• 한국광학회지
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• 제25권5호
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• pp.273-278
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• 2014

일련의 국부영역으로부터 이차미분값을 획득하여 전체 형상을 복원하는 측정법을 제안하였다. 측정시 기울기가 제거된 국부형상에 대해 곡률과 이차미분이 동일시 되는 점을 이용하여, 3개의 이차미분값으로부터 직교하는 2방향을 따라 3차원형상을 복원할 수 있는 알고리즘을 구현하였다. 임의로 발생시킨 Zernike다항식의 계수로 자유곡면형상을 생성시키고, 구현된 알고리즘을 적용함으로써 검증과정을 수행하였다. 적용한 결과 최대 0.8 mm Sag를 갖는 직경 200 mm영역의 자유곡면형상에 대해 RMS 19 nm 형상복원오차를 갖고 복원됨을 확인하였다. 측정오차에 대한 복원오차 민감도를 진단하기 위해 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 16의 가우시언 랜덤 노이즈를 부여한 후, 복원되는 형상의 오차를 진단한 결과, 197 nm의 형상복원오차가 발생함을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제26권2호
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• pp.85-90
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• 2013

본 논문에서는 탄소섬유강화플라스틱 면재와 알루미늄 샌드위치 심재를 가지는 복합재 샌드위치의 제조와 3절점 굽힘 실험에 대해 연구하였다. 시편은 3가지 하니컴 종류(3.18 mm, 4.76 mm, 6.35 mm의 셀 크기)와 3가지 곡률 반지름(평판, r = 1.6 m, r = 1.3 m)을 가지도록 제작하였다. 샌드위치 곡률의 기준은 W-방향을 기준으로 제작 하였다. CFRP $2{\times}2$ 트윌의 인장에서 기계적 물성치(탄성계수, 강도, 푸아송 비)를 측정하여 그 값들을 다른 CFRP 섬유 적층판의 값과 비교하였다. 실험결과 평판 샌드위치 패널의 3절점 굽힘 실험에서 심재의 전단강도는 공개된 데이터에 비해 11-30% 낮게 나왔다. 제한된 시편 크기에서 1.3미터 곡률을 가지는 패널은 평판 패널에 비해 심재의 극한 전단강도가 0.8-3.8% 감소한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.299-305
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• 2010

가변성형 공정에서 동일한 크기의 성형펀치 배열로 구성된 가변금형을 이용하는 경우 펀치의 크기가 일정하여 성형 가능한 곡률 반경이 제한되기 때문에 비교적 유연성이 낮다. 이에 본 연구에서는 가변금형의 유연성을 높이기 위하여 분할가변금형에 대한 개념을 제안하였다. 임의의 성형면을 형성하기 위하여 두 가지 크기의 펀치로 구성된 펀치 블록을 착안하였다. 상대적으로 큰 곡률 반경을 갖는 성형영역에 대해서는 크기가 큰 펀치 블록을 적용하였으며, 작은 곡률 반경을 갖는 성형영역에 대해서는 작은 크기의 펀치로 구성된 펀치 블록을 적용하였다. 해석적 연구를 토대로 성형된 제품의 단면 형상을 비교하였으며 이로부터 서로 다른 크기의 펀치 블록을 조합하여 구성한 분할가변금형을 이용한 판재의 성형공정이 비교적 복잡한 곡률 반경 분포를 갖는 곡면 가공에 적합함을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.40-45
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• 2004

본 논문에서는 병렬 분산제어 방식을 이용한 곡면유리 자동성형 시스템을 개발한다. 설계된 시스템은 PC, 하나의 주제어기, 그리고 11개의 서보제어기로 구성된다. 각 요소들은 RS-232C와 8비트 데이터 버스로 연결된다. 안정성과 제어성능을 고려하여 정밀 PID 모션제어기 프로세서와 DC모터 제어에 사용되는 H-브리지를 사용한다. 설계된 시스템에서, PC는 주어진 곡률반경에 대한 각 구조물의 위치 값을 계산하고 이 값에 대응하는 모터 회전 데이터를 계산하며 작업자의 조작 입력을 위한 사용자 인터페이스를 제공한다. 주제어기는 PC로부터 동작 명령과 제어 파라미터를 받아 버스 통신방식을 이용하여 이를 각 서보제어기로 전달하며 서보제어기는 주제어기로부터 넘겨받은 동작명령과 제어 파라미터를 이용하여 각 모터에 대하여 PID제어를 수행한다.

• Composites Research
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• 제13권4호
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• pp.67-74
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• 2000

계면크랙으로부터 먼 거리에 일정한 반평면(anti-plane) 전단력이 가해지는 경우에 대해서 복소변수 변위함수(complex variable displacement function)를 이용하여 곡면형상의 접합면을 가지는 폼과 복합재료의 접합재료에 대한 일반해를 고찰하였다. 점탄성 모델을 표현하기 위하여 Kelvin-Maxwell 모델을 제시하였으며, 폼의 점탄성을 나타내는 수학적 모델을 라플라스 변환을 이용하여 처리하였다. 폼의 점탄성 및 복합재료의 이방성을 고려하여 계면크랙에서의 응력세기계수를 예측하였다. 응력세기계수는 접합면의 곡률이 증가할수록 증가하는 경향을 보이며 시간이 지남에 따라 증가하다 일정값에 수렴하였다. 또한 폼과 복합재료 사이의 전단 강성계수비가 증가할수록 응력세기계수가 증가하였으며, 복합재료의 섬유방향이 응력세기계수의 변화에 미치는 영향은 점차 감소하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.295-298
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• 2000

