본 연구에서는 지하에 매설된 가스 파이프에 가해진 충격의 위치를 탐지하기 위한 개선된 방법을 제시하고 있다. 가스 파이프에서 가스 누출은 건설 기계 장비에 의한 기계적 충격에 의해 발생하며, 가스 이송산업계에 치명적인 재해을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 문제를 초기에 발견하고 조치를 취하기 위해 기존에는 충격 위치 탐지를 위해 상관 관계 기법이 사용되어 왔다. 하지만, 외부 충격에 의해 파이프 따라 전파되는 음향파의 분산 특성은 양쪽 센서에 측정되는 도착 시간을 사용하여 센서 사이에 도착 시간 지연을 예측하는데 상당한 에러를 발생 시킬 수 있다. 그래서 이 논문에서는 분산파 대신 직접파의 도착 시간 지연을 측정하기 위해 웨이블렛 기법을 사용하였다. 제안된 방법은 지하에 매설된 실제 가스 파이프에서 측정된 음향 신호에 적용하여 기존의 상관 관계 기법에 비해 외부 충격 위치를 추정하는데 보다 효과적임을 확인하였다.

레이저 프린터에 의해 만들어진 인쇄물 및 활자는 토너 박막과 종이 사이의 계면력에 따라 그 품질과 신뢰성이 크게 좌우된다. 현재 토너 박막의 계면력을 측정하기 위한 방법은 peel-off test로써 이는 토너 박막의 표면 특성, 테이프의 점착특성, 그리고 실험을 수행하는 작업자의 성향과 같은 여러 복합인자들에 따라 측정되는 계면력 특성이 변한다는 문제를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 peel-off test에서 측정된 계면력에 영향을 미치는 주요인자에 따른 토너 박막의 계면력과 박리 정도의 기여도를 다구찌 실험계획법을 사용하여 알아보았다. 그 결과, 토너 박막의 계면력은 주요인자들의 수준이 커질수록 그 영향력이 크게 증가하지만 토너 박막의 박리 정도는 그렇지 않았다. 또한, 본 연구의 주요인자들에 대한 조건에서 가장 큰 기여도를 가지는 인자는 시편의 이송속도로 나타났다.

최근 수중 생물체의 특성과 운동성을 가진 생체 모방형 수중로봇의 모방연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 논문은 수중에서 기동성과 항해성이 우수한 가오리류 어류 움직임을 모방하여 날개 짓에 의한 속도 및 이동거리를 수치적으로 연구하고자 한다. 유체-구조 연성해석의 방법을 사용하여 3 차원 해석을 실시하였으며, 날개 짓에 의한 큰 변형을 보정하고자 격자 재생성 기능을 사용하였다. 실제 가오리는 날개 진동수에 의해 추진력에 가장 큰 영향을 받는다. 이를 바탕으로 실제 가오리의 움직임과 관련된 파라미터를 이용하여 진동수 및 진폭의 변화에 대하여 최대의 추진력을 갖는 날개의 움직임을 연구하고자 한다.

인체와의 물리적인 접촉이 수반되는 제품의 설계 및 개발에서 필요한 시제품을 햅틱 시뮬레이터로 대체하는 설계 기법을 햅틱보조설계(Haptics-Adided Design, HAD)라 하는데, 이를 통하여 개발 비용 및 시간을 감소시킬 수 있다. 제품설계에 있어서 사용자의 감성적인 요소뿐만 아니라 제품이 사용자의 신체에 미치는 영향이 중요함에도 불구하고, 기존의 HAD 는 사용자의 감성적인 평가만을 설계에 반영하였다. 그 결과, 사용자가 편하게 느끼는 설계와 인체공학적인 측면에서 권장하는 설계 사이에 차이가 발생하였다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 기존의 HAD 과정에 제품의 사용 시에 사용자의 신체 변화를 관찰하는 단계를 추가하여 인간중심의 설계를 구현할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 설계방식을 검증하기 위하여, 등판의 강성을 조절할 수 있는 햅틱의자 시뮬레이터를 사용하여 사무용 의자 등판의 틸트구조 설계에 HAD 를 적용하였고, MADYMO 를 이용한 시뮬레이션을 통하여 인체공학적인 측면에서 제품이 올바르게 설계 되었는지 검증하였다. 이를 바탕으로 제안한 설계방법이 감성적인 요소와 신체적인 요소를 모두 실시간으로 설계에 반영할 수 있음을 확인하였다.

