• 제목/요약/키워드: 재질분석

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교반볼밀을 이용한 금속기반 복합재 제조공정에서 다른 분쇄매체차이에 대한 입자형상변화와 DEM 시뮬레이션 해석 (Analysis of Particle Morphology Change and Discrete Element Method (DEM) with Different Grinding Media in Metal-based Composite Fabrication Process Using Stirred Ball Mill)

  • 오양가;보르 암갈란;바춘흘루 이치커;이재현;최희규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권4호
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    • pp.456-466
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    • 2017
  • 이 연구는 교반볼밀을 이용한 금속기반 복합재 제조공정에 있어서 분쇄매체의 차이에 의한 입자형상의 변화를 관찰하고, 볼 거동의 DEM시뮬레이션을 행하였다. 교반볼밀에서 볼 거동의 3차원 시뮬레이션을 통해 분쇄메커니즘을 규명하기 위하여 분쇄매체의 힘, 운동에너지, 매체 운동속도 등을 계산하였다. 또한 복합재 제조를 위한 실험조건을 이전의 다른 볼밀에서에 같이 교반볼밀 회전속도를 변화시켰고, 볼 재질, 운동속도, 마찰계수 등도 동일한 조건으로 변화시키면서 투입되는 에너지의 변화량도 계산하였다. 교반볼밀의 회전속도가 증가함에 따라, 분쇄매체와 매체, 매체와 벽면, 그리고 매체와 교반기 사이의 충격에너지가 증가하는 것을 정량적으로 계산 할 수 있었다. 또한 같은 실험 조건에서 입자형상 변화를 명확하게 분석 할 수 있었으며, 볼 거동이 입자형상 변화에 매우 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

철도차량용 기초제동장치의 제동레버 강도에 대한 해석적 연구 (Analytical study to the Brake Lever in Basic Brake System for Railway Vehicle)

  • 박수명;박재영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.624-629
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    • 2016
  • 철도차량에서 기초제동장치의 제동레버는 제동통으로부터 발생되는 작용하중을 받아서 제동패드로 전달하는 중요한 안전장치로 설계 시 높은 안전성이 요구되는 기구이다. 그러나 철도차량의 설계기준인 【철도차량 안전기준에 관한 규칙】에 의하면 충분한 강도를 가져야 한다와 같이 정성적인 기준만을 제시하고 있어 실제 안전율 1.27로 설계된 전기기관차용 제동레버가 절손되어 재질을 바꿔 강도를 높인 적이 있고 또한 철도차량의 종류에 따라 각기 다른 구조의 제동레버를 사용하고 있어 본 논문에서는 분리형 구조로 설계된 고속철도차량과 일체형으로 설계된 전기동차와 전기기관차에 적용된 각각의 제동레버에 대해 이론적 해석, 구조해석을 시행하여 응력분포 및 취약부분을 확인하였다. 또한 제동 시 발생되는 수평응력과 굽힘 응력의 관계를 확인하기 위해 파단시험을 실시하여 제동레버가 굽힘 응력을 많이 받음을 확인하였다. 이와 같은 해석과 실험을 통해 실제 운행 중인 철도차량의 각 제동레버에 적용된 안전율을 확인하였으며, 실제 적용된 안전율을 바탕으로 최소 정량적인 안전율의 기준 값을 제시하였다. 그리고 일체형으로 제작된 전기동차의 제동레버에 대해 동일조건하에 분리형으로 설계 변경하여 구조해석을 시행하여 일체형으로 설계된 제동레버를 분리형으로 설계 변경하였을 경우 안전율 향상에 어느 정도 영향을 미치는지를 분석하였다.

문경 봉암사 정진대사원오탑의 재질특성과 훼손도 진단 (Material Characteristics and Deterioration Diagnosis of the Pagoda of Buddhist Priest Jeongjin in Bongamsa Temple, Mungyeong, Korea)

