• 한국정밀공학회지
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• 제10권4호
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• pp.152-162
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• 1993

The purpose of this study is to investigate problems of residual bending strength and the impact damage experimentally when CFRP composite laminates are subjected to Foreign object damage. The specimens composed of four types of CR/EPOXY and a CF/PEEK composite laminates which involved difference of fiber stracking orientation and matrics. The result were summariged as follows : 1) It is found that both orthotropic and guasi-isotropic composite laminates are increasimg lineally between impact energy and damage delamination area. 2) Delamination devel- opment energy(mm$^{2}$J) OF cf/epoxy composite aminates is less than that of CF/PEEK. 3) When impact energy is applied to specimens within 3J, the residual strength of orthotropic is greater than guasi-isotropic composite laminates. On the other hand, it is predicted that residual bending strength of orthotropic composite laminates is less than that of quasi-isotropic when impact energy is more thaen 3J. 4) It is found in CF/PEEK that for the impact side compression, residual of bending strength versus impact energy is almost constant, while in case of impact side tension, residual bending strength is decreased rapidly near 1.2J. of impact energy due to the effect of delamination buckling.

• 기계저널
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• 제30권2호
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• pp.172-179
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• 1990

섬유강화 복합재료는 기존의 등방성재료에 비해 비강성과 비강도가 높고 충격특성, 피로특성 그 리고 내부식성 등이 매우 우수하여 항공기뿐 아니라 자동차, 쾌속선, 스포츠용품 등에 널리 사 용되고 있으며 높은 X선 투과성과 치수안정성 등의 특성을 이용하여 의료용기기, 대규모집적회 로기판, 정밀계측기기 등에까지 응용분야가 넓어져 가고 있다. 최근에는 설계를 지원하기 위한 데이타베이스의 체계화와 실제 구조물이 요구하는 특성의 효율적인 만족을 위해 구조물의 안전성 관점에서 본 손상허용 평가가 요구되고 있다. 이를 위해 섬유강화 복합재료의 층간파괴인성을 평가할 수 있는 기존의 실험법들을 소개하고 섬유강화 복합재료의 층간파괴 특성을 고려하여 보았다. 섬유강화 복합재료를 실제 구조물에 응용하기 위해서는 설계에 대한 중요한 정보인 각 파괴모우드에 대한 층간파괴인성들을 일관성 있게 정량적으로 평가할 수 있는 방법이 제시되어 각 파괴모우드에 대한 층간파괴인성의 측정뿐 아니라 층간 파괴 거동의 규명이 행해져야 한다.

• 대한화학회지
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• 제29권2호
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• pp.80-87
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• 1985

상온에서 ${\gamma}$-선 조사에 의해 생긴 황산암모늄$((NH_4)_2SO_4)$단결정 내의 방사선 손상은 몇개의 상자성 중심을 형성한다. X-band 전자스핀 공명분석기(EPR spectrometer)로 전자스핀공명 스펙트럼을 얻었고 피크의 세기가 가장 큰 g = 2.0036인 Gauss 형의 등방성 피크는 $SO_3^-$가 피크임을 알았다. 직교하는 세축 a,b,c로 그 단결정을 회전시키면서 ESR 스펙트럼을 얻어 각도 의존성을 보았다. $g^-$값은 등방성 피크와 무등방성 피크의 상대적 위치로 부터 구하였고 각 상자성종들의 $g^-$값의 3${\times}$3 matrix 원소들을 대각화하여 특성 주 $g^-$값과 방향여현을 얻었다. 이 특성 주 $g^-$값과 방향여현으로 분석한 결과 황산암모늄 단결정내에는 무등방성 피크에 해당하는 $SO_4^-,\;SO_2^-$ 및 전자 과잉중심들의 상자성 결함이 존재함을 확인 하였다.

