• 광물과 암석
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• 제36권2호
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• pp.95-106
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• 2023

석영(SiO₂)은 지각의 암석을 형성하는 주요 광물 중의 하나이다. SiO₂의 원자 구조는 다양한 마찰 과정에서 변화할 수 있다. 비정질화, 수화 및 실리카겔 형성을 수반하는 석영 암석의 마찰 감소는 지진 및 관련 현상에 대한 광물학적 통찰력을 제공한다. 볼 밀링과 회전 전단 실험을 이용하여 상기 현상의 광물학적 기원이 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 밀링 과정에서의 다양한 변수를 고려하여 SiO₂의 비정질화를 위한 볼 밀링의 최적 실험 조건을 결정하였다. 높은 밀링 속도에서 볼 밀링 시간이 증가함에 따라 SiO₂의 결정도는 점차 감소하여 비정질화되었다. 밀링 매체의 마모 정도와 SiO₂의 비정질화에 미치는 영향은 서로 다른 밀링 재료(ZrO₂, stainless steel)를 사용하여 분석하였다. 밀링 시간이 증가함에 따라 볼의 마모량이 증가하였다. 또한 볼에서 마모된 스테인리스스틸 입자는 비정질화되는 SiO₂와 상호작용하여 Si-O-Cr을 형성하는 경향이 있다. 이러한 결과는 SiO₂와 같이 비교적 경도가 높은 다양한 물질들의 볼 밀링에 의한 원자 구조의 변화 과정을 이해하고, 다양한 지질학적 마찰 과정을 이해하는 데 도움이 될 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1417-1431
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• 1994

본 연구에서 삼축압축시험기를 이용하여 낙동강유역 모래에 대한 상대밀도, 전단변형어속도, 구속압력의 변화에 의한 전단강도 특성을 고찰하였다. 그리고 Lade 모델과 수정 Lade 모델의 결과는 실험에 의하여 비교하였다. 전단변형제어속도, 상대밀도 그리고 구속압력변화에 의한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 낙동강유역의 모래에 대해 Coulomb의 식을 이용할 수 있는 응력의 한계는 변형제어속도가 0.08%/min일 때 120~200 kpa이고 0.5%/min일 때 120~150 kpa의 범위로 고찰되었다. 이들 한계범위들은 석회질 모래나 양입도의 석영질 모래에 비해 적게 나타났다. 2) 변형제어속도와 상대밀도 모두가 Lade 모델과 수정 Lade 모델에 필요한 매개변수에 많은 영향을 미친다. 따라서 현장에서는 하중조건과 지반조건을 정확히 파악하여 적절한 매개변수를 사용하는 것이 중요하다. 3) 변형제어속도와 상대밀도의 변화에 따른 구성모델식에 의한 파괴시 주응력비는 전반적으로 변형제어속도에는 큰 영향을 받지 않으나, 상대밀도와 구속압력이 구성 모델식의 결과에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 낙동강유역의 모래에 대한 응력-변형거동의 정확한 예측을 위해서는 다양한 조건에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 4) Lade 모델과 수정 Lade 모델에서 결정된 파괴시 주응력비와 파괴포락선의 내부마찰각을 실측치와 비교한 결과, 본 연구에서 사용된 구속응력 범위내에서는 Lade 모델이 수정 Lade 모델보다 평균적으로 실측치에 더 근접함을 보여 주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.92-102
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• 2020

