인력작업도 줄일 것으로 여겨진다.
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2.
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본 연구는 실습선에서 사용 중인 6폭짜리 저층트롤 어구의 저항을 끌줄의 길이와 예망 속도별로 분석하기 위하여 그물의 저항과 전개판의 저항을 계측하고, 어구의 저항계수를 산정하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 시험 어구의 저항은 끌줄의 길이가 길수록 증가하나, 저항 R§ubt-w/=3800v2으로 대표할 수 있다. 2. 그물 어구의 저항은 끌줄의 길이에 따라 다소 증가하나, 그물 어구의 저항 R§ubn/=10R§ubn/=10d/lλ§uba/λ§ubb/v1.3/의 식으로 대표할 수 있다. 3. 시험 어구의 전개판의 저항 R§ubb/=1810v0.8/으로 대표할 수 있다. 4. 끌줄의 길이별로 측정된 저항값과 Koyama의 저항식과 비교하면, 예망속도가 작을 때는 시험 어구의 저항이, 예망속도가 클 때는 Koyama의 저항식에 의한 저항값이 크게 나타났다.
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3.
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저층트롤 실물 어구를 이용한 해상 실험을 통하여 예망 중인 어구의 망구 형태에 관련되는 전개판의 간격 및 망고 등을 예망 속도별, 끌줄의 길이별로 측정하고, 이론적인 수치 해석 결과와 비교하여 실물어구의 수중 현황을 해석함으로서 어구의 효율적인 운용과 어획효과의 증대를 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 수중 현황을 해석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전개판의 전개간격은 예망 속도와 끌줄길이의 증가에 따라 직선적으로 증가하며 끌줄 길이에 의한 증가율이 예망 속도에 의한 증가율보다 현저히 크게 나타났으며, 그 간격의 변화는 57.0∼82.8m로서 후릿줄과 그물목줄 및 그물길이 전체의 43∼62%를 차지하였다. 2. 망구의 높이는 예망 속도와 끌줄길이의 증가에 따라 직선적으로 감소하며, 예망 속도에 의한 감소율이 끌줄 길이에 의한 감소율보다 현저히 크게 나타났는데 그 높이의 변화는 3.1∼4.0m로 나타났다. 3. 양 날개끝의 간격이 커지면 망고는 낮아지나 끌줄 길이가 증가할수록 날개 끝 간격의 증가에 대한 망구 높이 감소율의 비는 점차 작아졌다. 4. 망고에 대한 양 날개 끝 간격의 비는 예망속도와 끌줄 길이의 증가에 따라 점차 커졌는데, 그 비는 4.17∼7.81로 나타났다.
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4.
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본 연구에서는 측정거리의 정밀도가 3.5cm이내인 GPS 선간거리계측 시스템을 이용하여 권현망 조업선의 주선에 기준국을 종선에 이동국을 설치하여 주.종선의 양선간격의 변화와 침로에 따른 예망항적을 측정하고 예망중인 어구의 각부에 자기식 수온수심계를 부착하여 각부의 망고와 예망수층의 파악을 통한 어구의 수중형상을 비교 분석하여 어법 및 어구의 조업진단을 행하였다. 1. 양선간격 5m일 시에는 어구가 큰 폭으로 가라앉아 불안정한 형상을 나타내며 깔대기와 자루그물도 동일한 예망수층을 이루고 있어 입망된 어군의 도피 위험성이 가장 크다. 2. 양선간격이 l00m일 시에는 어구 각부의 망고가 다소 높아지며 앞창과 문턱, 깔대기의 예망수층의 경사가 커서 자루그물의 형상이 불안정하여 어군입망의 저해요인이 되어 어획효율은 크게 감소할 것으로 판단되므로 양선간격이 좁아질수록 예망속도의 증대가 필요하다. 3. 양선간격이 200m일 시에는 어구의 수중형상이 다소 안정된 상태를 보여 주고 있으나 자루 그물 뒤끝이 다소 들어올려지며 이는 깔대기가 상대적으로 아래쪽으로 내려앉아 어획효율이 좋지 않을 것으로 예상되며 자루그물의 예망수층의 개선이 필요하다. 4. 양선간의 거리가 300m일 시에는 오비기에서 자루그물까지의 연결이 비교적 완만하게 형성되고 깔대기와 자루그물의 형상도 양호하여 전체적인 어구의 형상이 안정되어 있으나 정상적인 망고를 이룰 수 있도록 개선이 요구된다. 5. GPS 선간거리계측 시스템을 권현망어 업에 적용하여 조업을 행한다면 어군의 기록분포에 따라 적정한 양선간격을 도출함과 동시에 정밀한 양선간격의 조절이 가능하여 보다 높은 어획효율을 얻을 수 있다.
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5.
