• 과학과기술
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• 제29권8호통권327호
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• pp.18-19
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• 1996

이제 훌륭한 선수, 훌륭한 기록은 스포츠과학의 도움없이는 기대하기 어렵다. 요즈음 스포츠과학은 운동역학과 트레이닝 처방, 운동심리학, 스포츠공학 부문에서 눈부신 발전을 하고 있다. 최근들어 각종 경기에서 새로운 기록이 쏟아져 나오는 것은 스포츠과학의 발달에 따른 것으로 우리도 스포츠과학연구에 더 한층 심혈을 기울여야 하겠따.

• 한국도로학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.123-133
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• 2000

폐타이어를 분쇄한 고무분말로써 습식방법에 의해 제조된 CRM아스팔트 혼합물은 일반 아스팔트 혼합물에 비해 온도균열. 피로균열 및 소성변형에 대한 저항성이 증진되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 국내에서 생성된 폐타이어 고무분말과 아스팔트(AP-3, AP-5)를 사용하여 제조된 CRM 아스팔트 바인더의 물리적 특성 및 CRM아스팔트 혼합물의 역학적 특성을 비교하였다. 시험결과, CRM 아스팔트 바인더는 일반 아스팔트보다 물리적 특성이 증진되었다. DSR을 사용한 아스팔트 바인더의 고온 특성시험결과, CRM아스팔트는 고온에서 내유동성이 증가되는 것으로 기대되며 노화가 감소되는 것으로 나타났고, 저온 역학적 특성시험결과에서는 CRM아스팔트는 저온균열에 대한 저항성이 증가될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.190.2-190.2
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• 2016

메탄은 변환을 통해 아세틸렌 및 수소와 같은 에너지 생산에 보다 유용한 기체를 얻을 수 있다. 메탄의 열분해 온도는 약 1,200 K로 알려져 있으며, 그 이상의 고온 환경 및 첨가물을 제공한 경우 효과적인 변환을 기대할 수 있다. 이러한 고온 환경 및 화학반응을 제공할 수 있는 시스템으로 열플라즈마 반응로가 있다. 일반적인 열플라즈마는 아크 방전이나 고주파 유도결합 방전으로 플라즈마 발생기에서 발생시킨 이온화된 열유체로 10,000 K 이상의 초고온과 최대 수천 m/s의 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 효율적인 메탄 변환을 위한 저전력 아크 플라즈마 발생기 및 반응로 내부의 온도 및 속도장을 전산모사하여 열유동 특성을 분석하였다. 아크 플라즈마 토치 영역의 전산해석은 전자기적 현상과 고온 열유동의 유체역학적 현상이 함께 작용하므로 기존에 사용되고 있는 전산유체 역학적인 방법론에 전자기적 현상에 대한 보존 방정식이 결합된 자기유체역학(Magnetohydrodynamic, MHD)방법을 이용하였고, 반응기 내부의 복잡한 열유동은 안정적인 계산이 가능한 상용 전산 유체역학(Computational Fluids Dynamics, CFD) 코드를 MHD 코드를 이용한 전산해석 결과 및 고온 물성치와 결합하여 해석하였다. 전산해석에 사용된 운전 변수로는 방전기체인 아르곤과 수소의 전체 유량을 45 L/min 으로 고정하고 수소의 비율을 0%, 6%, 12.5%, 20%로 하였으며, 각 유량 조건에서 입력 전력을 0.7 ~ 2.5 KW로 변화시켜 전체 15종의 운전조건에 따른 전산해석을 수행하여 각각의 운전변수에 따라 입력전력 기준 오차 1 ~ 28%에 해당하는 결과를 도출하였다. 본 연구를 통해 개발된 전산해석 방법을 이용하여 다양한 조건에서 아크 플라즈마 반응로 내부의 온도 및 속도장에 대한 전산해석 결과를 제시하였고, 효율적인 메탄 변환 공정을 개발하기 위한 아크 플라즈마 반응로의 설계조건 및 운전 조건을 제시할 수 있는 기반을 확보하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1345-1350
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• 2010

앉기-서기 동작은 인간의 생체역학적 기능 정도를 결정할 수 있는 기본적인 일상생활 동작의 하나이다. 동작 중 발생하는 관절의 운동 정보와 모멘트, 그리고 근력을 예측하는 것은 앉기-서기 동작의 특성을 이해하는데 필요하다. 본 연구에서는 동작 기반 역동역학해석 프로그램과 근전도 기반 근력예측 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램과 앉기-서기 동작 실험에서 측정한 동작, 지면반력, 그리고 근전도신호 정보를 이용하여 실험적 방법으로 측정하기 힘든 관절각도, 관절모멘트, 및 근력을 예측하고 기존 연구결과와 비교하여 검증하였다. 개발된 기법과 프로그램들은 일상생활 동작에서의 관절 생체역학과 근육 협응에 대한 지식을 얻는 데 사용될 수 있으리라 기대한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권2호
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• pp.89-96
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• 2010

본 연구에서는 섬유의 종류에 따른 고인성 모르타르의 역학 및 내구특성을 비롯한 ECC내화패널의 역학 및 내화특성을 평가한 결과 고장력 PVA섬유를 활용하여 ECC내화패널을 제작하여 역학 및 내화특성을 검토한 결과 국토해양부 관리기준에서의 3시간 내화성능을 확보할 수 있었으며, 폭렬 억제 효과가 있는 것으로 확인되었다. 또한, 역학적 특성 평가결과 일반 고강도 콘크리트 시험체에 비해, 압축강도 및 압축강성이 증가하는 것으로 나타났으며, 연성비도 크게 증가되는 것이 확인되었다. 본 연구 결과 ECC내화패널의 구속효과에 의한 고강도 콘크리트 부재의 역학적 성능을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났으며, 변형능력도 크게 향상되는 것으로 나타나, 향후 내화패널의 제조공법 및 현장 조립공법에 대한 지속적인 연구를 통해 기존 PC공법의 단점을 해결할 수 있는 초고층 건축물의 새로운 PC공법으로의 개발이 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.162-168
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• 2017

