• Title/Summary/Keyword: 금속구조설계

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Structural Stiffness Analysis on Doors having Pyramidal Truss Cores in an Urban Transit Vehicle (피라미드 트러스 심재를 채용한 도시철도차량 출입문의 구조강성평가)

  • Lim, Jae-Yong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.6
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    • pp.697-702
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    • 2017
  • A preliminary study was carried out to investigate the feasibility of replacing honeycomb cores with pyramidal truss cores in the doors of urban transit railway vehicles. The doors in current operation are sandwich structures comprising a honeycomb core and reinforcements between two facesheets. The structural requirements of doors for urban transit vehicle are specified in the KRS and KRT and standards, according to which the deflections from three-point bending tests must be limited. To this end, two types of pyramidal truss cores with equivalent mass to a honeycomb core were designed. The structural stiffness of doors with pyramidal truss cores and honeycomb cores were numerically calculated via finite element analysis. The three-point bending models were constructed and simulated, and then the calculated deflections were compared with the requirements specified in the regulations. The results show that doors with pyramidal truss cores satisfied the stiffness requirements, although their deflections were 2.5% larger than that of the honeycomb cores. Therefore, the pyramidal truss cores could replace the aluminum honeycomb cores, and their multi-functional capability could be exploited.

Formation Control of Calcium and Magnesium Compounds by Electrodeposition Process in Seawater (해수 중 전착 프로세스에 의한 칼슘 및 마그네슘 화합물의 형성 제어)

  • Park, Jun-Mu;Hwang, Seong-Hwa;Choe, In-Hye;Gang, Jun;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.164-164
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    • 2017
  • 해양환경 중 많이 사용되는 철강재료들은 그 가혹한 부식환경에 대응하기 위하여 일반적으로 피복 도장방식법이나 음극방식법이 적용되고 있다. 여기서 음극방식법은 선박 및 해양구조물의 해중부 부식에 대해 가장 효과적인 방식법으로 알려져 있다. 한편, 이와 같이 해수 중 철강재에 음극방식을 적용할 경우, 피방식체인 그 강재 표면에 해수 중 용존된 산소의 음극환원 반응이 일어나며 국부적인 알카리 표면 조건을 형성시켜 $Mg(OH)_2$$CaCO_3$의 막을 석출시킨다. 이와같이 음극방식 중 형성된 전착물은 방식해야 될 표면적을 감소시켜 방식전류밀도를 감소시키는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 이렇게 석출된 전착물은 음극표면에 부분적으로 형성되고, 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 또한 이 전착물은 그 형성 메커니즘에 관한 해석이나 강도, 균일한 밀착성, 장기적인 방식효과 및 효율성 등이 아직 충분히 입증되어 있지 않은 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 다양한 전착 프로세스에 의해 제작된 전착물의 기간별, 도장코팅 종류별 특성변화를 분석 및 평가하고, 전착물에 의한 희생양극 소모전류 변화 측정 분석을 통해 전착막을 균일하고 치밀하게 형성시키기 위한 최적의 조건을 찾고자 하였다. 또한 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)으로 ${\varnothing}42.7{\times}1,000mm{\times}4.0t$의 형상으로 제작하였다. 인가된 전류밀도는 1, 3 및 $5A/m^2$이고 도장 코팅 종류별 전착 석출물의 형성차이 비교 분석을 위한 실험은 선박 및 해양구조물에 많이 사용되는 Universal Epoxy 도료 2종을 선정하여 진행하였다. 또한 Steel Wire Mesh의 영향을 알아보기 위해 Mesh를 설치하여 실험을 진행하였다. 기간별-도장 종류별 외관관찰, 전착물의 두께 측정, SEM, EDS 및 XRD를 통해 막의 모폴로지, 조성원소 및 결정구조를 분석하였으며, 전착물의 내식성과 내구성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test) 및 전기화학적 양극분극 시험을 실시하였다. 희생양극 소모율에 대한 전착물의 영향을 확인하기 위해 외부전원을 인가하여 전착 피막을 형성시킨 강 기판에 희생양극을 연결하여 희생양극 소모효율 측정 시험을 진행하였다. 전착물의 석출량은 시간 및 전류밀도의 증가에 따라 비례하여 증가하였으며, 음극전류 인가 시 금속과 용액 계면 사이의 확산층에서 발생한 $OH^-$ 이온으로 인해 금속과 용액 계면 사이 pH가 부분적으로 증가하여 $Mg(OH)_2$ 화합물이 많이 생성되는 것으로 확인되었다. 또한 Mesh의 부착으로 평활하지 않게 형성된 미세한 굴곡구조 및 표면적 증가로 인하여 단계적으로 피복되는데 필요한 시간이 지연되면서 $CaCO_3$에 비해 $Mg(OH)_2$ 화합물이 상대적으로 증가한 것으로 사료된다. $CaCO_3$(Aragonite) 구조는 견고한 피막으로 치밀하고 화학적 친화력이 높아 우수한 밀착성을 보였으며 전착물의 영향으로 양극 전류가 감소하였고, 이로인해 방식전류 절감효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

