• 지질공학
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• 제4권2호
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• pp.139-151
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• 1994

암반은 서로 다른 입자 및 미소크랙과 같은 미소구조의 개별요소로 구성되어 있다. 이러한 미소구조에 대한 연구는 대심도 지하공간개발과 관련된 지질공학 및 토목공학분야등에 있어서의 관심이 증대되고 있다. 따라서, 단순한 연속체역학에 의한 접근보다는 구성입자들에 대한 역학적성질 및 개별구조요소등이 고려되어야 할 것이다. 그러나, 단순한 유크리드 공간에서 아들 구조를 표현하기는 매우 어렵다. 그래서 Mandelbrot에 의해 자연에 있어서 규칙성이 거의 없는 물체를 정량적으로 표현하기위한 Fractal이론이 개발되었다. 본 연구에는, 크랙의 진전과 응력의 관계를 평가하기위해 미소구조의 기하학적 성질이 Fractal차원에 의해 계산되었다. 암반의 역학적 성질을 평가함에 있어 그 구조의 복잡성을 Fractal이론에 의해 단순화 및 수치화시켜 균질화이론에 적용시키므로서 그 평가를 보다 용이하고 효과적으로 할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권4호통권70호
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• pp.453-458
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• 2005

본 논문은 연속체역학에서의 탄소성모델을 그대로 재현할 수 있는 미소구조모델에 관해서 연구하였다. 물체를 일정크기를 지닌 입자와 그 입자들을 연결하는 선형 스프링으로 모델링한 Doublet Mechanics를 기본이론으로 하여 이를 소성 영역으로 확장하였다. 그 결과로 가장 단순한 가정을 하였을 경우 미소모델과 연속체모델이 정확히 일대일 대응을 하는 것을 보였다. 2차원 평면응력문제에 대한 예제를 통해 미소변형률과 미소응력을 계산하였고 그 결과로 거동에 대해 분석하여 이 모델의 유효성을 입증하였다.

• 유변학
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• 제4권1호
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• pp.25-34
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• 1992

저속으로 낙하하는 원통형 미소체의 유체역학적 거동에 대하여 점탄성 유체의 비 뉴우튼 성질의 영향에 관해서 연구가 수행되었다. 원통형 미소체의 직경 및 직경에 대한 길 이의 비 (Aspect Ratio)의 영향에 관해서도 또한 고찰하였으며 본 실험에서는 뉴우튼 유체 로서 99.5%의 글리세린용액과 점탄성 유체로서 1,000 wppm 의 polyacyla-mide(Separan AP-273) 수용액이 각각 사용되었다. 낙하하는 미소체의 Aspect Ratio가 증가할수록 무차원 최종속도는 뉴우튼 유체내에서 보다 점탄성 유체내에서 그증가속도가 더욱 커짐을 보였다. 뉴우튼 유체 내에서 낙하하는 원통형 미소체의 마찰저항 계수는 실험데이타로부터 계산된 값과 이론치가 비교적 잘일치하나 점탄성 유체에 관한 마찰저항 계수는 본 실험의 결과치와 무한히 긴 원통형 미소체에 대한 기존연구의 이론값과는 상당한 차이가 있음을 알수 있었 다, 이는 점탄성 유체내에서 수직으로 낙하하는 원통형 미소체의 저항계수가 k(즉 용기의 직경에 대한 미소체 직경의 비), power-law index 레이놀즈수 뿐아니라 aspect ratio를 포함 하는 새로운 관계식이 도출되어야 함을 분명히 보여주고 있다.

• 자원환경지질
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• 제27권5호
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• pp.499-505
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• 1994

기존 미소결함에서의 국소적 응력집중은 새로운 미시적 손상의 원인이 되고, 이러한 미시적 손상은 또한 거시적 손상으로 발달하게 된다. 이들 미시적 손상에서 거시적 손상으로의 바달은 그 암석 및 암반의 변형특성으로 나타난다. 지금까지 응력하에서의 미소크랙의 거동에 대한 연구는 많이 되어왔으나, 실제암석의 파괴전 상태에서 미소크랙거동에 대한 역학적 해석은 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 새로이 개발한 시험장치에 의한 정밀한 관찰로 손상 발달에 대한 이해를 더하였으며, 수학적 균질화 이론에 의해 수치해석 함으로서 그 역학성을 검토하였다.

• 기계저널
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• 제29권3호
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• pp.253-260
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• 1989

본 글에서는 다공질재료의 구성방정식의 개발을 위한 이론적 접근방법을 논하고자 한다. 여기서 부분적으로는 미소역학적인 중공구형 모델을 사용하고, 또 부분적으로는 경험적 방법 또는 현 상학적 방법들을 사용한다.

