• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.10 no.1
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• pp.131-138
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• 2006

Structural bracing concept equipped with a new and efficient friction based energy dissipation device is referred to Friction SliP Brace (FSB) where the behavior of the brace components is elastic until the axial resistant force in the brace exceeds the friction force developed at the frictional interface of the device. In this study, the FSB concept is modified and new type of hybrid energy dissipation device, the Active Friction SliP Braces (AFSB), is described. The FSB is by far improved in the AFSB by inclusion of an active clamping mechanism on the friction interface. The clamping action regulated by the developed algorithm is altered during the response of the building. The results indicate that the action of dissipating vibrational energy in the AFSB impacts on the response at later cycles by keeping the drift amplitudes at much lower levels, revealing overshooting problem due to its early slippage. Providing predetermined constant incremental strengths to the building by AFSB medium improves response by reducing drift amplitudes and base shear under small and medium amplitude ground accelerations.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.34 no.2
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• pp.377-387
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• 2014

This study mainly treats a new type of the bracing friction damper system, which is able to minimize structural damage under earthquake loads. The slotted bolt holes are placed on the shear faying surfaces with an intention to dissipate considerable amount of friction energy. The superelastic shape memory alloy (SMA) wire strands are installed crossly between two plates for the purpose of enhancing recentering force that are able to reduce permanent deformation occurring at the friction damper system. The smart recentering friction damper system proposed in this study can be expected to reduce repair cost as compared to the conventional damper system because the proposed system mitigates the inter-story drift of the entire frame structure. The response mechanism of the proposed damper system is firstly investigated in this study, and then numerical analyses are performed on the component spring models calibrated to the experimental results. Based on the numerical analysis results, the seismic performance of the recentering friction damper system with respect to recentering capability and energy dissipation are investigated before suggesting optimal design methodology. Finally, nonlinear dynamic analyses are conducted by using the frame models designed with the proposed damper systems so as to verify superior performance to the existing damper systems.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.20 no.1
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• pp.1-10
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• 2017

Brake squeal noise has been a challenging problems for a long time. It is very annoying to passengers and residents near tracks. Two methods have been applied to reduce or eliminate brake squeal noise. One is to improve frictional materials; the other is to optimize the topology and structures of brake pads. In this study, we developed two kinds of brake pads; one is a pad whose frictional material is different from the KTX brake pad friction material; the other is a flexible pad that has the same frictional material as that of the KTX brake pad, but a different structure. Squeal noise and friction coefficients were measured and analyzed using a full-scale brake dynamometer. It was found that the dynamometer test can simulate the squeal noise of KTX trains at stations. The squeal frequency of the KTX at 4500Hz was exactly reproduced; this value of 4500Hz was one of the natural frequencies of the KTX brake disc. It was also found that the squeal noise depended on the caliper pressure, initial disc temperature and braking speed. The average friction coefficient was 0.35~0.45. The new pad lowered the squeal noise by 17.3~21.6dB(A).

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.19 no.2
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• pp.161-177
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• 2017

This paper presents the design considerations and field applications on inflatable structure system to protect rapidly flooding damages in large section tunnel. This inflatable structure system is very valuably used to protect passively and rapidly the possibilities of tunnel damages by flooding threats and unusual leakage to be occurred during and after underground infrastructure. In particular, this system should be necessary in subsea tunnel. The predominant factors in the design of inflatable structure system are the leakage and friction characteristics between the inflater and tunnel liner. The analytical and experimental studies are performed to develop the design considerations and to examine the design parameters of the inflatable structure system. The analytical solutions are developed using membrane theory to suggest the design considerations. The relative friction tests of several fabric materials are also carried out to determine the friction characteristics according to the different friction conditions between inflater and tunnel surface. The test results show that the friction coefficients in wet surface condition are about 20% lower than the values in dry surface condition. In addition, virtual design of tunnel protection system for two virtual subsea tunnel sites which is under reviewing in Korea, is carried out based on this research. It is expected that the results of this research will be very useful to understand the inflater structure design and development the technology of tunnel protection structures in the future.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.159-163
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• 2001

마찰구동은 다른 구동방식에 비하여 구조가 간단하고, 기계적인 정도를 얻기 쉬우며, 백래쉬 등에 기인하는 비선형 요소인 로스트모션이 없고 관성이 작아 구동력이 작은 이점이 있다. 그 반면에 접촉부에서 미끄럼이 발생하여 큰 구동력을 얻기 어렵고 마찰저항에 의하여 마멸이 생기는 결점이 지적되고 있다. 본 연구에서는 초정밀가공기용 위치결정기구로 마찰구동기구를 사용하기 위하여 위치 결정도에 관한 설계, 구동력의 설계 및 재료의 선택에 관하 여 분석하고 시작품을 제작하여 특성을 연구하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.3
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• pp.59-68
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• 2001

