• 대한기계학회논문집A
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• 제38권4호
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• pp.409-417
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• 2014

구조물의 파괴는 주로 제조 과정에서 생긴 결함이나 사용 중 국부적인 손상의 원인으로 발생되는 균열에 의해 나타난다. 따라서 구조물이나 관련된 부품들의 균열 성장 과정을 분석하는 것은 구조물의 안정성 확보를 위하여 매우 중요하다. 본 논문에서는 균열의 성장을 분석하기 위해 노치가 있는 시편을 인장 실험하며, 마이크로 포커스 X-선 단층촬영을 이용하여 균열 성장을 관찰하였고, 노치가 있는 시편의 단층촬영의 영상으로부터 3 차원 재구축하여 만든 유한요소 모델과 이상적인 모양의 노치를 만든 유한요소 모델을 XFEM에 적용하여 3 차원 균열 성장의 시뮬레이션을 실시 하였다. 실제 시편의 인장 실험 결과와 시뮬레이션 실험들의 결과를 비교하였고, 보다 정밀한 3 차원적 균열 성장의 분석을 위해서는 실제적인 구조물 및 균열의 형태에 대한 3 차원 모델링이 반드시 실시되어야 함을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.97-101
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• 2017

메탈폼은 매우 많은 기공을 포함하는 세포상 구조를 갖는 고체금속을 일컫는다. 특히 관통 기공 같은 개기공들은 고온용 필터 및 촉매 지지체 등으로 산업적으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 슬러리 코팅공정으로 90% 이상의 기공율과 2 mm 이상의 기공크기를 갖는 Fe 폼을 제조하였다. 이때 Fe 분말과 $Fe_2O_3$ 분말의 혼합비를 달리하여 기공율과 기공크기를 제어하였다. 이를 위해 우선 분말, 증류수 및 폴리비닐알콜(PVA)를 균일하게 혼합하여 슬러리를 제조하였다. $Fe_2O_3$ 분말의 혼합 비율이 증가할수록 PU 폼에 코팅된 슬러리의 양이 증가한 반면 Fe 폼의 수축 및 기공율은 각각 감소하였다.

• 터널과지하공간
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• 제26권3호
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• pp.181-191
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• 2016

이산화탄소 지중저장 시 암석 내부의 공극구조는 지층 내 이산화탄소의 거동에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 포항분지 영일만 지역에서 채취한 시추코어를 대상으로 X선 단층촬영 기법을 이용해 3차원 영상을 취득하고, 그 내부에 대한 정량적인 분석을 실시하였다. 세 가지 목표지층인 심도 740 m, 780 m, 810 m 부근에서 채취한 사암 시료(T1, T2, T3)의 공극률은 각각 25.22%, 23.97%, 6.28%로 분석되었다. 등가직경, 공극 부피, 공극 표면적, 국부두께 분석을 수행하였으며, 그 결과 T1, T2 시료가 T3 시료에 비해 이산화탄소 지중저장에 더 적합한 것으로 나타났다. 본 연구의 분석 결과는 이산화탄소 주입 조건 결정, 지층 내 이산화탄소 유동 해석 등에 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.400-414
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• 2021

