• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.604-613
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• 2018

전 세계적으로 철도의 노후화 및 고속화 등으로 인한 열차탈선사고가 증가하고 있으며, 그로인한 인적 물적 피해가 증가하고 있는 실정이다. 특히 철도교량의 경우에는 가드레일 또는 방호벽 등을 설치하고 있으나, 이는 탈선열차차량(train body level)이 방호벽과 충돌함으로써 열차의 탈선운동을 억제하여 정지시키는데 목적이 있다. 이와 같은 차량에 의한 탈선방호는 인명피해 위험성 및 2차 피해발생 가능성이 높다. 그러므로 본 연구에서는 주행레일 사이에 일탈방호시설물(DCP, Derailment Containment Provision)을 설치하여, 차륜 또는 차축(wheel/bogie level)에서 탈선열차를 방호할 수 있는 시설물을 개발하였다. 또한, 기존 철도교량의 일탈방호성능을 확보할 수 있도록 DCP의 급속시공이 가능하도록 설계하였으며, 방호벽에 작용하는 충돌하중과 급곡선부에서의 관성력을 감소시킴으로써 일탈된 열차가 교량 밖으로의 전도 낙하방지 및 반대편 선로의 침입하는 것을 최소화 하고자 하였다. 본 논문에서는 LS-Dyna을 이용하여, 설계한 DCP의 열차 충돌위치 및 콘크리트 궤도 접합조건에 따른 거동에 대하여 해석적으로 변수연구를 수행하였다. 특히 접합조건은 접합재료의 물성치에 따라 끊어짐을 모사하는 Tiebreak contact과 완전 부착되었다고 가정하는 Perfect bond contact으로 나눠 해석적으로 검토하였다. DCP의 변위, 앵커 및 콘크리트의 응력, 변형률을 확인한 결과 Tiebreak contact이 실제 충돌하중에 대한 거동을 보다 유사하게 모사하는 것으로 판단하였다. 또한, 충돌위치에 따른 변위는 접합구간에서 가장 큰 변형이 발생하였으며, DCP 블록의 중앙에 충돌이 가해질 경우, 충돌하중이 가해지는 DCP 배면에서 휨 파괴가 발생하였다. 본 연구에서 수행한 충돌해석은 실제 충돌실험의 어려움에 의해 사전적으로 해석을 수행하였으며, 이를 바탕으로 DCP 앵커 설계변경은 필요할 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.499-506
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• 2011

본 연구에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 복합소재 교량용 방호울타리의 성능을 분석하였다. 복합소재 방호울타리는 SB4등급을 선정하였다. 복합소재의 적층을 고려하기 위해 LS-DYNA에서 제공하는 재료모델 MAT58을 사용하였다. 복합소재는 섬유와 수지의 종류 및 섬유의 방향에 따라 성능이 상이하다. 수지는 폴리우레탄, 섬유는 유리섬유를 사용하였다. 본 논문에서는 섬유의 방향성이 다른 3가지 적층 설계안에 대해서 충돌 시뮬레이션을 수행하여 성능을 비교 평가하였다. 실차충돌 실무 업무편람에 따라 구조적 강도성능, 탑승자 보호성능, 충돌 후 차량의 거동, 가드레일의 비산에 대한 성능 평가를 실시하였다. 그 결과 적층 설계의 횡 방향 섬유의 양이 많아질수록 충돌 시뮬레이션에서 더 좋은 성능을 나타내었다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2002년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.359-364
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• 2002

산업안전 보건법에서 유해ㆍ위험한 작업을 필요로 하거나 동력에 의하여 작동하는 기계기구로서 유해ㆍ위험방지를 위해 방호조치가 필요한 기계기구 및 설비에 대하여는 방호장치의 설치를 의무화하고 있고 근로자의 안전을 위하여 작업상 필요한 보호구에 대해서는 신규, 수거, 부분검정을 통해 성능검정을 받도록 하는 검정제도를 의무화하고 있다. 그리고 선반, 컨베이어 등과 같은 산업용 기계류나 해외에서 안전인증획득을 목표로 하는 제품 및 재해예방에 기여할 수 있다고 인정되는 제품 등에 대하여 제품의 구조ㆍ성능 그리고 재료의 안전성에 대한 심사ㆍ시험 및 검사 등을 통하여 안전증표의 사용을 인증할 수 있도록 산업안전보건법 제34조 2항 등에서 검사 검정과 같이 의무화하는 것은 아니지만 다소 강제성의 경향을 갖도록 규정하고 있다.

