• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.312-324
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• 2008

상용 냉장고에서 새로 설계된 힌지 키트 시스템(HKS, Hinge Kit System)을 개선하기 위하여 새로운 강인 방법론을 연구하였다. 이 방법은 결함 모드, 시장에서의 메카니즘, 가속수명시험법(ALT, Accelerated Life Test)을 이용한 다양하게 개선된 HKS의 설계변수 등을 고려한 것이다. 시장에서의 결함 반품 조사와 첫 번째 ALT 시험을 통한 공통적 크랙 부위는 HKS의 하우징 부분에서 일어남을 확인하였다. 냉장고 HKS의 초기 설계 단계에서 간과한 설계 변수는 하우징이었다. 이를 통하여 냉장고의 특정 열린 지지 구조에서 모든 열린 지지 구조로 확산하여 설계 수정하는 계기가 되었다. 두 번째 ALT 시험을 통하여 발견한 파괴와 크랙 부위는 비틀림 축에서 발생하였다. 설계 변수에서 비틀림 축의 동심도를 고려치 않았던 것이 원인이었다. ALT 시험 절차를 통하여 간과한 설계 변수를 수정할 수 있었다. ALT 시험의 결과를 통하여 연간 결함 발생률이 약 0.01%였고 재설계된 HKS의 B1 수명은 10년으로 파악되었다. 본 논문에서 사용된 변수 설계 방법은 결함 제품 검사, 하중 분석, 세 번의 ALT 시험 등이며 이들은 기계 시스템의 강인 설계에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 향후 본 연구에서 제시된 방법은 새로운 가전제품의 강인 설계에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.161-168
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• 2015

평면내 곡선교량은 편심하중뿐만 아니라 자중만으로도 비틀림하중을 받게 되고, 이는 지점부 부반력 발생의 원인이 된다. 본 논문에서는 경간장 48.8m를 가지는 단경간 곡선강박스 거더교량에 대해 내부곡률각도를 0.49~1.35rad으로 조정하면서 곡률효과에 따라 지점에서 발생하는 수직반력을 분석하였다. 부반력 발생가능성을 고려하여 반력 크기 및 방향을 예측하기 위해 곡선교량 상부구조를 각 독립된 요소로 분리하여 반력산정식을 해석적으로 개발하였다. 콘크리트 바닥판 및 강재 하부플랜지는 각각 면의 차원을 가지는 기학학적 환형섹터로, 수평면내에서 폭이 좁게 투영되어 나타나는 상부플랜지 및 복부판은 선의 차원을 가지는 기하학적 호로 가정되었다. 제안된 반력산정식의 형식은 비교적 단순하고 그 예측값은 유한요소해석으로 얻은 값과 비교하였을 때 오차가 1% 수준으로 잘 일치하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.747-754
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• 2002

기존 바닥조이스트의 문제점을 해결하기 위해 냉간성형강 평트러스 시스템에 대한 연구를 진행하였다. 냉간성형강 평트러스 시스템은 기존 스틸 조이스트 시스템과 유사한 구조형식을 취하고 있으며, 무게 대비 성능이 우수하고, 설비라인을 바닥 구조재와 동일 선상에 배치할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 Square End Type(SE Type), Underslung Type(EE Type) 평트러스의 구조적 거동에 대한 분석과 더불어, AISI 설계기준을 토대로 평트러스의 설계하중에 대한 평가가 진행되었다. 그리고 휨 실험을 통해 평트러스의 좌굴 거동에 대한 조사를 진행하였다. 실험결과 SE Type 평트러스가 EE Type 평트러스 보다 집중하중에 유리한 것으로 확인되었으며, 약축방향에 대한 비보강길이가 평트러스의 성능에 중요한 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 그리고 실험을 통해 측정된 평트러스의 좌굴하중은 AISI 설계기준 값을 충족시키는 것으로 확인되었다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.309-317
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• 2015

본 연구에서는 노약자들의 등산활동 시 많이 사용되는 등산스틱의 안전과 성능의 평가를 위한 등산스틱 시험규격 안을 제안하였다. 연관규격조사, 관련 특허 및 논문 조사, 제품현황조사, 파손사례조사, 전문가조사 등을 통해 9가지 등산스틱 성능(안전)요인을 도출하였으며 이 요인들을 시험하기 위한 규격시험장비 3종(비틀림 및 직진도 시험장비, 내구성 시험장비, 스파이크 및 팁 내구성 시험장비)을 설계 제작하였다. 시험에 사용한 시료는 2014년 9월 네이버 쇼핑 기준 판매순위 상위 브랜드 15개의 일자형 손잡이 제품(각 제품별 6개 시료)을 선정하여 사용하였다. 성능요인에 대한 실제시료시험결과 및 전문가회의를 통해 총 6가지의 시험규격 항목 안(편심하중, 길이조절부 압축, 손목걸이 하중, 바스켓 하중, 스파이크 및 팁 내구성, 등산스틱 당김)을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권2호
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• pp.165-170
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• 2012

