• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.310-315
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• 2024

음의 푸아송 비를 갖는 오그제틱 구조는 일반적인 구조와 상반된 거동 특성을 지니고 있어 에너지 흡수, 로봇 등의 다양한 분야에서 관심받고 있다. 하지만, 현재까지는 오그제틱 구조의 설계 및 최적화에 대한 연구가 중점적으로 진행되고 있으며 이를 활용하는 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 활용하여 삼각형 형태의 천공을 가진 소프트 오그제틱 구조를 제작하여 기하학적 구조에 따른 기계적 물성을 확인하고, 푸아송 비의 변화를 계산하였다. 또한, 제작한 소프트 오그제틱 구조 내에 형상기억합금을 삽입함으로써 오그제틱 구조의 능동적 2차원 변형을 구현하고 이의 선택적 물체 투과성을 확인하였다. 이 기술은 소프트 로봇, 웨어러블 전자기기, 통기성이 제어되는 차세대 의류, 스마트 유연 센서 등 넓은 범위에 걸쳐 다양한 산업분야에 파급효과를 불러올 수 있을 것이다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.197-200
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• 2015

푸아송비(poisson's ratio)는 종방향 변형률에 대한 횡방향 변형률의 비로, 우리 주위 대부분의 재료들은 양의 푸아송비를 지닌다. 그러나 재료가 특정한 격자구조를 이루도록 설계할 경우 구성물질이 양의 푸아송비를 가지더라도 거시적으로는 음의 푸아송비를 구현할 수 있으며, 이러한 극한물성물질(metamaterial)을 오그제틱 물질(auxetic material)이라고 부른다. 이전까지 오그제틱 물질을 구현하기 위한 많은 메커니즘들이 개발되고 역학적, 수치적으로 해석되어 왔다. 이 논문에서는 가장 대표적인 오그제틱 구조인 리엔트런트(re-entrant) 오그제틱 구조를 빔 구조물로 모델링하여 유한요소해석을 수행하고 주요 설계 변수인 리엔트런트 각에 따라서 푸아송비와 유효 탄성계수가 어떻게 변화하는지 확인하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.317-323
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• 2017

Due to the unique characteristic of auxetic material, negative poisson's ratio, it has a variety of distinctive properties compared to conventional materials. Numerous researches have been conducted on the auxetic material in order to find out how to make auxetics. In this study, we analyzed triangular and rectangular patterned rotating rigid units using finite element method. Our purpose is to investigate the mechanical properties of the rotating rigid units and to show their auxetic behaviors. We studied the Poisson's ratio and the bulk modulus of the rotating rigid units depending on their unit cell sizes. The Poisson's ratio and the bulk modulus decreased as the number of unit cells increased. Also, when the geometry of the unit cell was changed, the tendency of the Poisson's ratio and the bulk modulus was also different from the previous case. The results of the Poisson's ratio and the bulk modulus referred that they were critically affected by the number of unit cells and the shape of unit cell.