• 제목/요약/키워드: 기계적내구성

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Sounding Rocket용 고성능 추진제 조성연구 (High-performance propellant development for Sounding Rocket)

  • 김혜림;원종웅;최성한;이원복
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.356-359
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    • 2011
  • 본 연구에서는 관측로켓에 적용 가능한 고성능 추진제 조성개발에 대해 연구하였다. 관측로켓은 다양한 대기권영역에서 관측하기 위해 여러 단을 구성할 수 있는 로켓을 개발을 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 2단으로 구성된 관측로켓을 기본으로 HTPB/AP 계열의 조성을 기본으로 설정하였다. 화학평형계산기(CEA) code와 내탄도 해석의 이론적인 성능해석을 통한 고성능 추진제 개발 가능성을 입증하였고, 1G/L mixer를 이용하여 조성시험을 실시하여 제작한 시편으로 instron tensile tester와 strand burner를 이용하여 추진제의 기계적 특성과 연소속도를 확인하였다. 최종적으로는 6inch급의 표준모타를 제작, 지상연소시험을 통하여 고성능 추진제 개발 가능성을 확인한다.

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머신 러닝을 사용한 열전도 문제에 대한 기능적 등급구조 설계 (Functionally Graded Structure Design for Heat Conduction Problems using Machine Learning)

  • 문윤호;김철웅;박순옥;유정훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.159-165
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    • 2021
  • 본 연구는 효과적인 열전도를위한 거시적 구조 구성과 단위 구조 변화의 동시 설계를 위한 위상 최적화 방법을 제시한다. 거시적 규모의 구조 내에서 위치에 따른 단위 구조의 형태 변화는 거시적 규모뿐만 아니라 미시적 단위의 설계도 가능하며 등방성 단위 구조를 사용하는 것보다 더 나은 성능을 제공할 수 있다. 이 결과로 두 구성을 결합한 기능적으로 등급의 복합 구조가 생성된다. 대표 체적 요소 (RVE) 방법은 형태 변화에 따른 다중 재료 기반 단위 구조의 다양한 열전도 특성을 얻기 위해 적용된다. RVE 분석 결과를 바탕으로 머신 러닝 기법을 이용하여 특정 형태의 단위 구조물의 물성치를 도출할 수 있다. 거시적 위상 최적화는 기존의 SIMP 방법을 사용하여 수행되며, 거시 구조를 구성하는 단위 구조는 동시 최적화 과정에 따라 열전도 성능을 향상시키기 위한 다양한 형태를 가질 수 있다. 제안된 방법의 효과를 확인하기 위해 열 컴플라이언스 최소화 문제의 수치예가 제공된다.

이방성 희토류 본드자석용 유기 바인더에 관한 연구 (Study on Organic Binder for Anisotropic Rare-Earth Bonded Magnets)

  • 허정섭;조연화;남성철;김지경;이정구;유지훈
    • 한국자기학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.86-89
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    • 2014
  • 이방성 희토류 본드자석은 자성분말과 유기 바인더로 구성되며 본드자석 내에서 유기 바인더는 분말의 배향을 유리하게 하는 역할을 한다. 유기 바인더는 고분자 수지, 활제, 경화제, 커플링제 등으로 구성되며 자성분말에 적합한 유기 바인더를 제조하기 위해 본 연구에서는 다양한 성분을 선정하여 유기 바인더를 제조하였고 구성비 및 첨가량을 조절하여 이를 본드자석에 적용하였다. 특성평가를 통해 자기특성 및 기계적 특성을 측정하였고 이로부터 본드자석에 적합한 유기 바인더의 성분 및 비율을 확인하였다.

이소시아네이트를 포함하는 Microcapsule을 사용한 접착수지의 특성에 관한 연구 (Study on Adhesion and Mechanical Properties of Adhesive Resin Using Microcapsule with Isocyanate Compound)

  • 김동호;김구니
    • 접착 및 계면
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    • 제15권3호
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    • pp.109-115
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    • 2014
  • 본 연구에서는 내부에 이소시아네이트를 포함하는 microcapsule을 합성하였으며, 제조된 microcapsule에 대한 분석 및 폴리우레탄 수지와 병용했을 때의 기계적 물성과 접착특성에 대해서 고찰하였다. 전자현미경을 사용해서 합성된 microcapsule이 구형의 외관을 갖는 것을 확인하였으며, FT-IR과 TGA 분석을 통해서 microcapsule의 core 물질이 IPDI인 것과 각 구성요소들의 성분비를 확인하였다. 폴리우레탄 수지 자체 및 microcapsule을 포함한 경우의 접착력 및 물성을 평가한 결과 접착수지 내에 포함된 microcapsule 내 IPDI의 가교반응에 의해서 폴리우레탄 수지 자체에 비해 접착력, 인장강도, 내마모 특성이 크게 향상되는 것을 확인하였다.

