• 한국정밀공학회지
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• 제17권4호
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• pp.220-225
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• 2000

This paper develops a finite element model for studying occupant behavior of a mid-size truck equipped with a driver side airbag. The developed model simulates an occupant behavior using PAM-CRASH/PAM-SAFE in super computer SP2. The model is developed based on a sled test. A 50% hybrid dummy III is used for measuring head and chest accelerations and femur loads, and major injury coefficients such as HIC, CA and femur load. Inferior components such as foot rest, seat, kneebolster, crash pad, etc. are roughly modeled and defined by a rigid material model. And contact type II is used for detecting a contact with dummy. Contact type II definition uses force-deflection relationship of each body Such components as steering column which directly affect on the occupant injuy are modeled in detail and defined by an elastic-plastic material model. Airbag cushion is modeled using rivet elements. Airbag cover groove is modeled using rivet elements. Airbag tether is modeled as nonlinear bar elements. Airbag model has two vent holes to ventilating the exploded gas. Airbag is folded close to the real airbag folding procedure, and folded cautiously in order not to have initial penetration. A vehicle pulse acquired from 31mph frontal barrier test is used as input signal for the simulation. The simulation conditions are tuned to the sled test ones. The measured dummy accelerations and major injury coefficients, and filmed dummy behavior and airbag inflation process using high speed camera are compared to the simulation results to verify the developed finite element model.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.23-31
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• 2005

본 연구는 장수명 아스팔트 포장 공법개발 연구의 일환으로 포장수명을 40년이상 지속시킬 수 있는 단면설계를 수행하였다. 본 연구의 목적은 포장체의 장수명화를 위하여 효과적이고 간편하게 포장체의 각층 단면두께 및 탄성계수를 결정하는 절차를 제시함에 있다. 포장체의 유한요소 해석을 통하여 장수명 아스팔트포장의 가상데이터베이스를 구축하였다. 이 가상데이터베이스는 포장체 각 층의 두께, 탄성계수 및 포장체 내의 처짐, 응력 및 변형률을 포함하고있다. 구축된 데이터베이스를 이용하여 포장의 장수명에 필요한 한계변형률을 만족하는 포장의 단면을 제시하였다. 연구결과, 총 아스팔트층의 두께가 410mm보다 큰 경우에는 포장층의 각층의 두께나 재료의 특성과 관계없이 항상 장수명 아스팔트 포장으로 간주할 수 있으나, 250mm보다 작을 경우에는 장수명 아스팔트 포장에서 제외되었다. 총 아스팔트층의 두께가 250mm보다 크고 410mm보다 작은 경우에는 장수명 아스팔트 포장 조건에 만족하기 위한 포장층 두께와 탄성계수값을 결정할 수 있는 절차를 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.223-231
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• 2013

최근 구조물의 고층화, 대형화 및 장스팬 활용 등의 요구로 고강도 고성능 재료의 건축물과 교량에의 적용이 증가하는 추세이다. 본 논문은 고성능강(HSA800)의 건축구조용 재료 특성과 고성능강재를 사용한 부재의 설계 기준을 위한 기본적인 연구의 일부이다. 조립각형강관 기둥의 국부좌굴 거동과 현행 폭두께비 설계 제한치를 검토하기 위하여 다양한 폭두께비 변수를 계획하고, 단축압축실험을 실시하였다. 또한, 유한요소결과로 얻어낸 단주의 국부좌굴거동을 실험결과와 비교하였으며 검증된 해석모델을 이용하여 변수연구를 수행하였고 현행 설계기준의 적용성에 대해 검토하였다.

• 한국가스학회지
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• 제13권2호
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• pp.7-13
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• 2009

관망 내 배관의 간섭 거동에 따른 지하 매설 배관의 영향선 분석을 위하여 실제 환경에 부합 하도록 지하의 상부와 하부에 각각 하수관거와 가스관을 매설하여 유한요소모델을 구현하였으며, 두 배관의 교차 정도에 따라 하부 가스 배관의 영향선을 분석하였다. 하수관거와 가스관은 각각 1.0m와 3.39m의 매설심도를 가지며, 두 배관이 이루는 교차각은 $0{\sim}90^{\circ}$에 대하여 해석을 실시하였다. 본 연구에서는 Ring Deflection과 Bending Stress의 결과로부터, 교차각에 따른 영향선을 분석하였으며, 그 결과 두 배관이 이루는 교차각과 하부 배관의 영향선은 일치함을 알 수 있었다. 따라서 배관의 간섭 거동에 따른 하부 배관의 영향선은 두 배관의 교차각과 깊은 관계가 있다고 판단된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.31-41
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• 2018