  • 이정은;이찬희;한병일
    • 보존과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.357-369
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    • 2011
  • 봉암사 정진대사원오탑(보물 제171호)은 고려시대의 부도탑으로 장석 반정을 갖는 우백질화강암으로 구성되어 있다. 주요 조암광물은 조립과 세립의 석영, 장석, 운모 등이며, 부재는 암편탈락, 결실, 박리 및 박락 등의 물리적 풍화가 진행되어 있다. 이 탑의 전면에 걸쳐 적외선열화상분석을 실시한 결과, 균열이 발생한 부분을 중심으로 내부 박리 및 박락도 심한 것으로 나타났다. 표면 변색 부위에 대해 P-XRF 측정 결과, 암흑색, 황갈색 및 회백색 변색이 발생된 지점을 중심으로 Fe, S, Ca, Mn의 농도가 높게 나타났다. 또한 적색 안료의 피복흔적이 있는 부분은 Fe의 함량이 신선한 부분보다 5배 높게 측정되었으며, 적철석을 원료로 하는 안료를 사용한 것으로 해석된다. 부재의 초음파속도는 1,350~1,400 m/s로 모든 방위에서 유사한 값을 나타냈으나 박리, 박락 및 균열이 발생한 부분은 1,000m/s 이하의 값을 보였다. 따라서 풍화가 심해 물성이 약해진 부위와 균열대는 강화처리 및 재접합이 필요하며, 접합 부위가 넓은 암편은 강화처리를 선행해야 할 것으로 판단된다.

백제 무령왕릉 석수와 지석의 재질 및 표면손상 특성 (Characteristics of Surface Deterioration and Materials for Stone Guardian and Stone Memorial Tablets from Muryeong Royal Tomb of Baekje Kingdom in Ancient Korea)

  • 박준형;이찬희;최기은
    • 보존과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.241-254
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    • 2017
  • 무령왕릉 석수와 지석은 같은 암종으로 심성화성암에 속하는 각섬석암(hornblendite)이다. 이 암석은 녹회색에 중립의 등립질 입상조직을 보이며, 주요 조암광물은 각섬석과 사장석이다. 석수의 전암대자율은 0.15~0.63(평균 $0.42{\times}10^{-3}SI\;unit$), 왕의 지석은 0.11~0.38(평균 $0.24{\times}10^{-3}SI\;unit$), 왕비의 지석은 0.10~0.33(평균 $0.18{\times}10^{-3}SI\;unit$)으로 거의 동일한 낮은 값을 보였다. 이 암석은 공주 부근에서 대규모 산출지를 찾기가 어려우나 암맥상으로 여러 곳에서 확인된다. 그러나 산출상태와 암상으로 보아 석수와 지석의 암석은 맥암과는 달리 심성암의 특징을 보인다. 석수와 지석의 표면에 분포하는 적갈색 및 담갈색 오염물의 분석 결과, 적갈색 오염물은 Fe에 의한 산화물로, 담갈색 오염물은 Ca의 용출에 의한 것으로 나타났다. 적갈색 오염물은 암석 내부 기원과 철제 부장품의 산화가 모두 작용하였으며, 담갈색 오염물은 왕릉에 사용된 석회질에서 유입되어 약간의 철산화물이 더해진 것으로 판단된다. 석수와 지석은 균열, 탈락과 같은 물리적 요인과 화학적 오염이 복합적으로 작용하여 손상이 진행되었다. 그러나 모두 물리적 손상은 극히 적으며, 석수 일부분과 왕비 지석 앞면을 제외하고는 화학적 풍화에도 안정한 상태이다.

기계적 합성이 적용된 FRP-콘크리트 합성 바닥판의 거동 분석 (Behavior of FRP-Concrete Composite Decks with the Mechanical Connection)

  • 김성태;박성용;조정래;김병석;조근희
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.609-616
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    • 2010
  • FRP-콘크리트 합성 바닥판은 압축에 강한 콘크리트를 상부에 위치시키고 인장에 강한 FRP를 하부에 위치시켜, FRP와 콘크리트가 갖는 장점을 극대화시킴으로서 내구성, 안전성 등을 두루 향상시킨 새로운 개념의 구조이다. 그러나 서로 다른 재질의 두 재료를 합성시키기 위한 방안으로서 연구 초기에 적용된 규사코팅 공법 외에 수직부착력을 향상시킬 수 있는 기계적 합성 방안을 고안하였다. 이렇게 고안한 합성 방안이 적용된 실제 사이즈의 바닥판 실험체를 제작하여 정적 및 피로반복실험을 수행하였다. 정적실험 결과 이 연구에서 제안한 합성 방안이 적용된 바닥판이 처짐 및 균열 등에 대해서 설계기준을 충분히 만족시켜 매우 우수한 성능을 나타내고 있었으며, 피로실험 결과 파괴하중의 50%로 200만회 가력한 후에도 처짐 및 균열 등에 대해 설계기준을 만족하고 있어 충분한 피로내구성을 확보하고 있는 것으로 나타났다. 이에 이 연구에서 제시한 규사코팅과 기계적 합성 방안을 동시에 적용한 합성 방안은 FRP-콘크리트 합성 바닥판에 대해 충분한 적용성을 갖고 있으며, FRP-콘크리트 합성 바닥판 설계시 제시한 설계조건들이 적절하게 이용될 수 있음을 확인하였다.

