• 대한기계학회논문집A
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• 제37권10호
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• pp.1207-1218
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• 2013

나달식 등 한쪽 차륜과 레일의 접촉력에 기반한 기존 탈선계수식으로는 열차 주행 시 여러 가지 요인에 의해 발생하는 다양한 유형의 탈선을 이론적으로 예측하기 어렵다. 이를 보완하기 위하여 개발된 단일윤축 탈선계수는 타고오름탈선, 미끄러져오름 탈선, 전복탈선 및 이들의 복합유형 탈선을 잘 예측할 수 있고, 접촉부 마찰계수, 플렌지 각 등 기존의 탈선계수식에서 고려하던 기계적 인자뿐만 아니라 윤중감소/증가, 궤간, 차륜직경, 축상 베어링 위치 등 다양한 탈선영향인자들도 고려할 수 있다. 본 논문에서는 단일윤축 탈선계수식으로 이러한 다양한 탈선영향인자들을 고려하여 기존의 나달식, 바인스톡 식 등으로 구할 수 없었던 탈선현상을 분석한다. 마지막으로 동역학 시뮬레이션을 이용하여 이론적인 단일윤축 탈선계수식 결과들의 타당성을 입증한다.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.655-664
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• 2007

터널의 설계 시 변형계수, 포아송비, 내부마찰각, 점착력 등의 지반특성치가 이용되는데, 이 중 변형계수는 터널변위에 가장 큰 영향을 준다. 그러나 암반의 변형계수는 불연속면과 시료크기 등의 영향으로 시험으로 결정하기 매우 어렵기 때문에 주로 경험적인 방법에 의존하고 있다. 본 연구에서 현장조사, 실내시험, 및 시추조사를 통해 얻은 지반특성치에 근거하여 수치해석을 실시한 결과, 계산된 변위와 현장 계측치가 일치하지 않았다. 그래서 변형계수를 변화시키면서 반복해석을 실시하여 변형계수와 터널변위의 상관성을 구하였으며, 상관관계식은 2 터널에서 얻어진 자료에 근거하여 적합성을 검증하였는데, 이 현장에서는 암반의 변형계수가 암석 탄성계수의 약 $30{\sim}40%$정도인 것으로 보인다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.75-84
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• 2017

내풍설계에서 기본풍속의 경우 우리나라는 10분 평균풍속을 이용하고 있지만, 기후변화와 태풍의 직간접 영향 및 강도증가로 인한 순간최대풍속이 구조물에 미치는 영향이 더 크다는 사실이 알려지고 있고, 일부 다른 나라에서는 이러한 순간풍속의 효과를 고려 3초의 평균풍속을 이용하고 있다. 본 논문에서는 1973-2016연까지의 일순간최대풍속의 확률과정, 통계적 성질, 난류의 특성 등을 평가하기 위하여 대표지점(17개 지점)을 선정했다. 선정된 각 지점에 대한 일순간최대풍속자료는 기상청으로부터 획득했다. 획득된 순간풍속의 해석결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 제주 서귀포 여수 부산에서의 8 7 9월에 0.2~0.35%로 나타났고, 서울 대관령은 3 4 5월에 0.25%로 나타났다. 2. 확률과정의 왜도평가에서 해안지역보다는 내륙지역에서의 더 큰 비정규성을 나타냈다. 3. 인접지역의 상관계수 평가에서 서울 인천(0.8), 대전 청주(0.75), 제주 서귀포(0.72) 순으로 나타났으며, 대관령 강릉은(-0.07), 전주 군산(0.0)은 인접지역의 영향이 거의 없는 것으로 나타났다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권1호
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• pp.27-32
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• 2002

본 연구에서는 혈관내 혈액 흐름의 압력손실을 최소화하여야 하는 제한 인자를 만족하는 새로운 막형 인공폐에서 액체흐름경향과 중공사 개수에 대한 압력손실 영향을 고찰하고자 하였다 막형 인공폐는 380 $\mu m$의 중공사 외경과 600 mm의 축 방향 길이를 갖는 수 백 개의 중공사로 이루어진 다발이다 중공사 다발은 8가지로 변화시켰으며 흐름은 펌프를 이용하여 조절하였다 혈액대용물질로 글리세롤 용액과 물을 사용하여 압력손실을 측정하였으며 동일한 흐름 경향을 각 중공사들에서 얻었다. 700개의 중공사로 이루어진 막형 인공 폐의 외부 압력손실은 13-16 mmHg이었으며 중공사 개수의 감소에 따른 마찰계수는 중공사와 액체와의 효과적인 접촉이 일어나므로 증가되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.29-37
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• 2010

