• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.326-329
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• 2010

항공기는 전체 수명동안 무수한 반복하중에 노출되기 때문에, 동체에 피로로 인한 다중균열이 불가피하게 발생하게 된다. 이 다중균열은 기체의 강성을 저하시킬 뿐 만 아니라, 종국적으로는 해당 기체구조의 파단을 야기할 수 있다. 초기 결함과 운용 중에 작용되는 응력 스펙트럼은 구조물의 피로수명에 영향을 끼치며 고려해야 한다. 본 논문에서는 초기결함 특성을 파악하기 위한 등가초기결함크기 분포를 산출하고 리벳 시편의 다중균열모델에 대해서 초기결함과 응력배열을 고려한 해석을 수행하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권3호
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• pp.176-182
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• 2020

목적: 수복물에 교합력을 가할때 식립된 임플란트의 개수, 배열 및 위치에 따른 임플란트, 보철물 및 지지 골에 발생하는 응력의 차이를 분석하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 하악에 임플란트가 식립되어 고정성 보철물을 지지하는 4 종류의 3D 유한요소 모형을 제작하였다. 모델 M1은 2개의 임플란트 가운데에 가공치를 배열하였고, 모델 M2는 2개의 임플란트 외측에 캔티레버 가공치를 배열하였다. 모델 M3과 M4는 3개의 임플란트를 각각 일렬로 배열되거나, 엇갈리게 배열하였다. 총 120 N 크기의 수직력과 45도 측방력을 가하였고, 유한요소 응력 분석을 시행하였다 결과: 측방력 하중에 의해 발생한 최대 응력은 수직력 하중에 의한 것 보다 임플란트 부위에서 3.4 - 5.1배 더 컸고, 지지골 내에서는 3.5 - 8.3배 더 컸다. 모델 M2 의 고정성 보철물의 캔티레버 연결부에서 가장 큰 응력이 집중되었다. 임플란트 개수가 3개인 모델들이 2개인 경우보다 더 낮은 응력이 발생하였으나 M3과 M4에서 일렬 배열과 엇갈린 배열간의 응력 발생 차이는 작았다. 결론: 임플란트 배열의 엇갈림 정도는 응력 크기에 별 차이를 발생하지 않았으나, 캔티래버의 존재나 임플란트의 개수의 차이는 큰 영향을 주었다.

• Composites Research
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• 제33권1호
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• pp.30-37
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• 2020

단방향 연속 섬유 강화 복합소재에 대하여 섬유 배열에 따른 응력 분포 양상을 연구하기 위해 단면 형상을 대표하는 체적 요소를 생성하였다. 대표 체적 요소에 횡방향 하중을 가하였을 때, 섬유와 기지재 강성의 차이로 인해 섬유 둘레에서 응력 집중 현상이 발생하며, 섬유 간 좁은 간격 때문에 집중된 응력이 중첩되며 섬유 주변에서 높은 응력이 구해질 것이라 쉽게 예측할 수 있다. 본 연구에서는 섬유 둘레 응력 증감이 단순히 섬유 간 간격 뿐 아니라 섬유의 상대적 위치가 하중 방향과 이루는 각도에 의해서도 결정됨을 보여준다. 정규 육각 구조를 가지는 대표 체적 요소의 중앙에 위치한 섬유를 다양한 방향으로 이동시키며 횡방향 하중을 가하여, 섬유 주변 응력이 증가하거나 감소하는 양상을 유한요소해석 기법을 이용해 측정하였다. 섬유 간 거리가 최소이면서 두 섬유의 중심을 잇는 선분의 방향이 하중 방향과 일치할 때 응력이 최대로 증가하였으며, 섬유 간 거리가 최소라 하더라도 하중 방향에 수직일 때 최대 응력은 오히려 감소한다는 것을 보여준다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.159-162
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• 2009

세계적인 에너지 자원 무기화와 더불어 에너지 효율이 높은 창호개발이 지속적으로 진행되고 있다. 이중 진공패널은 단열성능이 우수하여 건물에서의 에너지 절약 측면에서 미래의 창호소재로 각광 받고 있으나 구조 및 제조공법에 관한 규명이 되어 있지 않다. 진공패널은 대기압 및 외력에 견딜 수 있도록 구조를 형성해야 하며, 이를 위하여 진공간극을 유지하기 위한 지지대를 사용한다. 본 논문에서는 진공패널에서 지지대의 배열에 따른 진공패널의 응력분석과 이 데이터 평가를 통한 허용응력 내에서의 유리지지대 배열방안을 제시하고 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제28권6호
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• pp.33-39
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• 2008

The purpose of this study is not only to evaluate the stress behavior of tubes in superheater in HRSG during the load change operation but also to find root causes of failure from stress behavior. Firstly, temperature during operation was collected to perform stress analysis from actual HRSG. Part load and full load stress analysis which can be represented as the whole load change operations were performed using commercial finite element software. The possibility that can lead to tubes failure is found by stress analysis and its results is compared with metallurgical mircrostructure of failed tube which was taken from actual HRSG.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제36권1호
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• pp.91-102
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• 2010

보강재 수리는 항공무기체계 구조물에서 발생하는 각종 균열결함을 수리하기 위한 수리기법 중의 하나이다. 최근 들어 일부 장기운영 항공기에 대한 균열수리 소요는 증가추세에 있으나, 수리기법에 대한 군내에서의 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 보강재 수리방법에 따른 균열수리효과 검증을 목적으로 수행되었다. 특히 수리효과에 직접적으로 영향을 미치는 리벳 배열과 응력집중과의 상관관계를 고찰하였다. 상용 유한요소해석 프로그램을 사용하여 수리방법에 따른 응력의 변화량을 정량적으로 산출하였다. 연구결과 수리강도에 가장 크게 영향을 미치는 요소는 피치와 줄 수임을 확인하였다. 또한 본 연구를 통해 보강재 크기별 최적으로 리벳 배열 방법을 제시할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권8호
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• pp.784-790
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• 2003

