• 제목/요약/키워드: 구속

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차세대 중형위성용 2축 짐벌식 안테나의 구조해석 (Structural Analysis of Spaceborne Two-axis Gimbal-type Antenna of Compact Advanced Satellite)

  • 박연혁;유창목;강은수;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.37-45
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    • 2018
  • 차세대 중형위성에 탑재되는 2축 짐벌식 안테나는 고해상도 영상정보를 효율적으로 지상국에 송신하기 위해 적용된다. 본 연구에서는 발사 진동환경에서 상기 2축 짐벌식 안테나의 구조 건전성을 보장하기 위해 발사구속장치의 적용을 포함한 구조설계를 수행하였으며, 이에 대한 설계유효성을 입증하고자 구조해석을 실시하였다. 우선 모드 해석을 통해 발사 및 궤도환경 하에서 발사구속장치가 각각 구속 및 해제됨에 따른 안테나의 동적응답특성을 예측하였다. 또한 준정적 해석을 통해 안테나 조립체에 대한 구조 건전성을 검토하였으며, 안테나 기저면과 위성체간의 체결부 I/F에 적용된 볼트에 대한 구조 건전성을 검토하였다. 마지막으로 발사구속장치의 구속력에 따라 Ball & Socket Interface의 소켓과 볼트머리 간에 발생하는 이격 (Gapping)을 비롯해 상기 Interface에 적용된 볼트 자체의 안전여유를 산출하여 발사구속장치의 적정 구속력 범위를 결정하였다.

구속된 건조수축에 따른 ECC의 인장거동에 관한 연구 (Study on ECC Tensile Behavior due to Constrained Drying Shrinkage)

  • 이도근;이경찬;이치동;신경준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.367-374
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    • 2019
  • 시멘트 경화체에서 건조수축은 경화체내의 수분량이 감소하므로써 체적이 변화하게 되며, W/C가 높고 페이스트의 함유량이 많을수록 건조수축이 커진다고 알려져 있다. ECC의 경우, 굵은 골재를 포함하지 않기 때문에, 콘크리트에 비해서 더 많은 건조수축이 발생하게 된다. 만약, 양생중인 ECC에 구속이 작용할 경우, 일반 콘크리트 보다 큰 인장 응력이 발생하게 되며, ECC는 인장성능이 중요한 재료이므로 이러한 구속인장응력이 역학적 인장거동에 주는 영향을 고려해야 한다. 본 연구에서는 구속에 의해 발생한 응력이 ECC의 인장거동에 미치는 영향을 분석하고자 하였고, 구속여부를 달리하여 양생한 시험체에 직접인장 시험을 수행하여 역학적인 특성 변화를 관찰하였다. 그 결과, 구속응력에 따른 인장거동의 차이를 관찰하였고, 그 원인을 분석하였다.

압축파괴에너지를 도입한 횡구속 고강도 콘크리트의 응력-변형률 모델 (Stress-strain Model of Laterally Confined High-strength Concrete with the Compressive Fracture Energy)

  • 홍기남;심원보
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.54-62
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    • 2019
  • 본 논문에서는 압축파괴에너지를 이용하여 고강도 구속콘크리트에 대한 응력-변형률 모델을 제안하였다. 참고문헌[5]에서 저자가 실시한 압축실험에는 변형률 게이지를 부착한 아크릴 막대를 실험체의 중앙부에 매립하여 압축부재의 국부 변형률 측정을 시도하였다. 이 아크릴 막대를 이용한 국부 변형률 측정은 매우 효과적인 것으로 나타났다. 압축파괴영역길이는 아크릴 막대로부터 측정된 국부 변형률 분포에 기초하여 정의되었다. 구체적으로, 구속콘크리트의 국소파괴영역길이는 압축강도 발현시의 변형률 ${\varepsilon}_{cc}$의 2배 이상 변형률이 증가하는 영역으로 정의하였다. 또한, 동일한 횡구속압을 받는 압축부재에 흡수된 에너지양은 부재의 형상이나 크기에 관계없이 일정하다는 가정에서 압축 파괴에너지를 도입한 구속콘크리트의 응력-변형률 관계를 제안하였다. 본 연구에서 제안된 모델은 본 연구의 실험결과뿐만 아니라 타 연구자들의 실험결과를 대체적으로 잘 예측하는 것으로 나타났다.

