• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.11 no.3
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• pp.85-93
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• 2011

Membrane materials are very flexible, thus wrinkling, uniaxial state, can be occurred. The wrinkling are due to lots of various factors as eccentric force, construction errors, and fabrication errors. These wrinkled membrane elements are in status of uniaxial stress. In the paper, a method which be able to check the wrinkling is proposed. The stress-deformation analysis of membrane structures for given external load will be carried out, and here the membrane elements are regarded as wrinkled state if the principal stress 2 is smaller than 0. With proposed method, two existed construction examples, Suwon auditorium and Okinawa 75 Expo, are analyzed.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.2 no.1
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• pp.108-120
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• 1998

많은 주거용 및 상업용 건물에서 콘크리트 구조물이 사용되고 있는데 콘크리트 슬래브 아래의 기초부분에 공동이 생기는 경우가 종종 발견되었다. 이 현상은 진동하중, 반복되는 충격, 흙의 유실, 혹은 불량시공 등 여러가지 이유에 의해 발생할 수 있다. 이러한 현상은 구조물의 지지력을 저하시키고 결국 수명을 단축시키는 원인이 되므로 이러한 문제는 일찍 발견되고 조치가 취해질수록 구조물의 수명을 연장시킬 수 있을 것이다. 이러한 공동이 슬래브 아래에서 형성되고 커져가는 과정을 모니터할 수 있으면 현재 상태에서 지지력을 결정하고 또한 앞으로 남은 수명을 예측함으로써 적절한 유지보수계획을 세우는 데에 큰 도움이 될 것이다. 이 연구에서는 음파와 응력파, 특히 표면파가 슬래브 아래의 공동을 찾아내는데 이용되었고 두 가지 방법의 효과가 상호 비교되었다. 두개의 콘크리트 슬래브를 만들어 이용했는데 하나는 미리 공동이 만들어져 있었고 다른 하나에는 공동이 없었다. 공동이 없던 슬래브는 처음 손상안된 상태에서 실험을 한 후 나중에 하부에 공동을 만들어 다시 실험하였다. 실험결과와 실제 공동의 위치가 잘 일치되는 것으로 나타났다. 응력파를 이용하는 방법과 음파를 이용하는 방법사이의 장단점이 비교검토되었고 실험의 표준방법과 결과에 대한 일반적인 기준이 확립되어야 하는 필요성에 대해서도 설명되었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.9
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• pp.6391-6396
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• 2015

In order to investigate characteristics of the von Mises yield criterion under 2 dimensional stress condition, two cases of plane strain were studied. One of which was for zero elastic strain and the other was for zero plastic strain increment. Yield functions for the plane strain condition for zero elastic strain and for the plane stress condition were represented as ellipse and the two yield functions were compared by ratios of major axis, minor axis and eccentricity and it was seen that the ratio of minor axis was the same between the two cases and the ratios of major axis and eccentricity were functions of Poisson's ratio. Region of elastic behavior obtained from considering plane strain condition of zero elastic strain increases as the Poisson's ratio increases. Yield function for plane strain obtained from considering zero plastic increment and associate flow rule was displayed as straight line and the region of elastic behavior was greater than that for the case of plane stress.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.26 no.4
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• pp.95-100
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• 2019

Nanoindentation has been widely used for evaluating mechanical properties of nano-devices, from MEMS to packaging modules. Residual stress is also estimated from indentation tests, especially the Knoop indenter which is used for the determination of residual stress directionality. According to previous researches, the ratio of the two stress conversion factors of Knoop indentation is a constant at approximately 0.34. However, the ratio is supported by insufficient quantitative analyses, and only a few experimental results with indentation depth variation. Hence, a barrier for in-field application exists. In this research, the ratio of two conversion factors with variation in indentation depth using finite elements method has been attempted at. The magnitudes of each conversion factors were computed at uniaxial stress state from the modelled theoretical Knoop indenter and specimen. A model to estimate two stress conversion factor of the long and short axis of Knoop indenter at various indentation depths is proposed and analyzed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.33 no.10
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• pp.1054-1064
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• 2009

