• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.532-542
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• 2018

자기부상열차는 비접촉자기부상과 안내 및 추진 시스템을 이용하므로 안전한 고속주행이 가능할 뿐만 아니라 진동이 적으므로 주행안정성에도 탁월하다. 최근 우리나라도 자기부상열차개발을 국가성장산업으로 지정하면서 자기부상열차의 시범제작과 시범운행을 시도하였으며 이에 대한 연구와 투자가 진행되고 있다. 본 연구는 고속주행으로 발생하는 각 모듈의 동적 응답의 상호관계를 분석하는 것이 연구목적이므로 주행속도, 노면조도, 현가장치의 물성치, 교량거더의 강성비 등 동적효과에 영향을 주는 주요변수들의 변화에 따라 동적응답들의 상호관계를 연구범위로 선택하였다. 따라서 콘크리트 박스거더교를 교량모델로 선택하였고 국내 생산중인 부상열차와 레일형식을 각각 이동열차하중과 가이드웨이 해석모델로 선택하였다. 해석결과 처짐 제한을 2000분의 L로 제시한 단면을 가진 자기부상열차용 교량의 고유진동수는 일반교량에 비해 높다는 것을 알 수 있다. 일반교량구조에서와 같이 자기부상열차용 철도교도 이동속도에 따른 거더의 동적응답은 속도에 비례하여 크게 증가함을 알 수 있다. 설계기준은 이동속도와 관계없이 10%의 충격계수로 동적효과를 나타내므로 설계기준의 값과 적용범위는 검증이 요구된다. 거더의 동적응답은 시속 240km/h에서 극대 값을 가지며 이후 속도증가에 따라 비례하여 증가함을 알 수 있다. 본 연구의 해석결과들은 자기부상열차용 철도교 설계에 적용할 수 있으며 설계기준을 확인하거나 검증할 때 기본 자료를 제공해 줄 수 있다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.93-97
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• 1999

불포화폴리에스테르 수지의 표면에너지를 저하시키기 위하여 실록산-에스터 공중합체를 소량 첨가하였다. 실록산-에스터 공중합체는 diol로써 ethylene glycol(EG)과 hydroxy terminated polydimethylsiolxane(PDMS)을, diacid로써 maleic anhydride (MA)와 phthalic anhydride (PA)를 축중합반응 시켜 합성하였다. 경화된 블렌드의 표면성질은 동적접촉각(dynamic contact angles)측정, 점착테이프의 peel 강도측정 및 X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA)등을 통하여 분석하였다. 블렌드에서 공중합체의 첨가량이 증가하고, 공중합체내의 PDMS 함량이 증가함에 따라 물에 대한 advancing 접촉각 및 receding 접촉각이 증가하였으며, 점착테이프의 peel 강도는 급격히 감소하였다. ESCA 분석결과 실록산 세그멘트가 공기쪽 표면층에 주로 존재하고 있음을 알 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권4호
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• pp.7-15
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• 2004

본 연구에서는 PFC3D를 사용한 폭원모델링 기법을 제안하고, 제안된 기법을 시멘트 모르타르와 같은 연약재료의 발파에 적용하여 그 적용성을 시험해 보았다. PFC3D는 개별요소법(DEM)을 기반으로 하고 있어 응력파의 전파와 재료의 동적 파괴현상을 모사하는데 적합한 코드로 분류된다. 폭원모델링 과정에서는 공내입자들의 반경을 팽창/수축시키는 기법을 통해 공벽입자들에 접촉력의 형태로 폭발압력을 부여하는 방법을 사용하였으며, 입력하중에 따라 공벽에서 유발되는 접촉력을 계산단계마다 측정 및 보정함으로써 폭발압력의 크기를 제어할 수 있도록 하였다. 시멘트 모르타르 블록의 발파모델링 과정에서는 기존의 외력을 이용하는 방법과 본 연구에서 제안하고 있는 접촉력을 이용하는 기법을 각기 적용함으로써 연약재료의 파괴과정을 정성적으로 비교하여 보았다. 해석결과, 제안된 폭원모델링 기법을 적용한다면 암석이나 콘크리트와 같은 공학재료들이 발파과정에서 보이는 파괴거동을 수치적으로 보다 유사하게 모사 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.67-74
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• 2008