본 연구는 육상과 접해있는 해상에 퇴적된 입자가 매우 균등한 실트섞인 세립질 모래지반의 공학적인 특성을 평가하기 위하여 새만금지역에서 시료를 채취하였다. 채취한 시료에 대하여 상대밀도 시험을 통해 최소 및 최대밀도시험을 하였으며 상대밀도별 사질토의 변형특성과 전단특성을 평가하기 위하여 로우셀압밀시험 및 비배수 삼축압축시험을 실시하였다. 실험결과 상대밀도에 따라서 약간씩 차이는 있지만 새만금지역 해상사질토의 최대 압축 가능한 간극비는 0.88정도이며, 최대 다짐 가능한 상대밀도는 약 71%정도로 평가 되었다. 또한 내부마찰각은 상대밀도의 증가에 따라서 선형적으로 증가하는 양상을 보였으며 기 연구된 군장항에 퇴적된 사질토의 특성과 매우 유사한 전단거동을 보였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.149-162
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• 1997

주응력회전시 모래의 강도특성을 연구하기 위하여 일련의 응력경로에 대해 시험을 실시하였다. 이들 결과는 공시체의 높이에 따라 25cm와 40cm로 분류할 수 있으며 공시체에 작용된 토르 크(Torque)는 시계방향으로만 작용시켰다. 본 연구에서는 비 틀림전단시험시 주응력비에 대한 모래의 강도특성이 조사되었고 그 결과를 Lade의 파괴규준과 비교하여 보았다. 그리고 공시체높 이에 대한 영향을 고려하였다. 이들 시험결과로 부터 모래의 내부마찰각은 축차주응력비 $b:(\sigma_2 -\sigma_s)/(\sigma_2,-\sigma_3)$에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 모래의 파괴강도는 응력경로에 영향을 받지 않고 현재의 응력상태에 의해 결정 되어지며 25cm와 40cm 높이의 공시체에 대한 비교로부터 단부구속의 영향은 발견할 수 없었다. 그리고 신장력이 작용된 b=0.5 이상인 시험에서는 변형을 국부현상에 의한 Necking현상이 발견되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.99-99
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• 2013

나노결정질 다이아몬드(Nanocrystalline Diamond: NCD) 박막은 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있어 초경합금이나 고속도강과 같은 절삭공구 위에 코팅하여 공구의 성능 향상을 도모하려는 노력이 있어 왔다. 그러나 NCD 박막의 잔류응력이 크고, 초경합금과 철계 금속에 NCD가 증착되지 않는다는 문제점이 있다. 따라서 잔류응력 완화와 다이아몬드 핵생성을 위하여 제3의 중간층 재료가 필요하다. 본 연구에서는 W과 Ti을 중간층으로 하여 초경합금(WC-Co)과 고속도강(SKH51)에 NCD 박막을 코팅하고 기계적 특성을 비교하였다. 초경합금 또는 고속도강기판 위에 W 또는 Ti 중간층을 DC magnetron sputter를 이용해 각 1 ${\mu}m$의 두께로 증착하고 그 위에 MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition)를 이용해 NCD 박막을 2${\mu}m$의 두께로 코팅하였다. FESEM을 이용하여 표면과 단면의 형상을 관찰하였고, XRD와 Raman spectroscopy를 통해 NCD 박막의 결정성을 확인하였다. 그리고 tribology test를 실시하여 코팅된 박막의 내마모성을 비교하였으며, Rockwell C indentation test를 이용하여 밀착력을 비교하였다. 초경합금에 적용 시, W이 Ti보다 중간층으로서 더 우수한 것으로 나타났으며 이는 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력의 차이에 의한 것으로 여겨진다. 중간층 두께에 따른 박막의 기계적 특성 변화를 알아보기 위해 W 중간층의 두께를 1, 2, 4 ${\mu}m$로 변화를 주었다. 중간층 두께가 2 ${\mu}m$ 이상일 때 박막의 밀착력이 증가되는 것으로 나타났다. 고속도강 위에 같은 방법으로 1 ${\mu}m$의 W 또는 Ti 중간층 위에 2 ${\mu}m$의 NCD 박막을 코팅한 시편들은 초경합금에 코팅한 것과 달리 두 시편 모두 낮은 밀착력을 나타내었다. 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력을 완화하기 위해 고속도강에 W/Ti 복합박막을 중간층으로 Ti, W순으로 각각 1 ${\mu}m$ 두께로 증착 후 그 위에 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 후 특성을 비교하였다. Ti/W 복합 중간층 위에 코팅된 NCD 박막의 밀착력이 W 혹은 Ti 단일 중간층에 코팅된 박막에 비해 우수한 것으로 나타났다. 그러나 실제 공구에 적용하기에는 박막의 밀착력 개선이 요구되며 이를 위해서 더 연구가 필요하다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.155-155
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• 2016