코리아 이미지를 이용한 환경시설물 디자인 개발 연구 (Design improvement study of street furniture using the KOREA image)

  • 김도경
    • 디자인학연구
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    • 제19권4호
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    • pp.31-40
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    • 2006
  • 오랜 동안 우리는 한국의 이미지를 연상할 때'고요한 아침의나라'라는 정적인 이미지에 익숙해 왔다. 하지만 88서울올림픽과 2002 한 일 월드컵의 성공적인 개최로 국제사회에 비추어진 우리의 모습은 매우 역동적이었으며 우리나라를 새롭게 인식시키는 계기가 되었다. 그리고 이로 인해 한국을 찾는 외국인들로부터 한국에 대한 관심과 기대가 향상되고 있다. 또 최근 아시아 지역에 한류열풍이 불어 닥치면서 우리나라 문화산업의 중요성과 새로운 문화 개발에 대한 인식이 변화하고 있다. 따라서 본 연구는 시대 변화에 따른 한국의 정체성을 제고하고, 역동적인 코리아 이미지의 상징성을 환경시설물 디자인에 적용함으로서, 한국의 상징성을 표현하고 특성 있는 거리로 새롭게 인식될 수 있는 가로를 조성하여 이용자들로 하여금 국가의 상징성을 인식시키고자한다. 그리고 한국의 조형요소를 바탕으로 실제적인 디자인 사례를 제시함으로서 코리아 이미지를 이용한 환경시설물 디자인이 단지 환경시설물로서의 쓰임새가 아닌, 한국 정체성의 의미언어로서 새로운 역할을 하고, 특성화된 국가문화와 국가이미지 향상을 도모하는데 그 목적이 있다. 코리아 이미지를 이용한 환경시설물 디자인 개발 연구의 방법으로는 한국의 국가이미지 변화에 관한 선행 연구 자료를 바탕으로 한국의 대외적 국가이미지 특성을 분석한다. 그리고 한국의 변화된 국가이미지의 상징성을 파악하고 디자인 요소를 추출한다. 추출된 한국의 국가이미지와 한국의 전통적 조형요소를 접목한 환경시설물의 형태, 재질, 색채 이미지를 유추한다. 유추된 이미지를 바탕으로 디자인 개발 프로세스에 따라 환경시설물에 적용하여 국가이미지의 상징적 이미지를 형상화한다. 코리아 이미지를 이용한 형상화 연구는 한국의 정체성을 명확하게 하며, 도시환경을 구성하는 물리적인 요소에 의한 사용자의 행태적인 변화뿐만 아니라 한국의 문화적 가치향상에도 많은 영향을 주리라 본다.

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무독성 화합물 기반의 다층 구조 방사선 차폐 시트 개발과 특성 개선에 관한 연구 (A Study on the Non-Toxic Compound-based Multi-layered Radiation Shielding Sheet and Improvement of Properties)

  • 허예지;양승우;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.149-155
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    • 2020
  • 방사선 방호복의 대부분은 가공성과 경제성이 매우 우수하고 높은 원자번호를 갖고 있어 방사선 차폐가 우수한 납으로 제작된다. 하지만 납은 유해 중금속으로 분류되어 납중독 등의 위험이 있으며, 착용 시 중량감 및 불편함 등이 크므로 최근에는 납이 아닌 다양한 물질로 차폐 시트에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 인체에 무해한 BaSO4와 Bi2O3두 화합물과 실리콘 재질의 바인더를 혼합하여 기존과 동등한 방사선 차폐능력을 유지하면서도 물리적 특성이 개선된 다층 구조의 차폐 시트에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과 기존의 차폐 시트와 비교하여 본 연구에서 제작된 다층 구조의 방사선 차폐 시트는 동일한 두께를 기준으로 약 9.8 % 우수한 특성을 보였으며 물리적 특성 중 인장 강도는 BaSO4/nylon/Bi2O3 차폐 시트에서 12.27 N/㎟로 가장 우수한 것으로 분석되었다.