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Design of the MOSFET Process using MicroTec Tool (MicroTec을 이용한 MOSFET Process 설계)

  • Han, Ji-Hyung;Jung, Hak-Kee;Lee, Jae-Hyung;Jeong, Dong-Soo;Lee, Jong-In;Kwon, Oh-Shin
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.740-743
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    • 2008
  • 본 연구에서는 MicroTec을 이용하여 MOSFET Process 설계를 구현하였다. MOS(Metal Oxide Semiconductor)는 실리콘 기판 등의 반도체 표면에 산화막을 입히고 그 위에 금속을 부착시킨 구조이다. MOSFET의 응용은 VLSI 회로에만 제한되지 않고 전력-전자 회로에서 중요한 역할을 하며 점점 더 적용범위를 증가시켜 마이크로파 응용에 이르기까지 광범위하게 사용하고 있다. Process를 구연하는 방법은 Grid의 크기를 지정하고, 기판의 원소는 B로 지정하고 $1{\times}10^{15}/cm^3$ 만큼 도핑한다. 기판에 구멍을 내어 B와 As의 도핑농도와 에너지값을 설정한다. 마지막으로 어넬링 파라미터 값을 설정한다. 본 연구에서는 원소의 도핑값과 에너지값의 변화에 따른 MOSFET Process의 변화를 알 수 있었다.

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Characteristics of Transparent Electromagnetic Wave Shielding Film (광투과 전자파 차폐필름의 특성)

  • Choi, Kwang-Nam;Kwak, Sung-Kwan;Kim, Dong-Sik;Chung, Kwan-Soo
    • 전자공학회논문지 IE
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    • v.44 no.2
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    • pp.21-25
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    • 2007
  • Multilayer transparent electromagnetic wave shielding film with 1 m wide, was fabricated by using roll to roll DC plasma coating with ITO and Ag layer on PET substrate. By optimizing properly the design parameters, such as a processing condition, the surface resistance and the thickness of each layers, the homogeneous film could be obtained. Electromagnetic wave shielding film showed the high shielding effectiveness of 23dB(99.5%) in 2-18 GHz range and the transmittance of 83.1% in 400-700nm.

Study on Leakage Analyses and Experimets on a Main Oxidizer shut-off Valve (산화제 개폐밸브 플랜지 기밀 해석 및 시험에 관한 연구)

  • Yoo, Jae-Han;Hong, Moon-Geun;Bae, Young-Woo;Lee, Soo-Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.251-253
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    • 2010
  • In the leakage test of a Main Oxidizer shut-off valve, gas leakage was found on the middle flange with a metal conical seal. The structural analysis was performed for three models with different numbers of bolts and flange shapes and then one model was selected in consideration of the minimum axial gap deformation as well as the weight increment due to the change of flange shapes. Experimental leakage tests for the simulated flanges of the selected model has resulted in no gas leakage, and consequently the structural analysis method for the design of the middle flanges has proved feasible.

