• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.29-38
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• 1988

오늘날 자원, 에너지의 절약이 요구되는 상황에서 기계, 구조물의 경량화는 대단히 중요하다. 경량화는 기계, 구조물이 가진 전체로서의 기능 및 이를 만들기 위한 경제성과도 관련이 깊기 때문에 경제성을 무시한 경량화는 있을 수 없다. 경량화에 의한 경제성의 장점은 이동기계, 구조물이 가장 크므로 항공기분야로부터 시작한 경량화는 자동차, 철도차량, 선박 관계에까지 확장되었다. 특히 자동차업계에서는 차의 구조합리화 및 경량재료의 사용등이 중요하다. 여기서는 자동차 경량화를 위한 재료의 현황과 이의 특징에 관한 자료를 정리하여 설명한다.

• Journal of the KSME
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• v.22 no.1
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• pp.2-8
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• 1982

오늘날, 자원 에너지의 절약이 요구되는 사회적 경제적 입장에서, 또한 석유위기를 맞이하여 유 기되는 경량화 문제의 대응책으로서 기계, 기기 및 구조물의 경량화가 절실히 요구되고 있다. 경량화는 구조물이 가진 전체로서의 기능 및 그것을 만들기 위한 생산성의 향상에 기초를 둔 경제성에 관계하고 있기 때문에 경제성을 무시한 경량화는 있을 수 없고, 항공기분야로부터 시 작한 경량화의 여파는 자동차, 철도차량, 선박관계까지 침투하고 있다. 특히 자동차업계에서는 안전성과 경제성을 양립시키는 자동차 정량화의 대응책으로서 차의 소형화 및 경량재료의 전환에 박차를 가하고 있다. 본고에서는 복합조직간의 의의 및 자동차 경량화 재료로서의 실용화에 관한 기술적 동향에 관하여 기술한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.192.2-192.2
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• 2012

위성시스템 소형화, 탑재체 수용증대, 발사비용절감, 탐사임무 효율화 등의 요구로 인하여, 위성 설계에 있어 경량화는 오랜 기간 진행되어온 연구 주제였다. 이러한 연구결과로서, 위성 구조체를 복합재료로 대신하기 위한 구조 경량화 연구와 적용이 성과를 거두었으며, 현재 위성체 프레임이나 전개형 안테나, 광학구조물 등에 경량 탄소섬유 강화 복합재료의 적용은 보편화되어 있다. 한편, 위성시스템에서 전력, 통신, 명령/데이터처리, 자세제어 및 관측기기의 각종 전자장비를 보호하는 하우징 구조물에는 여전히 금속재료가 광범하게 적용되고 있다. 특히, 알루미늄 합금은 하우징 재료로 널리 사용되는데, 강도, 강성, 열전달, 우주방사, 전기전도도 및 EMI 차폐특성과 더불어 가공성이 우수하다는 장점을 지닌 반면에, 금속재료로서 중량이 상당하여 위성 경량화 관점에서는 한계를 갖게 하는 단점이 있다. 전자장비에 부여된 전자기능 측면에서 보면, 하우징은 기생 구조물로서, 경량으로 제공될수록 전자장비 전체 무게에서 전자유닛만의 무게가 차지하는 전기전자기능비가 향상되고 위성 경량화에 크게 기여할 수 있다. 구조 경량화를 위하여 전자장비 하우징을 경량 복합재로 대체하여 설계 및 제작하였으며, 복합재 하우징의 강도, 강성, 열전달, 우주방사, 전기전도도 및 EMI 차폐를 검증할 수 있는 방법에 대하여 검토하였다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.28 no.4
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• pp.175-178
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• 2008

우주선, 항공기, 수송차량 등은 기능은 집적 다양화 그리고 성능의 고도와 됨에 따라 에너지 효율성을 위해 구조부재의 경량화가 중요성은 증가되고 있다. 경량화 구조부재 재료 중에는 알루미늄 합금, 세라믹, 복합재료 등이 개발되어 우주선, 항공기, 수송차량 구조부재에 적용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이들 중, 20세기 초 알루미늄합금이 초 경량화 구조부재로서 많이 이용되었다. 본 논문에서는 경량화 재료 중 이방성을 가지는 복합재료를 구조부재에 적용하였다. 그러나 구조부재에 적용되기 위한 이방성 복합 재료는 강한 충격 이후 취성의 특징 때문에 하중과 흡수에너지가 급속히 감소하는 단점을 가지고 있다. 그래서 이방성 복합재료의 각 층간을 완전히 접합하여 성질이 매우 우수한 부재를 제작할 수 있는 Autoclave 성형법으로 제작하였다. 이방성 복합재료 중 CFRP를 설계 메커니즘 변수에 따라 Autoclave 성형을 하고 하중과 흡수에너지가 높음 평가하기 위해 굽힘실험을 하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.15 no.2
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• pp.51-60
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• 2011