최근 도로 교통소음 대책으로 다공성포장이 새로운 대안으로 주목받고 있다. 다공성포장은 아스팔트 혼합물 속에 세립자의 비율을 줄여서 여러 개의 공극을 형성하게 하는 포장을 말한다. 이 공극으로 물이 배수되게 하여 교통사고를 줄이고 타이어 노면의 마찰 소음을 줄여주는 역할을 하게 된다. 저소음포장이 일반적으로 활발히 적용되기 위해서는 소음저감 효과에 대한 많은 검증이 필요하다. 본 연구에서는 단층 저소음포장과 복층 저소음포장의 소음저감 효과를 분석하기 위해서 수행되었다. 먼저 단틍 저소음포장과 복층 저소음포장이 시공되어 있는 세종구간을 선정하고 도로변에서 도로교통 소음을 측정하는 방식인 SPB방법으로 교통소음을 측정하였다. 교통영향요소로는 교통량, 속도 그리고 중차량 혼입률을 측정하였다. 측정결과, 복층저소음포장이 단층저소음포장보다 평균 7.95dB(A) 작게 평가되었다. 95% 신뢰도 수준에서는 7.57dB(A) 작게 평가되었다. 도로교통 소음에 미치는 영향요소로는 속도나 대형차 혼입률 보다는 교통량이 가장 크게 영향을 미쳤다. 교통량이 증가할수록 소음은 모두 증가했지만 두 포장 사이의 소음차이는 점차 감소하였다. 도로교통소음에 영향을 미치는 요소로는 교통요소보다 도로포장의 차이가 가장 크게 나타났다. 본 연구를 통해서 도로교통 소음을 줄이기 위한 대책으로 교통속도를 줄이거나 중차량의 통행을 제한하거나 교통량을 줄이는 것보다 도로포장을 바꾸는 것이 가장 효과적인 방법임을 알았다. 이를 검증하고 정량화하기 위한 광범위한 연구가 필요하다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권2호
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• pp.164-174
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• 2021

본 연구는 육상 기원 조립질 하상 퇴적물의 높은 이동성에 영향을 미치는 전단과 파쇄특성을 조사하기 위하여 링전단실험을 수행하였다. 평균 입경 6 mm 자갈에 대하여 링전단시험장치를 사용하여 전단시간(shear time)과 전단속도(shear velocity)에 따른 전단-변형률 역학특성과 입자파쇄 특성을 조사하였다. 특히 배수(장시간 전단)와 비배수(단시간 전단)조건을 고려하기 위하여 초기 전단속도(0.01→0.1→1 mm/sec와 0.1→0.01→1 mm/sec)에 따른 링전단실험을 수행하였다. 실험결과에 따르면, (i) 배수와 비배수조건 모두에서 입자파쇄 특성이 확인되었지만, 비배수조건에서 상대적으로 큰 전단저항을 받는 것으로 나타났다. (ii) 배수조건에 관계없이 수중 자갈의 초기 전단속도는 전단응력-전단변형률 관계곡선을 결정하는 중요한 요인으로 나타났다. (iii) 입자파쇄는 평균 입경에 영향을 받으며 사용된 수중 자갈은 상대적으로 큰 입자파쇄 특성을 보였다. 그리고 (iv) 전단응력 결정에서 가장 크게 영향을 미치는 영향인자는 전단시간과 초기 전단속도임을 확인할 수 있었다. 결론적으로 모래와 자갈을 다량 함유한 조립질 하상 퇴적물은 입자-입자 간 상호접촉, 마모, 맞물림, 마찰 등의 물리적 이동과정을 통해 입자파쇄와 세립토 함량이 증가되고 이러한 현상은 하상 퇴적물의 고유동성을 초래하는 원인이 되는 것으로 판단된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제30권4호
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• pp.441-452
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• 2000