복합하중 하에서의 샌드위치 시편내의 응력분포에 시편의 형상과 하중조건이 미치는 영향을 수치해석을 통하여 고찰하였다. 상용 유한요소해석 프로그램인 NASTRAN 을 사용하여 세 종류의 형상계수를 가지는 시편들에 대하여 평면변형률, 2 차원 해석을 수행하였으며, 각각의 시편에 대하여 각각 다른 복합변위각을 가지는 네 종류의 복합변위를 적용하였다. 수치해석의 결과는 복합변위각이, 즉 전단변위의 수직변위에 대한 상대적인 크기가, 응력 불균일분포영역의 크기에 미치는 영향이 전단응력과 폰 미세스(von Mises)응력의 경우에만 나타나고 수직응력의 경우에는 나타나지 않음을 보여준다. 또한 복합변위각이 증가함에 따라 전단응력의 불균일분포영역의 크기는 감소함에 비해서 폰 미세스 응력의 불균일분포영역의 크기는 증가한다. 추가로, 형상계수가 증가함에 따라, 즉, 시편의 길이의 높이에 대한 상대적 크기가 커질수록, 복합변위 하에서의 응력 불균일분포영역의 크기는 현격하게 감소한다.

본 논문은 유체-구조 상호작용기법을 활용하여 약물을 일정하게 공급할 수 있는 약물주입기의 성능을 예측하고 이를 바탕으로 탄성체 구조의 최적 설계안을 제안한다. 탄성체 약물주입기는 지속적인 약물치료를 필요로 하는 재택환자에게 일정하고 안정된 속도로 약물을 주입하기 위해 개발되었으며, 약물을 수용하는 탄성체의 회복력을 이용하여 일정시간 동안 지속적으로 약물을 공급하는 장치이다. 기존의 탄성체 약물주입펌프는 약물의 잔여량에 따라 주입 압력이 변하고, 약물의 주입량이 시간이 지남에 따라 감소하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 약물이 주입되고 배출되는 전 단계에 걸쳐 일정한 압력을 유지하도록 기구부를 최적설계하고, 유한요소해석 및 실험을 통해 성능을 검증하였다.

본 논문에서는 범프 및 브레이크 하중조건 하에서 자동차 넉클의 강도설계에 관한 다양한 회귀모델 기반 근사최적화 기법 및 그 성능을 비교하고자 한다. 최적설계문제는 응력, 변형 및 진동주파수의 제한조건 하에서 중량을 최소화하여 설계변수인 단면치수가 결정되도록 정식화 된다. 비교 연구를 위해 사용된 근사화 기법은 순차적 근사최적화(SAO), 순차적 이점대각이차 근사최적화(STDQAO), 그리고 개선된 이동최소 자승법(MLSM) 기반 근사최적화 기법인 CF-MLSM 와 Post-MLSM 이다. SAO 와 STDQAO 적용을 위하여 상용 프로세스통합 설계최적화(PIDO) 코드를 사용하였다. 본 연구에 적용한 MLSM 기반 근사최적화 기법들은 제한조건의 가용성을 보장할 수 있도록 새롭게 개발되었다. 다양한 근사최적화 기법에 의한 설계결과는 설계 해의 개선 및 수렴속도 등 수치적 성능을 기준으로 실제 비근사최적화 결과와 비교검토 되었다.

본 연구는 고진공 환경중 초음파 리니어 스테이지의 나노미터 위치제어를 기술하고 있다. 고진공 환경 중 초정밀 위치 제어 시스템에 응용하기 위해 3 차 종진동 모드와 6 차 횡진동 모드를 가지는 BLT를 개발 했다. 안정적인 고출력을 위해 BLT 는 하나의 공진 주파수로 두 개의 모드 진동을 발생 시켜야 한다. 하나의 공진 주파수를 이용 하기 위해 어드미턴스를 변화시켜 각 모드의 공진 주파수를 일치시켜 조건이 다른 대기 환경에서 안정적인 고출력을 얻을 수 있었다. 기압 변화에 따라 구동 특성이 달라지는 시스템을 제어하기 위해 마찰력 변화에 따른 비선형 특성을 보상한 NCTF 제어를 사용했다. 설계된 제어기를 이용해 고진공 환경에서 시스템을 나노미터 정도로 제어하는 결과를 얻을 수 있었다.

