이방성 입자는 독특한 물리적 특성 때문에 다양한 분야에서 발표되고 있다. 여기서, 이방성 도토리구조 나노 입자를 제조하기 위해 새로운 동적 상분리 방법이 도입된다. 동적 상분리 방법은 용제 증발 및 무용제에 의한 침전으로 구성된다. 하부층은 비용매 희석제로서 물을 공급함으로써 제어되며, 상부층의 상분리는 휘발성 용매의 확산 및 증발에 의존한다. 이 상태에서, 도토리 형 입자가 제조되었다. 물이 채워진 밀폐된 상자(자발적 상분리)하에서, 단분산 폴리스틸렌 입자가 합성되었다. 동적 상분리와 자발적 상분리가 공존할 때, 캡과 입자의 크기가 변경되었다. 또한, 폴리스틸렌 용액의 부피는 입자 형상에 영향을 미친다. 독특한 구조가 다양한 응용 분야에 활용될 수 있기 때문에 멤브레인 기반의 제어된 물 공급과 같은 첨단 기술이 개발되면 단분산의 도토리와 같은 입자가 제조될 수 있을 것이다.

A bond-based peridynamic model has been reported dynamic fracture characteristic of brittle materials through a simple constitutive model. In the model, each bond is assumed to be a simple spring operating independently. As a result, this simple bond interaction modeling restricts the material behavior having a fixed Poisson’s ratio of 1/4 and not being capable of expressing shear deformation. We consider a state-based peridynamics as a generalized peridynamic model. Constitutive models in the state-based peridynamics are corresponding to those in continuum theory. In state-based peridynamics, thus, the response of a material particle depends collectively on deformation of all bonds connected to other particles. So, a state-based peridynamic theory can represent the volume and shear changes of the material. In this paper, the perfect plasticity is considered to express plastic deformation of material by the state-based peridynamic constitutive model with perfect plastic flow rule. The elastic-plastic behavior of the material is verified through the stress-strain curves of the flat plate example. Furthermore, we simulate the high-speed impact on 3D granite model with a nonlocal contact modeling. It is observed that the damage patterns obtained by peridynamics are similar to experimental observations.

In this paper, a low-cost dynamic measurement system using the RGB-depth camera, Microsoft Kinect® v2, is proposed for measuring time-varying free surface motion of liquid dampers used in building vibration mitigation. Various experimental studies are conducted consecutively: performance evaluation and validation of the Kinect® v2, real-time monitoring using the Kinect® v2 SDK(software development kits), point cloud acquisition of liquid free surface in the 3D space, comparison with the existing video sensing technology. Utilizing the proposed Kinect® v2-based measurement system in this study, dynamic behavior of liquid in a laboratory-scaled small tank under a wide frequency range of input excitation is experimentally analyzed.

In this paper, we study the applicability of Tuned Mass Damper(TMD) to improve seismic performance of piping system under earthquake loading. For this purpose, a mode analysis of the target pipeline is performed, and TMD installation locations are selected as important modes with relatively large mass participation ratio in each direction. In order to design the TMD at selected positions, each corresponding mode is replaced with a SDOF damped model, and accordingly the corresponding pipeline is converted into a 2-DOF system by considering the TMD as a SDOF damped model. Then, optimal design values of the TMD, which can minimize the dynamic amplification factor of the transformed 2-DOF system, are derived through GA optimization method. The proposed TMD design values are applied to the pipeline numerical model to analyze seismic performance with and without TMD installation. As a result of numerical analyses, it is confirmed that the directional acceleration responses, the maximum normal stresses and directional reaction forces of the pipeline system are reduced, quite a lot. The results of this study are expected to be used as basic information with respect to the improvement of the seismic performance of the piping system in the future.