• 한국진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.267-274
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• 1997

고밀도 유도결합 $Cl_2$ 및 HBr/$Cl_2$ 플라즈마를 이용하여 차세대 반도체 집적회로에 사용가능한 STI(Shallow Trench Isolation)구조에서 trench 식각시 trench etch profile 및 격자손상에 영향을 미치는 공정변수의 효과에 대하여 연구하였다. 식각결과 $Cl_2$만을 사용한 경우에는 trench 식각공정 동안 화학적 측면식각의 증가로 인하여 등방성 식각이 얻어지고 이는 유도입력 전력이 증가하고 바이어스 전압이 감소함에 따라 이의 경향이 증가하였다. 측면식각의 정도는 $Cl_2$에 $N_2$ 및 $O_2$의 첨가에 따라 감소하였다. 순수 HBr을 사용한 경우에 있어서는 Br 라디칼이 Cl 라디칼에 비하여 자발적인 실리콘 식각의 민감도가 감소하여 positive angle의 식각형상이 얻어졌으며 HBr내에 $Cl_2$의 증가에 따라 이방성 식각이 얻어졌 다. 물리적인 격자손상을 투과전자현미경으로 관찰한 결과 <$Cl_2/N_2$및 HBr을 함유한 식각가 스를 사용한 경우에 trench표면에서 결함이 관찰되었다.

• 대한조선학회지
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• 제27권4호
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• pp.58-66
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• 1990

기계적 체결방법은 분해 및 조립이 용이하고 본드접착에 의한 결합보다 신뢰도가 높은 장점이 있으나 원공으로 인한 높은 응력집중을 초래하고 국부적으로 집중된 응력 재분포의 메카니즘이 등방성 재료와는 달리 매우 복잡하고 실적 데이타 및 실험자료가 거의 없어, 복합재료구조물의 결합방법으로 많은 연구 검토를 필요로 하고 있다. 본 연구에서 사용한 시편은 $[0^{\circ}/45^{\circ}90^{\circ}/-45^{\circ}]_s$ 적층판으로 W(시편의 폭)/d(핀의 직경) 및 L(edge의 거리)/d를 변화시키면서 실험을 수행하여 기하학적 형상 및 적층강도 변화에 따른 파손강도 및 파손양상을 측정하여 그 결과를 이론해석 값과 비교하였다. 실험결과에 따라 최적기법으로 만든 새로운 변수 $\alpha,\;\beta,\;\gamma$를 재료상수로 취급하여 W/d및 L/d와 체결강도와의 관계식을 이용하면, 동일한 재료로 제작한 적층판의 체결강도를 8%이내의 오차로 예측 가능하다. 초음파 탐상법(Ultrasonic C-scanning)으로는 손상영역 탐색 및 손상영역 확대과정을 파악하고, X-ray로는 몇 단계 하중상태에서 손상부를 촬영하였고, SEM(Scanning electron microscopes)을 이용 원공주위 파손부의 균열의 진전상태를 미시적으로 관찰하였다. 파손강도 및 파손양상에 대한 실험결과와 FEM이론해석 모델에 예측한 값과의 차이는 $L/D=2{\sim}3$인 경우를 제외하고는 대부분 일치하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.39-47
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• 2004

본 연구에서는 경계 요소법을 이용하여 2차원 비등방성 탄성체의 손상 규명을 수행한다. 경계에서의 적분항만을 포함하는 본 수치모델은 1차원으로 줄게된다. 이러한 장점은 특히 균열 역학과 같은 문제에 있어서 중요한 의미를 갖는다. 또한 일정 영역을 분할하는 기법을 피함으로서 수치해석 과정을 간편하고 효율적으로 수행할수 있기 때문에 역문제 해결에 있어서 장점을 갖는다. 본 연구에서는 기존의 등방성 재료에 대한 비파괴 추정기법을 복합신소재와 같은 비등방성 재료로 이루어진 탄성체의 해석에 대하여 확장한다. 먼저 경계요소법에 의한 수치모델의 타당성을 기존의 문헌과 비교 검증하며, 서로 다른 특성을 보이는 비등방성 형식의 변화에 따라 실제 측정시 발생하는 노이즈 영향을 분석한다. 수치예제는 적층 형태 및 하중조건에 대하여 수행하며, 결함 추정에 미치는 적층 형태의 영향을 시험한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1345-1350
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• 2014