본 연구에서는 자동차용 시트 리클라이너의 주요 부품인 섹터투스 결합부의 롤오버 저감을 위한 효과적인 성형 방법을 제시하였다. 기존의 성형 공정에 의하여 발생한 과도한 롤오버 때문에 섹터투스 내측기어와 결합 부품인 폴투스 외측기어 간의 정확한 결합이 이루어지지 않아 승차감 및 안전성이 저하된다. 따라서 성형 시, 소재를 롤오버 측으로 유동시켜 롤오버량을 최소화 해야 하며, 이를 위하여 국부 돌기형 다이, 코이닝 펀치를 이용한 방법 및 가변 역클리어런스를 통한 롤오버 저감 방법에 대해 유한요소해석으로 비교 평가 하였고, 이를 검증하기 위해 금형 제작 및 실험을 수행하였다. 실험 결과, 가변 역클리어런스를 이용한 방법이 롤오버 저감 및 금형 강도 측면에서 우수한 특성을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

본 연구는 AFM 을 이용하여 nano scale 의 Lithography 를 구현하는 것이다. 외부의 pulse generator 를 통하여 전류를 통전 시키는 방법을 수정함으로써, 일정 습도를 유지한 상태의 AFM 내부에서 Si-wafer 의 표면과 Tip의 사이에 전원을 인가하고 pulse generator 에서 임의로 pulse 폭의 변화를 준다. Si-wafer 표면에서 물 분자가 Tip과 wafer 사이의 직접적인 전류의 이동조절로 인해 전기 화학적 반응을 적절히 제한하여 산화물을 생성시키는 방법이다. 이렇게 생성된 산화물은 불산 처리를 통하여 산화물을 식각시켜 미세 그루브를 구현 할 수 있다. 본 연구를 통한 나노 패턴 생성 기법은 나노 머시닝 기술의 진보에 잠재적 가능성을 제시한다.

본 연구는 초슬림의 광학 시스템에 적용 가능한 서브 미크론의 패턴으로 구성된 고효율 회절 렌즈의 금형을 가공하는 방법에 관한 것이다. 서브미크론의 패턴으로 구성된 고효율 회절 렌즈를 가공하기 위해 분해능이 뛰어난 전자빔 노광장치와 고속 원자 빔 플라즈마 에칭 공정을 바탕으로 다중 정렬방식을 이용하였다. 다중 정렬 방식을 이용하여 고효율 회절 렌즈를 가공 하기 위해서는 정렬 오차, 노광 오차 그리고 에칭 오차를 최소화 해야만 한다. 본 연구에서는 이 주요한 세 가지 가공 오차를 최소화 하였으며, 이를 바탕으로 지름 $267\;{\mu}m$ (NA=0.25), 최소 선 폭 226 nm, 렌즈 두께 819 nm 를 가지는 고효율 회절 렌즈 가공을 실현 하였다.

비자성체의 자기연마 공정에서는 공작물 표면에 발생하는 자속밀도가 매우 낮아 자기연마입자에 작용하는 절삭력이 현저히 낮아진다. 따라서 공작물 반대편에 전자석을 설치하여 공작물 표면의 자속밀도를 효과적으로 증가 시킬 수 있다. 본 연구에서는 전자석 배열 테이블을 비자성체의 자기연마에 활용하기 위해 전자석 배열에 따른 자속밀도 및 극성변화에 대한 시뮬레이션 및 실험적 검증을 수행하였다. 그 결과 전자석이 같은 극성을 가질 때 보다 중심부분 전자석을 기준으로 주변 전자석이 반대의 극성을 가질 때 중심부분의 전자석에서 가장 높은 자속밀도를 가지는 것을 확인할 수 있었다.

성형조건에 따른 GFRP 복합재료를 관찰하여, 성형품 표면의 불량원인을 조사했다. 표면거칠기에 영향을 주는 요철의 가장 주요한 발생원인은 보압 냉각 과정에서 발생하는 모재의 수축이었다. GFRP 복합재료 성형품 표면은 성형 시의 보압하중이 높을수록 좋아졌고, 서냉실험에서는 탈형온도가 낮을수록 성형품의 표면이 좋아졌다. 그리고 보압하중과 탈형온도를 고려하여, 성형품의 표면요철 생성과정과 섬유돌출 높이 변화를 규명했다.