본 실험은 사람의 치주인대세포에서 에스트로겐과 growth hormone(GH)이 상호 어떠한 작용을 하는지를 규명하는 것이 목적이다. 교정치료를 받고자 내원한 환자중에서 건강한 20대 여자환자들의 상하악 제1소구치를 발거하여 치근의 중간1/3부위에서 긁어모은 치주인대 조직을 배양하여 치주인대세포를 얻었다. 사람의 치주인대세포의 분열증식에 대한 $17{\beta}$-estradiol과 hGH의 효과를 평가하고, 치주인대세포에 $17{\beta}$-estradiol을 전처리한 후 치주인대세포의 분열증식에 미치는 hGH의 효과 변화를 평가하였으며, 치주인대세포에 $17{\beta}$-estradiol을 전처리 하였을 경우 치주인대세포에 서 hGH receptor치 발현 양상의 변화를 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. $17{\beta}$-estradiol이나 humangrowth hormone의 단독처리는 사람의 치주인대세포의 분열종식에 큰 영향을 주지 않는다. 2. $17{\beta}$-estradiol $10^{-12}M$로 전처리한 후 hGH를 투여한 경우 hGH의 농도에 관계없이 사람의 치주인대세포의 분열증식을 증가시킨다. 3. 사람의 치주인대세포에는 hGH receptor가 없으나, $17{\beta}$-estradiol $10^{-12}M$로 5시간 이상 처리하면 hGH receptor가 발현된다. 4. hGH이 사람의 치주인대세포의 분열증식에 미치는 효과는 hGH receptor의 발현과 관련이 있으며 $17{\beta}$-estradiol의 전처리가 치주인대세포에서의 hGH receptor의 발현에 기여함으로써 hGH이 치주인대세포에 작용할 수 있도륵 해준다.비, 상악의 대구치간 너비, 구개정 높이가 상관관계가 있었다.에서 치 아이동은 정상상태보다 촉진될 가능성이 있음을 시사한다.따라 평균마찰력은 유의하게 증가하였다. 6. 브라켓간 거리의 변화에 대한 마찰력의 차이는 교정선의 재질에 따라 차이가 나며, 스테인레스 스틸 교정선은 브라켓간 거리가 감소할 때 마찰력이 유의하게 변화하지 않았으나, NiTi 교정선의 경우는 유의하게 증가하였다. 7. 브라켓내의 교정선의 이동속도에 따라 마찰력은 유의하게 변화하지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 교정 치료동안 적정 교정력을 유지하기 위해 자가결찰브라켓, 스테인레스 스틸 교정선과 탄성모듈결찰법을 사용하는 것이 유리하며, 치료시기에 따라서 요구하는 마찰력이 다르므로 상황에 따라 재료를 선택하는 것이 중요할 것으로 사료된다.$, B군에서 $4.3\%$ 감소하였다. 7. 수술로 인한 얼굴폭의 변화는 무시할만한 것으로 판단되나 수술후 얼굴의 길이가 짧아져 상대적으로 얼굴의 폭이 넓어보일 수 있으므로 수술시 이에 대한 충분한 고려 및 환자에 대한 설명이 있어야 한다.로는 4-6세군 ($27.5\%$), 6-8세군 ($19.6\%$), 2-4세군 ($13.7\%$)이 $60\%$이상을 차지하여 초등학교 취학 전에 구순의 반흔을 제거하려 함을 알 수 있었다. 8. 비변형 교정수술시기로는 0-2세군 ($7.1\%$), 2-4세군 ($14.3\%$), 4-6세군 ($21.4\%$), 6-8세군 ($14.3\%$)으로 초등학교 취학이전이 $57.1\%$로서 최근의 조기 치료경향을 반영하는 것으로 보인다. 9. 인두피판술은 평균 6세에 시행되었으며, 수술 시행 시기별의 차이를 보이지 않고 고른 분포를

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.101-109
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• 2018

최근 가상 현실 및 증강 현실 기술의 발달로 다양한 형태의 기술이 제안되고 발전되고 있다. 특히 가상의 학습공간이나 가상의 건축 공간들을 위한 기술로서 원하는 형태의 그림을 그릴 수 있는 가상 드로잉 툴은 필수적인 요소 중 하나로 볼 수 있다. 기존의 래스터 기반 드로잉 알고리즘은 공간 이동이 잦은 가상 현실에서는 부적합 할 수 있는데, 가상 현실의 특성상 근접하거나 멀어지는 경우가 많기 때문이다. 본 논문에서는 연필 및 에어브러시의 물리적인 특성을 고려하여 실제 결과와 흡사하면서도 확대 및 축소에 강건한 가상의 드로잉 툴 렌더링 알고리즘을 제안한다. 캔버스로부터의 거리, 분사되는 잉크의 양, 움직이는 속도, 마찰력, 압력 등을 고려한다. 드로잉의 기본 단위는 정사각형 패치이며 각 패치는 슈도 랜덤값을 기반으로 하는 입자 형태의 이미지를 가진다. 이러한 입자 패치는 슈도 랜덤 식을 사용하고 매 프레임 마다 재 생성되기 때문에 확대 축소 시 깨짐 현상이 발생하지 않는다. 제안된 알고리즘은 2차원 환경 및 가상 현실 환경에 구현되었다. 2차원 환경은 안드로이드 기반 스마트폰에서 구현하였으며 가상 현실 환경은 언리얼 엔진 4를 사용하여 구현하였다. 구현 결과 확대 축소 시에도 이질감 없이 원래의 질감을 유지하는 렌더링 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권10호
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• pp.55-65
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• 2014

