• 제목/요약/키워드: 자기-열-탄성

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자기장과 온도장으로 재하된 강자성 판의 좌굴 (Buckling of Ferromagnetic Plates in Thermal and Magnetic Fields)

  • 이종세;왕성철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.727-739
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    • 2002
  • 강자성 판의 자기-열-탄성 상호작용을 고찰하기 위하여 자기-열-탄성에 관한 일반화된 변분원리에 기초한 이론적인 모델이 제안되었다. 자탄성 선형화이론과 섭동법을 사용하여, 온도장과 자기장으로 재하된 단순지지 강자성 평판의자-탄성 좌굴과 자기-열-탄성 좌굴거동을 해석하였다. 또한 해석적인 고찰이 어려운 보다 복잡한 강자성 판의 자기-열-탄성 거동을 모사하기 위하여 비선형 유한요소 모형을 개발하였다. 이 유한요소모형을 이용하여 유한한 강자성 판의 자기-열-탄성 ?과 좌굴거동 그리고, 이에대한 온도장과 자기장의 영향에 대하여 고찰하였다.

말레무수물로 개질된 클로로프렌 고무와 에폭시화 천연고무의 반응 블렌드에 기초한 자기유변 탄성체 (Magnetorheological Elastomer Based on Reactive Blend of Maleic Anhydride Grafted Chloroprene Rubber and Epoxidized Natural Rubber)

  • 최진영;정경호
    • Elastomers and Composites
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    • 제49권4호
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    • pp.267-274
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    • 2014
  • 가교제 사용 없이 가교반응을 진행할 수 있는 경화시스템에 자기응답 입자를 분산시켜 자기유변 탄성체를 제작하였다. 클로로프렌 고무(CR)와 Maleic Anhydride(MAH)의 열과 압력을 이용한 개질법인 dynamic maleation의 공정을 이용하여 10 phr, $100^{\circ}C$에서 최적의 grafting ratio를 가짐을 FT-IR를 이용하여 확인하였다. 개질된 CR-g-MAH와 에폭시화 천연고무(ENR)를 반응 블렌드시켜 가교시켰으며 가교특성은 고무레오미터를 이용하여 측정하였으며, 30 wt%의 ENR를 첨가하였을 때 성형하기 적합한 스코치 시간과 가교속도를 가지는 것을 확인하였다. 자기응답성 입자(MRP)를 배향시키기 위해 설계 제작한 자기장부여장치를 이용하여 효율적으로 입자가 배향된 자기 유변 탄성체를 제조하였다. SEM을 통해 MRP의 분산 및 배향을 확인하였으며, 이방성 자기유변 탄성체의 인장강도는 등방성 자기유변 탄성체보다 낮고, 경도는 높음을 확인하였다.

자기부상열차용 VVVF 인버터 및 DC/DC 컨버터의 소음해석 (Noise Analyses of VVVF Inverter and DC/DC Converter for Maglev Train)

  • 김현실;김재승;강현주;김봉기;김상렬
    • 한국음향학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.337-344
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    • 2003
  • 자기부상열차의 가장 중요한 소음원인 VVVF 인버터와 DC/DC 컨버터는 탄성체인 코어가 MS (Magnetostriction)에 의해 가진되어 소음을 발생한다. DC/DC 컨버터는 변압기가 주원인이며 소음/진동 스펙트럼에 가진주파수의 하모닉성분이 뚜렷하게 나타난다. 반면, LIM/VVVF 인버터소음은 가진주파수의 하모닉성분은 미약한 대신 변환주파수의 하모닉성분이 매우 강하게 나타난다. VVVF 인버터소음에서 변환주파수를 올리면 하모닉성분이 고주파수대역으로 이동하는데 700 ㎐를 2㎑로 올리면 소음이 5-6 ㏈ 감소되는 것으로 나타났다. 현 기술수준으로 MS에 의한 탄성체의 소음/진동을 정량적으로 예측하기는 어려운 실정이므로 본 논문에서는 정성적으로 MS에 의한 가속도 스펙트럼을 예측하였고 VVVF 인버터에 대해 변환주파수 증가의 효과를 확인할 수 있었다.