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In-situ Monitoring for hybridization between GPS and Alumina Nano Sols (알루미나 나노 졸과 GPS와의 하이브리드화 과정 분석)

  • 황영영;김재홍;석상일
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.243-243
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    • 2003
  • 무기 나노 입자와 유기물간의 균일한 화학적 결합으로 제조된 나노 구조형 재료는 수많은 용도에 부응할 수 있는 기계적, 전기적 및 광학적 특성을 설계, 제조하는데 유용한 방법으로 사용되고 있다. 이중 화학적 습식 졸-겔 공정은 나노 구조형 유/무기 하이브리드 재료 제조에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있으며 내부식성 금속 코팅막, 내 스크래치 코팅막 제조에 활용되고 있다. 그러나 무기 나노 졸 입자와 유기물과의 매개로 작용하는 커플링제와의 하이브리드 과정에 대한 정보는 극히 조금 알려져 있다. 본 연구에서는 알루미나 나노 졸과 GPS((3-glycidoxypropyl-triethoxysilane)와의 하이브리드 생성 과정을 이온 전도도 측정으로 관찰한 결과를 보고하고자 한다. 알루미나 나노 졸은 Al(NO$_3$)$_3$.9$H_2O$ 수용액에 NH$_4$OH를 가하여 침전물을 얻고 여과 및 수세하여 졸 입자의 함량이 약 5 wt%가 되게 이온교환수와 해교제인 초산을 소량 가하여 10$0^{\circ}C$에서 약 50시간 열처리하는 방법으로 제조하였다. 알루미나 졸 입자와 GPS와의 결합 과정을 reactor FT-IR로 시간에 파라 연속적으로 분석하여 그 반응 경로를 이온 전기전도와 비교하여 논의 될 것이다. 아래 그림 1은 알루미나 나노 졸에 GPS를 첨가한 후 시간에 따라 얻어진 이온 전기전도도를 나타낸 그림이다.

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Broadband Dual Polarization Dipole Antenna with Feeding Structure of PCB Coupling (PCB 결합 급전구조를 가지는 광대역 이중편파 다이폴 안테나)

  • Park, Chul-Keun;Min, Kyeong-Sik
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.28 no.3
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    • pp.163-169
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    • 2017
  • This paper proposed a method of broadband method of dual polarized dipole antenna for 700 MHz band base station. The proposed antenna has a structure that PCB feeder is mounted on the metallic radiator. The design of radiator and feeder is optimized by using 3D EM simulation. The proposed antenna(bandwidth 31.6 %) is broadened over 12.2 % through the lower frequency band than reference antenna(bandwidth 19.4 %), however the size is not increased. Measured results of S-parameters, radiation patterns, and gain have a good agreement with simulation ones.