본 논문에서는 비행체 날개의 조종면에 작용하는 힌지 모멘트 분석을 위한 시험적 방법 및 결과를 수록하였다. 비행 공력 하중에 의하여 조종면에 힌지 모멘트가 작용할 경우, 조종면 구동장치에서 측정된 각도와 실제 조종면의 각도 사이에 탄성 변형에 의한 차이가 발생하며, 이 차이를 측정하여 힌지 모멘트로 환산할 수 있다. 이를 위하여 지상에서 조종면 구동장치 시스템의 비틀림 강성을 측정하기 위한 정하중 시험 및 조종면 각도 센서 교정시험을 수행하였다. 이 결과를 이용하여 비행 중 작용하는 힌지 모멘트를 계산할 수 있으며, 또한 체결부위의 미끄러짐 및 백래시 등의 기계적 오차도 예측할 수 있다. 실제 비행시험 결과를 이용하여 조종면에 작용한 힌지 모멘트를 계산한 결과와 수치 해석 결과의 비교를 통하여, 제시된 하중 측정 방법의 타당성을 입증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.130-138
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• 1994

선저외판은 수압과 동시에 면내 압축력을 받는다. 특히 살물선이 Alternate은 하중상태에서 흘수가 큰 경우, 외판구조는 배길이 및 폭방향의 극심한 압축력과 횡수압을 받기 때문에 설계자가 기존의 선급규정 및 설계기준을 이용하여 선저외판의 치수를 결정하고자 할 때 상당한 어려움을 겪는다. 본 연구에서는 선저 부위의 격자(Grillage)구조물에서 판주의를 둘러싼 보강재의 비틀림 강성을 추가로 고려하여 선저외판의 경계부가 탄성구속이며 면내 및 면외의 복합하중이 작용하는 선저외판의 좌굴강도 평가를 통해 보다 실제적인 선저외판의 치수 결정에 대한 선박 구조설계 측면에서의 타당성을 실적선 자료를 근거로 하여 검토해 보고자 한다. 따라서 경계조건에 따른 판의 탄성좌굴강도의 영향을 특성치 문제로 취급하여 유도된 판의 탄성구속 좌굴계수를 기존의 평가식에 추가로 고려하는 좌굴평가 방법에 근거하여 실적선의 선저외판 치수를 계산하였다. 또한 극심한 면내 및 면외하중과 주변 보강재 효과를 고려하여 상기 계산에 따라 산출된 외판치수에 대한 평가와 다양한 선급 규정에 따른 결과 그리고 1차연구의 방법에 따른 결과를 서로 비교 분석하여 보았으며 이들 각종 평가 결과들을 토대로 실적선 선저외판의 좌굴평가에 대한 실용성을 타진해 보았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.405-414
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• 2006

기둥단면형상, 중력하중, 슬래브 경간길이와 같은 설계변수에 따른 플랫플레이트-기둥 접합부의 거동특성을 분석하기 위하여 기존의 강도모형을 검토하고 비선형유한요소해석을 실시하였다. 기존 강도 모형은 위험단면에서의 전단응력분포를 가정함에 있어서 다양한 설계변수의 영향을 고려하지 못하여 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 정확하게 예측하지 못하였다. 비선형유한요소해석 결과, 하중가력방향과 평행한 기둥폭이 길어질수록 위험단면 측면에서 비틀림 전단을 받는 유효영역과 측면최대전단강도가 줄어들어 접합부의 강도가 큰 폭으로 감소한다. 중력하중은 접합부 위험단면에 부모멘트를 재하시키므로 측면의 최대전단응력을 감소시키며 접합부의 강도와 연성도를 줄어들게 한다. 중력하중이 재하되지 않은 경우, 경간길이가 길어질수록, 위험단면의 강성이 줄어들어 접합부의 강도와 연성도가 증가한다. 반면, 중력하중이 상대적으로 크게 재하된 경우, 경간길이가 짧을수록 접합부 강도가 증가하는데, 이는 동일한 크기의 전단력이 위험단면에 재하된다 하더라도 경간의 길이가 길어질수록 접합부 주변의 부모멘트로 인한 영향을 더 크게 받기 때문이다. 이와 같은 설계변수의 영향을 고려하여 접합부 강도를 산정하기 위하여 유효최대전단응력값을 제안하였으며 이 값을 사용하여 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 산정할 경우, 기존 강도평가방법보다 정확한 예측이 가능함을 수치해석과의 비교를 통하여 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.22-25
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• 2009