이 논문에서는 대 전류, 고온 초전도 직류 리액터를 위한 전도 냉각 시스템의 구조 설계에 대해 논의하고자 한다. 초전도 자석, 보 빈, 전류 리드, 고정용 구조물 그리고 열 교환기가 포함된 전도 냉각 시스템 부품의 크기를 3D CAD 프로그램을 사용하여 계산하였다. 또한, 최적의 설계 변수를 결정하고 열적-기계적 특성을 분석하기 위해서 유한 요소법 모델을 제작하였다. 리액터 자석의 운전 전류와 인덕턴스는 각각 1,500 A 400 mH이며, 이에 따른 극저온 냉동기의 냉각 용량을 결정하기 위해 초전도 직류 리액터에서 발생하는 열 부하를 계산하였다. 또한, 대 전류가 흐르는 1 단부전도 냉각 시스템의 작동 테스트를 수행하였다. 구리 바는 40 K까지 냉각되었고 초전도 리드는 안정적으로 작동했다. 실험 결과로써, 1 단부 영역의 총 열 부하는 190 W였다. 본 연구 결과는 상용 초전도 직류 리액터의 설계 및 제조에 있어 효과적으로 활용 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.6967-6972
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• 2014

기계적 체결 방식으로 볼트와 너트를 이용한 결합 방식과 리벳이나 핀이 널리 사용되고 있다. 압입 방식은 다른 생산방법에 비하여 쉽게 가공 가능하며 재료의 인성이 우수하다. 하지만 실제적으로 압입방식으로 생산하는 과정에서 균열이 발생될 수 있는 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용하여 핀이 PCB 판으로 들어가고 나가는 두 가지 경우의 모델을 만들고 ANSYS 프로그램을 이용하여 유한요소 해석을 수행하였다. Case 1 및 2의 경우에 핀이 PCB판에 들어갈 때, PCB판에서 작용되는 최대 하중은 각각 79.708N과 90.277N이다. 그리고 Case 1 및 2의 경우에, PCB판이 Pin에서 빠져나올 때의 최대 하중은 각각 63.783N과 33. 75N으로 각각 나타났다. 본 연구의 결과를 실제 압입 공정의 설계에 응용한다면 그 파손방지 및 내구성을 평가하는 데에 활용이 클 것으로 사료된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.351-358
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• 2003

본 논문에서는 IGBT PWM 인버터 구동 유도전동기 고정자 권선에서의 스위칭 써지전압 분포특성을 분석하였다. 고정자 권선의 턴 및 코일간의 전압분포를 해석하기 위하여 케이블을 포함한 유도전동기의 등가모델을 제안하고, 유한요소법을 이용하여 고주파 파라메타를 산출하였다 또한, 유도전동기, IGBT PWM 인버터 및 케이블등에 대한 전체 시스템의 EMTP 시뮬레이션을 통하여 인버터 상승시간, 케이블 길이 및 스위칭 주파수 등의 영향에 따른 전압분포를 분석하였다. 380[V], 50[HP] 유도전동기 고정자 권선을 대상으로 한 전압분포 특성실험을 통하여 인버터용 전동기 설치 및 과전압 억제용 필터 설계시의 유용한 자료를 제시하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.27-37
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• 2007