요즘은 비선형해석과 유한요소해석이 가능하며 또 불연속면을 모델링을 통해 구현할 수 있도록 개발된 컴퓨터 프로그램이 개발되어 사용되고 있다. 그러나 석조구조물의 물성을 파악하지 않고서는 이러한 프로그램을 이용하여 실제거동을 예측하기가 매우 곤란하다. 이를 위해 석재와 석재의 접촉부의 강성의 변수를 사이부재를 가정하는 방식으로 수행하였으며, 실제 고유진동수를 측정하고, 석탑을 다자유도계 구조물로 가정하여 고유치 해석을 한 다음 이론상 고유진동수와 실제고유진동수가 일치하도록 접촉면의 강성을 조절하는 방식으로 모델링을 수행하였다. 연구를 위해 정림사지 오층석탑을 대상으로 구조모델링을 실시하였다. 본 연구결과는 석탑형 문화재에 대해 범용 프로그램을 이용한 구조모델링을 가능하도록 함으로써 주요 석탑형 문화재의 연직하중 뿐 아니라 진동이나 횡력에 대한 구조안전성 평가를 하는 과정에서도 유용할 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.536-542
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• 2017

연소 중 고온, 고압, 고속의 연소가스가 작용하는 노즐조립체(Nozzle Assembly)는 다양한 부품(노즐목/내열재/구조체)이 접촉(Contact)/접착(Bonding)의 형태로 조립되며, 유동(경계층 유동장)-열(기계/화학적 삭마, 숯 등 열반응, 열전달)-구조(마찰, 접촉, 접착, 동적거동 및 열응력)적 복합하중이 내부에 작용하며 복잡한 거동을 보이기 때문에 정확한 구조적 안전성을 계산하는데 한계가 있다. 본 연구는 연소시험 후 노즐목 깨짐 현상이 발생한 노즐조립체에 대해 연소시간 중 열-구조적 거동 분석을 해석적으로 수행하였다. 연소시간 중 시간별/위치별로 유동해석(Fluid Analysis)에서 계산된 내부압력과, 열반응/열해석(Thermal Surface Reaction&Ablation Analysis)에서 계산된 노즐 표면의 삭마량 및 대류열전달계수가 구조해석의 경계/하중조건으로 부여된 후 열변형 해석이 수행되는 연동해석(Co-simulation)기법을 사용하였다. 특히 구조해석 시 각 부품별 경계면의 접착/접촉/마찰조건을 달리하며 연소시험 시 계측된 변형률값과 비교하여 가장 유사한 연소 중 거동분석 조건을 도출하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.36-43
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• 2018

연소 중 고온, 고압, 고속의 연소가스가 작용하는 노즐조립체는 다양한 부품(목삽입재/내열재/구조체)이 접촉/접착의 형태로 조립되며, 유동(경계층 유동장)-열(기계/화학적 삭마, 숯 등 열반응, 열전달)-구조(마찰, 접촉, 접착, 동적거동 및 열응력)적 복합하중이 내부에 작용하며 복잡한 거동을 보이기 때문에 정확한 구조적 안전성을 계산하는데 한계가 있다. 본 연구는 연소시험 후 목삽입재 깨짐 현상이 발생한 노즐조립체에 대해 연소시간 중 열-구조적 거동분석을 해석적으로 수행하였다. 연소시간 중 시간별/위치별로 유동해석에서 계산된 내부압력과, 열반응을 고려한 열해석(Thermal Surface Reaction & Ablation Analysis)에서 계산된 노즐 표면의 삭마량 및 대류열전달계수가 구조해석의 경계/하중조건으로 부여된 후 열-변형 해석이 수행되는 연동해석(Co-simulation)기법을 사용하였다. 특히 구조해석 시각 부품별 경계면의 접착/접촉/마찰조건을 달리하며 연소시험 시 계측된 변형률값과 비교하여 가장 유사한 연소 중 거동분석 조건을 도출하였다.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.141-153
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• 2023

