본 연구에서는 판이론으로서는 해석할수 없는 집중충격하중의 작용점을 포함 한 유한판(정방형판)의 충격응력을 이론적으로 해석하는 방법을 제안하고저 하며 포성 재료로서 손쉽게 구할수 있고 파괴에 큰 에너지가 소요되지 않은 유리판을 대상으로 하여 3차원 동탄성이론을 이용하여 강구의 고속충돌에 의해서 유리판에 발생하는 충격 응력을 해석하였다. 또한 3차원 동탄성이론에서는 Laplace역변환이 곤난하므로, 고 속 Fourier변환의 알고리즘을 이용하였으며, 충격하중의 크기는 실측이 곤난하여 Lag- range의 고유판이론과 Hertz의 접촉이론으로부터 결정하였으며 단순지지된 정방형유리 판에 고속충격을 가하여 계측된 변형율변동과 본이론해석 결과와를 비교하여 응력해석 방법의 적용성을 명확히 하였다.
고체-고체 접촉계면의 특성을 평가하기 위하여 초음파 수직 입사에 의한 반사 투과법이 주로 이용되어왔다. 하지만 수직입사방법은 용접부 검사와 같은 현장적용에 한계가 있는 단점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위한 방법으로 초음파 경사입사법이 대안이 될 수 있다. 그러나 경사입사법의 경우, 초음파의 모드변환이 발생하고 수신신호는 접촉면의 수직 계면강성뿐만 아니라 수평 계면강성의 영향을 받으므로 이를 고려한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 경사입사에 따른 접촉계면에서의 초음파 반사와 투과특성에 대한 이론적 모델을 제안하였다. 그리고 경사입사에 대한 초음파 반사율 및 2 차 고조파 측정실험 결과 이론적 예측과 잘 일치함을 확인하였다. 결과적으로 경사입사법은 접촉계면 특성평가를 위한 효과적인 기법이라 할 수 있다.
PVDF(polyvinylidenefluoride)중공사막 접촉기를 이용한 이산화탄소의 흡수에 관한 수치모사 및 실험을 수행하였다. 흡수제로는 물 또는 모노에탄올아민(monoethanolamine, MEA) 수용액을 사용하였다. 수치모사결과, 막접촉기에서의 이산화탄소의 농도분포는 MEA 수용액을 흡수제로 사용하였을 경우가 물을 흡수제로 사용하였을 경우보다 흡수제 공급속도의 영향을 덜 받았으며, 이산화탄소의 흡수속도 및 물질전달계수는 MEA의 농도가 증가할수록 증가하였다. 실험을 통하여 얻은 이산화탄소의 물질전달계수를 수치모사결과 및 이론치와 비교한 결과, 물을 흡수제로 사용하였을 경우 물질전달계수는 실험값과 수치모사결과, 이론값이 모두 잘 일치하였다. 반면에 MEA 수용액을 흡수제로 사용하였을 경우에는 수치모사결과와 이론값은 잘 일치하였으나, 실험값은 플라즈마로 처리한 경우와 처리하지 않은 경우 모두 수치모사 결과보다 낮은 값을 나타내었다. 그러나 막접촉기에 사용된 중공사막의 내구성은 플라즈마로 처리시킨 막이 플라즈마처리를 수행하지 않은 막보다 우수하였다.
립실의 중요 설계 변수인 접촉력의 측정에는 스플릿트축장치가 흔히 사용된다. 축과 립실의 간섭량은 두 개 스플릿트축의 간격으로서 조절된다. 두 축을 초기 위치로부터 측정하고자 하는 임의 위치로 이동시킬 때 정확한 원을 이루지 못해 측정되는 접촉력은 오차를 포함되게 된다. 본 연구에서는 작은 간섭량 범위 내에서 접촉력을 이론적으로 예측할 수 있는 수식을 유도하고 측정 오차 값을 예측하였다. 측정된 립실의 접촉력은 측정 간섭량이 초기간섭량과 일치하는 경우 외에는 항상 오차를 포함하고 있음을 밝혔다. 이 오차는 작은 간섭량 범위 내에서 립실의 재료 특성이나 형상에 무관하며, 10% 이내의 측정 오차 유지를 위해서는 측정 간섭량이 초기 간섭량의 68%에서 187% 범위 내에 들어야 함을 확인하였다.
