The use of aluminum-based hybrid metal matrix composite (HMMC) materials, especially in engine components like pistons, is intended to improve wear resistance and overall performance. Crucial tribological indicators, such as wear and friction coefficients, underscore the significance of these materials. However, present aluminum alloys have limited wear because of clustered reinforced particles and relatively high coefficients of thermal expansion (CTE), resulting in inadequate anti-seizure properties during dry sliding conditions. This research introduces a novel “Hybrid Metal Matrix Composite of Al7068 Reinforced with Fly Ash-SiC-Al2O3”. Al7068 is employed for its superior strength-to-weight ratio and specific modulus, which is ideal for components exposed to cyclic loads and varying temperatures. The integration of fly Ash (FA), silicon carbide (SiC), and alumina (Al2O3) as reinforcements enhances wear resistance, diminishes particle clustering, improves stiffness, mitigates CTE discrepancies, and fortifies the composite against strain and corrosion, thereby enhancing its overall performance. The Stir-casting method was used with optimized reinforcement percentages (10 % total), and comprehensive evaluations through wear tests and mechanical property analyses determined the composite's optimal composition. The proposed HMMC variant with the most suitable reinforcement percentage exhibited enhanced engine piston functionality, reduced wear, low deformation of 0.20 mm, and a comparatively higher ultimate tensile strength of 190 megapascals (Mpa).

길이가 긴 터널 내부에서 TNT와 같은 화약의 폭발을 해석할 때, 재연소 현상을 고려하는 것이 매우 중요하다. 재연소 현상을 해석 에 반영하기 위해서는 재연소 에너지와 지속 시간을 적절히 적용해야 한다. 본 연구에서는 터널과 유사한 구조인 충격파관 실험을 통 해 해석 조건을 검증한 뒤, 이를 바탕으로 터널 입구로부터 내부 폭발 위치 변화에 따른 재연소 지속 시간의 경향을 분석하였다. 또한, 이 결과를 폭발 해석에 적용하여 터널 내부 폭압과 충격량의 변화를 분석하였다. 해석은 입구 면적이 0.785m2인 정사각형 단면의 터 널을 모델링하여 수행되었다. 분석 결과, 터널 내부 폭발 위치가 입구에서 깊어질수록 재연소 지속 시간은 일정하게 증가하며 특정 지 점에서 수렴하는 경향을 보였다. 또한, 재연소 지속 시간 증가를 반영한 폭발 해석 결과, 터널 내부 최대 폭압은 폭발 위치가 내부로 이 동함에 따라 증가하다가 특정 폭발 위치 이후로는 더 이상 증가하지 않았다.

일체식 교대 교량 공법은 1930년대부터 미국과 캐나다에서 적용되었으나, 국내에서는 공용 기간이 짧아 설계, 시공 및 유지관리 경 험이 부족하다. 또한, 장기 거동에 대한 추적 데이터가 부족해 설계 시 예측한 구조 거동의 안정성 검증이 필요하다. 본 연구는 국내 공 용 중인 일체식 교대 교량을 대상으로 장기 계측을 수행하고, 선행 연구에서 제안된 수치 해석 모델을 적용해 구조 안정성과 모델의 적용성을 검증하였다. 계절적 온도 변화에 따른 변위 값의 크기와 변화 형상을 정성적으로 평가하고, 실측과 수치 해석 변위 값을 t 검 정으로 비교해 정량적 검증을 수행하였다. 분석 결과, 대상 교량들은 예측 값과 실측 값이 큰 오차 없이 안정적인 구조 거동을 보였다. 일부 교량에서는 교대 밀림으로 인한 신축 이음 축소와 교대 벽체 및 거더부 협착이 관찰되었다. 모델링 정확도를 높이기 위해 지반- 교대 스프링 강성과 교좌 전단 강성을 설계 값보다 높게 반영하는 것이 필요하다.

