• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권1호
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• pp.33-40
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• 2006

Single phase unidirectional transducer (SPUDT), 리플렉터, 웨이퍼 본딩 패키지로 구성된 표면탄성파 (surface acoustic wave, SAW) 기반 압력센서가 개발되어 졌다. Coupling of Mode (COM) 모델링에 의한 소자의 시뮬레이션 및 최적 설계 변수가 얻어졌다. Finite Element Methods (FEM)를 통해 주어진 압력에 따른 다이어프램 벤딩, 스트레인/스트레스 변화 및 SAW 속도변위가 미리 예측되어졌다. 유출된 최적 설계 변수를 이용 440 MHz SAW 기반 압력센서가 41o YX LiNbO3 기판 위에서 제작되어졌다. 고 S/N 비, 임펄스 리프렉션 피크, 작은 에러 피크가 관찰되어졌다. 측정된 S11 결과는 COM 모델링 및 FEM 시뮬레이션 결과와 일치함을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.729-734
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• 2017

안전릴리프밸브는 배관라인 혹은 탱크의 과도한 압력을 완화하고 사용 적정압력 수준으로 유지해주는 장치이다. 안전릴리프밸브는 스프링 보닛에 통풍구가 대기 쪽으로 혹은 배출구 쪽으로 뚫려 있는지에 따라 배압의 변화에 직접적으로 영향을 받게 된다. 배압은 축적 배압(Built-up back pressure)과 부과 배압(superimposed back pressure)으로 나뉘게 되며 사용조건에 따라 배압의 특성이 달라진다. 본 연구에서 사용되는 안전밸브는 Conventional Safety Relief Valve로써, 배압의 특성을 가정하였다. 또한 개방력과 스프링력 사이의 힘의 평형 방정식을 세워 이론적 접근방법으로 초기 스프링 변위를 구하였다. 디스크가 받는 반력 즉 개방력과 스프링력을 비교하여 블로우 다운을 예측하였다. 블로우 다운은 설정 압력과 디스크 재닫힘 압력 간의 차이다. 본 연구는 ASME 규격 코드에 따라서 블로우 다운 시험 전에 전산 유동해석프로그램 CFX17.1을 이용하여 수치적으로 예측하였음을 밝힌다. 또한 유체-구조 연성해석(fluid-structure interaction analysis)을 통해 안전밸브 트림부의 안전성을 검토하였다. 향후, 시험과 전산수치해석 값을 서로 비교하여 블로우 다운 이론적 접근방법과 유동해석방법을 제안하고자 한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권2호
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• pp.122-129
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• 2006

본 논문에서는 레이저 응용 비파괴검사 기술인 Shearography를 이용하여 압력 배관 내부 결함의 검출에 있어서 미치는 전단량의 영향을 분석하였다. Shearography는 레이저 응용기법에 비하여 환경 외란에 둔감하며, 대상체 표면의 상대 변위를 검출함으로서 비파괴검사 분야에서 많은 활용이 기대된다. 현재까지 연구는 적용 가능성의 평가와 적용 대상의 확대에 중점을 두어 연구가 진행되어 왔으며, 결함의 정량평가를 위해서는 결함 검출에 있어서 영향을 주는 인자들에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 결함의 검출에 영향을 줄 수 있는 전단량의 변화에 따라 결함의 크기 측정과 길함의 위치 결정에 대한 영향을 예측하고, 압력용기 내부의 길이 방향 인공 결함에 대해 적용하여 검출 결과를 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.44-50
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• 2017