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기선권현망 어구를 대폭적으로 줄이여 어획 성능을 향상시킨 어구를 개량하고 자동화 조업시스템을 개발하기 위하여 현재 사용중인 어구를 1/2로 축소 제작한 시험어구를 가지고 양선간격과 예망속도의 변화에 따른 해상실험을 통하여 어구 각부의 망고와 수중형상을 측정.분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 시험어구 각 부분의 망고는 양선간격과 예망 속도가 증가함에 따라 낮아지는 경향을 보였다. 2. 시험어구 A의 양선간격에 따른 오비기, 수비, 앞창, 자루 입구, 깔때기와 자루 뒤끝의 망고는 각각 10.8∼9.0, 12.0∼8.3, 12.6∼9.0, 10.4∼6.6, 4.6∼5.2, 8.8∼7.7m이었고, 각 부분의 전개율은 각각 36∼30, 21∼15, 31∼22, 80∼51, 80∼96, 59∼5l%로 나타났다. 3. 시험어구 B의 양선간격에 따른 오비기, 수비, 앞창, 자루 입구, 깔때기와 자루 뒤끝의 망고는 각각 9.1∼8.5, 9.8∼6.5, 11.2∼8.0, 11.0∼8.1, 4.7∼5.0, 7.0∼7.5m이었고, 각 부분의 전개율은 각각 30∼28, 18∼12, 27∼20, 85∼62, 87∼93, 47∼50%로 나타나 자루 입구와 깔대기 부분에서는 시험어구 A보다 다소 전개가 양호하였으나 다른 부분에서 약간 불량하였다. 4. 시험어구 A, B의 예망속도에 따른 각 부분의 망고는 양선간격에서와 거의 같았으나 변화폭은 다소 작았다. 5. 오비기와 수비 부분의 전개율이 30%정도로 매우 작기 때문에 포켓현상이 뚜렷하게 나타났다. 6. 모형어구 A의 수중형상은 양선간격과 예망속도가 증가에 따라 뒤 부분이 들리는 경향을 보인 반면에 시험어구 B는 거의 일정하였다. 7. 시험어구 A와 B의 예망깊이는 양선간격과 예망속도가 증가함에 따라 약간씩 얕아지는 현상을 보였는데, 뜸줄 쪽보다는 발줄 쪽이 뚜렷하다.
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6.
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제주연안해역에 서식하고 있는 독가시치의 수중음에 대한 청각 특성을 파악하여 수중음을 이용한 음향 어법에 이용도를 높일 수 있는 기초자료를 제공할 목적으로 측정 주파수 80∼800Hz의 수중음과 7V의 직류 전압의 전기자극을 이용하여 음향 조건학습을 시킨 후 측정주파수와 음압을 임의로 변화시켜가면서 청각 문턱치를 구한 결과 독가시치는 측정주파수 80∼800Hz의 음을 인식하고 있었고, 측정주파수 80Hz, 100Hz, 200Hz, 300Hz, 500Hz, 800Hz에 대한 각각의 청각 문턱치는 102, 96, 92, 95, 105, 121dB로 나타났고, 측정주파수 200Hz에서 가장 낮은 음압 92dB를 나타내었으며, 측정주파수 800Hz에서 가장 높은 청각 문턱치를 나타내었다.
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7.
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제주 연안역에 있어서 수중 가청 저주파수음을 이용한 자원관리형 어업, 또한 어장에서 음향을 이용해서 어류를 유집할 수 있는 음향 어법 개발의 기초 자료를 얻기 위해 자리돔을 대상으로 측정 주파수 80∼800Hz의 수중음과 7V의 직류 전원의 전기 자극을 이용하여 육상 수조에서 조건 학습을 시킨 후 측정 주파수와 음압을 임의로 변화시켜 가면서 실험어 심전도를 도출하여 심박 간격의 변화로부터 청각 문턱치 곡선과 함께 백색 잡음에 의한 청각 임계비 및 청각 능력 지수를 조사한 결과는 다음과 같다. 자리돔의 청각 임계비는 측정 주파수 80Hz, 100Hz, 200Hz, 300Hz, 500Hz, 800Hz에서 음압이 각각 31dB, 35dB, 33dB, 23dB, 34dB, 41dB이고, 음압 73dB, 78dB, 83dB의 3단계 백색 잡음을 방성하였을 때 청각 문턱치는 백색 잡음이 없을 때보다 높게 나타나며 마스킹 효과가 측정 주파수 100Hz, 200Hz, 300Hz에서 보다 뚜렷하게 나타났다. 마스킹 현상은 약 음압 60∼65dB의 백색 잡음 레벨에서 나타나기 시작하였으나, 측정주파수 200Hz에서는 음압 57dB 이상에서, 측정주파수 800Hz에서는 73dB 이상의 백색 잡음 레벨에서 나타났으며 주파수 측정 주파수 300Hz에서 신호음을 인식하기 위해서는 대략 음압 88dB 이상과 함께 백색 잡음 레벨보다 음압 23dB 이상 높은 신호음이 요구되었으며 배경 잡음시 자리돔의 청각능력지수는 81로 나타났다.