저속충격을 받는 적층복합재료 평판의 직접 수치모사 (Direct Numerical Simulation of Composite laminates Under low velocity Impact)

  • 지국현;김승조
    • Composites Research
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    • 제19권1호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 적층 복합재료에 가해지는 저속충격에 의한 동적 거동 및 손상의 예측은 복합재 구조물의 설계에 중요한 문제가 되고 있다. 특히 저속충격에 의한 손상을 기술하기 위하여 적층판 내의 면내응력 뿐만 아니라 층간응력이 중요한 역할을 하는데, 기존의 전통적인 접근 방법은 이들을 효과적으로 기술하지 못하는 단점이 있다 본 논문에서는 이러한 동적거동 및 손상을 기술하기 위한 수치해석 모델로서 내부 미시구조를 고려한 직접수치모사(DNS)방법을 이용하여 DNS 모델을 구성하였다. 그리고 이를 저속충격 문제에 적용하여 저속충격에 의한 동적 거동 및 재료내의 층간응력 해석을 미시적으로 접근하였다. 이때 기존의 거시적인 접근 방법에 따른 균질모델의 결과와 비교 해석을 보였다. 한편 복합재료 적층판의 효율적인 저속충격해석을 위하여 DNS 개념을 적용한 멀티스케일 모델을 개발하여 기존의 균질화된 모델에서 보일 수 없었던 충격 부위의 국부적인 동적 거동을 효과적으로 기술하였다.

인장하중을 받을 때 PZT 웨이퍼의 크립 거동: 실험과 모델링 (Creep Behavior of a PZT Wafer Under Tensile Stress: Experiments and Modeling)

  • 김상주;이창환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권1호
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    • pp.61-65
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    • 2010
  • 두께방향으로 분극처리되어 있는 상업용 PZT 웨이퍼가 폐쇄회로와 개방회로의 두 가지 전기적 경계조건에서 길이 방향으로 일정한 크기의 인장하중을 받는다. 하중과정 동안 두께 방향으로의 전기밀도와 평면내 변형률의 시간에 따른 변화를 측정한다. 두 가지 전기적 경계조건에서의 서로 다른 거동 특성을 시편 내부에서 발생하는 전기장과 분극역전 현상으로 설명한다. 마지막으로 관측된 크립 거동을 예측하기 위한 정규분포 형식을 가지는 자유 에너지 함수를 도입하고 모델의 예측과 실험결과를 비교한다.

이중냉각 핵연료 상단고정체의 기계적 성능평가 (Mechanical Performance Evaluation of a Top End Piece for Dual Cooled Fuels)

  • 김재용;윤경호;김형규;최우석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.417-424
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    • 2011
  • 핵연료집합체는 상단고정체, 하단고정체, 지지격자체, 제어관/계측관과 핵연료봉의 5 가지 주요 구성품으로 이루어져 있다. 여기서 상/하단고정체는 다른 구성품과 달리 ASME, Section III, Division 1 - Subsection NB 의 운전조건 A, B 에서의 stress intensity limits 를 만족하여야 한다. 이중냉각 핵연료집합체는 집합체당 출력을 증가시키기 위해서 기존의 가압경수로용 핵연료집합체에서 핵연료봉의 배열과 위치를 변화시켰는데 이로 인하여 핵연료봉 내/외부유로로 냉각수가 잘 흐를 수 있도록 상/하단고정체의 유로판의 형상을 수정하여야 한다. 본 논문에서는 설계하중조건에 대하여 수정된 상단고정체 유로판의 건전성평가를 위해 수행한 응력선형화과정을 자세히 설명하고 평가결과에 대하여 기술하였다.

