• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.611-617
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• 2018

대형구조물의 효과적인 구조 안전성 확보를 위해서는 결함탐지기술을 포함한 건전성 모니터링의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 보 구조물에 발생하는 균열위치와 균열크기를 추정하기 위하여 다음과 같은 2단계의 균열추정방법을 제안한다. 우선, 보 구조물의 분포 국부 변형률 계측결과를 이용하여 변형률 모드형상을 구하고, 이에 대한 수정 라플라시안(Laplacian) 연산을 통하여 균열발생 영역을 추정한다. 이후, 가속도 측정을 통하여 구한 고유주파수와 신경망기법을 이용하여, 미리 추정된 균열발생 영역을 대상으로 균열위치와 균열크기를 추정한다. 이때, 신경망을 훈련시키기 위하여, 에너지법에 의해 유도된 균열보의 등가휨강성을 이용하여 균열보의 고유주파수를 해석적으로 구한다. 기법을 검증하기 위하여 알루미늄 캔틸레버 보에 대한 손상실험을 수행하였다. 인위적으로 실험체에 균열을 가한 후 자유진동실험을 수행하여 동적 변형률과 가속도를 계측하고 이를 이용하여 변형률 모드형상과 고유주파수를 구하였다. 변형률 모드형상에 대한 수정 라플라시안 연산을 통하여 균열발생 영역을 추정하고, 고유주파수와 신경망기법을 이용하여, 미리 추정된 균열발생 영역에 대하여 균열위치와 균열크기를 판정하였다. 3가지 손상경우에 대한 균열발생 영역의 추정결과는 실제 영역과 잘 일치하였으며, 균열위치와 균열크기 추정결과의 정확성을 상당히 향상시킬 수 있었다. 제안된 기법은 장대구조물에 대한 구조물 건전성 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.79-88
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• 2011

근래에 들어와서 3T (Twisted, Tapered, Tilted)로 대별되는 비정형 초고층 건축물이 다수 계획되고 있다. 이러한 비정형 초고층 건물을 위해서 구조적인 효율성 및 조형성 때문에 다이어그리드 구조시스템이 현재까지 가장 널리 사용되고 있는 구조시스템 중의 하나이다. 건축적인 조형미 등의 이유로 경사진 비정형 초고층 건물에 대한 계획안이 다수 발표되고 있으며 다수의 구조물들이 다이어그리드 구조시스템을 활용하고 있다. 경사진 비정형 초고층 건물은 횡하중뿐만 아니라 자중에 의해서도 횡방향 변위가 발생한다. 따라서 정형적인 초고층 건물보다 횡방향 응답을 저감시카는 젓이 더 중요한 문제로 대두된다. 본 연구에서는 경사진 다이어그리드 비정형 초고층 건물의 지진응답을 저감시키기 위하여 스마트 TMD를 적용하였고 그 제어성능을 평가하였다. 스마트 TMD를 구성하기 위하여 MR 감쇠기를 사용하였으며 스마트 TMD는 그라운드훅 제어알고리즘을 사용하여 제어하였다. 100 층의 예제구조물에 대하여 제어를 하지 않은 경우와, 일반적인 TMD를 사용한 경우, 그리고 스마트 TMD를 사용하여 제어한 경우를 비교 검토하였다. 수지해석결과 스마트 TMD가 변위 응답 제어에는 우수한 성능을 나타냈지만 가속도응답제어에는 효과적이지 못했다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.503-514
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• 2006

FBG 센서는 기존의 전기저항식 게이지에 비해 구조물의 변형율 계측이 용이하고, 내구성이 우수하여 구조물의 응답 모니터링이나 비파괴손상평가 분야의 적용성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 구조물 단면의 상 로의 치환이 가능하며, 이 곡률을 이용하여 수직변위를 계산할 수 있다. 본 연구에서는, FBG 센서를 이용하여 I 형의 강재 단순보에서 충격에 의한 동적 변형율을 측정하고, 이를 이용하여 동적 변위를 추정하여 측정된 동적 변위와 비교 평가하였다. 또한, 추정된 변위와 측정된 변위 및 변형율 시간이력을 이용하여 단순보의 동특성( 고유진동수, 감쇠비 및 모드형상)을 추정하여 해석모델의 동특성과 비교하였다. 변형율을 이용한 변위의 추정은 측정 변위보다 최대 약 10% 정도 크게 나타났다. 그러나 추정된 변위 또는 변형율 이력을 사용하여 추정한 동특성은 측정된 변위를 사용하여 추정한 동특성과 거의 일치하였고, FBG 센서를 이용한 동특성 추정 결과는 양호한 것으로 나타났다. 특히, FBG 센서 변형율은 변위에 비해 고주파 특성이 증폭되기 때문에 고차모드의 동특성 추정에 유리하였다.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.45-50
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• 2006

