• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.140-146
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• 2020

본 논문은 차량에 사용되는 파티션 패널을 기존의 알루미늄 소재에서 Carbon Fiber Reinforced Plastics(CFRP)로 소재를 변경하여 경량화 가능성을 확인하는 것을 목적으로 한다. 복합재 제작에는 3가지 방법의 직조 방법(평직, 능직, 주자직)이 사용되었고, 복합재 시편을 제작하고 시험을 수행하여 물성을 도출하였다. 이를 통해 비틀림 조건에 대한 복합재 파티션 패널 해석 모델을 구성하고, Tsai-Hill 파손 기준에 따라 구조적 안정성과 시스템 강성을 평가하였다. 섬유 배향 각도와 적층 순서에 대한 설계변수를 통해, 진화론적 알고리즘을 수행하였고, 그 결과로 최적의 복합재 파티션 패널을 설계하였다. 또한, 강도 및 비강성에 대한 구조해석 결과를 기존의 알루미늄 파티션 패널과 복합재 파티션 패널를 비교하여, 경량화 가능성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.353-359
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• 2010

최근 환경문제로 인한 차량의 연료절감이 중요해지면서 수송산업에서도 대형 수송기계의 경량설계에 대한 필요성이 지속적으로 커지고 있다. 본 연구에서는, 고강도강으로 대체된 대형 평판 트레일러 프레임의 경량모델을 개발하기 위하여 구조해석을 수행하였다. 이를 위하여, 트레일러 프레임의 주요 설계변수들을 선정하고 다구찌 기법을 적용하여 응력, 처짐량 그리고 비틀림 강성에 대하여 최적화된 결과를 도출하였다. 또한, 도출된 경량설계안의 타당성을 검토하기 위하여 시작품을 제작하여 실제 내구시험을 수행하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.99-105
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• 2022

본 논문은 3-방향 직물 복합재료의 대표 단위 셀의 모델링 방법에 대해 검증하여 붐 구조물의 기계적 특성에 대해 연구하였다. 대표 단위 셀의 모델링에는 빔 요소에 주기적 경계 조건을 이용하여 인장, 전단, 굽힘, 비틀림의 거동을 모사한 해석을 통해 ABD 행렬을 구했다. 유한 요소 프로그램을 통한 인장 해석과 만능재료 시험기를 이용한 실험 결과를 비교하여 ABD 행렬을 검증하였다. 3-방향 직물 복합재료 붐 구조물의 기계적 특성을 굽힘 해석과 실험을 통해 확인하였다. 이를 통해 3-방향 직물 복합재료를 이용한 구조물 거동 특성을 확인하고자 한다.

• 대한치과교정학회지
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• 제26권2호
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• pp.175-186
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• 1996

본 연구의 목적은 기계적 및 열적피로가 전단결합강도에 미치는 영향을 알아보기위한 것이다. 3종의 비반죽형 접착제(Ortho-one, $MonoLok^2,\;System\;1^+$)로 mesh형의 금속 브라켓(Ormesh)을 교정목적으로 발거된 소구치의 법랑질면을 평탄하게 한 후 부착하고 100만회의 반복비틀림과 1,000회의 thermocycling을 가하였다. 그 후 Instron을 이용하여 전단결합강도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 접착제의 Knoop 경도치는 thermocycling 전에는 $Monolok^2$가 $64.03kg/mm^2$으로 가장 크고, $System\;1^+$가 $31.60kg/mm^2$으로 가장 작았으며, thermocycling 후에도 $Monolok^2$가 $38.08kg/mm^2$로 가장 크고 $System\;1^+$가 $20.87kg/mm^2$로 가장 작았다. thermocycling 전후 비교시 Ortho-one, $Monolok^2,\;System\;1^+$ 모두에서 유의한 감소를 보였다(P<0.01). 2. 정적 시험군의 전단결합강도는 세 군 간에 유의한 차를 보이지 않았다(P>0.01). 3. 1,000회의 thermocycling 후의 전단결합강도는 $Monolok^2$ 군이 19.34MPa로 가장크고 Ortho-one 군이 13.66MPa로 가장 작게 나타났으며, thermocycling 전과 비교시 Ortho-one 군(P<0.01), $System\;1^+$군(P<0.05) 에서 유의 한 감소를 보였다. 4. 100만회의 반복 비틀림을 가한 후의 전단결합강도는 세 군에서 유사하였으며, 피로시험전과 비교시 세 군 모두 유의한 감소를 보이지 않았다(P>0.01). 5. 접착계면의 파절양상은 모든 군에서 실험조건에 관계없이 주로 브라켓/레진 계면에서 나타났다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.160-168
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• 2003