웨이퍼 팹공정에서 뱃칭을 위한 신경회로망의 적용 (A Neural Network Approach for Wafer-lot Batching)

  • 성창섭;정유인;윤상흠
    • 산업공학
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    • 제10권1호
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    • pp.37-45
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    • 1997
  • 본 연구에서는 웨이퍼 팹공정에서 웨이퍼 로트들이 뱃치공정을 위해 확률적으로 도착되는 상황에서 최적 뱃치크기를 결정하는 뱃칭문제를 다루고 있다. 뱃치공정이란 여러 개의 웨이퍼 로트들을 기계의 용량을 넘지 않는 한도 내에서 하나의 뱃치로 구성하여 한꺼번에 가공하는 공정을 말한다. 목적함수는 생산율을 높이고 재공재고 및 사이클타임을 줄이기 위해 웨이퍼 로트들의 평균 대기시간의 최소화를 채택하였다. 문제의 해결을 위해서, 확률적인 상황변동 하에서 실시간 제어를 위해 많이 활용되고 있는 신경회로망 중 다층 퍼셉트론을 이용한 뱃치크기 결정 모델을 제시하였다. 제시한 모델의 효율성을 확인하기 위해 기존에 잘 알려져 있는 최저뱃치크기(MBS) 규칙과 실험, 비교하였다.

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빅데이터 분석을 이용한 뉴스 기사 시각화 시스템 설계 (Design of news visualization system with Big Data analysis)

  • 고병수;장한별;최혁준;김경섭
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.242-244
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    • 2015
  • 정보통신기술이 발전함에 따라 인터넷 뉴스 기사의 수와 구독률이 지속적으로 상승하고 있다. 하지만 주로 텍스트로 구성된 인터넷 기사를 통해 전체적인 이슈의 현황을 파악하는 데는 한계가 있다. 이에 본 논문에서는 분산 시스템 환경 내에서 기계 학습을 통하여 대량의 뉴스를 분석하고, 주요 이슈와 이슈간의 연관성을 추출하여 시각화하는 시스템 설계에 대해 제안하고자 한다.

XGBoost 기반 상수도관망 센서 위치 최적화 (Optimal Sensor Location in Water Distribution Network using XGBoost Model)

  • 장혜운;정동휘
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.217-217
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    • 2023
  • 상수도관망은 사용자에게 고품질의 물을 안정적으로 공급하는 것을 목적으로 하며, 이를 평가하기 위한 지표 중 하나로 압력을 활용한다. 최근 스마트 센서의 설치가 확장됨에 따라 기계학습기법을 이용한 실시간 데이터 기반의 분석이 활발하다. 따라서 어디에서 데이터를 수집하느냐에 대한 센서 위치 결정이 중요하다. 본 연구는 eXtreme Gradient Boosting(XGBoost) 모델을 활용하여 대규모 상수도관망 내 센서 위치를 최적화하는 방법론을 제안한다. XGBoost 모델은 여러 의사결정 나무(decision tree)를 활용하는 앙상블(ensemble) 모델이며, 오차에 따른 가중치를 부여하여 성능을 향상시키는 부스팅(boosting) 방식을 이용한다. 이는 분산 및 병렬 처리가 가능해 메모리리소스를 최적으로 사용하고, 학습 속도가 빠르며 결측치에 대한 전처리 과정을 모델 내에 포함하고 있다는 장점이 있다. 모델 구현을 위한 독립 변수 결정을 위해 압력 데이터의 변동성 및 평균압력 값을 고려하여 상수도관망을 대표하는 중요 절점(critical node)를 선정한다. 중요 절점의 압력 값을 예측하는 XGBoost 모델을 구축하고 모델의 성능과 요인 중요도(feature importance) 값을 고려하여 센서의 최적 위치를 선정한다. 이러한 방법론을 기반으로 상수도관망의 특성에 따른 경향성을 파악하기 위해 다양한 형태(예를 들어, 망형, 가지형)와 구성 절점의 수를 변화시키며 결과를 분석한다. 본 연구에서 구축한 XGBoost 모델은 추가적인 전처리 과정을 최소화하며 대규모 관망에 간편하게 사용할 수 있어 추후 다양한 입출력 데이터의 조합을 통해 센서 위치 외에도 상수도관망에서의 성능 최적화에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

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