본 논문은 세라믹재료가 강화재로써 보강된 복합재료가 횡방향의 단축인장하중을 받는 경우, 복합재료의 변형, 재료내 발생되는 손상의 특징, 및 응력-변형률 특성에 관한 컴퓨터 해석결과이다. 해석은 SiC/Ti 시스템을 대상으로 하였으며, 특성은 강화재의 배열형태, 강화재/기지 계면에서의 결합유무, 강화재의 부피분율변화에 대하여 각기 해석되었다. 계면에서 강한 결합이 있는 복합재와는 달리, 약한 결합의 복합재는 인장하중에 의하여 세라믹/기지 계면에서 분리가 발생되었다. 이 분리는 전체 복합재의 강성을 감소시키며, 세라믹 강화재의 부피분율이 증가할수록 탄성계수 및 횡방향 평균응력의 최종크기를 나타내는 한계응력의 크기감소로 나타났다. 계면결합이 강한 경우는 세라믹 부피분율이 증가할수록 사각형 배열보다는 육각형배열의 복합재에서 다소 큰 증가율로 나타났다. 그러나, 계면결합이 약한 경우는 세라믹 부피분율이 증가할수록 사각형 배열보다는 육각형배열의 복합재에서 상대적으로 큰 감소율로 해석되었다. 본 연구의 해석결과는 알려진 문헌의 결과와 잘 일치하였다.

• 한국진공학회지
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• 제8권1호
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• pp.43-50
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• 1999

이온빔보조증착법으로 h-BN을 증착하여 이온에너지 및 기판온도에 따른 hexagonal ring의 배열 및 결정성의 변화를 연구하였다. 보론은 전자빔으로 1.5 $\AA$/sec 의 속도로 증발시켰으며, 질소는 둥-hall 형 이온건으로 60, 80, 100eV의 에너지로 공급하였다. 기판의 온도는 상온(no heating), 200, 400, 500, $800^{\circ}C$로 변화시켰다. 질소이온에너지가 증가할수록 hexagonal ring의 c축은 기판에 평행하게 배열하여 100 eV의 질소이온에너지에서 가장 좋은 배열을 나타내었다. 이는 이온에너지가 높을수록 합성 막에 큰 압축응력이 발생하기 때문으로 생각된다. 기판온도에 따라서는 온도가 증가함에 따라 배열이 증가하다가 약 $400^{\circ}C$에서 최대가 되고 그 보다 높은 온도에서는 배열이 감소하였다. 그리고 결정도는 온도가 증가할수록 향상되었다. 이러한 경향들은 온도가 증가함에 따라 원자 이동도는 증가하고 응력발생은 어려워지는 경향으로부터 잘 설명된다. 또한 nano-indentor로 측정한 h-BN막의 경도는 c-축의 배열정도와 같은 경향을 보였다. 이온빔보조증착법은 hexagonal ring의 배열을 통해 h-BN막 성질의 최적화에 효과적인 방법으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권10호
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• pp.24-31
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• 2006

본 논문에서는 유연수지 복합재료에 대하여 기하학적 비선형해석을 수행하였다. 실제 랜덤한 섬유배열을 사각배열과 육각배열로 가정하고 각각에 대해 단위구조를 정의하였다. 다양한 하중상태를 수치적으로 모사하여 단위구조해석을 통해 전체 구조물의 응력-변형률 선도를 예측하였고 이로부터 등가물성치를 계산하였다. 해석시 유연수지의 초탄성 성질을 정의하기 위해 Mooney-Rivlin모델을 사용하였다. 계산결과, 유연수지 복합재료 구조물은 변형률 증가에 따라 비선형의 응력-변형률 관계를 보였다. 비선형성은 횡방향 하중 상태에서 더욱 두드러지게 나타났으며, 이 경우 복합재 단면의 섬유배열 형태에 따라 상당한 차이를 보여주었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.488-491
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• 2009

본 논문에서는 응력함수와 Kantorovich method를 이용하여 기저판(substrate)에 인장과 굽힘이 작용할 때 복합재 패치의 3차원 응력을 해석하였다. 면내 방향과 면외 방향의 두 응력함수에 가상 공액일의 법칙(Complementary virtual work principle)을 적용하였으며 복합재 패치의 자유 경계조건과 바닥의 기저판으로부터 전달되는 전단 수직 응력 조건을 부여하였다. 이를 통해서 패치 구조물의 지배방정식을 연립 미분 방정식 형태의 고유치 문제로 변환하여 응력함수를 구하였다. 위 방법의 타당성과 효용성을 검증하기 위한 수치 예제로 cross-ply, angle-ply, quasi-isotropic의 패치 적층 배열을 고려하였으며, 층간 응력함수 값이 자유 경계에서 최고치를 나타내고 패치 중심부로 갈수록 급격히 감소하는 모습을 확인하였다. 제안된 기법은 기저판에 인장하중이 작용하는 경우뿐만 아니라 굽힘 하중이 작용하는 경우에도 정확한 예측이 가능하여, 패치 구조물의 층간 응력을 포함한 3차원 응력을 해석하는데 있어서 효율적인 해석 도구로서 사용할 수 있을 것이라 사료된다.