본 연구에서는 자동차 판스프링을 대상으로 유리섬유 복합재의 적용을 위한 해석적 방법들을 제시하였다. 즉, 판스프링의 정적거동에 영향을 미치는 복합재 재료의 구성 성분비와 섬유각의 변화 등을 고려한 해석을 수행하였다. GFRP 복합재의 기계적 성질들은 ASTM 표준시험 방법을 따라서 직접 측정하였으며, 역해석 방법을 통해서 섬유와 수지 각각의 직교이방성과 등방성 성질들을 시험결과들로부터 재구성하였다. 다음으로 섬유의 방향과 섬유와 수지의 함유량 비와 같은 주요 재료변수들의 변화에 따른 스프링 계수들의 변화를 분석하였다. 마지막으로 초기 파괴하중을 예측하기 위해서 선형 탄성해석과 파손조건식을 이용해서 점진적 파괴해석을 수행하였으며, 그 결과 최초의 손상부위는 전단응력에 의해 판스프링의 모서리 부위에서 발생하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.533-539
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• 2009

본 연구에서는 먼저 완전 신전상태의 병변이 없는 26세 남자의 자기공명영상이미지를 기반으로 대퇴골, 경골, 관절연골, 반월상 연골의 정밀한 3차원 재구축을 실시하였다. 재구축된 무릎모델에 인대와 건을 생리학적으로 적합한 위치에 부착시켜 3차원 유한요소모델을 완성시켰다. 뼈, 관절연골, 반월상 연골은 균질성, 등방성 선형탄성거동을 보이는 것으로 고려하였으며, 인대와 건은 트러스 요소와 선형, 비선형 스프링 요소를 사용하여 모델링하였다. 제작된 무릎관절의 유한요소모델을 ABAQUS를 사용하여 비선형 접촉해석을 수행하였다. 수치해석결과로서 조직의 손상과 환자의 통증을 추정하기 위한 중요매개변수로 간주될 수 있는 관절연골과 반월상연골의 접촉압력과 von Mises 응력분포를 계산하였으며, 관절연골과 반월상 연골의 접촉압력과 von Mises 응력분포를 분석하여 무릎관절에 대한 파손평가를 실시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1345-1352
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• 2012

본 논문의 목적은 사용후핵연료 수송용기 충격완충체의 완충재질로 고려되고 있는 발사목과 우레탄 폼 심재, 그리고 샌드위치 패널에 대한 저속충격거동 및 기계적 특성을 평가하는 것이다. 우레탄 폼은 등방성 재질로써 인장, 압축, 그리고 전단의 기본물성시험을 수행하였으며, 발사목은 서로 다른 직교방향에서 다른 물성을 갖는 이방성 재료이므로 아홉가지 방향에 대한 기계적 특성 평가를 하였다. 충격시험용 심재와 샌드위치 패널 시험편은 충격시험기를 사용하여 세가지 충격에너지 레벨(1J, 3J, 그리고 5J)에 대한 저속충격시험을 수행하였다. 시험 결과, 우레탄 폼과 성장방향을 제외한 발사목은 충격에너지 흡수율, 접촉하중, 그리고 손상영역에서 유사한 거동을 보였으며, 우레탄 폼 심재는 난연성과 비용절약이 우선시 되는 설계에서 완충재질로서 추천될 수 있고, 발사목 심재는 사용후핵연료 수송용기의 경량화를 위한 완충재질로써 우선 고려될 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.327-344
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• 2024

일반적인 터널 설계 및 해석 시 암반을 등방성으로 가정하나, 등방성 조건에서는 재료특성이 모든 방향에서 균일하므로 터널의 안정성이 높게 평가되는 경향이 있다. 그러나 실제 암반은 절리, 층리, 단층 등 불연속면이 존재하며 방향에 따라 재료의 특성이 다른 이방성 특징을 가진다. 이러한 암반의 이방성은 터널 굴착 시 발생하는 응력 분포에 큰 영향을 미쳐, 불균일한 터널 변형을 유발하고 손상 위험을 증가시키기 때문에 사전에 철저한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 암반의 이방성에 따라 굴착 과정에서 발생하는 막장면과 터널이 굴착된 후 수렴된 위치에서 발생하는 변형과 응력 변화에 초점을 두었다. 탄성계수의 비율(E₁/E₂)에 따른 이방성지수(I_E)와 경사각을 변수로 선정하여 3차원 수치해석을 수행하였다. 결과적으로 이방성 지수가 증가할수록 터널에서 발생하는 변위가 증가하고 응력집중 현상이 크게 발생하였으며, 경사면이 터널과 접하는 부분에서 최대 변위가 발생하고 전단응력이 가장 크게 발생하는 것을 확인하였다.