Membrane을 이용한 박막센서 특성 분석 (The Characteristic Analysis of Thin Film Sensor using The Membrane)

  • 이순우;김상훈;안진호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.37-41
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    • 2002
  • 본 연구에서는 자기 공명 특성을 이용한 박막 센서의 멤브레인 및 박막 센서의 특성을 알아보았다. 멤브레인으로 유망한 물질로 $Si_xN_y$과 SiC가 있으며, 최적의 멤브레인 형성 조건을 알고자 박막의 잔류 응력 및 물성을 비교 분석하였다. 그 중에서 박막 센서에 적용 가능한 멤브레인으로 SiC보다 적절한 인장응력과 낮은 열팽창 계수를 가지는 $Si_xN_y$이 센서의 구조층으로 우수하였으며, $Si_xN_y$위에 박막 센서 물질을 증착 및 패턴닝(patterning)을 함으로써 센서의 자기 이력 곡선 및 자기 공진 주파수를 분석하였다. 센서에 인가되는 외부 자기장을 제거하면 자장에 의해 형성된 자화(magnetization)가 탄성 모드로 바뀌면서 에너지 방출에 의해 센서에서 전압이 발생하는데 이때 전압 발생 구간이 길어지면 기계적 진동이 야기되어 신호가 발생한다. 그리고 센서의 길이 및 폭이 증가할수록 자기공명 주파수가 감소하는 것을 볼 수 있다.

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본드선도 모델링 방법의 기본개념 및 그 적용 예 (Basic Concepts of Bond Graph Modeling Techniques and It's Applications)

  • 김종식;박전수
    • 기계저널
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    • 제33권1호
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    • pp.22-32
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    • 1993
  • 본드선도는 물리적 등가가 적용되는 모든 상사 시스템을 대단히 조직이며 일관성 있게 모델링할 수있을 뿐만 아니라 시스템의 동적 방정식을 제어동역학 관점에 유리한 상태방정식으로 직접 유도할 수 있다. 또한 본드선도는 모델링 단계에서 무시된 각 요소들의 동적 특성 즉, 기계시스 템에서 회전축의 탄성처짐이나 운동 물체들 사이의 마찰 효과 전기 . 자기시스템에서 자속유출량, 그리고 유체 . 유압시스템에서 밀봉부분의 유량손실이나 압축성 유체 특성 등을 기곤에 구성된 본드선도의 변경 없이 각 특성들이 나타나는 본드상에 적절한 접합요소와 함께 단순히 첨가하여 고려할 수 있기 때문에 모델링 과정을 다시 반복하지 않고도 무시된 동적 특성들이 전체시스템에 미치는 영향을 파악할 수 있다. 특히 본드선도가 에너지 변환 장치나 에너지 유동 메카니즘이 복잡한 다에너지역 시스템 등에 거동이 전체시스템에 미치는 효과를 시각적으로 보다 세밀히 파악할 수 있을 뿐만 아니라 구성된 본드선도에 인과관계를 할당하여 본드선도의 접합요소를 통하여 유도된 최종적인 동적 방정식이 현실적으로 실현 가능한 물리시스템인지 파악할 수 있어 본드선도 모델링 단계에서 시스템을 묘사하는 동적 방정식의 옳고 그름을 평가할 수 있다. 이와 같이 본드선도는 기계, 전기 . 자기, 유체 . 유압, 열 시스템 및 이들이 조합된 복잡한 다에너지역 시스템 등을 효과적으로 모데링할 수 있는 매우 유용한 동적 시스템 모델링 방법이다.

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이온 조사된 Cu/Ni/Cu(001)/Si 자성박막에 있어서 X-ray reflectivity를 이용한 계면 연구 (Interface study of ion irradiated Cu/Ni/Cu(001)/Si thin film by X-ray reflectivity)

  • 김태곤;송종한;이택휘;채근화;황현미;전기영;이재용;정광호;황정남;이준식;이기봉
    • 한국자기학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.184-188
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    • 2002
  • 수직자기이방성을 가지는 Cu/Ni/Cu(002)/Si(100) 자성박막을 전자빔 증발법을 이용하여 초고진공에서 증착 하였다. 증착 시 RHEED로 측정 한 결과 실리콘 기판 위에 자성박막이 적층성장되었음을 확인하였다. 이러한 Cu/Ni/Cu(001)/Si(100) 자성박막에 1 MeV C 이온을 이온선량 2$\times$$10^{16}$ ions/$\textrm{cm}^2$로 조사한 후 MOKE로 자기이력곡선을 측정한 결과 이온 조사에 의해 자화용이축이 수직에서 수평방향으로 변화되었음을 확인하였다 포항 방사광가속기를 이용하여 X-선 반사도와 Grazing Incident X-ray diffraction(GE) 분석을 수행한 결과 첫 번째 Cu층과 Ni층 사이의 계면은 이온 조사 후 거칠기는 증가하였으나, Cu와 Ni의 전자밀도의 대비는 더욱 명확해졌다. 그리고, 증착 후 Cu와 Ni원자의 격자 상수 차이에 의해 Ni층이 가지고 있었던 strain은 이온 조사 후 완화되었음을 알 수 있었다. 끝으로, 이온조사 시 자성특성 변화와 직접적인 관계가 있는 strain 완화, 계면 혼합층(혹은 새로운 상)등이 생성되는 기구를 탄성충돌 및 비탄성충돌에 의한 열화학적 구동력으로 규명하였다.