풍화토 지반에 설치된 그라운드 앵커의 하중전이 현상을 규명하기 위하여 성균관대학교 지반시험장에서 인발시험을 수행하였다. 지반과 구조물을 일체화시키는데 사용하는 앵커는 앵커체와 지반의 마찰력에 의해서 구조물을 지지하는 역할을 하며 앵커의 하중과 변형의 관계를 규명하기 위해서는 앵커의 마찰력 분포의 변화(하중전이)가 중요한 요소가 된다. 하중 재하시 앵커체에 발생하는 하중전이 분포는 앵커의 인발 지지력과 밀접한 관계가 있고 앵커체의 종류(인장형 또는 압축형), 정착장의 길이, 지반 조건 등에 따라 분포 양상이 변하기 때문에 하중전이를 이해하기 위해서는 강선과 그라우트의 하중분포 그리고 앵커 그라우트체와 지반과의 마찰력 분포를 알아야 한다. 앵커의 자유장의 강선에 작용하는 응력, 그라우트체에 작용하는 응력, 그리고 정착장 강선의 응력을 계측하여 강선과 그라우트의 정착응력 및 그라우트와 지반에서의 마찰력 분포를 구함으로써 강선-그라우트-지반의 복합적인 거동에 따른 각 하중 단계마다의 하중전이 분포를 구하였다. 또한 현장시험 결과의 신뢰성 확보를 위하여 수치해석 모델링을 통하여 해석을 수행하여 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1992.11a
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• pp.19-30
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• 1992

Tribology는 미끄럼 혹은 구름 베어링, 피스톤 링, 기어, 공구, 그밖의 상대적 움직임하에 있는 부품의 설게 및 제조에 관련된다. 또한 tribology는 서로 접촉하는 재료의 적절한 사용, 윤활유 와의 상호작용 이해 및 적절한 선택을 통해 마모와 마찰의 감소 혹은 최적의 마찰 (브레이크, 벨트 등의 경우)을 얻기 위해 연구되는 학문이다. 이러한 연구분야 중의 하나는 재료의 개발과 선택을 통해 목표를 달성하는 것인데 지금까지는 전총적으로 사용되어 오던 금속 재료를 중심으로 하는 연구에 치중하여 왔다. 최근의 tribology 분야는 점차로 극심한 조건과 더 좋은 효율을 요구한다. 한 예로 지금의 엔진 보다 더 고온에서 작동되는 고 효율의 감량의 첨단의 열 엔진의 개발을 들수 있다. 이러한 열 엔진의 사용 목적을 달성하기 위해서는 기존의 금속 재료로는 고온에서 작동되기 너무 약하고 무겁기 때문에 구조용 세라믹스가 고려되고 있는 것이다. 이러한 잠재적인 분야의 응용의 신소재와 이미 산업화된 분야의 대체 재료로 세라믹스는 주목을 받고 있다. 본 란에서는 상기한 변수에 따른 마모 마찰 특성을 구조용 세라믹스를 중심으로 소개하고자 한다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.32-33
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• 2010

달의 기조력에 의한 조석현상으로 인하여 지구의 자전속도가 늦어지고, 결과적으로 층상구조를 이루고 있는 지구의 내부는 서로 다른 각속도로 자전한다는 차등자전 개념이 최근에 도입되었다. 지구내부의 각층에서 차등자전이 일어날 경우 각층의 경계면에서는 필연적으로 마찰열과 마찰 정전기가 발생하는 바, 특히 맨틀과 외핵의 경계부분에서 발생하는 마찰전기는 방전과정에서 대규모의 자기장, 즉 지구자기장을 발생시킬 것으로 예측된다. 본 연구에서는 마찰전기를 지속적으로 발생시키는 실험 장치를 개발하고, 고감도 자기센서로 자기장의 변화를 측정하였다. 실험 결과 유의미한 자기장의 변화를 측정하였고, 지구 자기장이 차등자전으로 인한 마찰전기에 의해 발생될 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2001.10a
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• pp.5-8
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• 2001

진동의 이해를 위한 교육적 목적을 가지고서 복합재료 평판의 진동현상을 가시화하였다. 구조 진동의 특성으로 인해 나타나는 진동 모드의 노달 라인을 가시화할 수 있도록 하였다. 구조물의 가진을 위해 복합재료 평판의 모서리를 마찰 시킴으로써 전체 구조물의 진동을 유도하였다. 제작된 복합재료 평판에 대한 수치해석 결과와 실험 결과를 비교하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.574-577
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• 2010

이번 연구에서는 저속 비압축성 유체-구조 연성을 고려한 위상 최적화을 위해 새로운 모노리틱 해석을 개발한다. 이 새로운 해석 기법에서는 기존의 유체-구조 연성 시스템 해석 기법에서 유체와 구조 영역을 분리하고 연성 조건을 만족시키는 것과 다르게 하나의 일치된 해석 방정식을 유체 영역과 구조 영역에 동일하게 적용한다. 또한, 경계조건을 만족시키기 위하여 단일화 된 해석 방정식의 물성치를 바꾸어주는 새로운 방식을 제시하였다. 이 새로운 방법에서는 유체, 구조 영역을 분리하지 않고 Navier-Stoke's 방정식과 선형 탄성식을 동시에 사용하였다. 또한, 유체-구조 영역이 연성 해석 중 변화하는 것을 반영하기 위하여 구조 변위를 이용하여 Deformation tensor를 계산하였고 이를 이용하여 변형 후에서의 Navier-Stoke 방정식의 미분을 계산하는 방법을 제안하였다. 그리고, 정상 상태 유체를 가정하고 속도에 비례하는 마찰힘인 Darcy's force 항을 Navier-Stoke 방정식에 넣고 이 마찰 힘의 크기를 변화시킴으로 해서 유체 방정식에서의 연성 경계 조건을 만족시켰다. 선형 탄성 방정식에서 Divergence이론을 이용해서 경계에서 작용하는 외력이 하는 일을 내부 시스템에 하는 일로 계산하였다. 개발된 모노리스 해석 방법을 이용하여 저속 비압축성 유체가 구조에 미치는 압축력을 계산하였고 이용하여 컴플라이언트 미케니즘을 설계하였다.