• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.17 no.6
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• pp.391-396
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• 2014

In this study, the strength of magnesium-GFRP/epoxy single-lap bonded joints are experimentally evaluated with different end shapes. In order to achieve this, four different single-lap joints with different end shapes are fabricated and the failure load is measured under tensile loading tests. From the test results, the single-lap joint with a square end exhibits the lowest failure load while the single-lap joint with reverse tapering and a spew fillet has the highest stress values. It has 11.1% higher failure strength than the single-lap joint with a square end.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.3
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• pp.333-340
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• 2011

We evaluated the stress-reduction effect for different shapes of a composite adherend with or without a spew fillet. Six different single-lap joint specimens were modeled and assessed using nonlinear finite element analysis. Moreover, we investigated the effect of the stiffness ratio of the adherend and adhesive. The single-lap joint with normal tapering had the highest stress values, and the single-lap joint with reverse tapering and a spew fillet had the lowest stress values. The composite adherends with higher stiffness had lower stress values, and the adhesives with lower stiffness had lower stress values.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.14 no.2
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• pp.94-99
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• 2011

In this study, the stress reduction effect was evaluated for GFRP/Mg single lap bonded joints according to six different adherend shapes. Six different types of the single lap joint specimen were modeled and assessed using geometrically nonlinear finite element analysis. Moreover, three dimensional effect of stress distribution for the different adherend shapes was investigated. From the analysis, the dissimilar single lap bonded joint with the normal tapering and without the spew fillet (model 2) showed the highest stress values. In contrast, the peel stress values of both the square ended adherends with the spew fillet (model 3) and the reverse tapered adherends with the spew fillet (model 5) were 65.8% and 65.5% lower than the reference model.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.12
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• pp.94-101
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• 2019

In this study, the FEM technique was applied to design the shape of the horn that transmits ultrasonic vibration energy to the base material, and the shape of the welding horn with a one-wavelength bar shape used in the 20kHz region was designed. The shape design of the horn was performed by applying the rod longitudinal vibration theory to Ansys APDL (Ansys Parametric Design Language). Twenty-five models were designed using the ratio of the area of the input and output surfaces of the vibration and the length of the horn to derive the appropriate horn shape. The horn was designed with a total length of 130mm, a step length of 65mm, and an output area of 28.79mm. The horn was fabricated using the optimized dimensions, and the vibration and displacement characteristics of the horn were evaluated using the measurement system. Finally, a uniform longitudinal step horn was designed, and more than 97.4% of the uniformity of the tip was secured. The amplitude ratio of the optimized horn was improved by 51%.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.129-129
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• 2010

플라즈마 처리를 통하여 수직 합성된 다중벽 탄소나노튜브가 원뿔형 다발이 될 수 있으며 원뿔형 탄소나노튜브 다발은 기존의 구조적, 기계적 성질의 향상과 더불어 향상된 전계방출 능력을 가질 것으로 기대되어 이를 X-선원, 전계방출디스플레이(FED), 유기발광다이오드(OLED) 백라이트 등의 전자빔 원으로 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 형상 제어를 통하여 전계방출특성을 향상시킬 수 있으며 이를 위해 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 생성되는 메커니즘과 조사되는 플라즈마의 역할에 대해서 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 플라즈마 생성부와 조사부를 분리한 유도결합형 플라즈마 원을 사용하여 입사되는 이온의 에너지, 조사량, 입자 종을 독립적으로 제어하였고 이를 통하여 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 형성되는 메커니즘과 플라즈마의 역할을 밝혀내었다. 알곤 및 수소 플라즈마 처리에서는 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 형성되지 않았으나 질소 및 산소 플라즈마 처리에서는 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 형성되었다. 특히 산소 플라즈마 처리가 원뿔형 탄소나노튜브 다발 형성에 효과적이었다. 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 형성 메커니즘은 탄소나노튜브의 분극과 쉬스 전기장의 상호작용을 이용한 모델을 사용하여 설명하였다. 질소 및 산소 플라즈마 처리에서는 탄소나노튜브 끝단에 생성되는 C-N, C-O 결합에 의해 향상된 유도 쌍극자와 쉬스 전기장에 의해 탄소나노튜브 끝단이 모여 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 생성됨을 밝혀내었다. 산소 플라즈마 처리에서 입사되는 이온의 에너지 조절에 의한 쉬스 전기장 조절과 조사량 조절을 독립적으로 수행하여 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 직경 및 높이가 쉬스 전기장 및 조사량에 따라 조절 가능함을 보였다. 이로부터 입사되는 이온의 입자 종, 쉬스 전기장 및 조사량 조절 등의 플라즈마 인자 조절을 통하여 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 형상 제어가 가능함을 보였다. 탄소나노튜브의 형상 제어와 더불어 세슘 입자 삽입을 통한 탄소나노튜브의 일함수 감소를 통하여 향상된 전계 방출 특성을 갖는 탄소나노튜브 팁의 제조 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.2000-2004
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• 2008

본 지침은 하천 횡단시설물을 설치하는 경우, 효율적인 어류 이동을 위한 어도 설계 및 설치 기법을 제시함에 있다. 어도의 설계 조건으로는 상류 이동 어류가 어도입구 이외의 장소에 모여들지 않아야 하고, 이동 어류의 손상이나 극도의 피로를 피하도록 하여야 하며, 어도의 입구에 모인 어류의 어도로의 유인이 용이하여야 한다. 또한 어류가 쉽고 안전하고 신속하게 상류 이동할 수 있어야 한다. 주요 내용으로, 어도의 하류측 돌출 조건, Set back식 어도, 하류 턱 설치, 어도의 하류 끝단의 설계, Notch부의 단면 형상, 어도의 접속 조건, 로프 설치 조건, 어도의 하류부 설치 기법, 강하용 어도의 설계 기법 등을 제시하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1204-1205
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• 2015