지상고정장치는 발사체 엔진의 추력이 정상상태에 도달할 때까지 발사체를 발사대에 고정시켜주는 역할을 한다. 본 연구에서는 지상고정장치에 적용되는 구동 유압실린더의 형상 및 운동 특성에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 유압 실린더의 수축 운동은 분리 동작에 가장 중요한 요소로서, 해석 결과 실린더의 slit 면적이 축소되고 초기 충전 압력이 증가될수록 수축 하중이 증가함을 확인하였다. 이를 통해 최적화된 slit 면적과 초기 충전압력을 결정하였다. Transient 해석을 통해 실린더가 수축 시 발생하는 하중, 변위, 내부 압력분포를 확인하였다. 해석 결과 실린더가 발생시키는 하중은 실린더에 작용하는 외력과 동일한 값을 발생시키는 것을 확인하였다. 또한 실린더가 운동하는 중에 실린더 내부의 압력분포는 일정한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제26권1호
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• pp.27-33
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• 2022

가스 취급 및 저장시설의 확충과 더불어 폭발의 규모가 다양해짐에 따라 사고를 대비한 방폭 설비 관련 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 방폭 인증시험 대상 설비 중 하나인 가스차단문은 폭풍파나 내부 화재로 인한 팽창압력을 차단하는 동시에 내부의 인원과 장비를 보호하는 역할을 한다. 현재 사용되는 가스차단문은 방폭성능 인증시험 대상 설비임에도 방폭 설계 관련 규정이 명확히 제시되지 않고 있으며 해당 설비의 폭발압력저항성능평가에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 미국재료시험협회(ASTM)에서 제시하는 가스차단문 규격에 관한 규정(ASTM F-1069-87, F-1068-90)을 참고하여 가스차단문을 3D 형상으로 모델링하고 ANSYS Explicit Dynamics 해석을 통해 기준 대비 가스차단문의 영구적 변형량을 비교하였다. 또한, 방폭 설비 관련 연구에서 사용되고 있는 회전연성도·변위연성도 계산을 통한 방폭성능 평가 방법을 함께 고려하여 가스차단문의 수치해석적 폭발압력저항 성능평가를 수행하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.251-251
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• 2021

최근 기후변화로 인한 집중호우의 영향으로 홍수 시 댐으로의 유입량이 설계 당시보다 증가하여 댐의 안전성 확보가 필요하다(감사원, 2003). 이에 건설교통부(2003)는 기후변화와 댐 노후화에 대비하여 치수능력증대사업을 추진하여 댐의 홍수배제능력을 확보하였고, 환경부(2020)에서는 40년 이상 경과된 댐을 대상으로 스마트 안전관리체계 구축을 통한 선제적 보수보강, 성능개선 및 자산관리로 댐의 장수명화를 목적으로 댐의 국가안전대진단을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 댐 시설(여수로)의 노후도 평가 시 활용 될 수 있는 여수로 표면손상 원인규명에 대하여 3차원 수치모형(FLOW-3D 및 COMSOL Multiphysics)을 통해 검토하고자 한다. 연구대상 댐은 𐩒𐩒댐으로 지형 및 여수로를 구축하였으며, 계획방류량(200년 빈도) 및 최대방류량(PMF) 조건에서 모의를 수행하였다. 수치모의 계산의 정확도 검토를 위하여 Baffle의 설치를 통하여 시간에 따른 유량의 변화를 설계 값과 비교하였고 오차가 1.0% 이내를 만족하는 것을 확인하였다. 여수로 표면손상의 다양한 원인 중 기존연구(USBR, 2019)를 통하여 공동침식(Cavitation Erosion) 및 수력잭킹(Hydraulic Jacking)에 초점을 두었으며 방류조건 별 공동지수(Cavitation Index)산정을 통하여 공동침식 위험 구간을 확인하였다. 이음부의 균열 및 공동으로 인한 표층부 콘크리트의 탈락현상을 가속화시키는 수력잭킹 검토를 위하여 국부모형을 구축하였고 음압력(Negative Pressure), 정체압력(Stagnation Pressure), 양압력(Uplift Pressure)의 분포를 확인하였다. 최종적으로 COMSOL Multiphysics를 통하여 압력분포에 따른 구조해석을 수행하여 폰 미세스(Von Mises) 등가응력 및 변위를 검토하여 콘크리트의 탈락가능성을 확인하였다. 본 연구는 여수로 공동부 및 균열부에서의 손상메커니즘을 확인할 수 있는 기초적인 연구이지만 향후에는 다양한 지형조건 및 흐름조건에서의 압력분포 분석 및 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행한다면 구조물 노후도 및 잔존수명 평가에 필요한 손상한계함수 도출이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국안광학회지
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• 제12권1호
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• pp.41-51
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• 2007

