• Composites Research
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• 제33권1호
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• pp.13-18
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• 2020

기존 소방구조용 작업차에서 문제가 되고 있는 협소도로 진입의 어려움 및 구조를 위한 신속한 작업 전개 한계성을 극복하기 위한 목적으로 소형 구조작업차 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 경량화 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 소방 구조 작업차 5번 붐은 288 mm(W) × 299 mm(D) × 3,691 mm(L)이며 이에 걸리는 최대 하중은 876 kg이고, Steel Boom의 Thickness는 3 mm이다. Steel (STRENX960)을 CFRP 복합재로 변경하여 제작하기 위해 Carbon Fiber NCF (±45°, 2축)를 직조하고 이를 NCF Prepreg로 제작하였고 경량화와 강성, 강도를 극대화할 수 있는 최적설계 패턴을 제시하였다. 이 과정은 구조해석을 바탕으로 설계하였고, NCF Prepreg의 (±45°)가 비틀림에 미치는 영향을 확인했으며 적층패턴(b)로 최적설계 하였다. 기존 Steel Boom과 UD방향으로 적층한 CFRP Boom과 동등하거나 이상의 수준에 대한 적층패턴을 최적화하였고, 최종적으로 Steel 대비 약 49.6% 무게에 대한 경량화 효과를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.773-780
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• 2015

적층조형(additive manufacturing, AM)은 액체, 고체 상태인 폴리머, 금속 등의 재료를 층층이 쌓아서 3 차원 형상을 제조하는 기술이다. AM 기술은 제품 개발 초기단계에서 시제품 제작에 주로 사용되었으나, 최근 들어 이를 실제 제품제작에 적용하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 한편 AM 기술에서 적층방향은 최종성형품의 기계적 물성에 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 폴리머 재료를 사용하는 대표적인 AM 기술인 FDM, PolyJet 그리고 SLA 방식으로 제작되는 재료의 기계적 물성을 실험을 통해 파악하여 보았다. 이때 시험편의 형상은 ASTM D 638 을 참고하였고 적층방향을 달리하여 성형하였다. 시험편의 인장시험으로부터 얻은 응력-변형률 선도를 바탕으로 기계적 물성을 조사하였다. 또한 시험편의 파단부를 SEM 촬영하여 물성차이의 결과를 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권12호
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• pp.31-36
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• 2011

본 논문은 0.13um CMOS 공정에서 적층출력드라이버 ESD 내성에 대하여 조사 하였다. 실제적인 I/O 시스템과 유사하게 프리-드라이버와 파워 클램프를 포함한 적층출력드라이버 회로를 구현하였다. 프리-드라이버 입력 연결 방법과 적층출력드라이버의 NMOS 크기에 따라 8가지 회로를 구성하였으며, TLP 실험을 통해서 HBM 내성을 조사하였다. 그 결과 프리-드라이버의 입력에 전원전압을 인가하고 적층출력드라이버는 가급적 유사한 크기로 진행한 조건이 다른 조건들 보다 높은 항복전류와 항복전압을 보여주었다. 이 테스트 결과를 토대로, 적층출력드라이버의 ESD 내성을 향상시킬 수 있는 설계 가이드를 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권1호
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• pp.37-42
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• 2012

LIFT(Laser-Induced-Forward-Transfer) 공정은 선택적으로 마이크로 크기의 물질을 이동시키는데 사용할 수 있는 레이저 공정이다. 본 연구에서 이 공정은 전자부품의 마이크로 시스템 패키징을 위한 솔더볼의 적층을 위해 적용되었다. 레이저 펄스에 의해 국부적으로 녹은 솔더 페이스트는 단단한 기저부분에 이동적층되었다. 솔더 크림층을 지닌 박판유리플레이트가 도우너 필름으로 사용되었고 1070nm 파장의 IR 레이저 펄스를 조사하여 리셉터에 마이크로 솔더를 이동적층하였다. 물질 및 에너지 평형 방정식 등이 솔더 페이스 드롭의 모양과 온도 분포를 분석하기 위해 적용되었다. 실제 실험에서 얻어진 이동적층된 솔더 범프는 30~40 ${\mu}m$ 의 직경과 50 ${\mu}m$ 의 두께를 가진 것으로 측정되었다. 본 공정의 한계 및 적용에 대해서도 논의한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권4호
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• pp.413-423
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• 2015

공동주택의 에너지 의무 절감률이 현재 40%에서 2017년에는 60%까지 단계적으로 상향 조정되면서 에너지 절감을 위해 외단열 공법이 주목받고 있다. 그러나 기존 외단열 공법은 내단열 공법에 비해 추가되는 공사비와 공사기간으로 인해 활성화가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 외단열공사와 골조공사를 연속적으로 시공함으로서 공사기간을 단축하고 공사비를 절감할 수 있는 외단열 적층시공 공법의 개념모델을 개발하고 사례적용을 통해 공법의 타당성을 검증하였다. 연구결과 외단열 적층시공 공법은 기존의 외단열 공법에 비해 6.7%의 공기절감 효과와 13%의 외단열 공사비 절감효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과인 적층시공 공법은 외단열 공법적용의 저해요소를 해결하여 향후 외단열 공법 활성화에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1542-1548
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• 2009