본 리뷰 논문에서는 일반 접촉 역학 이론과 더불어 유기탄성체 마찰에 관한 이론 및 배경을 소개한다. 특히 Greenwood & Williamson 접촉 역학 이론을 확장하여 거친 표면을 자기-아핀(self-affine) 특성으로 고려한 접촉 역학 및 마찰의 수학적 모델을 제시한 Klüppel & Heinrich 이론을 중심으로 유기탄성체 복합재료의 마찰 거동에 대해 살펴본다. 자기-아핀 특성에 의한 노면의 멀티스케일 거칠기로 인해 미끄러짐 마찰 시 유기탄성체 복합재료는 다양한 주파수에 따른 동적 변형이 가해지며 이때 재료가 나타내는 점탄성이 마찰 거동에 주요한 영향을 미친다. 따라서 유기탄성체 복합재료의 비선형 점탄성을 고려하여 광범위한 주파수 영역에서의 점탄성 거동인 마스터커브를 구축하는 원리 및 방법을 제시하였다. 마지막으로 유기탄성체 복합재료 마찰 이론을 타이어 트레드 컴파운드와 노면 간의 마찰에 응용한 실험적 결과와 그 물리적 의미를 이론과 접목하여 설명하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.288-296
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• 2016

400km/h급 전차선로가 우리나라에 시범 부설되었다. 400km/h 심플 커티너리를 설계함에 있어서 사전이도를 어떻게 해야 하는가는 관심이 집중된 엔지니어링 항목이다. 사전이도는 일정 고속 대역에서 집전성능을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 그러나 400km/h 속도에서 효과에 대해서는 아직 정립되어있지 않다. 400km/h 커티너리에서 적절한 사전이도량을 파악하기 위하여 사전이도 0과 1/3000 조건에서 전차선과 팬터그래프 사이 동적 성능 예측 시뮬레이션을 실시하였다. 이 예측에 근거하여 400km/h 전차선로 설계에서는 0 사전이도를 채택하였다. 그리고 400km/h 전차선로 시범구간(28km)을 건설하면서 일부구간에 1/3000 사전이도 구간(약 1km)을 조성하였다. HEMU-430X 열차를 투입하여 사전이도 조성 구간을 포함하여 시범구간에서 접촉력 측정을 실시하였다. 본 논문에서는 사전이도 조성 구간과 사전이도가 없는 구간의 동적 성능(접촉력)에 대하여 기술하며 그 둘을 비교한다. 결론적으로 400km/h 전차선로에서 사전이도를 주지 않은 구간이 1/3000 사전이도 구간보다 양호한 동적(집전) 성능을 나타냄을 해석적 및 실험적 검토를 통하여 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.55-62
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• 1999

자동화 설비시스템에서 부품의 조립, 가공 등 복잡하고 정교한 임무를 수행시키기위해서는 end-effector의 이동경로 궤적에 대한 추적제어 뿐만 아니라 목표물에 대하여 접촉하는 힘의 궤적에 대한 추적제어가 필수적이다. 본 논문에서는 외란이나 시스템의 파라미터 변동 및 불확실설 등이 존재하는 자동화 설비시스템을 강인하고 정밀하게 제어할 수 ldT도로 하기 위해 동적 신경망 처리(DNP)라 불리우는 신경망 제어기를 설계하였다. 또한 자동화 설비시스템의 매니플레이터에 역기구학적인 좌표변환을 계산하기 위한 학습구조를 개발하였으며, DNP가 이용될수 있는 예를 설명하고자 한다. 제안된 동적 신경망인 DNP의 구조와 학습 알고리즘을 제시하고 컴퓨터 모의 실험을 통해 DNP를 이용한 제안된 학습법의 성능을 확인한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.265-270
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• 2006

복합재로 된 판재에 대하여 동적 균열이 접합면을 따라서 진행되어 가면서 찢어져 나갈 때 그 계면 주위에서의 응력 상태 및 변형, 견인응력 등을 조사하였다. 최대의 등가응력 및 소성 변형율은 접촉이 바로 떨어지는 부분에서 그리고 판 끝부분의 휘어지는 부근에서 최대의 변형량이 되었다. 견인력은 0.015mm정도로 그 면이 떨어졌을 때 최대치 75 MPa로서 되었다가 서서히 낮아지면서 0.13mm이상 떨어졌을 때는 0으로 일정하게 되었다. 이러한 연구 자료로서 정확한 파괴강도 해석과 안전설계 및 새로운 고급재료의 개발에 필요한 자료를 제공할 수 있는 기초적인 연구를 수행함이 본 연구의 목적이다.