큐브위성용 포고핀 기반 열선절단 분리장치의 열적 거동 분석 및 검증 (Numerical and Experimental Thermal Validation on Pogo-pin based Wire Cutting Mechanism for CubeSat Applications)

  • 손민영;채봉건;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.94-102
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    • 2023
  • 큐브위성용 태양전지판 분리장치는 열선 또는 저항소자의 발열로 나일론선을 절단하여 구조물의 구속을 해제하는 나일론선 절단방식 구속분리장치가 주로 적용되고 있다. 일반적으로 태양전지판 조립체의 발사하중을 고려한 구조해석을 수행하여 구속분리장치의 설계가 이루어지고 있으나, 발사 이후 궤도 열환경에 대한 구속분리장치의 열적 검토 및 분석사례는 전무한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 현재 개발중인 큐브위성 STEP Cube Lab-II에 적용되는 나일론선 절단 기반 구속분리장치의 열적 안정성 평가를 수행하고자 한다. 위성이 POD (Picosatellite Orbital Deployer)에서 사출되고 태양전지판이 전개되기까지의 분리장치 온도 분포를 검토하여 분리장치의 허용온도 범위 내에서 안정적인 구속 분리가 될 수 있도록 분리장치에 대한 궤도 열해석을 수행하였다. 또한, 열해석 결과를 기반으로 열진공시험을 수행하여 분리장치의 설계를 검증하였다.

콘크리트 초기 수축균열특성 평가를 위한 판상-링형 구속시험방법의 성능평가에 관한 연구 (A Study on the Development of Flat-Ring Type Restrained Test Method and Performance Evaluation for Evaluating Shrinkage Cracking Properties of Concrete in Early Age)

  • 김규용;최형길;이의배;남정수;한민기
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권3호통권55호
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    • pp.188-196
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    • 2009
  • 콘크리트는 초기재령에 있어서 수분의 증발 및 이동으로 소성 및 건조수축 등의 수축현상이 발생한 다. 국내에서는 아령형 구속건조수축몰드를 활용한 콘크리트의 건조수축 균열 평가방법을 KS에서 규격화하여 활용하고 있으나 이는 균열발생시점 및 구속수축응력을 평가하는 방법으로 균열발생량에 관한 정량적 평가는 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 콘크리트의 수축변형거동 및 균열발생량에 대한 정량적 데이터를 확보하기 위하여 판상-링형 구속시험방법을 개발하고 시험체 치수가 콘크리트의 수축균열에 미치는 영향을 검토하여 판상-링형 구속시험방법의 최적 시험체 치수 도출 및 수축균열특성에 관한 정량적 평가방법을 제안하고 그 적용성을 검증하고자 한다.

콘크리트 횡구속용 GFRP 보강재의 온도변화에 따른 인장 재료특성 및 구속성능 평가 (Evaluation of Tensile Material Properties and Confined Performance of GFRP Composite Due to Temperature Elevation)

  • 정우영;김진섭;권민호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.3562-3569
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    • 2013
  • 콘크리트 구조물은 외부환경에 의하여 시간이 지남에 따라 그 성능이 지속적으로 감소되며 이를 보강하기 위하여 새로운 재료의 개발 및 적용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. FRP복합재료의 경우, 높은 강도-중량비, 우수한 내식성과 시공성을 갖추고 있어 노후된 구조물의 보수 및 보강재료로 많은 관심을 받고 있으나 현장적용 시FRP 복합재료의 외부환경에 대한 신뢰성 및 설계기준 부족으로 재료의 장점에도 불구하고 그 활용도는 그리 증가하지 못하였다. 본 연구에서는 콘크리트 압축부재의 횡 구속용으로 적용 가능한 GFRP 보강재에 대하여 고온으로의 온도변화에 따른 재료적 특성과 구속효과에 대한 구조적 거동을 조사하였다. 이를 위하여 GFRP 보강재의 온도에 따른 인장 물성치와 콘크리트 부재의 구속 압축효과를 실험변수로 각각 선정하였으며 GFRP로 횡 구속된 콘크리트 시편을 설정온도별로 각각 3개씩 제작하여 실험연구를 수행하였다. 실험 시 온도변화의 경우 고온로를 사용하여 일정 시간동안 실험온도에 노출되도록 시편을 거치하였으며 압축성능평가의 경우 만능재료시험기(UTM)를 통하여 섬유의 횡 구속에 따른 보강효과 변화를 파악하였다. 최종적으로 온도변화에 따른 GFRP재료의 인장특성은 점진적으로 감소하는 것을 정량적으로 알 수 있었으며, 콘크리트 횡 구속 시 GFRP 보강재에 의한 구속능력은 $150^{\circ}C$까지 온도가 상승함에 따라 감소하는 것을 본 연구를 통하여 관찰하였다.

