• 한국항공우주학회지
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• 제32권8호
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• pp.82-90
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• 2004

등방성의 2차원 단위 셀 형상을 지닌 세 종류의 심재-삼각형 심재, 육각형 심재와 starcell 심재-에 대하여 샌드위치 구조물 내에서의 응용과 관련된 기계적 특성을 연구하였다. 세 종류의 심재에 대하여 축 방향 Young 계수, 전단 계수를 계산하여 비교하고, 심재의 셀 벽을 압축 하중과 전단 하중을 받고 있는 판재로 가정하여 축 방향 압축 좌굴 강도와 전단 좌굴 강도를 산출하였다. 심재의 유연성을 나타내는 평면탄성계수를 비교하고 쌍축 굴곡 실험 (biaxial flexural test)을 실시하여 유연성을 측정하였다. 세 가지 심재 모두 축 방향으로 같은 강성을 가지고 있었으나, 삼각형 심재는 다른 두 종류의 심재에 비하여 낮은 강도를 나타내었고, starcell 심재는 다른 심재들에 비해 월등히 높은 유연성 을 나타내었다. 이러한 유연성은 starcell 심재가 곡면에 적용되는 샌드위치 구조물의 심재로서 응용될 수 있음을 보여주었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.80-83
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• 2017

본 논문에서는 휘어짐이 가능한 유연한 기판 위에 X-대역에서 동작하는 PIN 다이오드 기반 재구성 주파수 선택 표면구조 (RFSS)를 설계하였다. 제안된 구조는 윗면에 십자형 루프 패턴과 인덕턴스 성분의 스터브 사이에 위치한 PIN 다이오드의 전기적 제어를 통해 C-대역(OFF)과 X-대역(ON)에 대한 주파수 재구성이 가능하며, 그리드 형태의 전원 바이어스 회로와 비아홀구성을 통해 기생 결합을 최소화함으로써 단위구조와의 격리도를 확보하였다. 설계한 결과를 바탕으로 유연한 필름기판위에 제안한 RFSS 를 제작하고, 측정 실험을 통해 입사파의 편파와 입사각 그리고 단일 곡률을 갖는 곡면에 대한 안정적인 투과 특성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.339-347
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• 2014

본 논문에서는 유연성 기판을 이용한 새로운 광대역 메타물질 구조의 흡수체를 제안하였다. 제안된 메타 물질 구조의 단위 셀은 유연성 있는 폴리이미드 기판 위의 동일 평면상에 놓여진 ELC 공진기와 cut-wire 구조로 이루어졌으며, 설계 주파수 대역 밖에서 레이더 단면적(RCS) 값을 감소시키기 위하여 제안된 구조의 금속 패턴 층은 입사 전자파의 진행 방향과 평행하게 놓았다. 총 $33{\times}45$개의 단위 셀들의 배열로 이루어진 흡수체 시작품을 제작하고, 측정한 결과, 주파수 9.06 및 15.0 GHz에서 각각 92 % 및 93 % 이상의 최대 흡수율과 75 %의 full-width at half-maximum 대역폭을 나타내었다. 제안된 금속 접지 판이 없는 메타물질 구조는 마이크로파 주파수대 광대역 흡수체로 곡면 구조에도 응용이 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.21-28
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• 2012

본 논문에서는 가요성(flexible) 있는 영차 공진 안테나를 제안하였다. 안테나의 성능을 결정하는 본 논문의 위상 상수는 영차 공진일 때 기판의 변형에 독립적이다. Composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 영차 공진 현상을 실현하기 위해 coplanar waveguide technology(CPW)를 기반으로 구현되었다. CRLH는 병렬 인덕턴스와 직렬 캐패시턴스를 추가함으로써 메타 물질로 구현된다. 추가적인 회로 변수를 만들기 위해 칩 인덕터와 갭 캐패시터가 각각 추가되었다. 제안된 ZOR 안테나는 대역폭 6.5 %와 최대 이득 0.69~1.39 dBi으로 좋은 성능을 보인다. 시뮬레이션과 측정 결과를 통해서 곡면의 지름이 서로 다른 각각 30, 50, 70 mm 뿐만 아니라 평면일 때 공진 주파수와 방사 패턴이 거의 변하지 않았음을 보였다.

• Composites Research
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• 제13권6호
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• pp.23-29
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• 2000

층상구조재료가 갖는 약점으로는 구성재료층 간의 열.기계적 특성 차이로 인하여 내부응력이 발생되고 비틀림 변형이 유발되어 형상 제어가 매우 어려울 뿐만 아니라, 반복적인 열 하중으로 인해 열이력을 받을 경우 접합부에서의 파손이 생길 수 있다는 것이다. 최근 층상구조에서 조직 혹은 조성이 점차적으로 변하는 계면을 삽입한 경사조성재료는 열.기계적 변형특성 차이에 의한 재료의 손상을 최소화시킬 수 있으나, 용도에 적합한 구조설계를 위해서 열.기계적 해석이 필요하다. 본 연구에서는 전자패키징용 $Al-SiC_p$ 경사조성 복합재료의 기하학적 구조와 온도변화에 따른 곡면화 변형 및 내부응력분포를 해석하고자 하였다. 한편 층상구조 $Al-SiC_p$ 경사조성 복합재료의 열변형량을 측정하고 내부응력분포를 실험적으로 구하여, 이론적으로 계산한 결과와 비교하였다. 본 연구의 해석결과는 경사조성 층상구조재료의 최적구조 설계에 유용하게 적용할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권11호
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• pp.761-767
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• 2019