WBD(wire-woven bulk diamond)라고 명명한 와이어로 직조된 다공질 금속의 새로운 형태를 소개한다. WBD 는 기계적 열 특성과 공학적 응용면에서 몇 년 전에 소개되어진 WBK(wire-woven bulk Kaogme)와 같이 나선형 와이어로 구성된다. WBK 에서는 각 교차점에서 3 개의 와이어가 접하나 WBD 에서는 4 개의 와이어가 서로 접하여 배열된다. 압축하중 하에서 WBD 의 기계적 거동을 조사하고 그 결과를 WBK 와 비교하였다. 같은 세장비(d/c)에서 WBD 의 밀도 및 강도는 WBK 의 약 2 배이나, WBD 의 강성도는 WBK 보다 그만큼 높지 않다.

항공기 구조는 신뢰성 보장을 위해 피로하중에 대한 수명예측이 중요한 분야로 고려되고 있다. 본 논문에서는 항공기 비행안전과 가장 밀접한 엔진 지지구조물을 대상으로 S-N 곡선과 등가응력을 이용하여 선형누적손상 이론을 적용한 피로수명 해석을 수행하였다. 내추락 하중 조건에서 정적강도 해석의 최대응력은 가위형 링크 부위에 1,080MPa를 나타내었으며, 이는 온도감소계수를 적용한 허용응력보다 약 5%의 여유를 가지고 있다. 피로하중 조건에서 최대응력은 가위형 링크 부위에 876MPa로 가장 높았으며, 이 때 응력방정식 계수도 0.019MPa/N으로 최대를 나타내었다. 피로수명 해석에 의한 안전수명은 가위형 링크 상단부에 있는 프레팅 영역이 416,667H이고, 다른 부위는 무한수명이 산출되어, 항공기 엔진 지지구조물(가위형 링크, 직선형 링크)은 피로수명 요구도를 충족하는 것으로 확인되었다.

캐나다형 중수로에서 피더관은 가동 중에 유동 가속 부식에 의해 감육이 발생한다. 피더관에 감육이 발생하면 배관 건전성이 떨어진다. 본 논문은 원형 감육이 발생한 피더관에서의 기기신뢰성 평가를 위한 한계 하중을 연구하였다. 유한요소 해석을 통하여 면내 굽힘 하중과 내압을 받는 경우에 대하여 연구하였다. 재료는 대변형 효과를 고려하고 탄성-완전소성 재료로 가정하였다. 원형 감육이 발생한 피더관에 대하여 내압과 닫힘 방향, 열림 방향 굽힘 하중에 대하여 한계하중해를 제시하였다.

Support Vector Machine(SVM)을 이용한 회전기계 진단 연구가 많이 수행되어 왔으나 결함 분류성능은 입력 특징과 더불어 다중 분류 방법, 이진분류기, 커널함수 등에 따라 다르다. SVM 을 이용한 대부분의 기존 연구들은 한번 입력 특징들을 선정하면 결함 분류시 동일한 특징데이터를 이용한다. 본 논문에서는 회전기계의 다양한 결함조건에서 측정한 진동신호로부터 추출한 통계적 특징들을 이용하여 각각의 결함을 분류하기 위한 최적 특징들을 선정한 후, 해당 결함상태를 분류하기 위한 SVM 학습과 분류에 각각 이용하였다. 실험자료를 이용한 검증 결과, 제안한 단계 분류 방법이 상대적으로 적은 학습시간으로 단일 다중 분류 방법과 유사한 분류 성능을 얻을 수 있었다.

설계단계에서 시스템의 불확실성을 반영하려는 노력이 다양하게 이루어지고 있으며, 강건 최적설계 혹은 신뢰도 기반 최적설계는 이에 대한 대표적인 설계 방법론이다. 이러한 최적화 수식에는 성능함수의 평균, 표준편차와 확률제한조건이 목적함수와 제한조건으로 주로 활용된다. 그러므로, 이러한 통계적 특성치를 효과적으로 계산하는 것은 필수적이며, 더 나아가 최적화 과정에서 비선형 계획법이 일반적으로 활용되므로 민감도가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 통계적 모멘트와 확률제한조건에 대해 적분 형태로 정의되는 민감도 수식을 비정규 분포로 확장하고자 한다. 얻어진 민감도 해석 결과는 통계적 모멘트와 손상확률이 설계점에서 계산된 경우, 민감도를 얻기 위해 추가로 성능함수를 계산할 필요가 없음을 보여주므로 효율성 측면에서 우수하다. 그러나, 민감도 수식이 성능함수와 확률밀도함수의 미분과정에서 얻어지는 함수의 곱으로 정의되므로, 동일한 수치적분 방법이 적용되는 경우 민감도 해석 결과는 통계적 모멘트 결과의 정확도에 미치지 못할 가능성이 있다.