최근 토석류의 이동 메커니즘에 대한 연구와 거동 예측을 위한 해석 프로그램의 개발이 활발히 진행중이다. 하지만, 토석류를 유체이동으로 간주하는 기존의 프로그램들은 수치적인 안정성과 모델링 그리고 다양한 경계조건의 적용에 대한 제약이 있다. 본 연구에서는 토석류의 유동현상에 대한 연속방정식과 힘평형 방정식에 대하여 깊이적분을 수행하였다. 토체의 두께 h, x와 y 흐름방향의 평균속도 $\bar{u}$, $\bar{v}$를 주변수로 채택하여 흐름이 없는 해석영역에 대한 수치적인 안정성을 확보하였다. DG기법에 의한 가중행렬을 산정하고 유동방향을 고려한 불연속 시험함수를 이용하여 Petrov-Galerkin 수식화를 수행하였다. 그리고 토석류의 유체 및 토립자의 특성을 동시에 고려할 수 있는 역학적 구성모델을 제시하였다. 단일경사 사면에서 사면경사, 토사 유발량, 저면 마찰 저항이 토석류 흐름특성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 그리고 수치해석을 통하여 사면 하부에 설치된 제방의 영향을 분석하였다. 개발된 해석프로그램을 활용하여 토석류 발생예상 지역의 다양한 위험인자에 대한 평가를 수행하고, 피해를 최소화하기 위한 시설물의 설계방안을 제안할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국의류학회지
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• 제25권9호
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• pp.1661-1668
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• 2001

본고는 지뢰 방호복을 개발, 국산화하기 위해 먼저 방탄소재 구성방법에 관하여 실험한 결과이다. 기존의 여러 겹의 파라-아라미드(Para-aramid)나 단순히 파라-아라미드와 폴리 에틸렌 필름(Polyethlene film)을 조합한 소재구성과는 달리 케블라 파이버(Kevlar fiber)로 만들어진 펠트(felt)를 첨가하여 방탄원리 및 특성을 고려한 구성으로 방호복의 중량을 줄이면서 착용자로 하여금 유연성과 동작성을 향상시켜 임무수행과 안전성을 높일 수 있는 방호복을 개발하고자 하였다. 1) Para-aramid(내 충격열) + Flex-felt(충격 에너지 흡수) + Para-aramid(backface Polyethylene film(에너지 분산 극대)+Para-aramid(내 마찰열, backface순으로 소재를 배열함으로써 기존의 Para-aramed 36겹에 대하여 Para-aramid13겹, Polyethylene film 13겹, 그리고 펠트 1겹으로 동일한 방호성능을 얻었다. 2) 새로운 소재 구성 방법 에 의 한 방탄소재는 동일한 방호성능을 갖는 기존의 소재 구성 방법 에 따른 방탄소재 보다 중량에서 34-l9% ,더 가벼운 것으로 나타나 방호복 구성시 유연성이나 동작성에 유리 할 것으로 사료된다. 3) NIJ-STD-0101.03에서 의 Armor type II에 해당하는 시편 I의 방호한계속도로 구한 운동 에너지량은 154.4J Armor type III-A에 해 당하는 시편II의 방호한계속도로 구한 운동 에너지 량은 183.0J로 나타나 두 시편 모두 5m의 거리에서 M16Al지뢰의 0.032~0.044g사이 의 파편에 대해서 50%의 관통확률을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권10호
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• pp.973-978
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• 2010