본 연구에서는 커빅커플링의 설계, 구조해석, 고온 비틀림시험 및 실형상 축-디스크를 제작/조립성 검토를 통해 터보펌프 터빈에의 적용 가능성을 타진하였다. 커플링의 치형은 Gleason 치형을 기본형상으로 하여 설계운용조건의 1.5배의 토크값을 기준으로 설계를 진행하였다. 구조해석 및 고온비틀림 시험을 통해 하중조건하의 안정성을 확인하였으며 특히 비틀림시험 후 커플링의 변형은 미미함을 확인하였다. 커빅커플링을 적용한 실형상 디스크 제작 및 조립시험을 통해 설계요구조건을 하회하는 디스크의 외주 및 축방향 흔들림 그리고 조립재현성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권4호
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• pp.91-99
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• 2020

콘크리트용 앵커볼트는 콘크리트 구조물에 대한 비구조요소의 정착에 주로 사용되고 있으며, 시공성의 이점에 따라 후설치앵커가 주로 사용되고 있다. 앵커의 저항 성능과 관련하여 콘크리트 쪼개짐 영향을 최소화하기 위한 위험 연단거리가 제시되고 있지만 실제 앵커의 경우 이상적인 연단거리를 확보하기 어렵다. 즉, 인장 하중에 따라 발생 가능한 콘크리트 쪼개짐 등 복합적인 요소가 포함된 앵커의 저항 성능과 인장 거동 특성을 파악하기 위함이 본 연구의 목적이다. 표준시험방법을 바탕으로 인장실험을 진행하고 도출된 하중-변위 결과 및 파괴 형상을 분석하였다. 위험 연단거리가 확보되지 않은 앵커의 경우 인장력에 의해 콘크리트 쪼갬 파괴가 동반된 파괴 모드가 도출되고 저항 특성은 강성 구간으로 분류된다. 또한, 실험체 구성 요소를 바탕으로 비선형 유한요소모델을 구성하였으며, 앵커 거동을 모사하기 위해 구속 조건 및 연결요소 조건에 따른 경계조건별 변수 해석을 수행하였다. 이에 따라 도출된 해석 결과는 콘크리트 내부 파괴 영향성 및 실제 앵커의 거동을 바탕으로 검증하여 범용구조해석 프로그램 내 경계조건을 통한 저항 메커니즘 적용이 가능한 것으로 판단된다.

• 전산구조공학
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• 제10권2호
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• pp.255-263
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• 1997

실제로 구조시스템들의 최적설계는 설계변수가 연속값이 아닌 이산값을 요하는 경우가 대부분이다. 본 논문은 이산형 설계변수를 갖는 비대칭 복합 적층평판에 대해 선형 근사화방법을 이용한 이산최적설계를 수행하였으며, 이 방법이 매우 효율적임을 보였다. 대상 문제는 축력, 전단력, 그리고 휨과 비틀림 모멘트의 평면 내하중들(in-plane loads)의 다중하중조건을 받는 것으로 고려하였으며, 복합 적층평판을 구성하는 플라이들에 대한 최대변형률 규준을 설계 제약조건으로 부과하였다. 이산 최적화를 위한 초기 접근방법으로 단 한번의 연속변수 최적화 과정이 FDM(Feasible Direction Method)을 이용하여 수행되었으며, 차후 이산 및 연속변수를 포함하는 비선형 이산최적화문제를 SLDP(Sequential Linear Discrete Programming)방법에 의해 선형 근사화된 혼합정수계획문제로 형성하여 풀었다. 수치예에서 6개의 플라이로 구성된 비대칭 복합 적층평판을 대상으로 회전식 적층배열([(90-.theta.)/-(60+.theta.)/-.theta./-(45+.theta.)/(45-.theta.)]/sub s/)에 따른 이산최적해를 구하였다. 효율성 입증을 위해 똑같은 문제를 비선형 분기한계법을 이용하여 풀었으며, 그 결과를 비교 분석하였다.