유압호스는 건설기계, 자동차, 항공기 등 각종 기계의 유압장치에서 동력을 전달하기 위한 배관으로 사용된다. 산업의 전분야에서 에너지를 전달하기 위한 배관의 한 종류로서 진동이나 충격 등으로부터 시스템을 보호하는 역할을 한다. 여러 가지 외부 환경 조건으로부터 시스템을 유지하기 위해서는 호스 조립체에서 온도와 압력 등의 외부 환경 조건에 대한 내성을 가지고 있어야만 한다. 본 연구에서는 기존에 호스 조립체에 대해 온도 또는 압력 중 한 가지 인자를 고려한 가속모형을 제시한 연구는 있었지만 두 가지 인자를 동시에 고려한 가속모형은 제시하지는 못하였으므로, 호스 조립체의 압력과 온도를 모두 고려한 복합가속 모형식을 제안하는 것을 목적으로 한다.

피로시험의 결과가 큰 편차를 보이는 하이브리드 복합재 조인트부에 대해서 통계적 피로수명 평가법을 이용하여 신뢰도 높은 피로수명을 추정하고자 한다. 저상버스 차체에 사용되는 하이브리드 복합재 조인트부를 절취하여 시험대상으로 하였으며, 이 조인트 시편으로 외팔보형 피로굽힘시험을 수행하였다. 피로시험 데이터를 정규분포, 대수정규분포, 와이블 분포를 이용하여 근접시킨 피로수명 곡선들과 각각 비교함으로써 하이브리드 복합재 조인트부의 내구수명 추정에 가장 적합한 확률분포를 선정하였다. 선정된 와이블 확률분포를 이용해 확률-응력-수명(P-S-N) 곡선을 구함으로써 하이브리드 복합재 조인트부에 대한 통계적 수명예측 평가절차와 신뢰성설계의 기초자료를 제시하였다.

본 연구에서는 장균열을 가지는 Si3N4 세라믹스의 균열 길이와 코팅 방법에 따르는 균열 치유 특성을 규명하였다. 약 $100{\sim}500\;{\mu}m$의 균열 길이는 24.5 ~ 98 N의 하중을 사용하여 비커스 압자를 이용하여 만들었다. 24.5 N의 하중으로 만든 단균열의 경우, $SiO_2$ 나노 콜로이드 코팅된 균열재는 모재보다 약 140 % 증가한 가장 높은 굽힘 강도를 보였지만, 장균열은 모재보다 낮은 굽힘 강도를 나타내었다. 그러나 대부분의 장균열 시험편의 굽힘 강도는 균열재보다 약간 증가하였다. 이러한 결과에 따라서, 복수 압입에 의한 $Si_3N_4$ 세라믹스의 균열 치유 특성을 코팅방법에 따라 연구하였다. 장균열 시험편의 가장 효과적인 코팅 방법은 정수압코팅방법이었다.

본 논문에서는 뒷면 노광법과 감광제의 열분해법을 이용하여 다양한 형상을 가지는 탄소 마이크로니들의 제조방법과 제조된 마이크로니들을 사용하여 소수성 표면제어에 대한 연구를 수행하였다. SU-8 이 도포된 표면마스크 뒷면으로부터 자외선을 조사하여 다양한 지름, 간격, 그리고 높이를 가지는 폴리머 마이크로니들을 제조하였다. 이니들은 이후 열처리공정을 통해서 수축, 열변형 등의 형상변화를 거치면서 10 이상의 높은 종횡비와 나노사이즈의 뾰족한 팁을 가지는 탄소 재질의 마이크로니들로 변하게 된다. 탄소 마이크로니들을 가지는 석영기판은 친수성표면을 가지고 있기 때문에 표면에너지가 낮은 물질을 처리하여 소수성 정도를 제어하였다. HMDS 처리는 SU-8 니들보다는 탄소 니들의 경우에 표면의 소수성 조절에 효과가 있음을 접촉각의 측정과 XPS 측정결과로부터 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제시하는 탄소 마이크로니들의 제조기술과 표면처리기술은 세포분석 및 바이오분야 그리고 자기세정분야 등에서 유용하게 사용될 수 있다.