In this research, a novel sampling strategy for a CMM to inspect freeform surfaces is proposed. Unlike primitive surfaces, it is not easy to determine the number of sampling points and their locations for inspecting freeform surfaces. Since a CMM operates with slower speed in measurement than optical measuring devices, it is important to optimize the number and the locations of sampling points in the inspection process. When a complete inspection of a surface is required, it becomes more critical. Among various factors to cause shape errors of a final product, curvature characteristic is essential due to its effect such as stair-step errors in rapid prototyping and interpolation errors in NC tool paths generation. Shape errors are defined in terms of the average and standard deviation of differences between an original model and a produced part. Proposed algorithms determine the locations of sampling points by analyzing curvature distribution of a given surface. Based on the curvature distribution, a surface area is divided into several sub-areas. In each sub-area, sampling points are located as further as possible. The optimal number of sub-areas. In each sub-area, sampling points are located as further as possible. The optimal number os sub-areas is determined by estimating the average of curvatures. Finally, the proposed method is applied to several surfaces that have shape errors for verification.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권1호
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• pp.70-76
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• 2015

The ship hull is accomplished by assembling various curved surfaces. There are numerous existing methods for ship hull processing, which need certain appropriate processing methods to enable it to be more efficient. The curved hull plates can be divided into convex region and saddle region. It is common to use line heating method to form a saddle region, when it comes to a convex region, it will be triangle heating method to be utilized. A precise analysis for curvature domain is required for the application of proper processing method. There exist various problems on existing calculation methods of curvature domain. Therefore, a more powerful method is demanded to it more accurately. In this study, a method called Dual Contouring is applied to extract curved surfaces, which is able to improve accuracy of extracted area. Based on all above, a best-suited heat processing method should be selected.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권6호
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• pp.477-483
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• 2015

공동유동에 관한 연구는 공동시스템에서 발생하는 소음/진동 문제로 인하여 많은 연구가 이루어졌으며, 현제 항공우주 산업의 급속한 발전과 더불어 다양한 공학적 장치에 적용되고 있다. 하지만, 실제 공학적 응용에서 많이 적용되는 곡면 벽상에 설치한 공동유동에 관한 연구에 대해서는 거의 수행되지 않았다. 본 연구에서는 곡면벽상에 설치한 공동유동의 특성을 조사하기 위해 수치계산을 수행하였으며, 곡면의 곡률 반경의 비(L/R) 및 입구 유동의 마하수를 변화시켜, 천음속/초음속 공동유동에서 발생하는 압력진동을 조사하였다. 그 결과 곡면에 부착된 공동유동의 경우 와류의 상호작용으로 인한 압력 교란을 완화시켰으나, 압력 진동의 진폭을 증가시켰으며, 또한 마하수가 증가함에 따라 압력 진동의 진폭이 증가하였다. 주파수 분석 결과, 곡관의 무차원 진동수는 직관에 비해 낮은 값이 측정되었으며, 또한 Rossiter의 실험값에 비해 낮은 값을 가졌다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.333-340
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• 2018

최근 비정형 건축구조물은 건설 산업의 디지털화로 인해 점점 더 복잡한 형상으로 디자인되고 있다. 특히, 외관 및 내부 구성요소들의 단면이 자유롭게 변화되는 곡선 및 곡면의 형태를 띠고 있으며, 그로 인해 곡률을 가진 구조부재들이 빈번히 나타나고 있다. 이러한 구조물의 모형을 작성하고 안정성을 평가를 하는데 있어, 고전적 방식의 유한요소 해석기법이 적용된 상용프로그램들은 신속한 형상 모델링이 불가능하여 생산성 저하를 초래하고 있다. 따라서 본 연구에서는 선행연구를 통해 개발된 구조해석 통합시스템을 확장하여 비정형 외피 형상을 신속하게 모델링하고, 그 결과물을 이용하여 외피를 구성하는 프레임 구조를 자동으로 생성할 수 있는 전후처리 모듈을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 전후처리 모듈은 스플라인 곡선 및 곡면의 세분화 알고리즘을 적용하여 NURBS곡면의 형상정보를 통해 해석요소를 자동으로 생성하고, 해석 후의 변형 형상을 보다 현실적으로 가시화 시킬 수 있도록 개발되었다. 본 연구를 통해 개발된 전후처리 모듈은 복잡한 곡면 형상을 신속하게 구축하고, 그에 따른 하부 골조시스템의 해석모형을 자동으로 생성할 수 있어 향후 비정형 건축물 설계의 생산성 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.95-106
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• 2014

비정형 건축물의 건설에서 가장 어려운 공정은 복잡한 디자인으로 이루어진 외장패널을 제작 및 시공하는 것이다. 설계자는 비정형 건물의 부드러운 곡면형태를 훼손하지 않는 범위 안에서 복잡한 곡면을 갖는 패널의 양을 축소하여 패널제작 및 시공비용을 최적화함이 필요하다. 특히 설계초기단계에서 다양한 건축외관을 디자인하고 각 설계대안의 예상공사비를 추정하면서 설계의도를 충족하는 적절한 대안을 찾는 것은 대단히 중요하다. 하지만 대부분의 설계사무소들은 비정형 건축물의 패널최적화에 대한 이해, 기술 및 데이터가 부족하여 초기설계 단계에서 예상공사비 산정, 설계 대안 비교를 통한 예상공사비 조정등의 업무를 효과적으로 수행하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구는 비정형 건축물 설계자가 쉽게 접할 수 있는 범용 어플리케이션을 이용하여 비정형 건축물의 외장패널을 최적화하는 방법을 제시하며 최적화 결과와 국내 비정형 건설프로젝트의 외장공사에 대한 실적공사비를 접목하여 최적화 진행에 따른 공사비 변화정도를 산출하는 방법을 제시한다. 연구결과의 적용성을 검증하기 위해 국내에서 최근 완공된 비정형 건축프로젝트의 사례연구를 수행한다.