목적: 본 연구는 근거리 동체시력(Dynamic visual acuity) 측정장치를 이용하여 측정된 근거리 동체시력과 원거리에서 측정된 동체시력과의 차이를 알아보고, 플러스렌즈 가입에 의한 조절자극의 변화가 동체시력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법: 대상은 전신질환 및 안질환이 없고, 시력이 1.0 이상인 성인 남·여 40명(22.84±2.43세)으로 선정 하였다. 원거리와 근거리 동체시력의 비교, 플러스렌즈 가입(+0.50D, +1.00D, +1.50D)으로 유도된 동체시력의 변화를 알아보았다. 결과: 완전교정상태에서 원거리 동체시력과 근거리 동체시력은 각각 78.86 ±19.46 deg/sec, 76.90±18.05 deg/sec로 원거리 동체시력이 약간 높게 나타났다(p=0.04). 원거리 동체시력이 높을수록 근거리 동체시력이 높은 양의 상관관계를 보여 원거리 동체시력이 우수한 사람이 근거리 동체시력도 우수한 것으로 나타났다 (r=0.95, p=0.00, Fig. 4). 조절자극변화에 따른 근거리 동체시력은 완전교정상태에서 75.95±18.85 deg/sec 이었고 +0.50D 구면도수를 가입한 상태에서 동체시력은 76.95±16.45 deg/sec로 통계적으로 유의한 차이가 없었으나(p>0.05), +1.00D를 가입한 상태는 79.02±13.51 deg/sec로 약간 높게 나타났으며, +1.50D를 가입한 상태에서는 84.28±18.96 deg/sec로 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 결론: 원거리와 근거리의 동체시력의 차이는 없지만 원거리 동체시력이 우수한 경우 근거리 동체시력도 우수하며, 조절자극 변화를 위해 플러스렌즈가 가입됨에 따라 동체시력이 증가함을 알 수 있었다.

본 연구는 지속적인 곡예 운동이 여자 체조, 프리스타일 스키어 및 피겨 스케이터 선수의 동적 자세 유지 능력에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 이 연구에 참여한 피험자는 운동경력이 4-6년 된 운동선수로서 체조선수 7명, 프리스타일 스키어 선수8명, 피겨 스케이터 7명과 일반 여학생 10명을 통제집단으로 분류하였다. 동적자세의 운동능력을 비교하고자 뉴로컴사의 동적자세측정기를 이용하여 6가지 각 조건에 맞는 이른바, 시각계, 전정계 및 체성감각계가 동원되는 상황을 연출하면서 실험에 임하였다. 자료처리는 일원변량분석을 실시하였고, 사후검증으로는 집단 간의 차이를 보고자 Scheffe로 하였고, 통계학적 유의수준은 .05로 하였다. 연구결과 운동집단 간에는 조건 5에서 프리스타일 선수와 체조선수 간의 유의한 차이가 있었으며, 운동선수 집단과 일반인 여학생 간에는 조건 2, 3, 4, 5, 6에서 유의한 차이가 나타났다. 결론적으로 지속적인 곡예 운동은 평형기관계를 자극하여 동적자세 조절의 향상에 효과가 있는 것으로 사료된다.

본 논문은 MLS(moving least squares) 차분법의 1차 미분 근사함수를 바탕으로 시간에 따른 수치해석이 가능한 해석기법을 제시한다. 오직 1차 미분 근사함수로만 지배방정식을 이산화했으며, 근사함수를 조립하는 형태로 전체 시스템 방정식을 구성하여 차분법으로 이산화된 운동방정식이 유한요소법(finite element method)과 유사한 모습을 갖게 되었다. 운동방정식을 시간적분하기 위해서 중앙차분법(central difference method)을 사용하였다. 유한요소 알고리즘을 통해서 MLS 차분법과 유한요소법의 고유진동 해석을 수행하였으며, 두 해석결과를 비교하였다. 또한, 동적해석 결과를 기존의 2차 미분 근사함수를 활용한 해석결과와 함께 도시함으로써 제안된 수치기법의 정확성을 검증하였다. 1차 미분 근사함수를 조립하는 과정에서 해석결과의 떨림현상이 억제되었으며 상대적으로 균일한 응력분포를 구할 수 있었다.