우리나라의 경우 대부분의 가공 송전선은 산간지역에 가설되어 있다. 산간지역에 산불이 발생할 경우에 불길 속에 노출되었거나 인근에 있는 송전선로의 아연도금 강선 및 알루미늄 연선은 산불의 화염과 높은 온도에 의하여 열화될 것이다. 열화(deterioration)는 전선의 재질, 제조방법 및 가설상태와 선로의 노출환경 등 매우 다양한 요소들의 상호작용에 의하여 진행된다. 일반적으로 산불에 의한 도체의 특성은 정확한 산불의 모델링과 그 영향을 알 수 있어야 해석이 가능하지만, 송전선로에 대한 산볼 모형이 연구된 실적이 많지 않으며, 실제 산불에 노출되었던 시료에 대한 분석이 이루어진 적이 없는 실정이다. 본 논문에서는 산불로 인한 전선의 열화특성을 모의 하기 위하여 건전전선에 인공화염장치를 이용하여 일정 시 간 간격으로 화염을 가하는 실험을 하였다. 그 결과분석 항목으로 도체의 인장강도 및 비틀림 시험을 수행하였다. 또한, 포항지역에 가설되어 운전중이던 ACSR 480[$\textrm{mm}^2$]가 산불로 인하여 철거된 관계로 이 전선을 수거후 시료로 채택하여 기계적 특성 시험을 시행하여 그 분석결과와 인공화염장치를 이용한 실험결과를 비교$.$분석하였다. 이 두 개의 분석자료를 이용하여 향후 산불에 의하여 열화된 전선의 상태를 예측할 수 있는 데이터베이스를 만들어 산불로 인한 ACSR 전선의 수명 진단에 필요한 자료를 제공하고자 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.653-666
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• 2012

본 연구는 터널의 단면변화구간에서 발생한 손상 미케니즘에 대하여 이루어졌다. 이를 위해 단면변화 구간을 대상으로 다양한 현장조사 및 시험을 실시하였으며, 이를 바탕으로 2차원 및 3차원 수치해석을 수행하였다. 현장조사 및 시험 결과, 슬래브 손상에 대한 직접적인 원인을 찾을 수 없었으며, 2차원 수치해석을 수행한 결과 기준 안전율(1.0)을 만족하는 것으로 분석되었다. 추가로 수행한 3차원 수치해석 결과, 기둥 간격의 변화에 따라 슬래브 휨응력 변화를 전달시키지 못해 손상이 발생한 것으로 분석되었다. 보강을 위해 터널내 기둥을 추가하는 방안을 적용하였으며 그 결과, 상부 슬래브 비틀림 형상이 완화되어 보강 효과를 확인할 수 있었다. 단면 변화 구간의 경우 2차원 뿐만 아니라, 3차원으로 영향범위를 고려하여 설계에 반영한다면, 합리적이고 안정적으로 건설 및 유지관리가 가능할 것으로 판단된다. 추후에는 개착터널내 단면변화 구간에서 구조물에 영향을 최소화할 수 있는 보강방안에 대해 연구를 계속하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.74-79
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• 2019

군용차량은 별도의 발전기 장착공간을 마련하지 않고 엔진과 연결되어 발전하는 엔진일체형 직렬 하이브리드 발전기를 통해 전력을 생산한다. 그러나 발전기와 엔진 간 연결 방식이 가지는 기계적 특성에 따라 내부 방청 및 윤활용 그리스가 비산하여 산화철이 발생했다. 산화철이 시동기에 고착되어 시동성능이 저하되고 기어마모에 따른 레틀 소음이 증대되는 문제가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 엔진의 연결 스플라인 재질 및 표면처리를 개선하고 형상을 그리스 밀봉형으로 변경하여 내부의 산화철 발생을 방지하였다. 축계를 구성하는 발전기 연결기의 형상이 변경됨에 따라 비틀림 내구 시험을 통해 구조의 건전성을 확인하였다. 또한 실차 부하시험을 통하여 내부 부식 없이 목표한 내구수명 동안 부식이 발생하지 않음을 검증하였다. 그리스 비산 방지구조가 실제로 산화철의 발생을 억제함으로써 발전기에서 발생하는 소음을 감소시키는지 확인할 수 있었다. 본 논문은 엔진과 변속기 사이에 장착하는 직렬 하이브리드 발전기에서 발생하는 배부 부식을 방지하여 시동기의 성능저하 현상과 소음 발생 현상에 대한 근본적인 해결방안을 제시하였다고 할 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.59-69
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• 2006