본 연구는 프리캐스트 콘크리트 포장 시공을 위하여 공장에서 미리 제작된 콘크리트 슬래브를 리프팅을 할 때 리프팅 위치에 따른 슬래브의 응력변화를 기준으로 슬래브의 손상을 최소화할 수 있는 가장 안전한 최적 리프팅 지점을 선정하기 위하여 수행되었다. 리프팅 시 슬래브의 응력분포를 분석하기 위하여 유한요소법을 이용한 모델을 사용하였으며 슬래브 규격은 시험시공에서 사용한 크기를 적용하였다. 리프팅은 항상 슬래브의 수직방향으로 수행하지는 않기 때문에 수직으로 리프팅 하였을 때와 $60^{\circ},\;30^{\circ}$로 경사각을 주어 리프팅 하였을 때의 응력변화 특성을 분석하였다. 또한 리프팅 지점은 항상 슬래브의 중간 깊이인 중립축의 위치가 아니기 때문에 중립축으로부터 7.5cm. 15cm만큼 수직편심을 주어 리프팅하였을 때의 응력변화 특성도 분석하였다. 그리고 실제 시공 시 지점부분에 보강을 하는 것을 염두하여 지점부 응력집중현상을 무시한 경우와 보강이 없을 경우의 응력집중현상을 고려한 경우로 나누어 분석하였다. 이러한 해석을 통해 리프팅 경사각과 편심에 따른 최적 리프팅 위치를 선정하였으며 미국의 PCI기준과도 비교 분석하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.393-396
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• 2008

콘크리트 중의 철근은 시간경과에 따라 콘크리트의 중성화 및 염해 등에 의해 부식이 진전된다. 이러한 철근부식은 콘크리트의 품질편차, 균열발생 등의 영향으로 동일한 부재에서도 부위에 따라 그 정도에 차이가 발생하며, 균일하게 부식이 진전되지 않는다. 따라서, 콘크리트중의 철근이 부식된 부재에 대하여 역학적 특성을 평가함에 있어서 공식이나 국부부식 등을 고려하지 않고 평균부식률에 의해 평가를 하는 것은 철근이 부식된 실제 철근콘크리트 구조체의 내력저하를 평가하는 데에 있어서 한계가 있을 수밖에 없다.한편, 철근이 부식된 철근콘크리트 구조체의 내력저하를 유한요소법 등에 의해 해석적으로 평가하기 위해서는 부식철근의 역학적 성능에 대한 모델화가 필수적이며, 이를 위해서는 콘크리트중에서의 철근의 부식을 상정한 부식패턴에 대해 정량화하고 이를 역학적 성능과의 관계로서 수식화하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서는 콘크리트내부의 철근부식에 따른 부식형태의 정량화 및 부식철근의 역학적 성능평가를 목적으로 하며, 이를 위해 다양한 패턴의 부식형상을 상정한 철근부식실험을 수행하고 표면형상분석장치에 의해 부식형태를 정량화하였으며, 역학적특성에 대한 평가를 통해 부식정도와 역학적 성능의 관계를 정식화하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.201-201
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• 2008

박형초음파모터의 구조는 그림 1(a) 와 같이 크로스형태의 앓은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8 개의 압전세라믹이 부착된 형태이다. 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 A, B, C, D 네 개의 타점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 최적설계를 한 결과 폭 3[mm], 길이 18[mm], 두께 1.8[mm], Brass 재질, Mid surface clamp 조건에서 입력전압 18[Vrms] 일 때 0.3[${\mu}m$]의 변위를 보였다. 최적설계된 모델을 제작하였고, 정확한 실험결과를 얻기 위해서 푸쉬풀게이지, x-y스테이지, rpm 메타, 토크게이지를 이용하여 실험테이블을 구성하였다. 그림 1(b) 는 마이크로컨트롤러를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 동하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동전원으로 사용한다. 엔코더와 AD 컨버터를 이용하여 정속도 운전을 위한 피드백 제어가 된다. 제안된 구동드라이버를 이용하여 측정한 결과, 구동 주파수 88.6[kHz], 입력전압 [40Vrms], preload 0.2 [N]에서 130 [rmp] 의 속도와 25 [gfcm] 의 토크특성을 보였다. 압력전압을 증가시킬수록 속도는 선형적인 증가를 보였고, 토크는 이와 반대로 감소하는 특성을 보였다. 피드백 제어회로가 없는 경우에는 preload 변화에 따른 극심한 속도 변화를 보였고, 피드백 제어를 하였을 경우에는 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능함을 확인하였다. 기존의 주파수발생기와 파워 엠프를 이용한 구동장비와의 특성비교에서도 큰 차이를 보이지 않았으며, 장시간의 운전에도 안정적인 구동이 가능함을 확인하였다.