본 논문에서는 유격을 고려한 항공기 전방 착륙 장치의 쉬미 현상을 연구하였다. 쉬미는 항공기의 이착륙 시 랜딩기어가 주행도중 측방향과 조향방향으로 진동에 놓이는 현상이다. 이 현상은 스트럿의 낮은 강성, 랜딩기어 내부의 마찰과 유격, 휠의 불균형이나 마모된 부품 등으로 인해 발생하며, 항공기의 안정성을 저하시킨다. 유격은 비선형 요소이기 때문에 기술 함수로 선형화 하여 주파수 영역에서 안정성해석을 수행하였고, 4차 Runge - Kutta를 이용하여 시간영역에서 안정성해석을 수행하였다. 본 연구에서는 수치적인 해석법을 통해 쉬미현상의 선형 동특성과 비선형 동특성을 조사하였다. 유격을 고려한 비선형 수치 해석결과, 선형 임계속도보다 낮은 속도에서 제한주기진동이 발생하는 등, 유격으로 인해 쉬미 안정성이 저감되는 결과를 관찰하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.142-142
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• 2016

무전해 니켈 도금은 산업기계 부품, 자동차 부품, 항공 및 전자 통신 부품 등에 이르기까지 산업 전반에서 폭넓게 사용되고 있다. 이는 무전해 니켈 도금 층이 우수한 균일성, 내마멸성, 내식성 등을 지녀 관련 연구가 지속적으로 활발하게 진행되어 왔기 때문이다. 특히, 최근에 이르기까지 도금 층이 얇고, 우수한 내마멸성 및 낮은 마찰계수를 활용한 무전해 니켈 도금은 산업현장에서 기계 부품들의 수명을 연장시키고, 그 성능을 개선시키는데 용이하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같이 무전해 니켈 도금 층의 우수한 특성을 활용하여 해수 부식과 캐비테이션-침식 복합 환경 하에 놓여 있는 금속 재료의 손상을 방지하고자 하였다. 이는 선박의 경우 최근 고속화, 대형화 추세에 따라 부품의 내구성 향상과 연비 효율성이 더욱 강조되고 있으며, 그에 따라 해수 속에서 고속 회전으로 더욱 가혹해진 캐비테이션 침식-부식 환경하에 놓인 선박의 프로펠러, 펌프 임펠러 및 케이싱 등의 금속재료 자체를 보호할 수 있는 고성능 재료의 개발이 요구되고 있기 때문이다. 또한 해양환경 하에서 무전해 니켈 도금 층에 대한 캐비테이션 침식 손상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 회주철 표면에 무전해 니켈 도금을 실시하여 캐비테이션 침식 손상을 방지하고자 하였다. 무전해 니켈 도금을 실시하기 전 도금 층을 균일하게 형성하기 위해 샌드 페이퍼 #1200까지 연마 후 알칼리 탈지 실시하고, 산세(10% HCl)와 수세를 순차적으로 실시하여 전처리하였다. 이후 무전해 니켈 도금은 황산니켈, 차아인산나트륨, 구연산, 아세트산나트륨 그리고 미량의 질산납으로 구성된 도금욕에서 pH 4-6, $80-90^{\circ}C$의 조건으로 실시하였으며, pH는 NaOH를 이용하여 조정하였다. 이렇게 제작된 무전해 니켈 도금 층에 대하여 천연 해수 속에서 ASTM-G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식실험을 통해 내구성을 평가하였다. 캐비테이션 실험 후에는 무게 감소량, 표면 손상깊이, 침식 손상 경향 등을 종합적으로 분석 비교하였다. 그 결과, 회주철에 대하여 무전해 니켈 도금을 실시할 경우 현저한 캐비테이션-침식 저항성 향상이 관찰되었다.