• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.39.1-39.1
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• 2010

본 연구에서는 정하중 및 충격하중 하에서 FRP(fiber reinforced polymer) sheet의 보강 성능을 평가하기 위해 섬유와 레진의 종류, sheet 종류, 보강 방법에 따른 휨 실험을 실시하였다. 이를 위해 GFRP와 CFRP, AFRP sheets로 보강된 $100{\times}100{\times}400mm$ 각주형 콘크리트 공시체의 하면 보강, 중앙 U형 스트립, 그라고 이 둘을 동시에 보강한 시험체를 제작하였고, 정하중 휨 실험과 낙하식 충격하중 실험을 실시하였다. 정하중 실험에서 중앙부 U형 스트립으로 보강한 시험체는 섬유의 방향과 균열의 진전 방향이 일치하여 보강효과가 거의 없었지만 CFRP와 AFRP로 하면 및 이중 보강한 시험체는 높은 휨성능을 보였다. 반면 충격하중 실험에서는 중앙부 U형 스트립 보강이 다소 성능을 향상 시켰고, 하면 및 이중 보강한 시험체는 큰 변형과 높은 에너지 소산 능력을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권1호
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• pp.99-104
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• 2009

본 연구에서는 스마트 무인기와 같은 소형 항공기 착륙 장치 낙하특성을 해석하고, 충격흡수효율 최적화를 위한 오리피스의 최적설계를 수행하였다. 스마트 무인기의 착륙장치의 방식은 미터링 핀이 없는 단순 유공압(oleo-pneumatic) 방식을 사용한다. 이 착륙장치를 상용 프로그램인 MSC ADAMS를 이용하여 모델링하였다. 해석 모델의 적합성을 확인하기 위해 해석된 결과와 시험 결과와 비교 검증 하였다. 해석 결과와 시험 결과는 잘 일치하였으며, 이를 통해 해석 모델이 본 낙하해석에 적합하게 모델링 되었음을 확인하였다. 검증된 해석 모델을 적용한 후, 오리피스의 크기를 변경하여 해석함으로써 가장 높은 효율을 가지는 최적의 오리피스 크기를 결정하였다.

• 폴리머
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• 제26권2호
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• pp.270-278
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• 2002

저밀도 2-D 탄소/탄소 복합재료의 저속 충격에 의한 파괴 거동과 첨가제에 따른 충격 에너지 흡수 경향을 연구하였다. 저속 충격시험은 mini tower 낙추 충격 시험기를 이용하였으며, 흑연, 카본블랙, 분쇄탄소섬유를 첨가제로 선택하였다. 흑연의 첨가는 최대하중값을 증가시켰으며, 전체적인 관통이 일어나기까지 응력을 오랫동안 유지시키는 효과를 나타내었다. 특히 9 vol%의 함량에서 흑연이 첨가되지 않은 씨편보다 약 42%의 충격 흡수 개선을 보였다. 약 0.4 J의 낮은 충격에너지에 의한 충격 회수에 따른 실험에서 첨가제가 첨가되지 않은 시편의 경우, 충격에너지는 층간분리에 의해 소모되고, 흑연의 함량이 증가함에 따라 파괴 경향은 시편의 관통으로 변화함을 관찰할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제41권1호
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• pp.40-48
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• 2006

고무는 금속 및 플라스틱 재료와 달리 작은 하중에서도 큰 변형이 발생되며, 높은 변형 구간에서 탄성특성을 보이는 특징이 있다. 특히 충격흡수 특성이 금속 및 플라스틱보다 우수하므로 제진 및 충격 완충구조물로 널리 활용되고 있다. 충격하중을 받는 고무 구조물의 특성을 평가하기 위하여 자유 낙하형 충격시험기를 이용하여 충격실험을 실시하였으며, ABAQUS/Explicit를 이용하여 유한요소 해석을 수행하였다. 고무의 동강성은 충격펄스의 최대변형량과 충격지속시간으로부터 얻어진 진폭과 주파수를 적용하여 동특성 시험을 수행하고 WLF모델을 적용하여 높은 주파수 대역의 동강성을 예측하였다. 실험을 실시한 $0.3{\sim}l.5J$의 충격에너지 영역에서는 고무의 경도가 증가되면 충격흡수율이 감소되며, 충격에너지가 커질수록 충격흡수율은 감소하는 경향을 나타내었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권2호
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• pp.25-39
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• 2015

수중 암반 제거 방법은 화약을 사용한 수중발파와 크레인에 장착된 쇄암봉 낙하 충격을 이용하는 방법 등이 널리 이용된다. 이와 같은 암반 제거 방법은 환경적인 요인에서 지반 진동과 수중 소음을 유발하게 된다. 본 연구 대상 현장은 하역 부두의 접안능력을 향상시키기 위해 기 설치된 잔교식 돌핀 구조물에 근접한 지역의 수중 기반암을 쇄암봉 낙하에 의해 제거하도록 설계되어 있다. 시험시공을 통하여 쇄암봉 낙하 충격으로 유발되는 진동에 대한 계측, 평가를 거쳐 진동 추정식을 획득하였고, 이를 본 공사에 반영하여 구조물에 대한 안전성을 확보하였다.