본 논문에서는 기판 적층형 가유전체를 이용한 소형화된 윌킨슨 전력분배기 설계에 대하여 기술한다. 기판 적층형 가유전체 전송선로는 유효굴절률이 표준형보다 증가하여 전송선로의 선폭과 길이를 짧게 하는데, 이를 전자파회로에 응용하여 회로의 소형화 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 다수의 비어홀을 가진 기판 적층형 가유전체 구조를 효과적으로 시뮬레이션 하는 방법을 제안하고, 이를 회로 소형화에 응용한 사례를 보이기 위하여 기판 적층형가유전체를 이용한 소형화된 윌킨슨 전력분배기를 설계한다. 예로써 2GHz대의 윌킨슨 전력분배기를 설계, 측정한 결과가 제시되는데, SIAD 구조에 의한 유효 굴절률의 증가로 인하여 표준형 회로와 비교하여 동일한 전기적 특성을 유지하면서도 크기가 32% 감소되는 결과를 보인다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권3호
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• pp.237-245
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• 2003

이방성 복합재료 적층판에서는 섬유의 배열방향에 따라 탄성계수가 변하므로 속도가 섬유의 방향성에 의존하게 된다. 등방성 속도를 기준으로 도달 시간차를 측정하는 전통적인 2차원 음향방출 위치표정 방법을 그대로 적용할 경우 위치표정의 오차가 매우 커지며, 그 과정이 복잡해지는 것을 피할 수 없다. 본 연구에서는 위치표정의 대상이 되는 관심영역(ROI)를 마치 유한요소법에서 사용하는 메쉬(mesh)처럼 적절한 크기의 정사각형 요소로 나눈 뒤, 각각을 가상의 AE 발생원으로 간주하였으며, 모든 요소에 대해 이방성을 고려한 속도를 기준으로 각 센서와의 도달시간차를 구하였다. 실험적인 검증을 위하여 알루미늄 박판 및 복합재료 적층판에 대해 $0^{\circ}$ 부터 $90^{\circ}$까지의 속도를 측정하고 위치표정을 실시함으로써 이방성 적층복합재로 이루어진 실제 구조물에서의 실시간 활용가능성을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 2006

적층 복합재료에 가해지는 저속충격에 의한 동적 거동 및 손상의 예측은 복합재 구조물의 설계에 중요한 문제가 되고 있다. 특히 저속충격에 의한 손상을 기술하기 위하여 적층판 내의 면내응력 뿐만 아니라 층간응력이 중요한 역할을 하는데, 기존의 전통적인 접근 방법은 이들을 효과적으로 기술하지 못하는 단점이 있다 본 논문에서는 이러한 동적거동 및 손상을 기술하기 위한 수치해석 모델로서 내부 미시구조를 고려한 직접수치모사(DNS)방법을 이용하여 DNS 모델을 구성하였다. 그리고 이를 저속충격 문제에 적용하여 저속충격에 의한 동적 거동 및 재료내의 층간응력 해석을 미시적으로 접근하였다. 이때 기존의 거시적인 접근 방법에 따른 균질모델의 결과와 비교 해석을 보였다. 한편 복합재료 적층판의 효율적인 저속충격해석을 위하여 DNS 개념을 적용한 멀티스케일 모델을 개발하여 기존의 균질화된 모델에서 보일 수 없었던 충격 부위의 국부적인 동적 거동을 효과적으로 기술하였다.

• Composites Research
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• 제19권3호
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• pp.23-28
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• 2006

탄소나노튜브로 강화된 구리기지 적층 나노 복합재료를 제작하였고, 마이크로 인장 시험기를 이용하여 기계적 물성을 평가하였다. 탄소나노튜브 층이 강화제로 사용된 샌드위치 형태의 적층 구조는 탄소나노튜브의 선택적인 딥코팅 방법과 전해도금 방법을 이용하여 제작되었다. 본 연구에서 정립한 공정을 사용하여 제작된 나노 복합재료는 구리 기지만을 사용한 재료에 비해 기계적 물성이 향상되었다. 이는 평면내 방향으로 균일하게 분산된 탄소나노튜브에 의해 하중 분산 용량이 증가되었기 때문이며, 두께 방향으로 적층된 구리 기지를 탄소나노튜브 층이 상호 지지하여 인장물성이 강화됨을 확인하였다. 기능적 재료의 제작에 있어 적층 구조는 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 본 연구에서는 입자강화복합재료 강화제의 적용 가능성을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.117-125
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• 2023

본 논문에서는 복합소재 적층 구조물의 열-기계적 거동을 효과적으로 예측할 수 있는 8절점 판 요소 기반 전산해석 기법을 제안하고자 한다. 횡방향 수직 변형이 고려된 개선된 일차전단변형이론을 바탕으로 유한요소 정식화를 수행하였으며, 독립적으로 가정되는 변위장 및 응력장 사이의 타당한 수학적 관계식을 도출함으로써 해석 결과의 정확도와 계산 과정의 효율성을 동시에 향상시키고자 하였다. 또한, 횡 방향 변위장의 개선을 통해 횡 방향 수직 변형을 효과적으로 고려함으로써, 복합소재 적층 구조물의 열적 거동 예측 과정에서의 신뢰성을 확보하고자 하였다. 수치 예제로써 열-기계 하중을 받는 2차원 복합소재 적층평판을 고려하였으며, 3차원 탄성해 및 참고문헌에서 활용 가능한 해석 결과와의 비교, 검토를 통해 제안된 유한요소 해석 기법의 성능을 검증하였다.