In this study, structural safety capacity analysis of the overpass railway bridge between Konkuk Univ. and Guui station railroad has been performed. The overpass is expected to have suffered durability reduction by deterioration. The weight reduction of the overpass has been implemented to prevent further durability reduction and to improve performance capacity. To reduce the weight, 3 procedures of replacing concrete soundproofing wall to light-weight soundproofing wall, replacing gravel ballast to concrete ballast, and reducing the weight of trough have been performed. The analysis of static/dynamic behaviors and improved capacity of the light-weighted overpass bridge has been performed. The structural safety verification of the improved structure has been implemented by using rating factors of load carrying capacity of PSC I girder. The results have shown that the deflection has been reduced by 2.6mm and tensile strength has been improved by 1.07MPa, which indicate that the structural capacity has effectively been improved. Also, the natural frequency has improved by approximately 30% where vibration reduction and dynamic behavior improvement have been achieved. Moreover, in the rating factor evaluation based on analysis and test results, an improvement from 1.82 to 1.93 has been observed. Therefore, weight reduction method for the overpass is effective considering overall results.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.02a
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• pp.96-97
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• 2003

인공위성 카메라에 장착되는 반사경의 경우 광학적 상의 열화에 영향을 미치는 자체 변형을 최소화하기 위해 경량화와 함께 높은 강성이 유지되도록 설계하여야 한다. 이를 위하여 일반적으로 반사경의 하판의 형상을 벌집구조로 만들거나 단일아치나 이중아치로 만드는 경우가 많다. 예로 벌집구조를 가진 경량화 반사경의 형상을 그림 1에, 경량화 형상을 정의하기 위한 기하학적 변수를 그림 2에 나타내었다. 여러 가지 반사경 형상에 따른 광학적 성능비교가 Valent와 Vukobratovich에 의해 시도되었다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.04a
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• pp.28-28
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• 1999

본 연구는 이전 연구에서 500KW급 중형 수평축 발전기를 설계하였던 경험을 토대로 750KW급 대형 수평축 풍력발전용 복합재 회전날개를 개발하기 위해 수행되었다. 회전날개의 대형화에 따른 구조강도 확보 및 경량화 문제를 해결하기 위해 날개의 단면구조를 변경하였고, 주 하중을 받는 스파부분을 보강하였으며, 취급이 어렵고 가격이 비싼 노맥스 허니컴 대신에 폼을 사용한 샌드위치 구조를 적용하였다. 또한 경량화를 위해 금속재 플렌지형 허브부분 접합방식을 삽입볼트 접합방식으로 구조 설계를 변경하였다. 이러한 복합재 회전날개의 구조적 안정성을 확인하기 위해 상용 유한요소 해석 코드인 NISA II를 사용하였으며, 선형정적해석, 고유진동수해석, 국부 좌굴해석 등을 수행하여, 무게의 증가는 최대한 억제하면서 대형화에 따른 구조강도의 확보가 이루어졌음을 확인하였고, 피로수명해석을 통하여 20년 이상의 요구 수명을 만족함을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.9
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• pp.1099-1107
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• 2013

This study proposes a weight reduction design for urban transit, specifically, a Korean EMU carbody made of aluminum extrusion profiles, according to size optimization and useful material changes. First, the thickness of the under-frame, side-panels, and end-panels were optimized by the size optimization process, and then, the weight of the Korean EMU carbody could be reduced to approximately 14.8%. Second, the under-frame of the optimized carbody was substituted with a frame-type structure made of SMA 570, and then, the weight of the hybrid-type carbody was 3.8% lighter than that of the initial K-EMU. Finally, the under-frame and the roof-panel were substituted with a composite material sandwich to obtain an ultralight hybrid-type carbody. The weight of the ultralight hybrid-type carbody was 30% lighter than that of the initial K-EMU. All the resulting carbody models satisfied the design regulations of the domestic Performance Test Standard for Electrical Multiple Unit.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2003.04a
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• pp.169-171
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• 2003

최근 환경문제가 대두됨에 따라 산업폐기물의 처리문제에 많은 관심과 연구가 진행되고 있다. 또한 현대의 콘크리트 구조물은 거대화, 고층화되어 그 중량이 계속 커지고 있으므로 구조물을 경량화 하려는 노력과 개발이 계속 진행되어 왔다. 구조물의 주재료로 사용되고 있는 콘크리트는 강도 및 내구성에 비해 비중이 크다는 결점을 가지고 있으므로 강하고 가벼운 고강도의 경량골재 콘크리트 개발이 행해져 왔다. (중략)

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.17 no.2
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• pp.171-181
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• 2004

This paper developed the theoretical method to predict structural performances and weight reduction rates of a carbody when its materials should be substituted. For the material substitution design of the carbody, the bending, axial and twisting deformations are evaluated under the constant stiffness and strength conditions. For the design of the primary structures such as the center beams, the cross beams and the cantrails, the bending and axial deformations are investigated under the condition of the constant bending stiffness, the constant bending or buckling strength by considering both the material properties and the cross sectional shapes. The developed indices to measure the weight reduction by the material substitution give good informations on the weak and strong points of a carbody design.