고준위방사성폐기물 처분장에서 벤토나이트는 공학적방벽재로서 주로 사용되어지는 재료로서 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 보고에서는 이러한 벤토나이트에 대한 X선 단층촬영 기반의 분석 및 특성화와 관련된 최근 연구 및 기술동향을 고찰하였다. X선 단층촬영 기반 벤토나이트의 평가는 분말형태와 펠렛형태에 대해 적용된 내용을 다루었다. X선 이미징을 통해 마이크로스케일에서 입자의 정보를 추출할 수 있으며 벤토나이트의 불균질성을 야기할 수 있는 펠렛 내부의 균열을 검출할 수 있다. 수화조건하에서 분말과 펠렛이 혼합된 벤토나이트에 대한 X선 분석을 통해 실험과정에서 발생하는 불균질 영역을 특정하고 모니터링이 가능하다. 펠렛으로만 구성된 벤토나이트가 펠렛과 파우더의 혼합으로 이루어진 벤토나이트보다 더 빨리 팽윤되는 특성이 보고되기도 하였다. 벤토나이트의 입자와 블록에 존재하는 작은 균열들이 건조-수화 조건하에서 각각 균열의 닫힘과 열림이 발생하는 것도 확인되었다. 전문 소프트웨어를 이용하여 시공간 단층 이미지로부터 변형률분포를 추출한 경우도 있었다. 최근의 연구들에서는 X선 단층촬영 기술을 이용하여 시간경과에 따른 벤토나이트의 건조밀도, 함수비, 입자의 이동 등을 평가하기도 하였다. 또한, 수화과정에 온도 조건을 고려하여 시간에 따른 재료의 전체 밀도 및 국부적 밀도 변화를 관찰하는 연구도 진행되고 있다.

• 대한치과교정학회지
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• 제39권4호
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• pp.203-212
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• 2009

골밀도가 높고 두꺼운 피질골에 마이크로임플란트를 self-drilling 방식으로 식립하는 경우 과도한 수준의 골부하 (bone loading)가 발생할 위험이 있으며 이는 인접골의 정상적인 골개형(bone remodeling)에 장애를 초래할 수 있다. 이에, 본 연구에서는 유한요소해석으로 두께 1.0 mm의 피질골에 Absoanchor SH1312-7 마이크로임플란트((주)덴토스, 대구, 대한민국)가 self-drilling 방식으로 식립되는 과정(10회전, 식립깊이 5 mm)을 모사(simulation)하였으며 식립 단계별로 피질골에 발생되는 스트레인을 조사하였다. 식립중 마이크로임플란트 첨부의 절삭연(cutting flute)에 의한 골삭제로 생기는 나사길(threaded groove)의 치수를 얻기 위하여 가토 경골에 마이크로임플란트를 식립/제거한 후 Micro CT (Explore Locus RS, GE Healthcare, Ontario, Canada)를 이용하여 기하형상을 측정하였으며 이를 치밀골의 유한요소모델에 반영하였다. 해석결과, 치밀골에 발생되는 스트레인은 임플란트 식립깊이에 따라 증가하였고, 초기단계에서 나사산에 인접한 골에 국한되던 과부하 부위(스트레인이 4,000${\mu}$-strain을 상회하는 영역)가 식립깊이 증가에 따라 인접골 전체, 즉 나사산 인접부는 물론 골(valley) 부위에 접하는 모든 영역으로 확장되었다. 본 연구를 통해, self-drilling 방식으로 마이크로임플란트를 식립할 때 치밀골에 발생하는 스트레인 크기는 생리적인 골개형을 저해할 수 있는 수준임을 확인할 수 있었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제33권2호
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• pp.63-70
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• 2017

임상적으로 고정성보철물의 적합도는 성공적인 수복을 위해 필수적인 요소이다. 보철물의 적합도는 크게 변연적합도와 내면적합도로 분류되며, 이를 평가하기 위한 방법으로는 현미경 변연 측정법, 절단면 측정법, 실리콘 복제법, 3차원 스캔데이터 중첩법, 무게 측정법, 마이크로 CT 측정법 등 다양한 방법들이 소개되고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 문헌들을 바탕으로 각 방법들의 장, 단점을 비교분석함으로써 디지털환경에서 보다 편리하고 정확한 측정법을 제시하고자 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1301-1302
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• 2008