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8.
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남해안 연근해에서 조업하는 정치망 어선에 양망작업시 보조기계로 사용되는 캡스턴의 드럼에서 용접부 온도분포 및 구배를 해석한 결과의 주요 사항은 다음과 같다. 1. 용융부 근처는 냉각개시 1초 이내에 950℃/sec, 10초 이내는 40℃/see 정도의 급격한 냉각속도가 형성되었다. 2. 열영향부(HAZ)는 용접 후 1초가 경과할 때 370℃/sec의 가열속도로 온도가 증가한 후, 이 후 25℃/sec 냉각속도로 온도가 감소한다. 용접종료 10초 후 모재 내부에는 1.64℃/mm, 40초가 지났을 때는 0.26℃/mm 정도의 온도구배가 형성되었다. 3. 용접부 근처는 길이 방향을 따라 격심한 온도편차를 보이고 있으나 두께방향으로는 거의 나타나지 않는다. 이 결과는 향후 캡스턴 드럼의 용접부 최적설계시, 탄소성 열응력 및 열변형 거동을 해석하는 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
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9.
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정치망 어선에 사용하는 더블 캡스턴 드럼의 용접공정은, 순간적으로 집중투입되는 고온열원에 의해 상당 열응력과 열변형 거동이 시간의 경과에 따라 비정상적으로 발생한다. 유한요소법으로 이것들의 거동을 해석한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 용접 초기에는 용접열원 위치에서 54∼48MPa의 상당 열응력을 나타내고, 캡스턴 드럼의 내부로 진행될수록 42∼18Mpa 정도의 열응력 분포를 보이며, 열응력 구배는 1mm당 3.6MPa의 기울기를 형성하고 있었다. 용접열원에서 0.004∼0.015mm정도의 미세한 변형량이 계산되었고 좌측 자유단으로 진행하면서 0.03∼0.033mm의 변형량은 용접초기에 열충격 현상으로 발생한 것으로 사료되므로 이에 대한 대비책이 있어야 한다. 2) 용접 중반부에서는 상당 열응력 크기는 용접 초기보다 다소 작아져서 최대 51MPa, 최소 11.3MPa을 보여주며 열응력 기울기도 다소 완화된다. 이것은 용접 열원이 이동하면서 발생하는 예열효과로 상당 열응력이 감소한 것으로 사료된다. 상당 열변형의 크기는 최대 0.04mm, 최소 0.0045mm 정도를 형성하고 있고, 용접열원의 진행으로 전체적인 변형 양상이 용접진행 방향과 동일하게 이동하고 있다. 3) 용접공정의 후반부는 상당 열변형량이 최소 0.005mm, 최대 0.045mm 정도이므로, 정밀한 용접가공을 위해 반대방향에 지그나 고정구를 설치해야 한다. 상당 열응력의 구배는 모재 내부로 진행된 양상을 보이고 있으나 열응력의 절대 크기는 최소 3MPa에서 최대 27MPa로 작아졌다. 이 것은 용접의 이동열원이 제거됨으로서 모재 내부의 열응력이 현저히 저하되었음을 의미하지만, 잔류 열응력이 존재하므로 뜨임처리와 같은 후처리가 요망된다.
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10.
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Earthquake is a natural disaster accompanied by damage of human and properties caused by the ground motion, crustal movements, faults as well as tidal wave. The earthquake is known to occur mostly in earthquake-prone areas and the Korean Peninsula is known to be relatively safe in terms of geological characteristics. In order to withstand on severe environmental dynamic random load such as an earthquake, the large structure need to be designed to withstand the anticipated seismic tremor. The seismetic design is essential for building structures, bridges, and large structures which is handles explosive gases. Thus, the necessity of earthquake resistant analysis for large structure is growing and the capability of dynamic analysis should be obtained. In this thesis, dynamic responses of a high building(height 60m, width 18) which subjected to random earthquake load are presented which responses are derived using dynamic analysis methods such as response spectrum analysis, mode superposition and direct integration. Each results are also compared to review the merit of each methods.
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11.
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The construction and ability of CAE program are presented. The merit and ability of MATLAB which is widely using in the field of recently engineering and natural science are also introduced. Also, analysis program of frame structure used the MATLAB language which is divide in 4th generation language is presented. In this paper, the proposed program using MATLB language to be based upon the composition of general CAE program is composed to preprocess, solver and post-process procedure. And it is able to carried out the static and eigenvalue analysis of truss structure and two dimensional frame structure. Also, for the sample pre-processing and post-processing, it is used the characteristic of input window and plot window to be made of the various GUI function. Each finite elements to be required for analysis is formulated by the Galerkin's method, as a kind of weighted residual method. For check of the results of calculation for program used in this paper, the results to be calculated using program to be developed by the author was compared with its of ANSYS code for general structural analysis about two dimensional truss and frame structure.
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