In this work, we predict a true fracture strain using load-displacement curves from tensile test and finite element analysis (FEA), and suggest a method for acquiring true stress-strain (SS) curves by predicted fracture strain. We first derived the true SS curve up to necking point from load-displacement curve. As the beginning, the posterior necking part of true SS curve is linearly extrapolated with the slope at necking point. The whole SS curve is then adopted for FE simulation of tensile test. The Bridgman factor or suitable plate correction factors are applied to pre and post FEA. In the load-true strain curve from FEA, the true fracture strain is determined as the matching point to test fracture load. The determined true strain is validated by comparing with test fracture strain. Finally, we complete the true SS curve by combining the prior necking part and linear part, the latter of which connects necking and predicted fracture points.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.75-82
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• 1999

일반 해양 구조물이나 해저면에 설치되는 해저 관로는 외력에 의한 변형이 발생된다. 구조물 형상이 복잡하거나, 구성 요소의 개수가 많을 경우 응력해석 시 많은 초기값이 필요하고 해석 시간 또는 장 시간 소요된다. 해양 구조물에 작용하는 대표적인 외력은 파도, 조류, 바람이고 이런 외력은 구조물의 사용 기간(operation life)동안 계속적으로 작용하기 때문에 구조물의 변형율은 항상 허용치 안에서 발생되도록 설계되어야 한다. 허용 변형은 탄성범위 내에 존재해야 하며, 비교적 큰 변형을 일으키는 구조물이나 해저파이프라인의 응력해석을 수치적으로 접근하는 방법을 고찰하였다. 평행상태의 하중 벡터값만 직각 좌표계에서 인트린직(intrinsic) 좌료로 변환시킬 때 변형이 발생함으로, 본 논문에서 소개하는 이차 요소(quadratic element)방법을 사용할 경우 수치해석 시 많은 장점이 있다는 것을 보여준다. 본 방법을 도입함으로써 비교적 큰 변형이 발생되는 구조물 해석 시 일반 수치해석 방법과 그 결과는 같으나 해석 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다. 응력 해석 시 국부 강도 행열(element stiffness matrix)은 방향과 무관하며 이차요소 방법을 사용하여 각 요소 벡터를 발생시켰다. 해저관로 일점 상승 시 관로에 작용하는 변형과 상승력에 따른 휨 모멘트를 산출하여 일반적으로 사용되는 선형이론과 비교하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.28 no.3
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• pp.1-9
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• 2019

A major stress determining the remaining life of the tube in feedwater heater of fossil fuel power plant is hoop stress by the internal pressure. However, thermal stress due to temperature difference across the wall thickness also contributed to reduce the remaining life of the tube. Therefore, thermal loading must be considered even though the contribution of internal pressure loading to the stresses of the tube was known to be much higher than that of the thermal loading. In this study, thermal stress of the tubes in the de-superheating zone was estimated, which was generated due to the temperature difference across the tube thickness. Analytic equations were shown for determining the hoop stress and the radial stress of the tube with uniform thinning and for the temperature across the tube thickness. Accuracy and effectiveness of the analytic equations for the stresses were verified by comparing the results obtained by the analytic equations with those obtained from finite element analysis. Using finite element analysis, the stresses for eccentric thinning were also determined. The effect of heat transfer coefficient on thermal stress was investigated using series of finite element analyses with various values of heat transfer coefficient for both inner and outer surface of the tube. It was shown that the effect of heat transfer coefficient at outer surface was larger than that of heat transfer coefficient at inner surface on the thermal stress of the tube. Also, the hoop stress was larger than the radial stress for both cases of uniformly and eccentrically thinned tubes when the thermal loading was only considered without internal pressure loading.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.157-157
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• 2011

