• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1089-1095
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• 2009

태핑 테스트 시 방사되는 음압을 Rayleigh 적분식을 이용하여 해석하였다. 구조물에 의해 방사되는 음은 구조물의 거동과 직접적으로 연관되므로 충격응답해석이 수행되어야 한다. 본 논문에서는 층간분리가 존재하는 적층판의 해석을 위하여 층간분리 모델을 사용하였으며, 해머 형상의 충격체를 모사할 수 있는 효과적인 스프링-질량모델을 제시하였다. 예측된 음압이력과 시험결과와 비교하였으며, 음압이력과 충격하중이력에 손상이 주는 영향을 검토하였다. 방사되는 음압과 충격하중이력은 적층판에 존재하는 손상에 영향을 주는 것을 보였다. 결과적으로 제안된 음을 이용한 태핑실험은 복합재에 존재하는 손상을 검출하는데 신뢰성 있는 방법임을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.223-231
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• 2006

본 연구에서는 복합적층 절판 구조물을 고차 전단변형이론을 이용하여 길이변화에 의한 거동 특성을 해석한다. 고차 전단변형이론을 적용하기 위하여 잘 알려진 Lagrangian 및 Hermite 보간함수를 병용한 방법은 다소 복잡하고 4절점 요소에만 적용할 수 있으며, 3절점 요소에 적용할 경우 매우 복잡하게 된다. 이러한 단점 및 복잡성을 피하기 위하여 Lagrangian 보간함수만을 사용한 고차 전단변형이론을 이용하며 복합적층 절판 구조물의 해석과정의 편의성 및 정확성을 위하여 면내 회전각 자유도를 추가한다. 그러므로 한 요소 당 4개의 절점이 있으며, 한 절점 당 10개의 자유도를 가지게 된다. 기존의 절판 구조물은 길이 변화에 대한 영향을 고려한 경우가 적으므로 본 연구에서는 이를 중심 변수로 설정하여 다양한 매개변수 연구를 수행한다. 본 연구에서는 길이 변화에 따라 예측하기 힘든 복잡한 거동을 보이는 복합적층 절판 구조물의 거동특성을 분석하여 합리적인 설계가 가능하고자 한다.

• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.26-33
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• 2005

손상이 발생할 경우 복합재료의 기계적 물성치는 급격한 저하를 유발한다 특히, 조류충돌, 우박, 지상 이착륙 상황에서의 타이어 조각이나 돌조각 등과 같은 작은 질량에 의한 고속충격은 구조물과 서브시스템에 심각한 손상을 유발한다. 이런 복합재 적층판에서의 손상은 기존의 전통적인 방법으로 감지하기가 어려우며, 단일 감지 기술만을 이용하여 믿을 만한 손상평가 결과를 얻을 수 없다. 본 논문에서는 고분자 압전필름 센서를 이용하여 복합 적층판에서의 충격에 의한 손상의 개시 시점 및 확장을 탐지하였다. 획득한 센서신호는 시간-주파수 분석법인 웨이블릿 변환과 단시간 푸리에 변환을 적용하였으며, 초음파 C-scan과 전자현미경을 이용하여 시편에서의 손상 확장을 검사하였다 이 연구에서는 다양한 감지기술, 특히 고분자 압전 필름센서를 이용하여 복합재 적층판에서의 고속충격 손상 특성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1931-1936
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• 2010

한국형 틸팅열차에는 고속화와 경량화를 위하여 허니콤 복합재가 처음으로 사용된다. 틸팅열차의 측벽은 탄소섬유강화 에폭시층과 접착된 알미늄 허니콤 및 노멕스 허니콤 판재를 주 요소로, 유리면이 적층된 복합 적층재이다. 본 연구에서는 ASTM E2249-02에 근거하여 알미늄 및 노멕스 허니콤 복합 적층재의 층별 인텐시티 투과손실을 측정한다. 질량법칙편차를 이용하여 허니콤 복합재의 중량 대비 차음 성능을 평가하고, 차음 측면에서 알미늄 허니콤 복합재가 기존의 주름강판을 대체할 수 있는지의 가능성을 검토한다. 본 연구를 통하여 얻은 허니콤 복합 적층재의 차음성능 자료는 향후 틸팅 열차의 실내 소음 대책 수립에 활용될 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권1호
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• pp.55-63
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• 2016