본 연구에서는 보 플랜지 절취형 (Reduced Beam Section, RBS) 철골모멘트접합부의 실험결과를 기초로 패널존의 적정강도를 제시하고자 하였다. RBS 충분한 실험자료가 보고 되어 있음에도 불구하고, 패널존의 적정강도 범위가 아직 제시된 바가 없다. 본 연구 및 다른 연구자의 실험결과에 의할 때, 패널존은 보 플랜지 그루브 용접부에 유해한 영향을 미치지 않고 0.01 radian의 소성회전각을 무난하게 발휘할 수 있음이 확인되었다. 또한 이 정도 크기의 패널존 소성변형을 허용하면 강한 패널존 시험체에 비해 횡비틀림 좌굴의 진폭이 절반 정도로 감소하였다. 이러한 실험적 관측을 토대로 RBS접합부의 소성변형능력을 향상시킴과 동시에 보의 소성힌지에 발생하는 좌굴의 크기를 줄일 수 있는 균형 패널존에 대한 강도 기준을 제안하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권4호
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• pp.250-256
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• 2013

암석의 강도 및 건전성 평가에 있어 전단파를 사용하는 것이 압축파에 비해 높은 신뢰성과 정확도를 제공한다. 암편의 $V_S$ 도출을 위해 양단자유공진주기법을 수행할 시 비틀림파에 의한 공진주파수를 구분해야 하나 쉽지 않은 상황이 자주 발생한다. 또한, 초음파속도기법에서는 P파에 비해 S파 도달 시점이 모호하여 암편의 $V_S$를 객관적으로 산출하는 것이 쉽지 않다. 반면에 초음파 속도법을 통해서는 $V_P$ 값을, 양단자유공진주기법을 통해서는 $V_L$ 값을 안정적으로 획득할 수 있는데 탄성계수간의 관계식을 이용하여 포아송비를 계산할 수 있게 되며 $V_S$ 값을 산출할 수 있다. 알루미늄, 모노캐스트 등 다른 재질과 다른 길이를 가지는 모형 시편을 이용하여 검증 실험을 수행하였고 국내 여러 지역에서 채취한 암석시편에 대해서 제안된 방법을 적용하여 본 결과 제안된 방법의 유용함을 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.543-551
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• 2015

급속경화궤도는 자갈궤도를 콘크리트궤도로 개량하는 공법으로서 야간 차단시간에 공사가 이루어지기 때문에 시공속도를 충분히 확보하는 것이 중요하다. 시공시간의 대부분은 자갈을 철거하고 재포설하는 과정에 소요되는데 도상자갈을 교체하지 않는 무교환방식이 적용 가능하다면, 시공시간 및 공사비를 대폭적으로 절감할 수 있다. 본 논문에서는 도상자갈 무교환방식의 급속경화궤도공법을 개발하기 위하여 침투성이 매우 높은 대체 충전재를 제시하고 재료의 공극조건을 고려하여 층별로 분리주입하는 시공방식을 도입하였다. 분리주입은 공극률이 높은 상부도상층과 공극률이 낮은 하부 혼입층에 최적화된 재료를 분리 주입하여 필요한 소요강도를 확보할 수 있다. 이를 달성하기 위하여 우선적으로 도상자갈의 크기, 분포도, 형상에 따른 공극률, 공극의 크기, 유효길이, 비틀림도, 침투성에 따른 충전재의 유동학적 해석을 통하여 최적의 충전재를 설계하고자 하였다. 하부 혼입층에 충전되는 1차 충전재료는 세립화 도상의 충전성과 부착력을 확보할 수 있는 폴리머계 재료를 도입하였으며, 상부 도상층에 충전되는 2차 충전재는 상온 반응성 마그네시아-포스페이트(MPC, Magnesium-Phosphate Ceramic)를 도입하였다. 선정재료 및 구조에 대한 역학시험 결과, 기존 급속경화궤도에 준하는 성능을 확인하였다.