DLC (Diamond like Carbon)는 Diamond와 유사한 물리화학적 특성을 보유한 막으로 고경도 및 우수한 내마모성, 화학적 안정성의 특성을 가지고 있다. DLC는 크게 카본의 막 형성 공정에서 카본 소스에 따라 수소가 포함된 DLC와 무수소 DLC 로 구분된다. Tetrahedral amorphous carbon (ta-C) 박막은 DLC 박막 중에서 가장 다이아몬드와 유사한 특성을 가지는 박막으로, a:C-H에 비해 고온안정성, 높은 경도 (30~80 GPa) 및 내마모 특성이 우수하여, 현재 다양한 응용분야에 적용되고 있으며, 최근에는 고내구성을 보유하면서 전기적 특성을 가지는 기능성 DLC막의 요구가 증대하고 있다. 본 연구에서는 무수소 DLC 형성을 위해 자장필터가 장착된 Filtered Vacuum Arc Source (FVAS)를 자체적으로 개발하여 연구를 수행하였다. FVAS 장비는 카본 이온 발생부와 Plasma Duct 부위, 전자석부위 구성되어 있으며, 본 연구에서는 Plasma Duct 부위의 Bias 제어를 통한 음극에서 기판으로 이동하는 카본이온의 에너지 및 flux 변화를 통해 ta-C 막의 전기적, 기계적 물성 연구를 진행하였다. Plasma Duct Bias 변화는 각 0 ~ 20 V 조건으로 진행하였으며, 물성 평가는 경도 (Hardness), 마찰계수, 전기적 특성에 대한 분석을 진행하였다. 박막의 증착 거동에서는 Plasma Duct bias 변화에 따라 10 V에서 가장 높은 증착 거동을 가지다 감소하는 경향을 확인 하였으며, 박막의 물성 특성 평가 시에도 이와 유사하게 특성의 차이를 관찰하였다. 이는 음극부위에서 형성된 카본이온이 기판에 도달 시에 Plasma Duct Bias 변화에 따라 이온의 Flux 및 에너지 변화로 인한 박막의 밀도 및 ta-C 막의 물성 변화로 예상되며, 이를 분석하기 위해 라만 분석법을 통해 증명하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.263-275
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• 2002

국내 항만시설의 방파제 또는 호안구조물 등의 안정성 평가시 사석의 지반물성치는 일본의 경험치를 사용하여 설계하는 것이 관행이었다. 그러나 본 연구에서는 2001년 국내 최초로 한국수자원공사에 도입된 대형삼축압축시험기(공시체 직경 30cm, 공시체 높이 60cm)를 이용하여 사석의 지반물성치(점착력, 내부마찰각 등)를 직접 산정함으로써 관행적으로 적용하던 지반물성치와 비교 검증하고자 한다. 즉 기존의 해양구조물 설계시에는 사석의 물성치 산정시 실내실험이나 현장조사등의 지반조사 없이 일본에서 관행적으로 사용되어오는 경험치를 적용하였으나 본 연구에서는 실내시험을 통해 사석의 물성치를 산정함으로써 관행적으로 적용하던 지반물성치와 비교하여 합리적인 지반물성치를 적용하고 사석의 전단특성을 파악하는데 의의가 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.221-227
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• 2001

강판으로 철근콘크리트 보를 휨보강하면 보의 강성과 강도는 현저하게 증가하나 부착면에서의 조기파괴로 인하여 충분한 연성을 발휘하지 못하는 경우가 자주 발생한다. 본 연구에서는 에폭시와 콘크리트 계면에서의 부착파괴 메카니즘을 규명하기 위하여 Mohr-Coulomb 규준을 채택하였으며, 에폭시-콘크리트 계면의 부착특성을 결정하기 위하여 사전단 부착실험, 직접전단 부착실험 및 휨보강 부재실험을 수행하였다. 실험과 수치해석을 통하여 에폭시-콘크리트 계면의 내부마찰각이 45$^{\circ}$ 일 때 점착력은 50 kgf/$\textrm{cm}^2$~70 kgf/$\textrm{cm}^2$을 얻었으며, 이를 강판으로 보강된 RC보의 구조계산에 적용하여 파괴하중을 예측함으로써 보강보의 조기파괴를 효과적으로 방지할 수 있을 것으로 판단된다.