프리캐스트 콘크리트 박스 암거는 현장 타설식 암거에 비해 구조물의 고품질화 및 반복적인 대량생산으로 원가 절감과 건식화 시공으로 인한 공정의 단순화와 공기가 단축되는 이점을 지니고 있다. 따라서 본 연구는 상재 허용하중을 확보하고, 시공성 및 내구성이 뛰어나며, 경제성을 고려한 고성능 프리캐스트 박스 암거를 개발하고 향후 고성능 프리캐스트 박스 암거를 생산하기 위한 기초적인 자료를 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 기존의 보통 포틀랜드 시멘트를 이용한 프리캐스트 박스 암거의 경제성 및 내구성, 강도특성을 개선하고자 고로슬래그를 이용하여 최적의 배합비를 산출하고, 이를 토대로 중성화, 염해, 동결융해 등의 시험을 통해 내구성을 확보하고, 휨 성능을 확인하고자 실물박스암거를 제작하여 외압강도시험을 실시하였다. 또한 구조해석을 통해 응력검토를 하였다. 내구성 검토 결과, 분말도 $6,000cm^2/g$을 가진 고로슬래그 미분말을 50%로 혼입한 콘크리트가 보통 포틀랜드 시멘트를 사용한 콘크리트보다 염화물이온 투과성에 대한 저항성 및 동결융해 저항성 등 기초물성 및 내구성이 개선됨을 알 수 있었다. 박스암거에 대한 휨 시험 결과, OPC에 비해 GFSC6의 경우는 크게 구조적 성능이 떨어지지는 않는 것으로 나타났으며, 균열양상 및 연성도에서는 우수함을 나타냈다. ABAQUS에 의한 비선형 해석 결과는 시험체의 휨 거동을 잘 묘사하는 것으로 나타났으며, 처짐의 경우 시험체의 시험결과보다 크게 나타났지만, 처짐 양상은 비슷한 것을 알 수 있었고, 벽체와 상부 슬래브에 발생하는 응력은 부재가 허용하는 균열응력값 이내로 나타남에 따라 사용하중 상태에서의 응력검토는 안전한 것으로 판단된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.9 no.1
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• pp.40-46
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• 1985

Some problems such as toughness decrement and stess relief cracking (SRC), many occur when post weld heat treatment (PWHT) is applied to remove residual stress adn hydrogen. In this paper PWHT was carried out under the stress of 0, 98, 196 and 294 MPa (0, 10, 20 and 30kgf/mm$^{2}$ each) to simulate residual stress in HAZ of Cr-Mo steel. The effect of applied stress during PWHT on fracture toughness was evaluated by COD fracture toughness test, micro-hardnes test and observation of SEM. The experimental results are as follows; (1) Fracture toughness of weld HAZ was improved by PWHT, but it decreased as heat treated under the stress. (2)Hardness ratio under the stress of 294MPa (30kg/mm$^{2}$) was lower and fracture toughness was decreased than that of the no stress. (3) Applied stress in weld HAZ during PWHT assisted precipitation of over saturated alloying elements in the structure, so fracture surface at the stress of 294MPa (30kg/mm$_{2}$) appeared the grain boundary failure possibly one of the reasons for PWHT embrittlenment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.315-316
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• 2012

반도체와 금속배선의 확산을 방지하기 위한 확산방지막의 필요성이 대두되고 있으며, 이에 대한 연구는 많은 연구 그룹에서 진행중에 있다. 하지만 이러한 연구의 대부분은 전기적, 결정학적 특성에 대하여 안전성 및 재료학적 연구에 국한되어 진행되어졌다. 본 연구그룹은 텅스텐(W)을 질화시킨 W-N 확산방지막에 대하여 연구를 진행하였고, 역시 결정학적 특성에 대한 열적인 안전성을 주로 연구하였으나, 본 연구에서는 W-N 박막의 나노영역에 대한 기계적 특성 평가에 주안점을 두어 W-N 박막의 stress를 nano-indenter 기법을 이용하여 측정하고자하였다. 특히 공정시간의 단축 효과 등의 이유로 박막의 두께를 감소시키는 현재 추세에 맞춰 더 얇은 W-N 확산방지막을 제작하였으며, 이에 대한 분석을 실시하였다. W-N 확산방지막은 Ar(Argonne), $N_2$ (nitrogen) 총유량을 40 sccm으로 고정하여, 질소 유입 조건을 0, 0.5, 1 sccm 으로 변화시켜 Si (silicon) (100) 기판 위에 rf (radio-frequency) magnetron sputter를 이용하여 증착하였다. 이때 W-N 박막의 두께를 30, 100 nm로 달리하여 증착하였으며, 증착된 박막은 질소 분위기 $600^{\circ}C$에서 30분간 열처리하였다. 증착된 시료는 nano-indent를 통하여 표면으로부터 10 nm 부근의 극 표면 물성을 측정하였다. 측정 결과, $N_2$ 가스의 유량을 0.5 sccm 흘려주면서 증착한 W-N 박막이 $N_2$가스를 흘려주지 않은 W 박막과 비교하여 압축응력을 덜 받아 비교적 열에 대하여 안정적임을 확인하였다. 또 30 nm 두께의 W-N 박막이 100 nm 두께의 W-N 박막보다 더 기계적으로 안정적인 상태임을 확인하였다.