• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.44-52
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• 2003

형상기억합금은 스마트 구조물에서 작동기로 널리 쓰인다. 형상기억합금은 초기변위를 부고 열을 가하게 되면 단위 부피당 큰 회복력과 변위를 발생한다. 형상기억합금의 이론 특성은 인공근육, 작동기, 소음 및 진동감쇠, 형상의 변형 제어 등에 응용될 수 있다. 본 논문에서는 형상기억합금의 3차원 비선형 구성방정식을 이용하여 재료의 거동특성을 해석하고, 형상기억합금이 부착된 스마트구조로 응용될 수 있는 공기 흡입 덕트, 항공기 및 잠수함 동체 등의 구조를 압력이 존재하는 원형 및 복원을 해석하였다. 수치해석결과, 형상기억합금 엑츄에이터가 내압 하에서 작동하자 단면은 변형전의 모습(낮은 응력상태)으로 회복되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권5호
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• pp.584-587
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• 2007

치환도를 달리한 하이드록시프로필화 쌀전분의 동적 레올로지 특성이 소변형 진동측정방법(small-deformation oscillatory measurement)에 의해 관찰되었다. Aging 전 $4^{\circ}C$에서 측정된 저장탄성률 G#과 손실탄성률 G"의 값은 치환도(0.030-0.118)가 증가함에 따라 증가하였으며, 반면에 tan ${\delta}5(G"/G#)$는 감소하였다 $4^{\circ}C$에서 10시간 aging하는 동안 하이드록시프로필화 쌀전분의 G#값은 초기 단계에서 급속히 증가한 다음 곧 바로 2시간이내에 안정기(plateau) 영역에 도달하였다. 그러나 천연전분(native starch)은 10시간 동안의 aging후에도 안정기 영역이 관측되지 않았다. 치환도의 증가는 하이드록시프로필화 쌀전분의 안정기 G#값의 감소를 초래하였다. Aging하는 동안의 구조전개 속도상수 K는 1차 kinetics식으로부터 얻어졌으며, 하이드록시프로필화 쌀전분의 K값은 높은 치환도에서 낮은 수치를 보여주었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.45-55
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• 2001

천이류는 하나의 계산 영역내에서 사류와 상류가 동시에 발생하는 흐름을 의미하는 용어이다. 천이류 해석 모형 개발에서 중요한 사항은 상류와 사류 영역에서 발생하는 신호의 전파특성을 정확하게 반영할 수 있어야 한다는 것과 보존성을 유지해야 한다는 것이다. 본 연구에서는 지금까지 하천 천이류 해석을 위해 적용된 적이 없는 음해적 ENO 기법을 이용하여 새로운 모형을 개발하였다. 음해적 ENO 기법은 전 구간에 걸쳐 수치진동없이 고정확도가 유지될 수 있는 장점을 지닌 수치기법인 ENO 기법과 수치적으로 무조건적 안정성이 보장되는 장점을 지닌 음해법을 결합한 기법이다. 본 연구에서 개발한 모형을 가상적인 댐붕괴파의 해석에 적용한 결과 매우 강한 천이류가 발생하는 경우에도 안정적으로 정확한 해를 구할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.53-53
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• 2011