졸-겔(sol-gel)방법으로 제작된 산소 결핍된 anatase 및 rutile구조의 $TiO_{2-\delta}$ 박막에 대하여 철(Fe)도핑에 의하여 생겨나는 전기적, 자기적 특성의 변화를 조사분석 하였다. 진동 시료 자화율(vibrating sample magnetometry; VSM)과 뫼스바우어 분광(conversion electron Mossbauer spectroscopy, CEMS) 측정을 통하여 Fe 도핑된 anatase 및 rutile $TiO_{2-\delta}$ 박막들에서 모두 상온에서 강자성(ferromagnetism)특성이 나타남이 관측되었다. VSM측정 결과 같은 양의 Fe도핑에 대하여 anatase 시료는 rutile 시료보다 더 큰 자기모멘트 값을 나타내었고 CEMS측정으로부터 팔면체 $Ti^{4+}$자리에 치환된 $Fe^{3+}$이온이 시료가 나타내는 강자성 특성에 주로 기여하는 것으로 해석된다. 홀 효과(Hall effect)측정 결과 anatase $TiO_{2-\delta}:Fe$ 박막은 상온에서 p-type특성을 보였으나 관측된 강자성은 he]e carrier 농도와는 무관한 것으로 해석된다. $TiO_{2-\delta}:Fe$ 박막에서 관측된 강자성 특성은 산소결핍자리(oxygen vacancy)에 갇힌 전자를 매개로 하여 이웃한 두 $Fe^{3+}$ 이온들 간에 존재하게 되는 직접적인 강자성 결합(direct ferromagnetic coupling)에 기인한 것으로 해석될 수 있다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.281-288
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• 2002

본 논문은 영구자석 여자 횡축형 선형 전동기(TFLM)를 이용한 가진기 제어 시스템을 구현하고자 한다. 제안된 가진기는 대상 물체에 정격 전류에서 최대 700[N]의 가진력과 넓은 변위 및 주파수 운전 범위를 갖는 진동운동을 제공한다. 또한 가진기에 적용된 TFLM은 구조적으로 높은 추력비(전동기 추력/전동기 중량=N/Kg)를 가지므로 전체 시스템의 부피가 감소된다. 따라서 기존의 유압식 가진기를 제안한 가진기로 대체할 경우 효율 및 유지, 관리면에서 많은 장점이 있다. 가진 제어를 위한 제어기의 입력은 가진 주파수와 변위이며 제어량은 이동자의 순시 위치와 속도이고 출력은 가진기에 인가되는 전류이다. 이 전류는 전압형 PWM 컨버터로 제어된다 우선 가진기 제어시스템의 제어 알고리즘과 운전 특성을 고찰하고 해석하기 위해 동적 시뮬레이션을 수행한 후 DSP 제어기와 IGBT PWM 컨버터를 구현하여 실제 실험 결과와 비친, 검토하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제26권2호
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• pp.1-10
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• 2008

우리나라에서는 제어발파와 관련된 대부분의 시방서 등에서 허용기준을 '입자속도'로만 규정하고 PPV나 PVS의 세부적인 잣대로는 구분하지 않고 있다. 그 결과, 이 '입자속도'는 PPV나 PVS 등의 어느 쪽으로든 해석이 가능하게 됨으로써 이들을 모두 고려하는 우리나라 특유의 관습적인 방법이 생겨나게 되었다. 원래 PPV나 PVS 등은 지반진동과 구조물 손상과의 인과관계에 대한 연구결과로부터 제안된 것으로, 일반적으로는 이들 가운데 어느 하나를 허용수준(허용치)의 잣대로 선택하여 사용하므로 우리나라의 관습적인 방법과 대비된다. 이런 맥락에서 본 논문에서는 제어발파의 설계 및 관리에 관한 기본개념을 허용기준을 중심으로 고찰함으로써 PPV나 PVS 가운데 어느 하나를 잣대로 사용하는 '일반적인 방법'과 양자를 모두 사용하는 '관습적인 방법'을 서로 비교해 보았다. 그 결과, 관습적인 방법은 허용수준을 설정하기에 따라 일반적인 방법과 다를 바가 없음에도 방법의 적용이 복잡하고, 잣대가 수시로 바뀌어 혼란의 소지가 높은 것으로 나타났다. 사실 관습적인 방법은 여러 가지 영향요소를 고려해야 하는 연구단계에서는 필요한 방법이지만 현장적용 단계에 들어가서는 '일반적인 방법'에 비해 단점은 있어도 장점은 발견하기 어렵다. 따라서 앞으로는 간편하고 합리적인 제어발파 방법으로서 '일반적인 방법'을 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권7호
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• pp.79-88
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• 2006

