• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.1
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• pp.29-35
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• 1999

접촉하는 두 물체 사이의 접합부에서는 국북적인 응력집중현상이 발생하여 기계 구조물의 마멸이나 파손의 직접적인 원인이 된다. 기존의 방법들은 복잡한 수식 처리와 반복 계산 때문에 접촉특성에 따라서 해석하기에 어려움이 많았다. 본 논문에서는 마찰이 있는 접촉문제를 반복계산 없이 효과적으로 해석하기 위해서 선형상보성 접촉조건과 가상일의 원리로부터 접촉요소를 개발하여 이를 사용한 유한요소 해석발법을 제안하였다. 연구결과로 평면 및 곡면 접촉문제나 다물체 접촉문제를 기존의 해석방법에 비해 훨씬 편리하고 정확하게 접촉현상을 규명할 수 있었다.

• Computational Structural Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.52-61
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• 1997

본 논문에서는 기존의 gap 요소의 단점을 보완하여 간단하면서도 효율적인 접촉 알고리즘을 개발하였다. 다양한 수치 예제를 통하여, 제안된 접촉 알고리즘의 효율성 및 정확도를 검증하였다. 새로운 gap 요소는 일반적인 유한요소와 결합되어, 마찰이 포함되지 않은 삼차원 탄소성 접촉 문제의 해를 구하는데 이용될 수 있다. 개발된 접촉 알고리즘은 최적화기법을 도입하지 않고 시행착오기법에 기반을 두면서도 접촉문제에 대한 반복해의 수렴성 및 안정성을 보장한다. 또한 gap요소를 이용한 접촉 알고리즘은 코드화가 용이하므로, 기존의 복잡한 알고리즘에 대한 좋은 대안이 될 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1205-1206
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• 2008

본 실험에서는 CMOS 공정에서 사용하는 실리콘 트렌치 공정을 이용하여 분절된 트렌치 바디 접촉구조를 형성, 60 V급 전력 MOSFET 소자를 제작하였으며, 결과 소자의 면적을 증가시키지 않고도 제어되지 않은 유도성 스위칭 (UIS) 상황에서 낮은 전도 손실과 높은 항복 에너지 ($E_{AS}$)를 구현하였다. 분절된 트렌치 접촉구조는 소자의 사태 파괴시 n+ 소스 아래의 정공전류를 억제한다. 이는 트렌치 밑 부분에서부터 이온화 충돌이 일어나기 때문이며, 이는 기생 NPN 바이폴라 트랜지스터의 활성화를 억제하여 항복 에너지를 증가시킨다. 기존 소자의 항복 전압은 69.4 V이고 제안된 소자의 항복 전압은 60.4 V로 13% 감소하였지만, 항복 에너지의 경우, 기존소자가 1.84 mJ인데 반하여 제안된 소자는 4.5 mJ로 144 % 증가하였다. 트렌치의 분절 구조는 n+ 소스의 접촉영역을 증가시켜 온 저항을 감소시키며 트렌치 바디 접촉구조와 활성영역의 균일성을 증가시킨다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.40-43
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• 2011

최근, 레이저 초음파 영상화 기법은 구조물의 비접촉식 손상 진단을 위해 널리 연구되고 있다. 초음파 영상화 기법의 가장 큰 장점은 비접촉식으로 구조물의 손상을 진단할 수 있고, 가진 및 측정 지점을 자유로이 이동할 수 있다는 점이다. 따라서 이는 고온이나 동적상태의 구조물에 적용이 가능하며, 시간과 공간상의 충분한 데이터를 획득할 수 있으므로 역문제 (Inverse problem)를 해결할 필요 없이 완전한 초음파의 전파 형상을 얻을 수 있다. 지난 연구들에서는 충분한 가진력 혹은 측정 민감도를 확보하기 위해 가진 레이저와 부착형 센서의 조합이나 부착형 가진 트렌스듀서와 센싱 레이저의 조합으로 초음파 영상을 획득하고자 하였다. 하지만 이들 조합은 가진 혹은 측정 지점이 구조물에 부착되어 있어 완전한 비접촉식 기법을 구현하지 못하였다. 이를 극복하고자 레이저와 EMAT 센서 등의 조합이 시도되어 왔으나, 이 또한 EMAT 센서의 적용 거리에 따른 한계점을 지니고 있다. 본 연구에서는 가진 레이저 (Nd:Yag)의 스캐닝을 통해 다양한 가진 점에서 발생된 초음파가 탄성체 구조물을 통해 전파되고, 이를 센싱 레이저 (Laser Doppler Vibrometer)를 이용하여 측정함으로써 비접촉식 초음파 영상화를 구현하였다. 나아가, 정상파 필터(Standing-wave filter)를 이용하여 구현된 초음파 영상으로부터 손상 영향만 검출해 내는 기법을 개발했다. 개발된 기법은 복합재 시편의 층간박리 (Delamination) 진단을 통해 검증하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.5
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• pp.439-444
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• 2009