탄소섬유강화 복합재료의 드릴링 특성에 관한 연구

  • 김홍배;함승덕;남궁석
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1992.04a
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    • pp.115-119
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    • 1992
  • 산업의 발전과 더불어 새로운 재료의 개발에 대한 요구가 날로 증가하고 있으며 이와 같은 요구에 부응하기위하여 각종의 신소재가 개발되고있다. 이들 신소재 중에서 섬유강화 복합재료는 높은 비탄성과 비강도특성 때문에 구조물의 경량화가 요구되는 우주선, 항공기 등에 주로 이용 되어 왔으며 최근에는 복합재료의 가격이 저렴해 지면서 이 재료의 높은 비탄성과 감쇠특성을 이용하고자 스포츠용품 및 기계 부품에도 섬유강화 복합재료의 이용이 증가 되고 있다. 항공기나 고속회전체의 부품을 복합재료로 제작하였을 경우 복합재료를 다른 금속이나 다른 복합재료부품에 접합(joining)시켜야 하는데 이 때문에구조물의 효율은 Joint에서 주로 죄우된다. Joint를 제작하기 위해서는 복합재료의 표면을 가공한 수 Adhesive를 이용하거나 Bolt로 체결하기 위해 구멍 뚫기 작업이 필요하여 드릴링을 하였을때 이 재료가 매우 연마성이 강하여 심한 공구마멸을 일으키며, 드릴의 입구와 출구쪽에서 각 ply들의 박리 현상이 발생하고, 드릴가공된 벽면으로부터 섬유 또는 레진의 탈락현상등이 발생하는 결점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 결점을 최소화하여 고정밀도의 높은 생산성을 얻기위한 가공기술에 대한 자료를 만들고 최적 절삭조건 및 복합재료가공용 드릴의 설계를 위한 지침을 제시하고자 고속도강 표준드릴을 사용하여 유리섬유 에폭시 복합재료및 탄소섬유 에폭시 복합재료의 드릴링 실험에서 절삭조건이 가공면 생성, 공구마멸, 절삭력에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.

다이아몬드 기판을 이용한 온도 변화에 따른 질화 붕소 박막의 증착 거동

  • Lee, Eun-Suk;Park, Jong-Geuk;Lee, Uk-Seong;Baek, Yeong-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.44-44
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    • 2011
  • 현존하는 초경도 박막물질 중 입방정 질화붕소(cBN)은 철계 금속과의 반응안정성 및 낮은 온도에서의 합성가능성 등 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 필수로 수반되는 이온충돌 효과로 인해 박막 내 높은 잔류응력으로 인한 박리 현상으로 응용이 어려운 실정에 있다. 현재까지 이를 개선하기 위해 수소를 첨가하여 박막의 잔류응력을 줄이는 연구, B4C 타겟을 이용하여 B-C-N 의 gradient layer를 설계하여 점진적으로 잔류응력을 감소시키는 연구 등 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 MOCVD로 만들어진 NCD(Nano Crystalline Diamond) buffer layer 위에 RF-UBM(unbalanced magnetron) PVD를 이용하여 BN을 증착시켰다. hBN 타겟을 이용하여 2mTorr에서 400W 의 RF 파워를 사용하여 기판에 RF bias를 인가해 실험하였다. cBN 박막과 기판의 lattice mismatch 를 줄이기 위해서 본 연구소에서 제공되는 NCD 기판을 사용하였으며, 다이아몬드 기판과 cBN 박막의 1:1 에피성장을 이루기 위해 상온에서부터 800도까지 온도 변화를 주어 cBN을 증착시켰다. FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)로 $sp^2$구조인 hBN과 $sp^3$구조인 cBN의 성장유무를 확인하였으며, FTIR peak intensity 차이로 박막내 cBN의 함량을 계산하였고, Scratch test로 박막과 기판사이의 밀착력을 상대적으로 비교하였으며, 격자의 에픽성장을 확인하기 위해 FIB 의 작업을 거쳐 HRTEM 으로 각 위치별로 SAD pattern를 이용하여 성장거동을 확인하였다.

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A Retro-Directive Array System for Reduction of Electromagnetic Wave Reflection (전자기파 반사 감소를 위한 역지향 배열 안테나 시스템)

  • Ha, Jungje;Jang, Sunghoon;Lee, Yongshik
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.26 no.1
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    • pp.113-118
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    • 2015
  • In this paper, a cancellation technique for electromagnetic waves is realized based on a retrodirective antenna array system. The system re-transmits a signal to the direction of the incoming signal, with the same frequency and opposite phase. For the experimental verification, a $2{\times}2$ retrodirective array system is designed and fabricated. Experimental results for a metallic cylinder show as much as 26-dB reduction in reflection.