본 논문에서는 대와동모사를 이용하여 모형 가스터빈 연소기에서 난류 예혼합연소의 선회 유동구조와 화염특성이 검토되었다. 비정상 화염 거동을 모사하기 위하여 G-방정식 화염편 모델이 적용되었다. 결과로서, 입구 선회수 증가에 따른 코너 및 중앙 재순환 유동이 뚜렷한 차이를 보이며, 화염의 길이도 점차 감소됨을 확인 할 수 있었다. 또한 강선회 조건에서 역화현상의 원인이 확인되었다. 정확한 비정상 화염거동의 모사를 위하여, 연소실 내 음향파 거동의 예측성능이 우선적으로 검토되었으며, 스텝 모서리 근처에서 생성된 와동이 화염면 변동에 가장 큰 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 마지막으로 비정상 화염-와동 상호작용에 대한 해석을 통해 선회와 음향파의 전개로부터 생성된 와동의 진동이 화염면 및 열발생의 변동과 밀접하게 관련되어짐을 체계적으로 규명하였다.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.735-743
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• 2014

폴리프로필렌의 분자량 및 분자량 분포를 예측하기 위해 레오메터, 고유점도측정기 및 MI(melt index) 기기 등을 이용하여 유변 물성을 측정하였고, 분자구조해석에는 GPC가 사용되었다. 기존에 사용되어온 동적진동측정을 이용한 교차 모듈러스에서 결정된 유변학적 PI(다분산 지표)와 변형된 Carreau 모델을 이용하여 계산된 분포 폭 매개변수(distribution broadness parameter)를 분자량 분포와의 관계를 비교해보았다. 유변학적 PI의 경우 이론적 근거가 부족하고, 압출에 의해 재 생성된 폴리프로필렌 시료에 대해서는 분자량 분포와 잘 일치하지만 반응기에서 중합된 시료 즉, 분자량 분포가 넓거나 다른 경우 잘 일치하지 않는다는 보고가 지배적인데 비해 분포 폭 매개변수는 폴리프로필렌의 전단담화의 정도를 직접적으로 측정하는 것으로 분자량 분포를 잘 예측할 수 있음을 알았다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.399-407
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• 2013

장경간의 대공간구조물은 지진하중에 의하여 일반구조물과는 다른 응답특성이 나타나고 있으므로 대공간구조물에 대한 내진설계를 위해서는 대공간구조물의 동적특성 및 지진응답특성에 대한 정확한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 예제 구조물로 대공간구조물의 동적특성을 기본적으로 내재하고 있는 장견간의 아치구조물로 선정하여 다중지점 지진하중이 가진되는 대공간구조물의 진동응답 특성을 분석하였다. 다중지점 지진하중은 대공간구조물의 지점 지반조건이 다른 경우 그리고 시간지연을 갖는 지진하중이 가진되는 경우로 하여 수치해석을 수행하였다. 다중지점 지진하중 적용한 경우의 지진응답이 단일 지진하중 적용에 의한 지진응답과 비교하여 경우에 따라서 상이한 지진응답을 나타내고 있다. 따라서 대공간구조물의 경우에 정확한 지진응답 분석 및 적절한 내진설계를 위해서는 다중지점 지진하중을 적용하여 지진응답을 분석하는 것 바람직하다.

• 공업화학
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• 제33권1호
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• pp.11-16
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• 2022

금속유기골격체(metal-organic frameworks, MOFs)는 나노사이즈의 기공을 가진 다공성 물질로, 금속이온과 유기리간드의 종류에 따라 기체흡착도 및 기공크기의 조절이 가능하다. 이러한 장점을 이용하여, 기체 포집 및 분리, 그리고 기체센서분야에서 금속유기골격체에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 신속하고, 정량적인 기체 흡탈착 분석을 위해서는, 센서 표면에 균일한 필름 형태의 다양한 MOF 구조체를 형성해야 한다. 본 총설논문에서는 양극산화알루미늄, 산화아연 나노막대, 구리 박막으로부터 직접합성법을 이용하여 각각 MIL-53 (Al), ZIF-8, Cu-BDC와 같은 MOF를 마이크로진동자 센서 표면에 균일하게 합성하는 방법에 대해 정리하였다. 또한, 대표적인 마이크로진동자인 수정진동자미세저울과 마이크로캔틸레버의 작동원리와 금속유기골격체에 기체흡착 시 변하는 신호해석에 대한 내용을 다룬다. 이를 통해, 마이크로진동자 기반 금속유기골격체의 기체 흡탈착 분석에 대한 이해를 높이고자 한다.