본 연구에서는 해상 풍력용 기상탑의 파단 원인을 찾기 위하여 실측된 풍속 자료를 분석하고, 변동 풍하중과 파랑하중에 의한 동적 변위를 산정하였으며, 와류진동에 대한 피로 검토를 수행하였다. 그 결과를 보면, 베인 풍속계와 초음파 풍속계의 10분 최대 풍속을 비교하여 기상탑에서 4시간 지속된 진동이 발생했음을 확인하였다. 그리고 파랑하중보다 풍하중이 기상탑의 동적 응답에 미치는 영향이 훨씬 크지만, 두 하중이 동시에 작용해도 기상탑의 부재력이 설계력보다 훨씬 낮아서 직접적인 파단의 원인이 아닌 것으로 나타났다. 하지만 와류진동은 연결부 볼트에서 피로 파괴를 일으키는 것으로 나타나서, 기상탑의 파단 원인은 유체의 변동 성분이 아닌 와류진동인 것으로 판단된다.

본 연구는 간편화된 소성 접선 곡선을 적용하여 노측용 가드레일 시스템의 충격 성능을 평가하기 위한 유한요소 충돌해석을 수행하였다. 충돌해석은 Cowper-Symond 모델을 적용하여 변형률 속도 영향에 대한 결과의 정확성을 향상시켰다. 수치 해석 결과는 소성 접선 곡선을 고려한 향상된 모델의 중요성을 보여준다. 다양한 매개변수에 대한 해석 결과는 서로 다른 모델에 대하여 동적 응답 및 탑승자 안전지수를 중심으로 비교 검증하여 도출하였다.

In this study, an algorithm applying deep learning to the truss structures was proposed. Deep learning is a method of raising the accuracy of machine learning by creating a neural networks in a computer. Neural networks consist of input layers, hidden layers and output layers. Numerous studies have focused on the introduction of neural networks and performed under limited examples and conditions, but this study focused on two- and three-dimensional truss structures to prove the effectiveness of algorithms. and the training phase was divided into training model based on the dataset size and epochs. At these case, a specific data value was selected and the error rate was shown by comparing the actual data value with the predicted value, and the error rate decreases as the data set and the number of hidden layers increases. In consequence, it showed that it is possible to predict the result quickly and accurately without using a numerical analysis program when applying the deep learning technique to the field of structural analysis.

PURPOSES: This paper develops a new stochastic approach to analyze the pavement-vehicle interaction model with a certain roughness and elasticity for the pavement foundation, thereby accommodating the deflection of the pavement, and to identify the road subsidence zone represented with a sudden changes in the elasticity of the foundation. METHODS: In the proposed model, a quarter-car model was combined with a filtered white noise model of road roughness and a two-layer foundation (Euler-Bernoulli beam for the top surface and Winkler foundation to represent the sub-structure soil). An augmented state-space model for the subsystems was formulated. Then, because the input is White noise and the system is represented as a single system, the Lyapunov equation governing the covariance of the system’s response was solved to obtain a structurally weak zone index (WZI). RESULTS: The results showed that the WZI from the pavement-vehicle interaction model is sensitive enough to identify road subsidence. In particular, the WZI rapidly changed with a small change in foundation elasticity, indicating that the model has the potential to detect road subsidence in the early stage. CONCLUSIONS: Beacause of the simplicity of the calculation, the proposed approach has potential applications in managing road conditions while a vehicle travels along the road and detecting road subsidence using a device with an on-board computational capability, such as a smart phone.

During an up-righting project for a capsized ship, the dynamic effect enlarges the tensions of cables. The cable tensions which are calculated based on statics and the safety evaluation which is based on these tensions cannot ensure the safety of the up-righting project. Due to the above reasons, a numerical simulation project is applied to investigate the dynamic effect on cable tensions of up-righting projects and evaluate the safety of up-righting project in current research. Firstly, a theoretical equation of the quasi-static up-righting project model is established in current research and is solved. Subsequently, the precision of the numerical simulation method applied in current research is checked by comparing cable tensions which are calculated by theoretical model and numerical simulation method. The cable tensions in different cases are solved by the numerical simulation method which accounts for dynamic effect in order to investigate the relationship between cable tensions and capsized ship weights, cable stiffness and winding-in speed. Finally, the safety of up-righting project is evaluated based on all the cable tensions calculated. It is pointed out that cable tension increases with the value of capsized ship weight, cable stiffness or winding-in speed approximately. The safety coefficients of cable in some high winding-in speeds are bellow 1.0. The results indicate that the dynamic effect is significant and should be accounted for during the up-righting project.