• Composites Research
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• 제22권4호
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• pp.50-53
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• 2009

이 논문은 주로 방탄재료 중에서 세라믹재료를 바탕으로 한 개인용 방호장비와 헬리콥터용 방탄장비 등 재료의 무게가 중요한 부위에 사용되어지는 재료에 대하여 서술하였다. 세라믹 방탄재료는 원자번호가 작은 보론이 4개원자가 포함되어있고 탄소원자가 1개 들어있는 화합물인 $B_4C$를 근간으로한 재료이기 때문에 무게가 굉장히 적게 나간다. 그러나 이 재료는 용융옹도가 높아 높은 온도에서 소결되어야하고, 소결말도가 높아야 제대로 물성이 나오기 때문에 잘 소결할 수 있도록 하기 위하여 소결조제를 사용하던지 일축 가압소결을 하던지 분말사이즈를 조절하여 쉽게 소결하는 방법을 사용하던지 하여 제품을 만든다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권3호
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• pp.261-272
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• 2023

본 연구는 현재 늘어나고 있는 수소 충전소 및 ESS 시설 등에서 예상치 못한 사고로 발생할 수 있는 폭발 위험과 이로 인한 구조물 방호 기술의 중요성에 초점을 맞추고 있다. 시멘트 복합체의 보강 방법에 따른 내충격 특성을 평가하여 구조물의 방호 설계를 위한 기초 데이터를 제시하였다. 실험결과 가장 기본적 구조재료인 철근콘크리트는 내충격 성능에 미치는 보강효과가 무근 콘크리트에 비해 약 20% 향상되는 것으로 나타났으며, 고속충격과 같은 빠른 하중에 대해서는 국부적 보강보다는 섬유와 같이 매트릭스 전체를 보강하는 방법이 효과적인 것으로 확인되었다.

• Composites Research
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• 제24권2호
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• pp.46-50
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• 2011

이 논문은 전투차량의 주 장갑재료로 사용되는 금속장갑재료의 개발현황 및 방탄성능에 영향을 미치는 조직학적 요인들을 중심으로 방탄성 향상을 위한 요소기술을 살펴보고, 향후 금속장갑재의 발전전망에 대하여 서술하였다. 금속장갑재는 요구되는 방호특성에 따라 사용되는 합금계가 다르지만 강도와 인성을 최적화하여 위협 탄에 대한 관통저항성 및 취성파단에 대한 저항성을 극대화하는 것이 필요하며, 이를 위해서는 금속재료의 방탄조건에서 특정적으로 나타나는 단열전단현상을 이해하고 적절히 제어하는 기술이 요구된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권12호
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• pp.126-134
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• 2003

In order to investigate the effect of surface treatment in Aluminium alloy and Titanium alloy which are used to armor material during ballistic impact, a ballistic testing was conducted. Anodizing was used to achieve higher surface hardness of Aluminium alloy and Iron plating in PVD(Physical Vapor Deposition) method was used to achieve higher surface hardness of Titanium alloy. Surface hardness test were conducted using a Micro victor's hardness tester. Ballistic resistance of these materials was measured by protection ballistic limit(V-50), a statical velocity with 50% probability penetration. Fracture behaviors and ballistic tolerance, described by penetration modes, are respectfully observed from the results of V-50 test and Projectile Through Plates (PTP) test at velocities greater than V-50. PTP tests were conducted with 0$^{\circ}$obliquity at room temperature using 5.56mm ball projectile. V-50 tests were conducted with 0$^{\circ}$obliquity at room temperature with projectiles that were able to achieve near or complete penetration during PTP tests. Surface hardness, resistance to penetration. and penetration modes of surface treated alloy laminates are compared to those of surface non-treated alloy laminates. A high speed photography was used to analyze the dynamic perforation phenomena of the test materials.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권4호
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• pp.553-559
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• 2013

We make several membranes with multilayer structure and characterize protective performance in various ways. Multilayer membrane is composed of shell fabric, support membrane, functional polymer membrane and liner fabric. In this research, we apply cellulose acetate derivatives as base polymer in functional polymer membrane and characterize water resistance, water vapor permeation, protective performance against DMMP and aerosol. Test results show that cellulose based polymer with polyethyleneimine possess performance with good water vapor permeation and excellent protective capability against DMMP equivalent to Saratoga type's protective suits. Also, these materials possess aerosol protective performance and water resistance.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.273-278
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• 2003

Recently, high-performance hybrid composite materials have been used for various industrial fields because of their superior high strength, high stiffness and lower weight. In this study, manufactured hybrid composite materials are composed of two parts. One is hard-anodized Al5083-O alloy as a face material and the other is high strength aramid fiber ($Twaron^{(R)}$ CT709) laminates as a back-up material. Resistance to penetration is determined by protection ballistic limit($V_{50}$, a static velocity with 50% probability for complete penetration) test method. $V_{50}$ tests with $0^{\circ}$obliquity at room temperature were conducted with 5.56mm ball projectiles that were able to achieve near or complete penetration during high velocity impact tests.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1378-1381
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• 2003

Recently, high-performance composite materials have been used for various industrial fields because of their superior high strength, high stiffness and lower weight. In this study, manufactured fiber reinforced metal laminate materials are composed of two parts. One is hard-anodized A15083-O alloy as a face material and the other is high strength aramid fiber (Twaron CT709) and polyethylene fiber(Dyneema HB25) laminates as a back-up material. Resistance to penetration is determined by protection ballistic limit(V$\sub$50/, a static velocity with 50% probability for complete penetration) test method. V$\sub$50/ tests with 0$^{\circ}$ obliquity at room temperature were conducted with 5.56mm ball projectiles that were able to achieve near or complete penetration during high velocity impact tests.