• 기계저널
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• 제30권3호
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• pp.246-251
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• 1990

마이크로폴라 탄성이론은 다른 마이크로연속체(microcontinuum) 이론에 비해 적용이 간단하며, 실제 많은 물리적인 현상을 규명하는 데 다양하게 이용할 수 있다. 특히 고전 탄성이론에 의해 적절하게 해결될 수 없는 덤벨(dumbell) 분자로 이루어진 물체, 액체 결정체(liquid crystals), 과립상(granular)의 분자로 구성된 물체와 복합 섬유재료(composite fibrous materials) 등은 마 이크로폴라 탄성이론에 의해 잘 해결될 수 있다. 또한 마이크로폴라 탄성이론은 고체 내에서의 파의 전파(propagation)와 분산(dispersion), 구멍 주위의 응력집중과 외부 하중을 받는 물체에 있어 균열끝에서의 응력 분포 등의 고체역학 문제들은 물론이고, 경계층(boundary layer), 난 류(turbulence), 유체 유동의 불안정(instability)과 표면장력 현상 등의 유체역학에서의 복잡한 문제들을 해결하는 데에도 이용할 수 있다. 마이크로폴라 탄성이론은 고전 탄성이론에 비해 상 대적으로 새롭고 미개척 분야이긴 하지만 이론의 기반이 확고하기 때문에 앞으로의 회전응력 측정장치의 개발을 통해 미소구조의 영향을 고려해야 하는 많은 문제들을 해결하는데 큰 기여를 할 것으로 전망된다.

• 동력기계공학회지
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• 제15권6호
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• pp.47-52
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• 2011

In this study, an accurate 2-noded hybrid-mixed element for continuous fiber-reinforced laminated beams is newly proposed. The present element including the effect of shear deformation is based on Hellinger-Reissner variational principle, and introduces additional consistent node less degrees for displacement field interpolation in order to enhance the numerical performance. The micromechanical and lamination theory are employed in the finite element description to consider the effects of the laminate stacking sequences, material orthotropy, and fiber volume fraction, etc. The element stiffness matrix can be explicitly derived through the stationary condition and static condensation using Mathematica program. Several numerical examples confirm the accuracy of the present hybrid-mixed element and also show in detail the effects of the continuous fiber volume fraction, stacking sequences and boundary condition on the bending behavior of laminated beams.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.71-82
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• 2001

불포화토에 있어서 함수상태는 지반이 건조할수록 수축하고 습윤상태로 진행할수록 파괴에 이르게 하는 추가적인 입자간 응력을 발생시키며, 이러한 간극수와 흙입자 사이에 발생하는 현상을 규명하기 위해서는 정확한 모형화가 필요하다. 흙입자와 간극수 사이의 상호작용에서 흡입유발 유효응력(suction-induced effective stress)을 규명하기 위해 정규모형(regular packing)과 임의모형(random packing)이 적용될 수 있다. 최근의 연구결과에 따르면 흙은 흡입유발 유효응력과 밀접한 관계가 있으며, 흙의 비등방텐서(anisotropic tensor)를 구하기 위해 적용된 ALTERNAT 모델을 이용하여 구조텐서(fabric tensor)를 개략적으로 정의할 수 있다. Thornton의 임의모형 시뮬레이션은 구조텐서에 상응하는 파괴응력 상태를 포함하고 있으며, 미소역학 시뮬레이션을 통하여 구조텐서를 구하였다. 본 연구에서는 상기에 언급된 구형의 흙입자 모형에 대한 이론적 고찰이 수행되었고, ALTERNAT 모델을 적용한 간단한 비등방텐서의 결과를 구조텐서와 비교하였다. 본 연구결과 비등방텐서는 미소역학 시뮬레이션에 의한 구조텐서에 비해 약 20~40%정도 큰 값을 나타내었다.

• Composites Research
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• 제19권4호
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• pp.1-6
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• 2006

PSF/AS4 복합재 적층구조의 가속노화가 피로강도에 미치는 영향을 변분이론을 이용한 에너지 발산율(energy release rate) 분석을 이용하여 연구하였다. 변분이론 분석은 수지미소균열에 대한 파괴역학을 해석하는데 사용되어 왔으며 이 논문에서는 피로하중 하에서 가속노화 시간에 따르는 파괴인성이 어떻게 변하는가를 설명하였다. 수정된 Paris 법칙에 의한 선도는 각 재료마다. 미소균열이 형성되는 특성을 나타낸다. PSF/AS4 $[0/902]_s$ 적층구조가 60일 동안 유리천이온도에 근거를 두고 세분한 4개의 각기 다른 온도로 가속노화를 하였다. 모든 온도에서 파괴인성은 가속노화 시간에 따라 감소하였다. 높은 온도에서의 파괴인성의 감소는 낮은 온도에서의 감소보다 빠르게 진전되었다. 가속노화가 피로강도에 미치는 영향을 파악하기 위해 유리 천이온도인 섭씨 180도에 가까운 170도에서 60일 동안 노화한 것과 노화하지 않은 것을 비교하였다. 노화된 시편에 대하여 파괴인성의 변화(${\Delta}G_m$)가 낮은 값에서 미소균열이 형성되는 것을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제18권4호
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• pp.127-130
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• 2008

본 논문에서는 수 백 나노미터 크기의 자성 소자에서 존재하는 강자기 소용돌이 구조의 운동에 대한 이론을 제시한다. LLG 방정식으로부터 유도된 운동방정식, 즉 Thiele 방정식에 그 이후 밝혀진 이론적 결과들을 도입하여 강자기 소용돌이의 감쇠 단조화 운동방정식을 도출하였다. 이러한 운동방정식으로부터 감쇠 단조화 운동의 고유 진동수와 감쇠 상수를 나타내는 수식을 유도하였으며, 유도된 수식을 micromagnetic 시늉 실험을 통하여 검증하였다.