본 연구는 동아시아 전통 운명학에서 사주(四柱)를 기반으로 주역(周易)의 괘상(卦象)을 도출하는 대표적 수리 작괘법(作卦法)인 대정수(大定數)와 하락이수(河洛理數)의 이론 구조, 작괘 절차, 해석 원리를 비교·분석하였다. 동일 사주에 두 체계를 적용하여 도출된 괘상과 해석을 실증적으로 비교한 결과, 대정수는 간지(干支)에 부여된 선천수(先天數)와 후천수(後 天數)를 합산하여 단순하고 명확한 괘상과 동효(動爻)를 산출하며, 초씨역림(焦氏易林)의 효 사(爻辭)에 근거한 일관된 해석을 제공한다. 반면 하락이수는 하도(河圖)와 낙서(洛書)의 수 리 원리를 적용해 천수(天數)와 지수(地數)를 산출하고, 선천괘(先天卦·), 후천괘(後天卦), 원당효(元堂爻) 등 다층적 구조와 12가지 이상의 해석 기준을 통해 운명의 변동성과 복합성 을 정밀하게 해석한다. 두 체계는 동일한 사주에 대해 상이한 괘상과 해석적 초점을 보이지 만, 모두 수리적 변환과 상징적 해석을 통해 사주와 주역을 융합한다는 공통점을 지닌다. 본 연구는 두 체계의 상보적 활용 가능성과 현대적 알고리즘화의 이론적 기반을 제시하였 다.

기후 변화로 인해 해수면 상승과 폭풍해일 발생 빈도가 증가하면서, 해안 지역에서의 재난 위험이 심화되고 있다. 본 연구는 NOAA의 GFS(Global Forecast System) 모델과 일본 기상청의 JMA-MSM(Japan Meteorological Agency Meso-Scale Model) 데이터를 기반으로 딥 러닝 기술을 활용하여 폭풍해일 예측 알고리즘을 개발하고, 두 모델에서 제공하는 대기 데이터를 입력 변수로 사용하여 예측 성능을 비 교하는 것을 목표로 한다. CNN(Convolutional Neural Network), LSTM(Long Short-Term Memory), Attention 메커니즘을 결합한 모델을 설계하고, 조위관측소의 관측 자료를 학습 데이터로 사용하였다. 과거 한반도에 직접적인 영향을 미쳤던 네 개의 태풍 사례를 통해 모델 성능을 검 증한 결과, JMA-MSM 기반 모델이 GFS 기반 모델에 비해 서해, 남해, 동해에서 각각 평균 RMSE를 0.34cm, 0.73cm, 1.86cm, MAPE를 0.15%, 0.36%, 0.68% 개선하였다. 이는 JMA-MSM의 고해상도 자료가 지역적 기상 변화를 정밀하게 반영했기 때문으로 분석된다. 본 연구는 해안 재난 대비를 위한 폭풍해일 예측의 효율성을 높이고, 추가 기상 데이터를 활용한 향후 연구의 기반 제공이 기대된다.

내부 폭발 조건에서 화약이 폭발하게 되면, 연소되지 못한 화약이 공기와 반응하여 추가적인 에너지를 발생시키는 현상을 재연소 현상이라고 한다. 재연소 현상은 최대 폭압과 충격량을 높이는 역할을 하기 때문에 전산수치해석을 이용한 폭압 전파 특성을 예측을 수행할 때 반드시 고려해야 한다. 본 논문에서는 재연소 조건을 고려한 내부폭발 전산수치해석 방법을 검증하기 위해 3종류의 서로 다른 형태의 내부폭발 실험과 비교하였다. 그 결과, 재연소 조건을 적용하지 않았을 때는 최대 폭압과 충격량 차이가 최대 45.13%, 68.54% 발생하였으나, 재연소 조건을 고려하여 해석을 수행하였을 경우 최대 폭압과 충격량의 차이가 각각 18.08%, 15.17%로 크게 줄어들었다.

This study aims to estimate the trawl net width based on the design drawing and towing condition of sampling trawl used in past surveys to improve the accuracy of estimation for fishery resources. To this end, the trawl gear was modeled as a flexible structure and numerically analyzed, and the analysis results were subjected to multiple regression analysis. As a result, a model was derived to calculate the net width by the towing conditions. When the towing conditions from past surveys were input into this model, it was confirmed that the net width increased in a natural logarithmic manner with the increase in the warp length and that decreased linearly as the water depth increased at the same warp length. For verification of the model, the theoretical formula of other study and this model were compared. As a result, despite the values of the two were slightly different, the tendency of changing net width by increasing warp length was consistent each other. Therefore, it is thought that the derived model can obtain the net width according to various towing conditions and can contribute to improving the accuracy of fishery resources estimation.