본 연구에서는 기존 교차 적층 방식의 유리 섬유 재질 가습소자인 Glasdek의 성능을 능가할 수 있는 새로운 가습소재와 형상을 개발하였다. 개발된 가습소재는 셀룰로오스와 PET가 50%씩 배합된 재질이고 가습 면적을 증가시키기 위하여 절곡 깊이를 7 mm에서 5 mm로 감소시켰다. 이 경우 유발되는 과도한 차압손실을 줄이기 위하여 형상을 수평 채널 방식으로 변화시켰다. 동일 교차 적층 형상에서 셀룰로오스/PET 소자의 가습 효율은 유리섬유 소자의 효율보다 평균 26% 크다. 또한 동일 셀룰로오스/PET 재질에서는 평행 채널 소자의 가습 효율이 교차 적층 소자의 효율보다 평균 14% 크다. 압력손실의 경우는 동일 교차 적층 형상에서 유리섬유 소자의 압력손실이 셀룰로오스/PET 소자의 압력손실보다 2%에서 52% 크다. 또한 동일 셀룰로오스/PET 재질에서 평행 채널 소자의 압력손실이 교차 적층 소자의 압력손실보다 평균 14% 크다. 실험 데이터를 기존 상관식 또는 본 연구에서 개발된 해석 모델과 비교하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제7권1호
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• pp.25-28
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• 2000

분자선에피택시법에 의하여 GaAs(100)기판 위에 InAs 자발형성양자점을 성장하였다. InAs 양자점은 1, 3, 6, 10, 15 및 20층 등으로 다양하게 적층되어졌고, GaAs 층과 InAs 양자점 층은 각각 20 MLs와 2 MLs의 두께를 갖도록 하였다. 이 양자점의 나노구조적 특성은 PL과 STEM을 사용하여 분석하였다. 가장 높은 PL 강도는 6층의 적층구조를 갖는 시편에서 나타났고 PL 피크의 에너지가 적층회수가 증가함에 따라 분리됨을 알 수 있었다. STEM분석결과, 6충의 적층구조에서는 결함이 거의 없이 수직으로 형성된 구조를 보여준 반면에 10층 이상의 적층구조를 가질 때 그 성장 방향에 따라 volcano형상을 갖는 결함이 수직하게 성장되어졌다.

• Composites Research
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• 제28권5호
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• pp.249-253
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• 2015

본 연구는 탄소섬유 펼침 기술을 이용한 적층 복합재료의 특성을 평가하였다. 섬유 펼침 기술이 적용되어 기존 12 K 탄소섬유 토우의 폭이 7 mm에서 20 mm로 늘어나면서 두께가 더 얇아졌다. 폴리프로필렌 필름을 spread tow에 함침시켜 프리프레그를 만들고 이를 적층 후 열압축 성형을 통해 시편을 제조하였으며 이들의 기공함유량 및 인장, 굴곡 시험을 통해 물리적, 기계적 물성을 평가하였다. 그 결과, 탄소섬유 펼침 기술이 적용된 적층 복합재료의 기공함유량이 기존의 섬유 토우를 사용한 것보다 작게 나타났고, 섬유함유량이 낮았음에도 불구하고 기계적 물성이 향상됨을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.881-886
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• 2014

5 축 기반 3 차원 금속 프린팅에서는 파트형상에 overhang/undercut 형상이 존재하여도 tilting과 rotating의 2 축을 이용하여 파트형상의 조형 방향을 자유롭게 바꾸어 지지구조물(support structure) 형상피처의 추가 없이 3-D 적층(3DL: 3-D layering)이 가능하게 된다. 이를 위해서는 overhang/undercut의 형상근처에서 국부적으로 tilting과 rotating 정보에 맞는 조형 층 적층 정보를 제공하는 새로운 전처리기(preprocessor) 기능이 필요하게 된다. 본 논문에서는 overhang/undercut 과 같은 형상들을 자동으로 진단하고 검출하여 3 차원 layering 이 가능할 수 있도록 방사형 기울기 측정법(calculation of radial gradient: CRG)과 은유적 자동 분할 알고리듬(implicit auto-partitioning algorithm: IAP)을 통해 다중 적층 알고리듬(Multi-part Layering Algorithm: MPL)을 구현함을 제시하고 이를 실제 STL 형상파일에 적용하여 제시된 이론을 검증하고자 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.161-161
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• 2014