본 연구는 세계 42개국의 자료를 사용하여 산업용 로봇 도입의 결정요인을 분석하고, 한국에서 산업용 로봇이 빠르게 확산되고 있는 원인을 진단하였다. 산업용 로봇 변수는 국제로봇협회(IFR)의 2001년-2016년 「World Robotics: Industrial Robots」 자료를 사용하였다. 설명변수는 노동시장환경 변수와 혁신역량 변수를 포함하며, 관련 변수들은 해당 국제기관들의 자료에서 추출하였다. 실증분석에는 일부 설명변수의 내생성을 통제하기 위해 Arellano-Bond 동적 패널분석을 사용하였다. 분석결과, 한국은 소득수준이나 고용비용 및 혁신역량 등을 고려하더라도 다른 국가들에 비해 산업용 로봇 도입이 매우 빠르게 확대되어 온 것을 확인할 수 있었다. 이는 수요 측면과 공급 측면 모두에서 그 원인을 찾을 수 있다. 즉, 고용비용 증가 등의 노동시장환경 변화가 산업용 로봇 도입에 대한 기업 수요를 견인하였으며, 경제 전반의 자본집약도 증가와 기업의 혁신역량 증대와 같은 공급 측면 요인 또한 산업용 로봇의 도입을 촉진시켰다.

Transplantation of stem cells, such as mesenchymal stem cells (MSCs), is a promising strategy for treating several types of intractable disorders. Mechanistically, it could not only replace damaged cells by direct contribution, but also establish an anti-inflammatory or immunomodulatory microenvironment. However, the cellular mechanisms underlying molecular and biological properties of stem cells during ex vivo expansion and also after transplantation in pathological environments remain largely elusive. We recently developed the cyanoacrylamide-based coumarin derivatives (Fluorescent real-time thiol tracer; FreSHtracer*) reversibly react with glutathione for monitoring of glutathione levels in living stem cells. These probes revealed that glutathione levels are heterogeneous among subcellular organelles and among individual cells and show dynamic changes and heterogeneity in repopulating stem cells depending on oxidative-stress or culture conditions. Importantly, a subpopulation of stem cells with high-glutathione levels exhibited increased self-renewal and migration activities in vitro and showed improved therapeutic efficiency in treating asthma. Furthermore, employing a novel combination of longitudinal intravital confocal fluorescence imaging and microcystoscopy in living animals, we investigated the distributions and properties of transplanted multipotent MSCs derived from human embryonic stem cells at single-cell resolution in real-time by performing confocal imaging of bladder tissues in a rat model of IC/BPS for up to 6 months post-transplantation. These novel real-time monitoring strategies demonstrate the novel molecular insight for maintaining stem cell functions and also enhance understanding of the in vivo behaviors of the engrafted stem cells, which is crucial to determine the efficacy and safety of stem cell-based therapies. This strategy may facilitate the translation of various stem cell-based approaches into clinical practice.

Currently various kinds of wheelchair were developed and being sold in medical device market. This research is concerned with designing and making various types of moving and functional power wheelchairs. There are two kinds of general moving type wheelchairs and translational moving type wheelchair using mecanum wheel. Dynamic theory is used to check the motion analysis and safety of wheelchairs. The specific function of wheelchairs is to reach the higher position than the sitting position. And the new way of motion of wheelchair is developed by new type of wheel. This paper proposes the very economical and useful wheelchair model.