모르타르 충전식 철근이음과 구속효과 (Confining Effect of Mortar Grouted Splice Sleeve on Reinforcing Bar)

  • 안병익;김형기;박복만
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.102-109
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    • 2003
  • 모르타르 충전식 철근이음은 철근위치의 오차를 쉽게 흡수하여 시공이 용이하고 또한 콘크리트 타설을 최소화할 수 있는 프리캐스트 공법의 철근이음 방법중 하나로서 적용하는 경우가 증가하는 추세이다. 그러나 아직도 이에 대한 연구는 불충분한 실정으로 그라우트 충전식 철근이음 시스템의 보다 적극적인 활용을 위해서는 그 동안 연구의 미비한 부분을 보완하고 개선하여 그라우트 충전식 철근이음의 보다 합리적인 설계방법을 제시하여 실용화시킬 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 모르타르 충전식 철근이음에서의 구속효과를 파악하기 위하여 슬리브 표면에 변형률 게이지를 부착한 실물크기의 D25, D19 철근용 스플라이스 슬리브 이음 실험체를 제작한 후에 가력실험을 실시하였다. 이 실험결과로부터 슬리브의 구속효과가 모르타르 충전식 철근이음의 부착성능에 미치는 영향을 고찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 본 실험에서 측정한 슬리브 표면의 변형률 분포로부터 철근이음에 작용하는 구속력을 산정한 결과, 철근이음 실험체에 최고 $200{\sim}300kgf/{cm}^2$ 이상의 원주방향 구속응력이 작용하였고 이런 구속응력은 철근 정착길이가 감소할수록 커지는 경향이 있었다. 또한 횡방향 구속효과를 고려한 Untrauer와 Merry의 부착강도식에 측정한 슬리브 표면의 변형률로부터 구한 구속응력을 적용하면 본 연구의 실험값을 5% 이내의 편차범위에서 예측할 수 있었다.

한냉, 중등도의 구속 스트레스시 웅성백서의 측두하악관절 윤활막의 미세구조 변화에 대한 전자현미경적 연구 (Ultrastructural Changes on the Synovial Membrane of Rat Temporomandibular Joint under Mild Restraint and Cold Stresses)

  • 류중균;문경환;전양현;홍정표
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제26권3호
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    • pp.205-214
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    • 2001
  • 오늘날 스트레스라는 단어는 모든 현대인과 방송, 언론매체에서도 매일 거론되어질 정도로그 중요성이 대두되고 있다. 의학계에서도 스트레스를 단순한 심리적 문제로 국한시키지 않고 과도한 스트레스가 지속될 경우 신경계와 내분비계, 면역계의 변화를 초래해 인체의 항상성에 영향을 미쳐 질병을 일으킨다는 것을 인식하고 있으며 이에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 질병의 발생과정에서 생체의 일부조직이 파괴됨으로써 기능과 형태변화가 초래될 때 apoptosis가 관여하고 있으며 이에 본 저자는 스트레스와 구강악안면영역에서 발생할 수 있는 질병과의 상관관계를 규명하기 위해 이종의 한냉 스트레스와 다소의 굴신을 허용한 중등도의 구속 스트레스를 부여한 후 측두하악관절 활막의 변화를 전자현미경관찰을 통해 밝혀내고자 한다. Sprague-Dawley계 웅성 백서(200-230 g/bw) 33마리를 구속스트레스부여군 (12마리), 한냉스트레스부여군 (12마리) 및 정상군 (3마리)으로 나누고 이들을 각각 구속장치에 구속한 후 1, 3, 5, 7일에 각각 희생시켰으며 측두하악관절 활막의 변화를 전자현미경으로 관찰하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 중등도의 구속스트레스군에서 사립체는 부분적으로 농축된 소견을 보였으며 수와 크기에 있어 시간이 지남에 따라 점차 감소하는 소견을 보였다. 2. 중등도의 구속스트레스군에서 과립내형질망은 점점 확장되었으며 불규칙한 형태를 나타내었다. 3. 중등도의 구속스트레스군에서 물결모양의 핵막의 이중구조가 7일군에서 관찰되었다. 4. 한냉 스트레스군에서 사립체는 1일, 3일군에서 약간 부푼 형태를 가지고 그 수가 다소 감소되었으나 시간이 지남에 따라 5일, 7일군에서 건강한 모양으로 점차 증가되었다. 5. 한냉 스트레스군에서 과립내형질망은 1일, 3일군에서 불규칙하게 확장된 소견을 보였으나 5일, 7일군에서는 잘 발달된 형태로 핵 주위에서 다수 관찰되었다. 6. 한냉 스트레스군에서 핵은 전 기간에 걸쳐 큰 변화를 보이지 않았다. 이와 같은 결과를 토대로 측두하악관절 활막조직은 한냉 스트레스 및 중등도의 구속 스트레스에 대하여 중등도의 저항성을 가지고 있는 것으로 생각되며 생리적 적응한계를 넘는 과도하고 지속적인 스트레스에 의하여 활막조직이 apoptosis되어 측두하악관절에 병리적 변화를 초래할 가능성이 있다고 사료되어 이후 지속적인 연구가 요구된다.