고소작업차는 최근 건물이 초고층화됨에 따라 그 필요성이 더욱 커지고 있으나 그 이용에 따른 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 고소작업차 붐대 및 유압기기를 구성하는 부품 손상은 탑승인원이 많은 경우 다수의 피해자가 추락으로 인해 사망에 이를 수 있다는 점에서 큰 문제를 안고 있으며 또한 유사 사고가 다시 발생할 수 있는 점이 내재되어 있어 그 심각성은 매우 크다고 할 수 있다. 이에 법공학적인 측면에서 좀 더 전문화되고 체계적인 사고조사와 원인 규명을 통해서 사전에 예방대책을 마련함으로써 유사 및 동종재해의 발생을 최소화해야 한다. 본 연구에서는 파단면 검사를 통한 부품 파손형태 검사 및 재료 물성평가 등을 통해 기계부품 파손에 의한 추락 사고에 관한 정확한 사고 원인을 규명함으로써 동일 형태의 안전사고 예방에 기여하고자 한다.

대형 드럼세탁기의 낙하 충격에 대한 포장재의 동적 거동 분석을 수행하였다. 해석에는 충격 해석에 널리 쓰이고 있는 LS-DYNA를 사용하였으며, 자유 낙하 시의 충격 가속도와 유효 응력, 그리고 고속 카메라를 통한 포장재 압축 변형 비교를 통해 해석 결과의 신뢰성을 검증하였다. 완충 특성 및 포장재 구조 에 대한 파라미터 분석을 통해 기존 포장 구조에 대한 설계 개선안을 도출하였으며, 유통 시험을 통해 유효성을 검증하였다. 본 연구에서 사용한 해석 기법 및 분석 방법 등을 통해, 향후 드럼 세탁기의 완충 성능 및 재료비 개선에 효과적으로 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 원격 조정 매니퓰레이터에 적용할 수 있는 보급형 서비스 로봇 암을 개발하였다. 생체 모방학을 활용하여 새로운 형태의 로봇 손에 대한 개념을 도출하였다. 손가락과 손목은 인체 팔의 근골격에 분석을 통하여 상박에 설치된 와이어와 액추에이터에 의하여 구동된다. DC 모터에 의해 구동되는 스크류-너트 매커니즘을 통하여 구동 케이블에 높은 장력을 발생시킨다. 파지력의 쉬운 제어를 위하여 스크류-너트 메커니즘에 조합 스프링을 적용하였다. 첫 번째 설계에서 손가락 제어 문제, 손가락과 손목 운동의 간섭 문제가 발견되었다. 트리즈의 모순 분석을 통하여 이러한 문제에 대한 해결안을 도출하였다. 두 번째 설계에 대하여 다양한 형태와 무게의 물체에 관하여 파지와 동작 테스트를 시행하였다.

파워 글라스 시스템의 특성은 주로 윈도우 레귤레이터의 거동 특성과 글라스 런에 의한 저항에 의해 결정되며, 시험 결과 분석을 통해 시스템의 성능을 예측한다. 본 논문에서는 시험적인 방법의 한계를 해결하기 위해, 익스플리시트 코드를 사용한 해석적 방법을 제안하였다. 해석 모델에 사용한 글라스 런은 무니-리블린 모델을 사용하여 모델링 하였고, 다양한 조건에서의 마찰 시험을 실시하여 마찰계수를 구하였다. 또한, 윈도우 레귤레이터 파트의 메커니즘은 패스트 벨트 시스템과 슬립 링요소를 사용하여 모델링 하였고, 상승 시 발생하는 전류와 하중과의 상관관계 분석을 통해 레귤레이션 메커니즘의 신뢰성을 검증하였고, 모터의 특성을 고려하여 신뢰성 있는 글라스 상승 시간을 예측하였다.