선박의 조종성능은 조선해양공학 분야에서 매우 중요한 유체역학적 성능 중 하나입니다. 본 연구에서는 저수심에서 운용되는 24m급 쌍동선을 대상으로 직진성능 분석에 대한 연구를 진행하였습니다. Skeg의 설치를 통해 조종성능을 개선할 수 있는지 여부를 확인 하기 위해, 전산유체역학(CFD) 수치해석 시뮬레이션을 활용하여 가상의 포획 모형테스트를 진행하였습니다. 시뮬레이션은 PMM(Planar Motion Mechanism) 조화 시험 중 Pure-sway 및 Pure-Sway motion, 2가지 시험을 진행하였으며, 선박의 선회성능은 직진성능 지수(C)의 경험식 을 통해 확인하였습니다, 결론적으로, Skeg가 없는 기존 선체는 직진성능이 상대적으로 저조하며, Skeg 1을 적용해도 부정적인 C 지수 값 을 보여 항로유지 능력이 개선되지 않았다. 하지만 Skeg 2, 3 또는 4를 적용하였을 때, 긍정적인 C 지수 값을 보여 항로유지 능력이 개선 되는 것을 보이며, 이는 Sway motion의 드리프트 경향에 비해 선체가 Yaw 또는 방향을 더 바꾸기 쉽다는 것을 나타낸다.

폭풍해일 및 너울과 같은 고파랑으로 인해 발생되는 월파는 심각한 연안 침수 위험을 초래하며, 연안 시설과 주민의 안전을 위해 정확한 예측이 필요하다. 본 연구는 수치적, 경험적, 신경망, 그레디언트 부스팅(gradient boosting) 및 컴퓨터 비전 기반 모델들을 사용 하여 해안선 인근의 파고와 월파량을 포함한 월파 특성을 조사하였다. 동해안을 대상으로 한국 기상청(KMA), 일본 기상청(JMA), 미국 국 립환경예측센터(NCEP), 유럽 중기기상예보센터(ECMWF)의 기상데이터를 사용하여 ADCIRC 모델과 SWAN 모델을 결합하여 파고를 계산 하였다. 월파 감지용 CCTV가 설치된 동해안의 삼척항을 대상지역으로 선정하였다. CCTV에서 촬영된 영상들을 YOLO를 사용하여 분석하 였으며, 화면 내의 처오름 현상을 감지하였다. 수치모형의 성능은 예측된 파도 특성과 관측값을 비교하여 정성적, 정량적 측정을 통해 평 가하였다. 수치모형의 성능은 파고 예측에서 우수한 것으로 분석되었으며, 태풍과 비태풍 조건에서 파고는 각각 0.60m와 0.44m의 최소 RMSE이고 주기는 각각 1.68m와 1.84m의 RMSE로 분석되었다. 본 연구결과에 의하면 실시간 모니터링은 월파 특성에 대한 신뢰할 수 있는 예측 가능성을 가진다. 실시간 모니터링은 해안지역 보호를 위한 신속한 위험 평가 및 실시간 경보 제공에 활용될 수 있다.

The hydrogen valve used in this study is intended to be applied to a automobile, and since there is a limit to the length of the stem, it is necessary to review the optimized stem, and for this, it is required to investigate the heat transfer characteristics of the hydrogen shut-off valve. For this, the temperature of the entire shut-off valve and especially the plunger and O-ring, which are key components in the solenoid valve driving the hydrogen shut-off valve, was calculated using the ANSYS-CFX flow analysis program. From the analysis results, the length of the stem capable of maintaining the design temperature of -40℃ or higher should be at least 139 mm, and it is judged that it should be 140 mm or more considering safety. When determining the stem length of the hydrogen blocking valve for automobiles, constraints on installation in automobiles should be considered.

In this study, flow analysis was performed using ANSYS CFX to evaluate the performance of the 30kg hydrogen fuel cell hexa-copter drone in hovering flight. In the case of a hydrogen fuel cell hexa-copter drone, a total of four cooling fans are mounted on the drone's body in two pairs on the left and right to cool the fuel cell module. In order to evaluate the effect of the air flow from the cooling fan on the aerodynamic properties of the hydrogen fuel cell drone as the mounted cooling fan operates, the change in thrust for the case where the cooling fan operates and does not operate was compared and analyzed. Looking at the analysis results, it was found that the presence or absence of the drone's cooling fan had little effect on the drone's thrust through the thrust results for the six wings.

