• Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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• v.1 no.3
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• pp.24-34
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• 2010

This paper analyzed the partial differential equations of laminated composite shells of revolution by using the finite difference method. The proof that numerical results are reasonable and accurate is obtained through converge ratio analysis and commercial program LUSAS for the structural analysis. The purpose of this study is to examine closely the engineering advantages and to analyze the structural behaviors of the anisotropic shells of revolution. Thus, the relevant reinforcement and most suitable arrangement of fiber to produce the highest strength are proposed through the numerical results according to a variety of parameter study. Namely, the distribution of displacements and stress resultants are analyzed according to the change of meridian's curvature, the ratio of height-width of shell, subtended angle, fiber angle, and so on. Using these distribution, the most suitable shell may be proposed to produce the highest strength. Also, the configuration of the entire laminated composite conical shells is analysed, and a variety of the design criterion of circular conical shell are proposed and studied in engineering view points.

• Composites Research
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• v.36 no.1
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• pp.48-52
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• 2023

Fiber-reinforced composites have anisotropic material properties, so the mechanical properties of composite structures can vary depending on the stacking sequence. Therefore, it is essential to design the proper stacking sequence of composite structures according to the functional requirements. However, depending on the manufacturing condition or the shape of the structure, there are many cases where the designed stacking angle is out of range, which can affect structural performance. Accordingly, it is important to analyze the stacking angle in order to confirm that the composite structure is correctly fabricated as designed. In this study, the stacking angle was predicted from real cross-sectional images of fiber-reinforced composites using convolutional neural network (CNN)-based deep learning. Carbon fiber-reinforced composite specimens with several stacking angles were fabricated and their cross-sections were photographed on a micro-scale using an optical microscope. The training was performed for a CNN-based deep learning model using the cross-sectional image data of the composite specimens. As a result, the stacking angle can be predicted from the actual cross-sectional image of the fiber-reinforced composite with high accuracy.

• Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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• 2002.03a
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• pp.435-442
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• 2002

본 연구에서는 사장교의 제어기법 개발을 위한 구조물로 제공되는 벤치마크(benchmark) 사장교에 대해 복합제어 기법을 적용하였다. 이 벤치마크 문제에서는 2003년 완공 예정으로 미국 Missouri 주에 건설 중인 Cape Girardeau 교를 대상 구조물로 고려하였다. Cape Girardeau 교는 New Madrid 지진구역에 위치하고, Mississippi 강을 횡단하는 주요 교량이라는 점 때문에 설계단계에서부터 내진 문제에 대하여 자세하게 고려되었다. 상세 설계도면을 기반으로 하여 교량의 전체적인 거동 특성을 정확하게 나타낼 수 있는 3차원 모델이 만들어졌고, 사장교의 제어 성능에 관련된 평가 기준이 수립되었다. 본 연구에서 사용한 복합제어 기법이란 지진하중으로 인해 구조물에 발생되는 하중을 줄이기 위한 수동제어 기법과 상판변위와 같은 구조물의 응답을 추가적으로 제어하기 위한 능동제어 기법이 결합된 제어방법이다. 수동제어 장치로는 현재 일반적으로 많이 사용되고 있는 납고무받침(lead rubber bearing)을 사용하였다. 능동제어 방법에는 $H_2$/LQG 제어 알고리듬(algorithm)을 사용하였다. 수치해석 결과 제안방법의 성능은 수동제어 방법에 비해 매우 효과적이며, 능동제어 방법에 비해서는 좀더 좋은 제어성능을 나타내었다. 또한, 복합제어 방법은 수동제어 부분 때문에 능동제어 방법에 비해 좀더 신뢰할 수 있는 제어 방법이다. 따라서 제안된 제어방법은 지진하중을 받는 사장교의 제어를 위해 효과적으로 사용될 수 있다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.8 no.2
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• pp.169-175
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• 2004

In this paper, the stability of cantilever composite laminated structures with open channel section is studied. This paper deals with the buckling behavior under the variation of the geometrical shape (length ratio, crank angle in the open channel section), the fiber reinforced angle, and so on in order to offer a effective and reliable design data. Also, sensitive analyses are carried out on the stability by the interaction of design factors. Based on this fact, the proper channel section and lamination scheme of composite material cantilever structures are considered in the engineering aspect.

• The magazine of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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• v.4 no.1
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• pp.9-13
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• 2013

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2000.04b
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• pp.3-24
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• 2000

이 글에는 문화사적으로 고려한 건설공학의 위치와 구조물의 제 5 기본 개념으로서의 복합재료 그리고 건설 재료로서의 섬유 복합재료의 대두는 역사적인 필연성에 의한 것임이 설명되어 있다. 여러 나라에서의 섬유 복합재료의 건설에 대한 응용 현황과 여러 학계의 움직임이 설명되고 앞으로의 연구방향이 간략하게 설명되어 있다.