두께 및 폭이 균일하지 않고 경사진 한 끝이 고정된 단면이 직사각형인 안경테 다리의 자유단에 수직 힘이 작용하는 경우 탄성체 내 모든 점에서 변위 및 접선 기울기의 연속, 구부림 모멘트의 연속, 전단력의 연속 등 법칙에 근거하여 이러한 불균일 안경테 다리의 변위를 이론적으로 구하는 방정식(모델)을 수립하였다. 베타티탄테 다리의 변형에 대한 실제 측정값과 유도한 이론식에 의한 예측 계산 값을 통계적으로 비교한 결과 상관계수 0.992 및 카이검정 결과 p=0.999로 서로 잘 부합되는 것을 알 수 있었다. 따라서 유도한 모델에 의해 다리의 탄성율 및 두께 폭과 같은 형상 변화에 따른 다리의 변형과 작용하는 힘(압력)의 크기 및 변화가 예측 가능하다. 안경테 다리의 두께 변화에 따른 다리 변형을 모사(simulation)하였다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제2권1호
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• pp.39-46
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• 2014

이 연구에서는 탄성 플랩이 뒷전에 장착된 2차원 날개 단면의 공력 특성을 전산 해석하였다. EDISON_CFD는 날개 주위의 비압축성 난류 유동을 시뮬레이션 하기 위해 이용되었으며, MIDAS_IT는 전산 해석 결과로 얻어진 압력 하중 하에서 탄성 플랩의 변위를 구조해석 하기 위해 사용되었다. EDISON_CFD와 MIDAS_IT의 반복 계산 절차를 이용하여, 플랩의 변위가 수렴되면 해석을 종료하여, 날개 단면에 작용하는 공력을 분석하였다. 양항비의 추정 결과 일정 받음각 이내에서 플랩의 유리한 효과가 나타날 것으로 예상된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권9호
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• pp.45-52
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• 2005

최근 지질학적 증거, 실내 및 현장 실험을 통해 복잡한 형태의 분할된 수압파쇄균열이 암반에서 자주 관찰되고 있다. 이러한 수압파쇄균열의 분할은 균열간의 기계적 상호작용을 유발하며 균열의 폭이나 측정되는 압력에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상된다. 따라서 본 연구는 균열간의 상호작용을 정량화하기 위하여 수압파쇄에 의해 다중으로 분할된 총변위를 경계병치법을 사용하여 계산하였다. 또한 기존의 경계병치법을 보정하여 정확한 균열의 상단과 하단 변위를 평가하였으며 유한요소법과의 비교를 통해 제시된 기법의 신뢰성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.559-567
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• 1999

결합형 유한요소-경계요소 기법을 사용하여 압전체 유연형 쏘나 변환기를 시뮬레이션하였다. 쏘나 변환기의 역학적 구동을 3차원적으로 모델링하였고 전기적 외부 부하 조건을 가지고 분석하였다. 정상 상태 변위 모드, 방향 패턴, 공진 주파수, 대역,0-factor, 출력 압력, TV 응답과 같은 결과들을 보여준다. 본 논문의 술통 형태의 압전 재질 쏘나 변환기는 유연한 변위를 발생시키며, 다른 형태의 쏘나 변환기와 달리 고출력, 낮은 Q-factor, 향상된 전방위성을 가지도록 해준다. 본 연구에서 개발된 쏘나 변환기 모델링의 결과를 ATILA와 같은 상업적 소프트웨어와 비교하였다.