플라이휠 에너지 저장 장치는 잉여 전기를 회전관성을 통해 운동 에너지로 저장하는 장치로, 회전의 중심이 되는 축과 외부의 플라이휠로 구성이 된다. 수치해석을 위한 일반적 프로그램들은 3차원의 모델을 통하여 구조해석 및 주파수 응답 등의 해석을 수행하게 된다. 허나 상용 프로그램을 이용한 동역학적 해석의 응용은 매우 어려운 실정이며, 사용자가 그 방법을 익히는 것 또한 쉽지 않다. 이러한 문제들을 보완하고자 동역학적 해석을 위한 프로그램을 2차원의 모델을 사용하여 구축하였다. 본 논문에서 제시한 모델링은 회전체를 2차원으로 표현함으로써 3차원에 비해 시스템의 표현을 보다 단순화하여 시스템의 구조를 쉽게 이해할 수 있도록 하였으며, 회전체를 서로 다른 재질의 다중 레이어로 모델이 가능하게 하였다. 또한 축계에 추가적 강성의 영향을 줄 수 있는 열박음 부분에 대하여, 그 영향 정도를 선택적으로 입력할 수 있게 하여 열박음에 대한 효과를 조정할 수 있도록 하였다. 따라서 본 논문에서 제시하는 2차원 모델을 이용한 동특성 해석 프로그램의 해석 오차를 알아보기 위해 상용 프로그램의 해석 결과와 비교하였으며, 모델링을 위한 시간과 해석 수행 시간 역시 비교하였다.

MEMS 소자의 공정에서 가공된 비아 홀 품질은 소자의 성능에 가장 중요한 요소의 하나이다. Nd:$YVO_4$ 레이저로 가공한 비아 홀에 대한 레이저 미세가공의 일반적인 특징을 설명하고 그것의 측정에 대한 효율적인 최적화 방법을 소개한다. 본 논문의 최적화 방법은 직교다항식, 분산분석과 반응표면최적화는 최적 레이저 공정변수를 결정하고 주요 영향을 이해하는데 사용된다. 유의한 레이저 공정변수를 확인하고 이의 비아 홀 품질에 관한 영향을 고찰하였다. 레이저 공정변수의 최적 수준을 가지는 확인 실험은 최적화 방법의 유효성을 설명하기 위해 수행하였다.

본 논문은 원자력 내진등급 원전용 주냉각수 펌프의 지진하중에 대한 구조 건전성을 코드에 따라 평가하였다. 펌프 구조물을 3차원 모델링하여 유한요소법을 사용하여 모달 해석 및 응답스펙트럼 해석을 수행하였다. 모달 해석 결과 고유진동수, 모드형상 및 모드참여계수를 얻을 수 있었다. 응력해석에서 구한 응력들을 조합하여 원자력 규격집에서 제시한 허용응력과 비교하여 펌프의 구조 건전성을 판단하였다. 모든 지진하중에 대한 펌프 구조물에서의 응력은 허용값 보다 작게 분포하므로 구조적 건전성을 유지한다고 평가할 수 있다.

어업 분야에서 그물세척 작업은 엄청난 노동력과 작업시간을 요구하며 심한 환경 오염을 발생시킨다. 본 연구에서는 그물 양망 기능과 세척 기능, 그물펴짐 기능을 동시에 갖춘 그물세척용 양망기를 개발하였다. 양망회전체의 구조를 개선하여 구조물의 안정성을 높이고 대형 그물의 양망 중에 발생할 수 있는 그물 슬립 문제를 해결하였다. 양망기에 세척 기능을 부가하여 그물자동세척기를 이용한 최종 세척 전 단계에서 1 차 세척을 수행하거나 중소형 그물의 주 세척 작업에 세척용 양망기를 사용할 수 있도록 하였다. 대형 그물 세척을 위한 그물자동세척기의 세척 효율을 높이기 위하여 양망기 하단에 그물펴짐보조대를 설치함으로써 양망기로부터 접힌 채내려오는 그물을 펴는 작업이 용이하도록 양망기를 설계하였다. 시작품을 제작하여 그물 세척 실험을 수행한 결과, 양망 중에 그물슬립을 완벽히 방지할 수 있었고 양망기의 1 차 세척 기능에 의하여 그물 펴는 작업의 수월함을 확보함으로써 작업 효율과 세척 효율을 대폭 향상시킬 수 있었다.