등기하 해석법을 이용한 고유치 해석은 유한요소를 이용한 결과보다 고차 모드에서 더 정확한 결과를 주는 것으로 알려져 있다. 이는 유한요소법이 차수에 상관없이 요소 간에 C0연속성을 보이는 것과 다르게 등기하 해석법은 p차 요소에 대해서 Cp-1의 연속성을 보장하기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 장점을 이용하여 등기하 해석법을 이용하여 모드 기반의 축소 모델을 구성하고 동적 거동 해석을 수행하였다. 축소 모델 구성을 위해 Craig-Bampton(CB) 기법을 적용하였다. 수치 예제를 통해 간단한 봉 요소에 대해 등기하 해석법과 유한요소 해석법을 적용하여 요소의 차수에 따른 고유치 해석 결과를 비교 분석하였다. 등기하 해석법에 중첩 노트를 허용하여 요소 간 연속성을 조절하고, 요소 간 연속성이 줄어듦에 따라 고차 모드에서의 수치 오차가 커짐을 확인하였다. 동적 거동 해석을 위한 축소 모델에 높은 차수의 외력이 주어지는 경우 요소간 연속 성이 높은 등기하해석법을 사용하면, 해의 정확도를 높일 수 있다.

슬로싱과 같은 액체의 동적 거동을 측정하고 제어하는 연구가 다양한 공학분야에서 활발히 진행중이다. 건축공학분야에서 도 건축물의 풍진동을 저감시키는 동조액체감쇠기의 연구에 액제 진동이 측정되고 있다. 본 논문에서는 기존 파고 측정 센서의 한계를 극복하기 위하여 레이저 장비 중 LDV와 스캐닝 장비 중 갈바노미터스캐너를 이용하여 동조액체감쇠기 내의 액체 진동을 측정하는 방법을 제안하고 검증하였다. LDV가 속도와 변위를 측정하는 원리를 기술하였고 갈바노미터스캐너의 구동 원리에 따라 LDV의 단일 포인트로 다점측정이 가능한 시스템을 구성하였다. 동조 액체감쇠기의 4점 액체 진동을 측정하여 각 점의 시간 영역 데이터를 기존에 사용하던 비디오 센싱 데이터와 비교하였고 파형 분석을 통해 진행파와 정상파를 구별할 수 있음을 확인하였다. 또한 측정 딜레이가 있는 데이터를 상호 상관을 취하여 특이값 분해를 하고 이론 및 비디오 센싱 결과와 일치하는 고유진동수와 모드형상을 도출하였다.

본 논문에서는 수중폭발(UE: underwater explosion)에 의한 해중터널(SFT: submerged floating tunnel)의 동적거동을 양 해법(explicit)를 이용하는 LS-DYNA에 의한 유한요소해석을 통하여 분석하였다. SFT의 유한요소모델은 원형단면의 강재 라이너에 콘크리트가 채워진 복합재 원형단면으로 고려되었다. 해중터널 시스템의 중앙부 100m 구간은 탄소성재료를 고려 한 솔리드(solid)요소로 상세하게 모델링하였으며, 양측 방향으로 각각 1km 구간에 대해서는 탄성재료를 고려하여 빔(beam) 요소로 이상화하여 모델링하였다. 사선계류시스템은 케이블(cable)요소를 적용하였으며, 수중폭발에 의한 동적거동시 수리동 적질량의 영향을 고려하기 위하여 원형단면에 대한 추가질량을 고려하였다. 또한 부력과 같은 상시하중을 초기조건으로 고려하기 위하여 동적완화해석(dynamic relaxation analysis)를 수행하였다. UE는 부력비(B/W)와 폭발지점으로부터 거리의 변화에 대해서 고려하였으며, 폭발의 규모는 천안함 합동조사보고서(2010)를 참조하여 TNT 360kg로 결정하였다. 수중폭발 해석결과, 폭발지점으로부터 SFT까지 거리는 관입량, 충격압력의 크기와 반비례 관계에 있고, 부력비(B/W)가 커질수록 계류장력도 커짐을 확인하였다. 그러나 사선계류라인의 계류각 변화는 SFT의 수평거동, 관입량, 계류력, 충격압력과의 연관성 을 찾을 수가 없었다.