남서태평양 라우분지 TA 22 해저산(23° 34′ S)에서의 지자기 특성 연구 (Characterizing Magnetic Properties of TA (Tofua Arc) 22 Seamount (23° 34′ S) in the Lau Basin, Southwestern Pacific)

  • 최순영;김창환;박찬홍;김형래
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권2호
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    • pp.67-81
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    • 2018
  • 이번 연구에서는 해저열수광상 유망지역을 분석하기 위해서 남서태평양 라우분지에 TA (Tofua Arc) 22 해저산에 대하여 해저지형조사 및 지자기조사를 실시하였다. 획득한 자료로부터 연구지역의 지자기 및 해저지구조를 분석하였다. TA 22 해저산의 해저지형은 정상부가 서쪽과 동쪽으로 나뉘어져 구성되어 있으며 각각 정상부마다 칼데라가 형성되어 있다. 서쪽 칼데라는 동쪽 칼데라에 비해 정상부 직경은 작은 반면 더욱 깊게 함몰되어 있다. TA 22 해저산의 사면 경사도는 각 칼데라마다 조금의 차이는 있으나 수심 약 -1,000 m을 기점으로 경사가 급해지고 정상부에서는 비교적 경사가 완만하다. TA 22 해저산의 지자기 특성을 종합하면 칼데라의 정상부 및 주변에서 강한 고이상대가 존재한다. 저자화대는 주로 칼데라 바깥 사면 및 안쪽 중심부에 나타난다. 이러한 특징들은 기존 연구에서 열수광상이 나타났던 칼데라 정상부 안쪽이나 또는 정상부 바깥쪽 사면에 고이상대와 저자화대가 나타나는 것과 유사한 특성을 지닌다. 탄성파단면자료와 비교하여 자력모델링을 한 결과, 각 측선들의 모델 값과 측정값의 차이인 RMSE값은 약 20 nT를 나타내어 연구지역에 대한 자력 모델링한 결과가 측정 결과와 잘 부합되어진다고 판단된다. 모델링과 자화분포에 의한 열수광상 부존예상지역은 칼데라들의 안쪽이나 칼데란 주변 지역에 위치할 것으로 추정된다.

시멘트 종류에 따른 초고성능 콘크리트의 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Properties of UHPC with Different Types of Cements)

  • 박정준;강수태;류금성;고경택;김성욱;이장화
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.345-348
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    • 2008
  • 초고성능 콘크리트(UHPC)의 재료구성에서 시멘트는 다른 재료에 비해 가장 많은 양을 차지하고 있는데 자기수축이나 수화열 등의 문제와 특히 재령초기에 실시하는 고온양생이 시멘트 수화에 미치는 영향을 고려한다면 UHPC의 특성에 미치는 시멘트의 영향을 정확히 파악하여 적절한 시멘트를 선정해야할 필요가 있다. 따라서 이 논문은 시멘트 종류가 UHPC에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험적 연구로서 국내에서 사용되는 포틀랜드 시멘트의 종류에 따른 초고성능 콘크리트의 유동성, 압축강도, 탄성계수의 특성을 검토하였다. 실험결과, 저열포틀랜드 시멘트 사용 시 보통포틀랜드 및 조강포틀랜드 시멘트 보다 유동성과 압축강도가 향상된 결과를 얻었다. 향후 보다 체계적인 연구를 통하여 시멘트 종류가 UHPC에 미치는 영향을 보다 체계적으로 검토할 예정이다.

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액정 엘라스토머 섬유의 이해와 연구동향 (Understanding and Research Trends in Liquid Crystal Elastomer Fibers)

  • 김영빈;김대석
    • 공업화학
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    • 제34권4호
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    • pp.347-356
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    • 2023
  • 액정 엘라스토머 섬유는 1차원 형태로서 소프트 로봇, 생체모방 구동기 등의 다양한 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 액정 엘라스토머는 액체의 유동성과 고체의 질서도 그리고 고무의 탄성을 포함하며 이를 바탕으로 한 자극-응답성을 가지고 있다. 특히, 형상가변 측면에서 열, 빛, 전기장, 자기장 등의 다양한 자극에 대한 응답성을 프로그래밍하여 사용하면 높은 자유도와 더불어 물건 들어올리기, 꼬임, 회전 등 다양한 움직임을 구현할 수 있다. 따라서, 액정 엘라스토머 섬유는 인공근육, 소프트로봇, 웨어러블 기술, 센싱 기술 등 다양한 분야로의 응용가능성을 가지고 있다. 이런 액정 엘라스토머 섬유의 연구는 기존 단순 섬유를 넘어서는 다양한 기능성을 포함할 수 있는 스마트 소재로서 도래한 4차 산업에서 다양한 분야에 활용도가 높다고 평가된다. 본 총설에서는 액정 엘라스토머 섬유의 구조 및 기본 특성에 대해 소개하고, 배향 기반 제작법과 이를 이용한 인공근육, 스마트 패브릭, 소프트 로봇 등, 다양한 응용에 대해 최신 연구 동향을 소개한다.