This paper presents an efficient contact detection algorithm for the plane elastostatic contact problem of the boundary element method(BEM). The data structures of the boundary element method are dissected to develop an efficient contact detection algorithm. This algorithm is consists of three parts as global searching, local searching and contact relation setting to reflect the corner node problem. Contact master and slave type elements are used in global searching step and quad-tree is selected as the spatial decomposition method in local searching step. To set up contact relation equations, global contact searching is conducted at node level and local searching is performed at element level. To verify the efficiency of the proposed contact detection algorithm of BEM, numerical example is presented.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.6
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• pp.556-562
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• 1988

기계나 구조물의 수명을 결정하는 마멸은 물체간의 접촉으로 인한 것이고 마멸을 줄이기 위해 윤활이 발달되어 왔다. 여러 형태의 마멸을 해석하기 위해서 접촉역학의 이해는 필수적이라 할 수 있다. 하중과 운동 조건에 의한 다양한 접촉문제를 일반적으로 다루기 위해 접촉면을 중심 으로 한 접근 방법을 소개하였으며, 접촉문제의 특이성을 보이기 위해 마찰접촉문제 해석을 위한 한기법을 간단히 기술하였다. 고속 볼 베어링의 특성 해석과 접촉형상 최적설계를 통하여 광 범위한 접촉 역학의 적용의 일부를 소개하였다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2001.05a
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• pp.215-218
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• 2001

태핑 검사법을 이용한 복합재료 구조물의 손상검사 과정을 수치해석을 이용하여 모사하였다. 타격체에 의한 태핑을 모사하기 위해 동적접촉 알고리듬을 이용한 유한요소법을 이용하였다. 손상의 유무를 판별하는데 사용되는 척도로서 타격체와 구조물의 접촉하중의 시간이력을 계산하였다. 손상이 없는 복합재료 평판과 층간 분리 손상이 있는 복합재료 평판에 대한 해석을 통하여 접촉특성의 변화를 고찰하였다. 또한 태핑 검사법의 민감도에 대한 해석도 수행하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.3
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• pp.5-10
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• 1995

공학분야에서 흔히 접하게 되는 접촉충격 문제들의 해석을 위해 접촉충격의 지배방정식과 효율적인 해석방법인 pinball contact-impact 알고리즘에 대해 기술하였다. 예제로 보여준 충돌하는 두 구조계의 접촉충격 해석과 자동차의 crashworthiness 해석결과들은 전술한 알고리즘이 매우 효율적임을 입증하고 있다. 자동차의 crashworthiness 해석과 같이 해석대상 모델이 크고 복잡한 경우에는 짧은 경과시간 동안의 거동변화를 파악하고자 하더라도 엄청난 계산시간이 소요된다. 따라서 효율적인 crashworthiness 해석을 위해서는 전술한 접촉충격 알고리즘 외에도, 논외의 대상이라 본문에서 소개하지는 않았으나, 강력한 요소(one-point integration element), 효과적인 비선형 동적해석 알고리즘, 해의 정확도를 높일 수 있는 adaptive method, 효율적인 시간적분을 위한 mixed time integration method(subcycling)와 explicit method 등을 복합적으로 혼합하여 사용하여야 한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.10 no.4
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• pp.29-33
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• 2003

Material and electrical properties of copper-based ohmic contacts on n-type 4H-SiC were investigated for the effects of the post-annealing and the metal covering conditions. The ohmic contacts were prepared by sequential sputtering of Cu and Si layers on SiC substrate. The post-annealing treatment was performed using RTP (rapid thermal process) in vacuum and reduction ambient. The specific contact resistivity ($p_{c}$), sheet resistance ($R_{s}$), contact resistance ($R_{c}$), transfer length ($L_{T}$), were calculated from resistance (RT) versus contact spacing (d) measurements obtained from TLM (transmission line method) structure. The best result of the specific contact resistivity was obtained for the sample annealed in the reduction ambient as $p_{c}= 1.0 \times 10^{-6}\Omega \textrm{cm}^2$. The material properties of the copper contacts were also examined by using XRD. The results showed that copper silicide was formed on SiC as a result of intermixing Cu and Si layer.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.41 no.6
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• pp.691-697
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• 2022

In this work, a straightforward component design of a direct current (DC) relay equipped in electric vehicles is discussed. The work aims to provide and evaluate effective measures for reducing high-frequency sound from the DC relay carrying electric power. From the operation experiments for the relay, it is observed that noise is caused by the resonance from the forced vibration by the electromagnetic repulsive force originating at the area of electric contacts with a resonance frequency of around 710 Hz ~ 730 Hz. A finite element model for the relay was established to conduct vibration mode analysis, consisting of stationary and movable contacts and a contact spring. Vibration mode analysis indicates that in the resonance frequency, the movable contact with two-point contacts experiences rotational vibration mode. For the proposed relay with a three-point contact, vibration mode analyses give reasonable results of reducing noise at that frequency. Furthermore, for the fabricated relays with the three-point contact, similar results have been obtained. In conclusion, one can see that the proposed measures provide one of the feasible solutions to the reduction of relay noise.