In this paper, we address the issue of temperature uniformity in high-power antenna systems by proposing and analyzing various design strategies. Specifically, when there is significant spatial freedom in the internal coolant pathways of the cooling plate, a counterflow approach is implemented to achieve temperature uniformity. Conversely, in scenarios where spatial constraints exist, a differential fin area design is proposed to effectively manage heat distribution. Additionally, in cases where the design of coolant pathways is restricted and fin design is not feasible, we suggest minimizing temperature variations by adjusting the thermal conductivity of the carriers located beneath the heat-generating components. This comprehensive approach aims to enhance the thermal management of high-power antenna systems, ensuring improved system stability and performance.

선박용 연료전지 시스템의 스택 온도를 일정하게 유지하기 위한 스택 냉각 시스템은 Close-Loop의 청수 라인과 Open-loop의 해수 라인을 적절하게 조합하여 구성할 수 있다. 청수와 해수의 열 교환량은 스택 냉각 시스템에 설치된 3-way 밸브의 열림 정도로 결 정된다. 냉각 시스템의 청수 라인과 해수 라인 각각의 펌프 토출량과 3-way 밸브의 열림률 관계는 명확하게 규명하기 어려우며, 동시 에 연료전지 스택과 결합 되어 동작하기 때문에 난해한 거동을 보인다. 본 연구에서는 냉각 시스템의 구성 요소들과 연료전지 스택이 결합 되어 동작할 때의 관계를 해석하기 위해 통계적 기법을 적용하였으며 필요 데이터를 확보하기 위해 청수 라인과 해수 라인으로 구성된 30KW 급 PEMFC 시스템을 모델링하고, 다양한 조건으로 시뮬레이션하였다. 펌프의 토출량 변화, 부하 조건의 변동 등의 다양 한 시나리오를 통해 도출된 파라미터들은 3-way 밸브 열림률, 시스템 효율, 동적 응답성 등이며 각각 축 재정의, 정규화 기법 등 통계 적 기법으로 시각화되었다. 따라서 본 연구의 접근 방식을 이용하면, 결합 된 설비들의 관계를 시각적 데이터로 명확하게 확인할 수 있으며, 가동 조건을 변경했을 때의 시스템 효율, 소모전력, 시스템의 정상 작동 여부를 예측할 수 있다. 또한, 이와 같은 방법은 복잡 한 시스템의 특성을 정의하는 기초 연구로서 의미가 있으며 선박의 빅데이터를 처리하는 연구 등으로의 발전 가능성을 확인하였다.

국외에서는 아스팔트 포장의 파손이 흔히 발생하는 구간을 도심지 개발과 재개발 시점부터 내구성이 우수한 콘크리트 포장으로 적 용하고 있다. 국내의 경우는 고속도로를 제외한 대부분의 도로에서는 아스팔트 포장을 적용하고 있으나 교통량 증가와 포장 노후화로 인해 아스팔트 포장의 파손이 흔히 발생하고 있다. 서울시에서는 중차량인 버스가 주로 정차하는 버스정류장에 프리캐스트 콘크리트 포장 공법을 적용하여 공용성을 향상시키고 있다. 그러나 프리캐스트 콘크리트 포장 공법은 신속한 시공이 가능하지만 고비용으로 인 해 확대 적용하기에는 한계가 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시공비용이 저렴하나 양생기간이 필요한 현장타설 콘크리트 포장 공법을 공용중인 도로에 적용하기 위해 임시통행판을 설치하여 양생 기간 동안 교통차단 없이 즉시 개통이 가능한 시스템을 개발하고 자 임시통행판의 측면 지지조건에 따른 응력 특성을 유한요소해석 프로그램을 이용하여 분석하였다. 해석모델은 콘크리트 슬래브로 임시통행판을 구성하고 통행판을 지지하는 지지부는 0.2m 폭으로 지지부 간의 간격을 0m, 0.5m, 1m, 1.5m로 변화시켜 구성하였다. 하 중은 중차량인 광역버스를 모사하여 임시통행판의 여러 위치에 하중을 작용시켜 구조해석을 수행하였다. 본 연구 결과, 임시통행판 시 종점부와 측면 지지부의 중앙부에서의 응력은 서로 다른 해석모델에서 매우 유사하게 발생하였으며 측면 지지부의 간격이 좁아질수록 최대 응력이 감소하는 것을 확인하였다.