• The magazine of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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• v.5 no.3
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• pp.38-52
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• 2014

도시주민생활에 없어서는 안 될 주요한 사회간접자본시설인 하수도, 하수도처리시설 등의 콘크리트 구조물에 대한 부식열화는 현재 세계 각국에서 급속히 진행되고 있다. 콘크리트 구조물은 반영구적인 것으로 인식하고 있다. 그러나 각종 열화 인자에 의해 구조물의 사용수명은 급속히 단축된다. 하수시설 내에서는 황산이외에도 다양한 염류에 의하여 콘크리트구조물이 부식될 가능성이 있지만 황산에 의한 부식이 가장 대상범위가 넓고 부식속도가 빠르기 때문에 부식현상이 발견되면 급속하고 적절한 대응조치가 필요하다. 열화예측결과 및 구조물의 공용연수를 감안한 신뢰성이 높은 공법의 도입이 필요하며 이러한 조건에 적합한 유기재료와 무기재료의 복합 특성을 발휘하는 갱생공법에 사용되는 주요 소재의 실험적 특성에 관하여 고찰하였다. 그 결과 경질염화비닐(이하 프로파일)은 내외수압 저항성에서 3분간 $1kgf/cm^2$의 압력에도 누수 및 압력의 이동이 없었으며 약품침지에 따른 중량변화량이 $0.2mg/cm^2$이하로 산에 대한 변화량은 거의 없었다. 주입재인 모르타르의 산성에 대한 저항성은 일반 콘크리트에 비해 우수하였으며 기존 모르타르에 비해 비확선성 또한 우수하였다. 장거리압송시험은 200m까지 안정적인 압송이 가능하여 이 기술에 필요한 요구 성능을 확보한 것으로 나타났다.

• Computational Structural Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.15-26
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• 1996

항공기용 복합재료는 여전히 많은 응용의 여지를 갖고 있으나 또한 시급히 해결하여야 할 많은 기술적인 문제점을 갖고 있다. 즉 복합재료 항공기용 구조물은 반드시 인증 절차를 밟아야 실제 항공기에 장착/판매될 수 있는데 수치해석 기법에 의한 구조해석을 거친 기본/상세 설계과정과 성형 제작된 실물 구조물에 대해 가혹환경 조건하(95% 상대습도, 70.deg. C 온도에서 30일간의 방치)에서 설계에서 제시한 최대 하중의 150%를 견디어야 하는 까다로운 full-scale testing 및 각종 복합재료관련 coupon test(표 7 참조)들을 수행하여야 한다. 이와 같은 기술적인 문제점들은 향후 연구결과에 따라 충분히 극복할 수 있으나 이와 더불어 현재 각각의 항공기 제작사가 보유하고 있는 material specification, design manual, process standard 등의 규격이 전세계적으로 통일될 수 있는 제도적인 보완이 뒷받침 된다면 복합재료의 응용도 훨씬 앞당겨질 수 있을 것으로 예상된다.

• Composites Research
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• v.30 no.2
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• pp.126-131
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• 2017

For structural health monitoring of a complex shaped structure a new sensor that can compensate for the drawbacks of the current sensors such as brittleness is needed and the sensor should be highly flexible and durable. In this study a textile sensor made of polyvinylidene fluoride trifluoroethylene (PVDF-TrFE) which is a type of electroactive polymer was fabricated. And the textile sensors were applied to a complex shaped structure (an egg-box panel made of carbon/epoxy composite) for checking their feasibility of structural health monitoring. To correlate the collapse response with failure mechanisms of the structure the multiply-interrupted compressive test was carried out. During the test, the textile sensors succeeded to prove their applicability for damage detection (crack initiation) by generating electric voltages (0.05 V-0.25 V) in the real time.

• Composites Research
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• v.17 no.4
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• pp.18-24
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• 2004

In this paper, active shape control of composite structures actuated by shape memory alloy (SMA) wires is presented. The thermo-mechanical behaviors of SMA wires were experimentally measured. Hybrid composite structures were established by attaching SMA actuators on the surfaces of graphite/epoxy composite beams using bolt-joint connectors. SMA actuators were activated by phase transformation, which induced by temperature rising over austenite finish temperature. In this paper, electrical resistive heating was applied to the hybrid composite structures to activate the SMA actuators. For (aster and more accurate shape/deflection control of the hybrid composite structure, PID feedback controller was designed from numerical simulations and experimentally applied to the SMA actuators.