시일은 상대 접촉운동하는 기계장치에서 밀봉유체의 누설을 막고, 이물질 및 수분의 침투를 방지하기 위하여 사용되는 기계요소로써 베어링에 사용되는 접촉식 고무시일은 작은 설치공간, 간편한 조립방법, 저렴한 가격 등의 장점을 갖고 있다. 최근 기계공업 발전에 따라 기계 장치에 요구되고 있는 기동 및 운전조건이 고속, 고압력, 고온 및 극저온 등 가혹해져 감에 따라 정밀도를 유지$\cdot$향상시키면서 원활한 밀봉기능을 수행하는 시일 개발에 대한 중요성이 크게 부각되고 있다. 볼 타입 밀봉 베어링의 윤활제로는 그리이스가 가장 많이 사용되고 있고, 시일 재질로는 고무계통인 러리 사용되고 있다. 본 연구에서는 시일성능이 비교적 우수한 축방향 접촉식 고무 시일의 접촉력에 관한 이론적 및 실험적 연구를 하고 각각을 비교 검토하였다.
본 연구에서는 시일 립의 간섭량과 접촉력에 관련된 이론적 연구를 수행한다. 시일의 접촉면에서 축방향 접촉력이 크게 설계되면 시일 립 선단에서는 마찰과 마멸이 심하게 진행되어 시일수명을 크게 단출시킬 우려가 있고, 접촉력이 작으면 밀봉된 유 체의 누설유려가 증가되면서 볼과 레이스사이의 윤활상태를 나쁘게 하여 베어링 수명 을 크게 단축하는 결과를 초래하게 되므로 시일 립의 접촉력에 관련된 연구는 대단히 중요하다.
본 연구에서는 마이크로/나노입자를 이용한 연마가공 공정에서의 입자-표면간 접촉상황에서 접촉계면의 기계적 성질과 재료제거율간의 관계를 실험적으로 고찰하였다. 연마가공 공정에서의 입자-평면간 접촉을 모사하기 위하여 팁 대신 실리카 입자를 부착한 콜로이드 프로브를 이용한 원자현미경 실험을 통하여 마찰력과 강성을 실험적으로 측정하였다. 실험결과와 이론적 접촉해석으로부터, 마찰계수는 횡방향 접촉강성에 따라 대체적으로 증가하고 재료제거율은 실리카 입자와 Cu, PolySi, Ni과 같은 다양한 재료표면간 접촉에서의 마찰계수들과 지수함수적인 비례관계를 가지고 있음을 규명하였다.
본 연구는 상상 접촉이 외모가 매력적이지 않은 이성에 대한 호감 및 매력 지각에 긍정적인 효과를 갖는지 확인하고, 그 효과가 지각자 자신의 신체적 매력 혹은 외모중시 성향에 의해 조절되는지 살펴보았다. 현재 연인 관계에 있지 않은 남성 대학생들이 실험에 참여하였고, 자신의 신체적 매력 수준과 외모중시 성향을 묻는 문항에 답하였다. 상상 접촉 조건의 참여자들은 외모가 뛰어나지 않은 초면의 이성과 직접 대화하는 장면을 상상하였고, 통제 조건의 참여자들은 대화와 관련된 맥락이 배제된 채로 외모가 뛰어나지 않은 이성에 대해 상상하였다. 이후 모든 참여자들은 신체적 매력이 다소 낮은 여성의 사진을 접한 뒤, 3개의 종속변인 문항들(호감 지각, 매력 지각, 데이트를 신청할 의향)에 답하였다. 연구 결과, 상상 접촉을 했던 참여자들은 통제 집단의 참여자들에 비해 여성에 대해 더 높은 호감을 보였고 매력 정도도 더 높게 평가하였는데, 이는 상상 접촉이 이성 관계에서 긍정적 효과가 있음을 가리킨다. 이러한 상상 접촉의 효과는 참여자들의 신체적 매력의 정도에 의해 조절되지 않았지만, 외모를 얼마나 중시하는지에 의해서는 조절되었다. 구체적으로 상상 접촉의 효과는 비교적 외모를 중시하지 않는 사람들에게서는 나타난 반면 외모를 중시하는 사람들에게서는 나타나지 않았다. 본 연구는 상상 접촉 이론의 적용 범위를 이성 관계의 맥락으로 확장시켰다는 점, 그리고 기존 상상 접촉 연구들에서 다루어지지 않았던 개인차 변인을 고려하였다는 점에서 그 의의를 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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