Poly(lactic acid)(이하 PLA라 칭함)는 1970-80년대의 초기 연구에서는 높은 제조비용과 희귀성에 의해 봉합사와 약물전달시스템으로 용도가 제한적이었으나 1980년대를 거쳐 1990년 이후 농업의 혁신적인 변화를 거쳐 옥수수의 다양한 측면의 이용의 하나로서 6-7년 전부터 양산화에 성공하여, 의류, 필름 및 플라스틱의 여러 가지 분야에서 적용가능성을 모색하고 있다. PLA의 장점은 석유가 아닌 천연 원료에서 얻을 수 있으며, 기존의 합성섬유와는 달리 일정한 조건하에서 미생물 등에 의해 물과 이산화탄소로 90% 이상 분해되는 친환경적인 소재이다. 합성섬유에서 의류용으로 대부분 사용되는 폴리에스테르(이하 PET라 칭함)와 유사한 물성을 가지고 있는 PLA섬유는 PET섬유와 유사한 분산염료로 염색할 수 있다. 따라서 PLA섬유는 분산염료에 의한 염색법을 중심으로 연구되어지고 있으나, PET 섬유의 융점이 $254^{\circ}C$부근인 반면, PLA섬유는 $160-170^{\circ}C$부근이다. 이로 인해 PLA를 섬유로 용도전개에 있어서 약점으로 작용하고 있다. 그러나 PLA섬유는 특유의 경량감과 새로운 촉감 등의 많은 장점을 지니고 있어 여러 가지 용도전개가 되어지고 있다. 초음파는 사람이 들을 수 없는, 사람마다 한계값은 다르지만, 주파수 약 25kHz이상의 음파를 말하며, 주파수가 높고 파장이 짧기 때문에 강한 진동을 수반한다. 초음파의 이용 원리는 Cavitation이라는 현상으로 생성된 기포가 터지면서 강력한 에너지를 방출한다. 이것은 강력하여 사방으로 퍼져 물질표면이나 내부에 영향을 미친다. 섬유에서는 표면에 뭍은 불순물을 제거하는 세정 등에 응용되고 있으며, 염색분야에서도 다양하게 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 초음파에 의한 PLA섬유의 염색성을 조사하였다. PLA섬유를 정련하여 초음파작용의 유무에 따라 염색하여 그 결과를 고찰하였다. 초음파 작용에 따른 분산염료의 표면 색변화는 없었으며, 섬유 표면 색 농도의 차이는 초음파 작용에 의하여 저온에서는 차이가 나타나지만, 고온인 $80^{\circ}C$에서는 오히려 낮아졌다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.12-17
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• 2018

본 연구는 디지털위성중계기용 SHF 대역 안테나의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. SHF 대역 안테나는 반사판, Septom Polarizer, Feed Horn 및 지지대 등으로 구성된다. 제작 전 우주환경에 대한 사전 시뮬레이션 분석을 통하여 장비 오동작 가능성을 최소하였으며, 발사환경 시 발생하는 진동에 대한 시뮬레이션을 통해 신뢰성 있는 안테나를 설계하였으며, 제작 후 주요 성능지표에 대해 만족여부 확인 및 사전 성능 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 안테나를 제작 후 안테나 주빔의 최대이득은 36.5dBi 로 요구조건인 35dBi 이상을 만족하며, 반사손실에 대해서도 최대 -24dB 이하로 요구조건 -20dB를 만족한다. 또한 안테나의 송수신 격리도에 대해서도 -22.6dB 이하로 요구조건 -20dB 이하를 만족한다. 본 논문에 기술한 위성 중계기용 안테나는 고신뢰성이 요구되는 정지궤도 및 저궤도 위성분야에 향후 활용이 가능하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권9호
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• pp.929-937
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• 2008

한국항공우주연구원에서 개발하고 있는 KSLV(Korea Space Launch Vehicle)-I 발사체의 비행 안전용 센서의 하나로 활용하기 위하여 개발된 GPS 수신기 시스템은 위성발사체의 특수한 비행환경과 높은 동특성 환경에서도 정상적으로 동작해야 한다. 5년에 걸쳐 개발이 완료된 위성발사체용 GPS 수신기 시스템은 습도, 고온, 저온, 진공, 정현파 및 랜덤진동, 충격, 가속도, 전자파 환경시험 등을 통하여 특수한 환경에서의 성능을 검증하였으며, GPS 시뮬레이터를 이용한 다양한 성능시험을 수행하여 높은 동특성 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 위성발사체용 GPS 수신기 시스템의 전 개발과정을 소개하고, 일반적인 GPS 수신기 시스템과 비교하여 개발된 GPS 수신기 시스템의 특수한 기능들을 설명한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.25-31
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• 2009

공기스프링을 감쇠기로 사용하는 방진대는 넓은 주파수대역에서 우수한 진동 절연성능을 가짐으로 널리 사용되어 왔다. 하지만 공기스프링은 구조적으로 저강성, 저감쇠의 특성을 가지고 있으므로 외란에 의해 쉽게 가진되어 안정성이 떨어지는 문제가 있다. 이에 공기스프링과 같은 수동소자만을 이용한 수동제어 형식의 보완을 위해 능동 및 반능동 방식의 감쇠기가 제안되고 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 수동형 제진대의 능동 및 반능동제어를 위한 동역학적 해석에 관하여 연구하였다. 제진대의 제어시스템 구현을 위하여 6 자유도 제진대의 물리적인 특성에 기초한 동역학적 모델을 정립하고 해석 및 실험을 통해 동역학 모델의 적용가능성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.238-244
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• 2017