In this study, the fracture strength for fracture mechanism porous calcium phosphate made from sintered with ${\beta}$-tricalcium phosphate obtained by wet precipitation procedure is analyzed using finite element method and experiment measurement. First, three $3{\times}3{\times}3mm^3$ and $5{\times}5{\times}5mm^3$ specimens are prepared and tomographic images of one $5{\times}5{\times}5mm^3$ specimen are obtained by micro focus X-ray CT. The compression tests using the specimens are carried out to measure the elastic modulus and fracture strength to analyze the fracture mechanism of porous calcium phosphate specimen. The tomographic images are reconstructed by 3D reconstruction program. The finite elements are directly built up in the reconstructed specimen. The numerical simulation for the compression tests is performed using the element. The mechanism of calcium phosphate of simulation are obtained by the compression tests using there cylindric specimen of height 19.5 mm and diameter 10 mm. From the results, the applicability of porous calcium phosphate is evaluated to care fracture and vacant bone of a patient as the reinforcement material.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.171-177
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• 2007

본 논문에서는 PFOCS 형태의 전력기기용 고안정성 광섬유 CT 센서에 활용할 수 있는 광 신호처리기를 설계/구현하고 그 특성에 대하여 논의하였다. 본 논문에서 제작한 광 신호처리기는 PFOCS를 구성하는 광 부품에서 발생되는 광 손실이나 편광변화로 인한 출력 광의 강도 변화로 발생하는 측정 전류 오차를 줄이기 위해 사용된다. 또한, 광 신호처리기는 광전 변환부, 아날로그 신호처리부, 레벨 시프트 및 마이크로프로세서로 구성된 실시간 계측제어부를 일원화하여 소형/경량으로 제작되었다. 제작된 광 신호처리기의 특성 실험은, 전광섬유 소자로 구성된 PFOCS를 이용하여, 632.8nm 파장의 광원과 권선수가 약 1500인 솔레노이드에 전류를 인가해 $0{\sim}7,500A$의 범위에 대하여 수행하였다. 그 결과, 측정 전류의 선형성 오차는 1,000A에서 7,000A 범위에서 최대 1.7%미만, 평균 오차는 약 0.3% 미만으로 양호한 선형성을 보였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.49-54
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• 2004

Several cell models, so-called local approach, have been proposed as engineering approaches to numerically simulate ductile fracture characteristics. In this paper, two- and three-dimensional finite element analyses incorporating both modified GTN and Rousselier models were carried out. Smooth and notched bars and CT25 specimens were assessed for StE460 and DIN22NiMoCr37 materials which were quoted from previous researches. Micro-mechanical parameters used in the assessment were established by fitting the numerical results with the experiments, and J-R curves derived from the simulations were found to be in good agreement with the corresponding experimental results.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권2호
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• pp.23-27
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• 2017

본 논문에서는 고온히터의 주 고장 원인이 되는 단자대 솔더 접합부의 손상 원인을 파악하여 사용 수명을 예측하는 방법을 제시하였다. 고온 히터 사용에 따르는 온도 스트레스로 인한 단자대 솔더 접합부의 영향을 알아보기 위해 동일한 부하 조건을 재현할 수 있는 고온히터 시편을 제작하였다. 고온히터 단자대의 단락은 주로 솔더접합부 내의 금속간 화합물이나 void로 인한 crack발생에서 기인한다. 가속시험을 통한 고장 재현을 위해 고온히터 시편을 $170^{\circ}C$의 오븐에서 장시간 동안 노출시키며 솔더 내부의 금속간 화합물 조성과 void의 변화를 측정하였다. 솔더 내의 금속간 화합물 층의 변화를 확인하기 위해서 주사전자현미경을 이용한 단면 분석을 시행하였고, 시편의 온도 스트레스로 인한 void 변화를 측정하기 위해 저항분광법을 이용한 특정 기준 주파수와 위상에 대한 신호를 실시간으로 측정하는 동시에 microCT를 이용하여 void 분율을 간헐적으로 관찰하였다. 시험결과 고온 노출 시간이 증가함에 따라 솔더 내부의 void의 분율이 증가하는 것을 확인하였으며 위상차 변화와 높은 상관관계가 있음을 확인하였다. 이 상관관계를 통해 온도 스트레스에 노출된 고온히터의 수명을 비파괴적으로 예측할 수 있음을 제시하였다.