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나일론선 절단방식 6U 큐브위성용 태양전지판 구속분리장치의 기능검증 (Functional Verification of Nylon Wire Cutting-Type Holding & Release Mechanism for 6U CubeSat's Solar Panel)

  • 박연혁;고지성;채봉건;이성호;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권10호
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    • pp.867-875
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    • 2018
  • 종래의 큐브위성용 나일론선 절단방식 태양전지판 구속분리장치는 단순히 패널 평면상에 나일론선을 체결함에 따른 취약한 구속력으로 인해 태양전지판 면적이 증가함에 따라 발사하중에 대한 구조 건전성 확보에 한계가 존재한다. 본 연구에서는 전술한 종래 분리장치의 한계점 극복을 위해 Ball & Socket 접속부가 반영된 별도의 타원형 브라켓을 적용하여 높은 구속력, 전개 및 평면 방향 동시구속 및 체결작업의 용이성 등의 장점을 갖는 6U 큐브위성용 태양전지판 구속분리장치를 제안하였다. 상기 구속분리장치의 설계 방향성 파악을 위해 큐브위성용 태양전지판 조립체에 대한 발사하중을 고려한 구조해석을 실시하였다. 또한, 상이한 온도조건에서의 나일론선 두께 및 체결횟수에 따른 기능시험을 수행하여 제안된 구속분리장치의 유효성을 검증하였다.

FRP로 횡구속된 콘크리트의 응력-변형률 거동 특성 (Stress-Strain Behavior Characteristics of Concrete Cylinders Confined with FRP Wrap)

  • 이대형;김영섭;정영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.135-144
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    • 2007
  • 최근에 노후화된 콘크리트 구조물의 보수 보강 방법으로 FRP를 이용한 보강이 효과적인 것으로 알려지고 있다. 본 연구의 목적은 FRP로 보강된 콘크리트 실린더의 거동을 실험적으로 조사하고자 하는 것이다. 실험 변수로는 콘크리트의 압축강도, FRP재료의 종류 및 구속비이다. 본 연구에서 아라미드, 탄소 및 유리섬유로 보강된 콘크리트의 성능을 압축강도 실험을 통한 연구 결과를 보이고 있다. 이를 위해 축방향 하중, 축방향 및 횡방향 변형률을 측정하였다. 본 연구를 통하여 콘크리트의 강도와 횡방향 변형률과 횡방향 구속응력의 비로 정의되는 구속비가 구속 콘크리트의 응력-변형률을 결정하는 주요 인자인 것으로 나타났다. FRP로 더 많은 보강을 한 실험체는 우수한 구속력으로 인한 강도의 증가를 야기하였다. 고강도 콘크리트의 경우 FRP에 의한 보강으로 구속력의 증가이 증가되더라도 실험체의 압축변형률이 감소하여 취성파괴의 경향을 보였다. 구속된 콘크리트의 파괴는 FRP 재료의 극한 변형률 보다 낮은 변형률에서 FRP의 파단으로 시작되어 콘크리트의 파괴에 도달하였다.