본 연구에서는 전산유체역학과 6자유도 운동 해석을 결합하여 사출 조건 변화에 따른 공중 발사 운동체의 초기 거동에 관한 해석이 수행되었다. 해석 결과를 실험 측정 데이터와 비교함으로써 해석 기법의 정확성을 검증하였다. 다양한 사출 조건에 대한 사출 안정성 해석이 수행되었으며, 사출 운동체의 초기 거동에 지배적인 영향을 미치는 주요 인자로써 운동체의 무게, 전방 및 후방 사출력의 크기를 고려하였다. 이들 인자의 변화 범위에 대한 운동체의 사출 안정성 반응 곡면이 도출되었다. 모든 조건에서 후방 사출력이 작용하지 않는 경우에는 운동체의 안정 사출이 불가한 것으로 나타났다. 또한 운동체의 무게가 감소될수록 불안정 사출 영역이 확대되었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.58-58
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• 2009

선박의 선체부분인 선수, 선미 등을 이루고 있는 곡형 외판의 제작은 강판을 원하는 형상으로 성형하기 위하여 벤딩롤러 및 유압프레스를 이용한 냉간가공과 산소-프로판가스 화염을 적용한 선상가열, 삼각가열을 이용한 열간가공으로 크게 구분할 수 있다. 선상가열을 이용한 곡면가공의 원리는 가열토치를 이용하여 강판을 가열하면 가열부는 팽창하게 되고 냉각시에는 수축하게 된다. 이 때 두께방향으로의 소성변형으로 인한 수축량의 차이로 인해 굽혀지게 된다. 최근에는 선박이 고기능 및 대형화로 인해 3차원 곡형 외판 형상이 복잡해지고, 강도를 향상시키기 위하여 합금원소(C, Nb, V, Ti)를 첨가하거나 열처리(노말라이징)를 이용한 고장력강재인 중후판의 적용이 증가하고 있다. 이러한 고강도강재를 선상가열공정으로 제작한 곡형 외판재는 가열, 냉각의 열사이클로 인해 취화되어 인성이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 Normalizing 열처리재인 490MPa급 강재를 이용하여, 현장에서 작업자의 미숙련으로 인해 발생 할 수 있는 최대의 가혹한 조건과 재질에 큰 영향을 미치지 않는 범위를 선정하여 선상가열시의 가열, 냉각조건에 따른 강재의 재질특성을 조사하고자 한다. 이를 위해 가열시 가열부위의 정확한 온도 측정에 역점을 두었으며, 각각 다른 선상가열 조건에 따른 시편을 제작하기 위하여 선상가열 실험장치를 제작하였다. 선상가열 실험 결과 최고가열온도 $1300^{\circ}C,\;950^{\circ}C$에서 수냉 조건인 경우 급격한 인성저하 현상이 발생하며 비록 공냉이라 하더라도 결정립 조대화로 인성 저하가 발생하였다. $800^{\circ}C$가열 후 수냉개시온도를 $700^{\circ}C$이하로 수냉한 경우에는 인성 저하 현상이 개선되고 있음을 알 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권9호
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• pp.866-870
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• 2011

본 논문에서는 스팬방향으로 곡면 상반각과 방구멍을 갖는 전통 방패연에 작용하는 공기력을 풍동실험을 통해 측정하였다. 방구멍이 없는 평판 연의 경우 ${\alpha}=35^{\circ}$에서 $C_{Lmax}$=1.2이고 실속 현상이 뚜렷하게 나타났다. 반면에 방구멍을 가진 전통 방패연에서는 ${\alpha}=30^{\circ}$에서 $C_{Lmax}$=1.05를 가지지만 명백한 실속현상은 나타나지 않았으며 반경이 커짐에 따라 실속각 이후의 양력 및 항력 곡선이 완만하게 변하였다. 곡선 상반각이 커질수록 항력 곡선에 비해 양력 곡선이 차이가 커졌으며 방구멍 반경이 작을수록 상반각의 효과는 크게 나타나고 방구멍 반경이 클수록 상반각의 효과가 거의 일정하게 나타났다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.565-570
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• 2009

국내의 비정형 건축물은 현재 도입기로, 동대문디자인파크, 전곡선사박물관, 부산국제영화센터 등이 건설 계획 되어지고 있지만 대부분이 실시설계 또는 착공단계에 머물고 있고, 아직까지 구체적인 시공단계에 이른 건축물이 없는 실정으로 비정형외장재의 이중곡률 (Non-Uniform Rational B-Spines)을 반영한 프로토타이핑(Prototyping), 패널화(Panelizing), 현장조립 시 기하학 통제기법, 시공오차 측정기법, As-Planned 도면과 As-Built 도면의 비교를 통한 준공도면의 작성기법 등에 대한 준비가 절실히 필요한 상황이다. 그러나 현재 비정형 건축물의 설계는 초기계획(Concept Design) 단계에서 건축가와 구조기술자의 협업 중요성만 강조되고 있고, 건축물이 비정형화됨에 따라 기하학적으로 설계 및 시공되어야 하는 건축물의 외장재에 대한 설계방법과 시공단계에서 시공품질 확보방안, 시공 하자를 유발시키는 다양한 변수에 대한 대응방안 등은 아직까지도 그 중요성을 인식하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 비정형 건축물의 설계에 사용되는 Architectural Geometry Control 도구 중 그 활용성이 부각되어 지고 있는 Bentley 사의 Generative Components를 활용하여 비정형 건축물의 이중곡률 곡면외장재의 부재생산을 위한 패널화, 제작도면 추출에 관한 연구를 수행하고자 한다.

• 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.