시판 고구마전분의 이화학적 특성 (Physicochemical Properties of Commercial Sweet Potato Starches)

  • 백만희;차동수;박현진;임승택
    • 한국식품과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.755-762
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    • 2000
  • 고구마, 감자, 옥수수전분의 회분과 조단백질 함량은 각각 $0.36{\sim}1.02%$$0.04{\sim}0.14%$였으며, 고구마전분의 백도는 옥수수나 감자전분보다는 낮은 값을 보였다. 평균입자크기는 $14.23{\sim}21.08\;{\mu}m$로 작은 입자와 큰 입자 그룹으로 분리된 분포를 보였다. 고구마전분의 호화개시온도는 $74.0{\sim}80.35^{\circ}C$를 보였는데, D사 전분이 가장 낮은 값을, 필리핀산(P사) 전분이 가장 높은 값을 보였다. 고구마전분 페이스트의 최고점도는 제조사에 따라 차이가 컸으며, HL사가 가장 높은 값을, S사가 가장 낮은 값을 보였고, 옥수수전분보다는 높고, 감자전분보다는 낮은 값을 보였다. 전분현탁액을 호화시킨 후 빛투과도를 측정한 결과 HK사가 20.67%로 가장 높은 값을 보였고, 다른 전분은 $11.14{\sim}14.76%$를 보였다. 고구마전분겔(10%)의 조직감 특성은 필리핀산(P사)과 S사를 제외한 고구마전분은 부드럽고 약한 겔을 형성하였으며, 제조사에 따라 다르게 나타났다. 저장 1일에는 P사 전분이 견고성, 뭉치는 성질, 씹히는 성질이 가장 높은 값을 보인 반면, 저장 3일에는 S사가 가장 높은 값을 보였다. 탄력성은 저장에 따라 증가하는 경향이었으며, 접착성은 저장 3일에 P사와 S사에서만 높게 나타났으며, 감자전분의 조직감과 비슷하였다. 고구마전분겔(10%)의 냉 해동안정성은 옥수수전분 보다는 높고 감자전분 보다는 낮게 나타났으며, S사가 3회 반복시 17.53%를 보인 반면, P사 고구마전분이 65.72%로 3.7배의 높은 값을 보였다. 이상의 결과에서 보듯이 제조사가 각기 다른 고구마전분의 물리적 특성은 다소 차이가 있었으며 특히 필리핀산 전분이 한국산 전분과 큰 차이를 나타냈다.혀졌다. 또한 instant curry 제품을 사용하여 pH 1.2 조건하에서 nitrite 분해능을 측정한 결과 제품별 차이는 있었으나 12${\sim}$28% 정도의 분해능을 가지고 있었다.수 변환중 cross-over가 일어나고 이후의 진동수 영역에서는 저장탄성율이 손실탄성율보다 높은 값을 나타내었으며, 24시간 경과 후 겔을 형성하여 겔화제로서의 이용 가능성을 보여주었다. 항산화 효과는 뚜렷한 상관관계가 발견되지 않았다.CaSO_4$, GDL, $MgCl_2$, $Ca-gluconate+MgCl_2$, $GDL+CaSO_4$ 첨가구는 0.3%에서, 그리고 $Ca-gluconate+CaSO_4$ 첨가구는 0.4%에서 높게 나타났으며 그 중 0.3% $GDL+CaSO_4$ 첨가구가 적당한 경도를 가지면서도 부드럽고 고소한 맛이 강하여 가장 높은 기호도를 나타내었다.cids은 $190^{\circ}C$까지는 $2.51{\sim}4.41$ ppm으로 거의 변화를 보이지 않다가 $210^{\circ}C$에서 18.92 ppm으로 급증하였고, 이후 $220^{\circ}C$에서 7.20ppm, $230^{\circ}C$에서 5.56 ppm으로 점진적으로 감소하였다. 이는 nonanoic acid, palmitic acid, stearic acid등이 고온가열에 의해 생성되었다가 이들이 열분해로 소실되었기 때문으로 생각된다.평균치는 34점이었으며 여윔에서는 너무 살찜으로 갈수록 사회적 체형불안도가 상승하는 경향을 나타내었다. 후쿠오카 지역의 체형 불안 도가 대구지역보다 유의적으로 높았다. 한 일 여대생의 자기 체형인식 및 체형 불안도에 관한 비교연구에서

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