CT Angiography 영상에서 조영제 희석비율에 따른 Blooming Artifact 발생의 상관성 연구 (The Correlation Study of the Occurrence of Blooming Artifact according to Dilution Ratio of Contrast Media in CT Angiography)

  • 이수성;백세준;석정연;류대연;김성진;허영철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.61-68
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    • 2020
  • 본 연구에서는 CT 혈관조영 영상에서 조영제 희석비율에 따른 Blooming 인공물 발생의 상관성에 대하여 알아보고자 한다. 3D 프린터를 이용하여 PLA(Poly Lactic Acid)재질의 구형 팬텀을 자체 제작하였고 구형 팬텀 내부에 조영제와 식염수의 비율을 100:0부터 10:90으로 희석하여 총 10세트를 준비하였다. 이후 CT 횡단면 영상을 얻고 raw 데이터를 최대강도투사법, 다중평면 재구성 기법으로 재구성하여 각각 횡단면, 시상면, 관상면의 영상을 얻었다. 검사 후 얻은 영상의 구형 팬텀의 직경을 각각 30회씩 총 1800회 측정하였다. 측정결과, 다중 평면 재구성 기법 중 관상면에서 20:80으로 희석하였을 때 20.47±0.05 mm로 가장 작게 측정되었다(p<0.05). 마찬가지로 최대강도투사법 중 시상면에서 20:80으로 희석하였을 때 20.39±0.08 mm로 가장 작게 측정되었다(p<0.05). 희석비율과 측정 크기의 상관성 분석에서는 모든 재구성 영상에서 강한 음의 상관성을 확인하였다(p<0.05). 결론적으로 조영제 희석비율이 높을수록 혈관의 실측을 측정하기 어려우며 이에 대한 원인으로 Blooming 인공물이 있음을 확인하였다. 따라서 실측에 관한 추후 연구에서 본 연구가 기초자료를 제공할 수 있을 것이라 사료된다.

국내산 침엽수 열압밀화재의 역학적 특성 (Mechanical Properties of Thermally Compressed Domestic Softwoods)

  • 황성욱;조범근;이원희
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권6호
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    • pp.666-674
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    • 2014
  • 국산 침엽수재의 용도확장을 위해 열압밀화를 실시하여 압축세트량에 따른 역학적 성능을 조사하였다. 열압밀화 공정에 의해 시험편의 밀도가 크게 향상되었다. 50% 압축 시 대조군 대비 잣나무재가 약 71%, 소나무재가 약 74%, 낙엽송재가 약 76%의 밀도가 증가되었으며, 압축세트량 증가와 함께 시험편의 재질이 균일해진다는 것을 내부밀도분포 분석을 통해 알 수 있었다. 열압밀화에 따른 역학적 성능의 변화는 대조군 대비 50% 압축 시 잣나무재의 경우, 종압축강도가 76%, 휨강도가 83%, 표면경도가 55% 증가하였다. 소나무재는 종압축강도가 69%, 휨강도가 130%, 표면경도가 76% 증가되었다. 낙엽송재의 경우 종압축강도가 77%, 휨강도가 120%, 표면경도가 44% 증가되었다. 국산 침엽수 열압밀화재의 강도성능은 일반적으로 낙엽송재가 가장 높고 잣나무재가 가장 낮았다. 그러나 열압밀화에 의한 강도성능의 증가율은 소나무재가 가장 높았다.

윤활유와 베어링 볼을 내장한 원통형 구조물의 감쇠특성에 관한 실험적 연구 (Experimental study on the damping characteristics of a cylindrical structure containing oil and bearing balls)

  • 류봉조;송선호
    • 소음진동
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    • 제6권1호
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    • pp.107-114
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    • 1996
  • 윤활유와 베어링 볼을 내장한 원통형 구조물이 외부로부터의 굽힘 하중을 받을 때의 진동감쇠 특성을 조사하였다. 심험대상인 원통형 구조물의 내부에는 윤활유의 점성력과 베어링 볼의 관성력에 의한 저항력이 발생하며 이 저항력에 의하여 원통형 구조물의 진동이 감쇠된다. 윤활유와 베어링 볼의 감쇠력이 최대가 되는 최적 혼합체를 찾기 위하여 점도가 다른 윤활유와 재질 및 직경이 다른 베어링 불을 알루미늄관에 넣고 감쇠력을 측정하였다. 실험 결과를 무차원 변수를 사용하여 분석하였으며 수평 원통과 수직 원통의 감쇠율을 비교하였다. 수령 원통의 경우에 감쇠율의 변화가 거의 없었으나 수직원통의 경우 원통 길이에 대한 베어링 볼 직경 의 비율이 약 0.28 이상부터 감쇠율이 증가하기 시작하였다. 볼의 직경과 원통 직경 비에 대한 감쇠율의 변화와 세장비 및 중력 효과에 대한 감쇠율의 영향도 조사하였다.

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