• Composites Research
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• 제23권5호
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• pp.15-21
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• 2010

본 연구에서는 손상된 복합재 구조의 유지 보수 방안에 대한 연구를 수행하였다. 복합재료 구조의 손상 수리 방안을 제시하고 수리 절차를 카본/에폭시 적층판 복합재 구조에 적용하여 시편 시험 및 수치 해석을 통해 분석하였다. 손상은 중량 낙하식 충격 시험기를 활용하여 복합재 구조 시편에 충격 손상으로 모사하였다. 손상된 복합재 적층판 구조는 충격 손상 부위 제거 후 외부 패치 수리 기법을 적용하여 수리하였다. 충격 손상 후 유지 보수된 시편과 손상이 없는 시편의 압축 강도를 실험적 및 해석적으로 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 유지 보수된 시편의 강도 회복 능력을 고찰하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.102-112
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• 2019

본 연구는 PVA(polyvinyl alcohol) 섬유와 VAE(vinyl acetate ethylene) 분말 폴리머를 사용한 시멘트복합체의 압축 휨강도 와 온도변화에 따른 충격파괴거동을 연구하였다. 충격시험은 $-35^{\circ}C$, $0^{\circ}C$ 및 $35^{\circ}C$의 선정된 온도조건에서 실시하였다. 본 실험에서는 시멘트 복합체와 일반 모르타르에 대한 충격파괴 에너지와 변위, 시간을 얻기 위해 낙하 충격시험기(Ceast 9350)를 사용하여 충격시험을 수행하였다. 강도시험결과, PVA 섬유와 VAE 분말 폴리머의 휨강도는 모두 증가하였다. PVA 섬유보강 시멘트복합체의 경우 재령 28일에서의 압축강도는 약간 감소하였으나, 휨강도는 일반 모르타르 강도보다 24.4% 증가하였다. 낙하 충격시험 결과, PVA 섬유보강 시멘트복합체 시편은 섬유의 가교역할로 인한 균열발생의 억제와 에너지 분산에 의한 미세균열이 발생하였으며, 충격에 의한 배면파괴와 관통에 대하여 억제되었다. 반면 VAE 분말 폴리머 시멘트복합체와 일반 모르타르의 시편은 대부분 큰 균열이나 관통파괴 되었다. 충격하중을 받는 시멘트복합체와 일반 모르타르의 시편은 대부분 국부적인 취성파괴거동을 보이며, PVA 섬유보강에 의한 휨성능 증진으로 인해 충격에 대한 저항성능이 크게 향상되었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권3호
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• pp.44-51
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• 2016

This paper presents the characteristics of the energy absorption in an expansion tube type impact absorber that is applied to a high weight drop tester and the use of a response surface methodology to predict the impact energy absorption. In order to identify the characteristics of the energy absorption, a set of finite element analysis was conducted with Abaqus Explicit. Moreover, the ISCD-II sampling method and a first order polynomial were used to build a response surface. As a result, we demonstrated that the impact energy could be controlled by four main design variables, namely an expansion pipe's thickness, inner radius, pressing die's expansion angle and expansion ratio. Additionally, we observed the relationship between the four main design variables and the impact energy absorbing time, displacement, and maximum impact force.

• Composites Research
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• 제21권5호
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• pp.23-30
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• 2008

칼이나 송곳 같이 날카로운 날이 있거나 같이 뽀족한 도구를 사용한 위협을 군인 뿐 아니라 경찰이나 경호원들에게 쉽게 일어날 수 있다. 이러한 위협으로부터 보호하기 위한 방호복의 소재의 적용하기 위해 방탄소재로 사용되는 Kevlar 직물을 사용하였으며 방검 및 방침 특성 향상을 위해 나노입자가 충진된 전단농화유체(Shear thickening fluid)를 함침하였다. National Institute of Justice 시험 격에 따라 송곳과 칼을 제작하여 낙하충격시험기를 사용한 방검 및 방침특성 평가시험을 수행하였다. 전단농화유체는 각각 100nm, 300nm, 500nm 기의 구형 나노 $SiO_2$ 입자를 충진시켜 제작하였으며 전단농화유체의 함침과 나노 입자의 크기가 갖는 방검 및 방침 특성에 대한 영향력을 평가하였다. STF를 함침한 Kevlar 직물은 송곳을 사용한 낙하충격시험에서는 미처리 직물에 비해 좀 더 높은 충격하중을 지지하며 견고히 송곳의 침투에 저항하는 우수한 방침 특성을 보여준 반면 칼을 사용한 방검시험에서는 효과를 보여주지 못하였다. 특히 전단농화유체를 구성하는 나노입자의 크기는 방침 특성을 결정하는 주요한 인자임을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권2호
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• pp.51-56
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• 2003

압전필름센서는 우수한 동적 감지 특성을 갖고 있어 복합재 구조의 저속충격을 모니터링하는데 유용하게 사용될 수 있다. 복합재 샌드위치 보에 대한 충격응답함수를 유도하였으며, 이를 충격시험와 비교하였따. 충격시험은 손상이 발생하지 않는 저에너지 조건에서 계측장치가 부착된 낙하식 충격시험기를 이용하여 수행하였다. 충격하중에 으한 샌드위치보의 거동을 예측하는 정방향 문제와 압전필름센서 신호로부터 충격력을 복원하는 역방향 문제에서 시험과 해석의 결과는 잘 일치하였다. 본 연구를 통하여 압전필름센서를 이용한 복합재 샌드위치 구조의 저속충격 모니터링 가능성을 확인하였다.