열플라즈마는 주로 아크 방전에 의해 발생시킨 전자, 이온, 중성입자(원자 및 분자)로 구성된 부분 이온화된 기체로, 국소열평형상태를 유지하여 구성입자가 모두 수천에서 수만도에 이르는 같은 온도를 갖는 고속의 제트 화염 형태를 이루고 있다. 이렇게 고온, 고열용량, 고속, 다량의 활성입자를 갖는 열플라즈마의 특성을 이용하여, 종래 기술에서는 얻을 수 없는 다양하고 효율적인 산업적 이용이 활발히 진행되고 있다. 용사코팅은 노즐 출구를 통해서 외부로 방출되는 열 플라즈마 화염을 이용하는 것으로 이 화염의 와류 특성으로 인하여 외기의 가스가 화염내부로 침투하는 특성을 가진다. 이러한 현상은 열원의 냉각효과 외에도 외기를 구성하는 기체 분자의 내부 유입을 의미하는 것으로 대기 상태에서 공정이 이루어진다면 열원 내로 유입되는 대기 내의 산소가 모재 표면과 반응하여 산화가 진행된다. 이러한 산화과정은 용사 코팅의 품질을 저하시키는 요인이 되므로, W, Ti 등과 같은 반응성이 높은 재료의 코팅은 산화과정을 방지하기 위하여 진공에서 코팅을 하여야만 한다. 진공 플라즈마용사코팅은 진공 또는 저압의 불활성 분위기 중에서 열플라즈마 화염에 용사재료를 투입하여 플라즈마 화염 내부에서 순간적으로 이를 용융시킨 후 고속으로 분출, 모재에 적층시키는 코팅공정이다. 이때 분말상의 용사재료를 고속으로 화염 중심에 투입하여 최대 에너지 전달이 이루어지도록 하는 것이 적층효율 및 코팅품질을 향상에 필수적이다. 하지만 플라즈마 화염 내부를 고속으로 이동하는 입자의 온도와 속도 및 궤적을 측정하여 제어하는 것은 매우 어렵기 때문에, 통상 형성된 코팅의 구조와 두께로부터 경험적으로 파라미터를 결정하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 초고속 레이저 카메라와 이미지 분석용 소프트웨어를 이용하여 플라즈마 화염내의 비행입자 궤적을 추적하고, 이를 통해 분말 이송가스의 유량이 코팅 효율 및 미세구조에 미치는 영향을 조사하였다. 플라즈마 화염은 중심부가 가장 높은 온도와 속도를 가지고 있기 때문에, 분말 이송가스의 유량이 적을 경우 투입된 분말은 단지 플라즈마 화염의 상부 경계면을 지나는 궤적을 갖게된다. 이로 인해 분말의 용융이 충분히 이루어지지 않아 적층 효율이 낮고 미용융 입자 및 기공이 많은 미세구조를 보였다. 이송가스 유량을 증가시키게 되면, 분말의 궤적은 플라즈마 화염의 중심부를 지나게 되어 적층 효율이 증가하고 미세구조 또한 개선되었다. 하지만 이송가스 유량이 지나치게 클 경우, 투입된 분말 입자는 플라즈마 화염을 조기에 관통하게 되어 비행궤적은 온도와 속도가 낮은 영역에 형성되었다.

• Composites Research
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• 제16권3호
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• pp.68-74
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• 2003

본 논문에서는 Ni과 Al 금속박판 사이의 자전고온반응을 이용한 금속간화합물/금속 적층복합재료의 제조시 제조공정 조건이 최종 미세조직에 미치는 영향을 연구하였다. 열분석을 통하여 Ni과 Al사이의 반응은 먼저 NiA1$_3$가 핵생성­성장 기구에 의해 생성된 후 다시 Ni$_2$A1$_3$로 확산변태됨을 확인하였다. 자전고온반응을 열역학적으로 해석하여 금속박판의 두께비(Ni:Al) 및 반응전 열처리와 반응후 미세조직에서 잔류한 Al의 부피분율과의 관계를 정립하였다. 후열처리 공정에 의해 Ni/Nl$_3$Al/NiAl의 적층구조와 각 두께비에서 82%(1:1), 59.5%(2:1), 40%(4:1)의 부피분율을 가지는 금속간화합물/금속적층복합재료를 얻을 수 있었다.