본 연구는 38kV급 VCB의 외함에 체결된 부싱의 부분방전 발생 문제를 해결하기 위하여 부싱의 형상에 따른 부분방전 현상을 분석하였다. 부싱에 발생하는 부분방전의 패턴을 분석한 결과 도체나 외함 끝단 등 날카로운 부위에서 발생할 수 있는 코로나 방전 형태로 나타났다. 이를 해결하기 위해 도체와 쉴드링의 형상을 변수로 두고 실험을 진행하였으며 시작품 제작 전 비용과 시간을 최소화하기 위해 Maxwell 2D 프로그램으로 전계해석을 선진행한 뒤 설계에 반영하여 실험하였다. 실험 결과 쉴드링의 크기나 형상보다는 고전압부와의 거리가 부분방전의 크기에 더 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었고, 도체의 두께를 변화시켰을 때의 부분방전 및 전계집중 변화폭이 가장 컸다.

• Elastomers and Composites
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• v.44 no.4
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• pp.391-396
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• 2009

This paper presents the numerical analysis of thread rolling. Firstly, the analysis is focused on the effective analysis conditions that guarantee the reliability of the analysis results. The investigated parameters are the number of teeth and the number of elements. Using the analysis results, the number of elements and the number of teeth that guarantee the results are found. And then, the effects of the process parameters such as tool shape and temperature on the thread rolling are investigated. The analysis is carried out using DEFORM-3D. The results show that the flank angle and crest round have an effect on the thread rolling load. It is also shown that temperature have significant effects on the effective strain distribution, rolling load, and crack initiation. The crack initiation is predicted using the Cockcroft-Latham criterion.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.54-54
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• 2011

기존의 착저식 방파제를 보완하기 위하여 부유식 방파제가 개발되었고, 많은 연구가 선행되어 왔다. 부유식 방파제의 최대 장점은 경제성과 친환경성이다. 그러나 부유식 방파제는 소파성능이 떨어진다는 단점이 있으며, 이를 개선하기 위해 잠재와 혼용, 배열형에 관한 연구등이 선행되어왔다. 그러나 이것은 경제성이라는 강점을 고려하지 못하였다. 그래서 본 연구에서는 부유식 방파제의 중요한 장점중 하나인 경제성을 고려해, 단면현상 변화만을 이용하여 부유식 방파제의 소파성능 개선하고자 하였다. RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식에 기초하여 VOF법과 $k-{\varepsilon}$ 난류모델을 결합한 수치모델인 CADMAS-SURF를 이용하였으며, 구조물 단면형상 변화를 이용해 와의 상호 간섭을 유도하였고, 이에 따른 투과율 변화를 관찰 하였다. 결과를 살펴보면 요철1 단면에서는 구조물 전면 하단부분과 구조물 후면 하단부분에서 와의 간섭이 일어났으며 가장 아래 요철 부분에서 유속의 전달현상이 보인다. 투과계수는 일반적인 부유식 방파제와 마찬가지로 L/B가 1~4사이 값인, 비교적 단주기에서는 0.3~0.4의 투과율을 보였으나 L/B가 5를 넘어가면서 0.45~0.55의 투과율을 보였고, 요철2 단면에서는 전면과 후면에서 발달한 와가 전, 후면 돌출부에 의해 바닥까지 전파되지 못하는 양상을 보였으며, 돌출부 사이 중앙부분에서 가장 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 돌출부 아래에서 역시 강력한 와의 간섭을 보이고 있다. 투과율 역시 가장 낮은 값을 보였으며 비교적 단주기 구간인 B/L 1~4 에서는 0.2~0.35 사이의 값을 가졌으며 5~10사이구간에서는 0.35~0.34의 값을 보이고 있다. 이 같은 결과는 와의 간섭이 가장 활발하게 나타난 결과로 보인다. 그리고 요철 3단면에서는 전면 돌출부 끝단에서의 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 투과율은 세 단면 중 가장 높은 값의 투과율을 보이지만 B/L 3~4 구간에서 요철1 경우보다 낮은 값의 투과율을 보이고 있다. 결과에서 보듯이 도출부의 적절한 조합과 배치를 통해 언급한 연구목표(와의 생성과 간섭, 방파효율 개선)를 달성하였고 추후에 돌출부의 크기와 배치, 흘수의 영향, 수심의 영향 등을 고려한 연구가 진행된다면 더욱 우수한 단면형상을 개발 할 것이라 예상된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2010.10a
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• pp.46-47
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• 2010

추진기와 타가 놓여있는 선미부에서의 난류 유동에 의한 저항을 증가시키는 요인이 집중되어 있다. 트랜섬 선미를 가지고 있는 선박의 경우 선미선형에 의한 저항의 형태가 달라진다. $Re=2.8{\times}10^5$의 균일흐름에서, 선저와 트랜섬이 이루는 각도를 각각 $45^{\circ}$, $90^{\circ}$, $135^{\circ}$로 변형하여 선미선형을 선정하였으며, 자유 수면에서 모델의 하부까지의 깊이는 동일하게 적용하였다. 선저가 끝단에서 트랜섬 선미형상에 의해 급격한 각도를 이루는 지점에서 상하로 맥동하는 유동특성이 나타나며, 각도가 증가 할수록 와의 형태가 작아져 난류의 발생이 감소하였다.