탄소나노튜브는 고강도, 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 새로운 재료 중 하나로 여겨지며, 많은 연구자들에 의하여 연구되고 있다. 탁월한 열전도도는 향후 자가발열 콘크리트의 개발에 필수적이며, 이 연구에서는 다양한 목적을 갖는 콘크리트의 개발을 위한 역학적 특성 및 미세구조 분석을 실시하였다. CNT 첨가량은 시멘트 중량대비 0.115, 0.23, 0.46wt%로 하였다. 압축강도/휨강도 시험은 재령 3, 7, 28일에 실시하였으며, 공극률은 MIP 시험을 통해 실시하였다. CNT 분산성 및 수화생성물 분석을 위하여, SEM 분석 및 열분석을 실시하였다. 그 결과, CNT 첨가에 따른 역학성능은 다소 감소하는 경향을 나타내었으나, 0.115wt% 첨가한 경우 플레인 배합과 동등 수준의 결과를 확인할 수 있었다. 향후, 기존 콘크리트와 동일한 역학성능을 보유한 CNT 첨가 배합의 개발을 통한 발열성능 확보가 가능할 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.329-334
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• 2023

기존의 멀티스케일 유한요소법(Multiscale finite element, FE² )은 거시 스케일의 모든 적분점에서 대표 체적요소(representative volume element, RVE)의 미시 경계치 문제를 반복적으로 계산하기 때문에 긴 해석 시간과 많은 데이터 저장 공간을 필요로 한다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서 평균장 균질화 데이터 기반 멀티스케일 해석 기법을 개발하였다. 데이터 기반 전산역학(data-driven computational mechanics, DDCM) 해석은 변형률-응력 데이터 셋을 직접적으로 사용하는 모델-프리(model-free)접근 방식이다. 멀티스케일 해석을 수행하기 위해, 평균장 균질화(mean-field homogenization)를 활용하여 복합재의 미세구조에 대한 변형률-응력 데이터베이스(database)를 효율적으로 구축하고, 이를 기반으로 데이터 기반 전산역학 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문에서는 개발한 멀티 스케일 해석 프레임워크(framework)를 예제에 적용하여, 초탄성(hyperelasticity) 복합재의 미세 구조를 고려한 데이터 기반 전산역학 시뮬레이션 결과를 확인하였다. 따라서, 데이터 기반 전산역학 접근 방식을 활용한 멀티스케일 해석기법은 다양한 재료 및 구조에 적용될 수 있으며, 멀티스케일 해석 연구 및 응용 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.14-20
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• 2014

본 연구는 무기체계 획득의 신뢰성과 연구개발의 효과를 증대하기 위한 모델링과 시뮬레이션 방법을 전산유체역학을 이용하여 연구하였다. 모델링과 시뮬레이션을 이용한 시험 평가가 무기체계의 획득에 신뢰성을 줄 수 있고, 시험에 필요한 시간과 비용의 절감, 사전에 예측하고 사후에 검증이 가능한 자료를 제공할 수 있다. 그러나 현재 우리의 무기체계 획득에서는 모델링과 시뮬레이션을 적극적으로 활용하지 않고 있으며 검증을 위한 소프트웨어 사용도 제한되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전산유체역학을 이용한 모델링과 시뮬레이션을 위해 GAMBIT과 FLUENT를 이용하여 모델링과 시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 기존의 연구보다 더 좋은 결과 확인하였고 향후 무기체계의 획득과 연구개발에 많이 활용될 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권3호
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• pp.361-366
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• 2011

몬테칼로 시뮬레이션 방법을 사용하여 유기화합물의 열역학적 물성을 예측하는 새로운 분자 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하였다. 분자 구조, 분자간 포텐셜 에너지 함수와 엄밀한 통계역학적 원리로부터 많은 분자들을 포함한 계의 거동에 대한 확률 분포를 구하고 거시적인 계의 열역학적 물성을 계산한다. 본 연구에서 개발된 소프트웨어 cheMC는 윈도우즈 플랫폼에 기반하여 사용자 접근성이 좋고, 가시화 도구 및 차트 생성 기능 등 직관적인 인터페이스로 시뮬레이션 관리가 쉽다. 분자 시뮬레이션은 기존의 상태 방정식을 사용한 열역학 물성 연구를 보완하고, 향후 그 역할이 점점 더 커질 것으로 기대된다.

• 태양에너지
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• 제10권1호
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• pp.47-56
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• 1990

수직축 다리우스 풍력 터어빈의 공기역학적 특성을 해석코자 날개요소이론과 운동량 이론에 근거하는 이중다류관모델을 정립하여 모델풍동실험과 병행하여 비교분석하였다. 이중 다류관 모델은 아직 수정 보완의 여지는 있으나 터어빈을 통과하는 유동의 변화가 심하지 않은 날개끝속도비나 회전면적비가 작은 경우에는 비교적 정확히 터어빈의 공기역학적 특성을 예측함을 알 수 있었고, 모형풍동실험을 통해 정확한 터어빈 회전수제어로서 각 특성변수들에 대한 영향을 살피었다. 본 연구의 결과로서는 다리우스 터어빈의 설계 및 운전특성 예측에의 응용이 기대될 수 있다.