공작기계 응용에 있어서 고속 및 고효율 가공의 추세는 스핀들의 고속화를 지속적으로 요구하고 있다. 내장형 모터를 장착한 스핀들은 가공시스템의 구조를 단순하게 한다. 하지만 로터에는 불평형 질량에 의해 진동이 발생하며, 이를 제거하기 위한 밸런싱 작업은 필수적이다. 이 논문에서는 내장형 모터를 장착한 고속 스핀들의 동적거동을 해석하였다. 불평형 질량, 베어링 강성, 회전 속도의 변화에 따른 휘돌림 궤적을 해석하였고, 이를 저감시키는 방법을 모색하였다. 또한 Timoshenko 빔 요소를 적용하여 스핀들-베어링 시스템을 모델링하고, 영향 계수법을 적용하여 밸런싱 과정을 시뮬레이션 하였다. 스핀들의 경우, 불평형 하중이 작용할 때, 베어링 지지점에서 가장 작은 휘돌림 궤적이 나타났으며, 양단에서 가장 큰 휘돌림 궤적을 나타내었다. 스핀들의 회전속도가 증가함에 따라 스핀들 선단에서의 휘돌림 궤적도 증가하였다. 베어링의 강성이 커짐에 따라 휘돌림 궤적 또한 증가하였다. 밸런싱 전, 후의 휘돌림 궤적 반경은 최대 73%까지 감소함을 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 CNC 자동선반의 스핀들 고속화에 중요한 정보를 제공하고 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권4호
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• pp.98-105
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• 2018

위성에 탑재되는 전장품의 경우 발사 진동환경에 대한 신뢰성 확보가 필수적이기 때문에 인증모델 제작 전 박스 레벨에서 설계요구조건에 대한 해석적 검증이 요구된다. 또한, 위성 전장품에는 다양한 실장 형태의 고집적 소자가 적용되기 때문에 솔더 접합부(Solder Joint)의 구조건전성 분석을 통한 신뢰성 확보가 필수적이다. 본 논문에서는 차세대 중형위성 광학 탑재체 제어기의 일부인 CCB(Camera Controller Box)에 대한 구조 설계 요구조건을 만족하기 위하여, 박스 레벨에서 모드 해석 및 준정적 해석을 수행하였다. 아울러, CCB 주요 소자의 안전성 분석을 위해 피로파괴 예측 이론에 기반한 구조 해석을 수행하였으며, 주요 소자 유한 요소 상세 모델 구축을 통한 랜덤 등가 정적 해석을 실시하여 전장품의 구조 건전성을 평가하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.75-75
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• 2011

본 논문에서는 진동중인 교량 거더에 작용하는 풍하중을 산정하고 그에 따른 플러터 발생풍속을 예측하기 위하여 분산형 전산환경을 활용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분산형 전산환경은 웹 포탈을 기반으로 수치해석 환경을 제공하는 수치풍동 시스템으로서, 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)에 대한 전문지식이 부족한 사용자들도 격자생성, 수치해석자를 이용한 계산, 가시화 등의 전 과정을 편리하게 수행할 수 있는 차세대 토목분야 연구 환경이다. 본 시스템은 그리드스피어(GfidSphere)를 기반으로 구성되었으며, 기본적으로 사용자 관리, 세션 관리, 그룹 관리, 레이아웃 관리 등을 제공하여 사용자가 포탈을 통해서 다양한 서비스를 쉽게 사용할 수 있는 환경을 구축하도록 도와준다. 수치해석을 위한 유체 지배방정식은 2차원 비정상 비압축성 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식이며, pseudo compressibility 방법을 적용하였다. 비정상 유동장을 해석하기 위하여 이중시간 전진법(dual time stepping)을 사용하였으며, 수렴가속화를 위해 Multi-grid 기법을 적용하였다. 또한 난류 유동장 해석을 위해서 $k-{\omega}$ SST 난류 모델을 사용하였으며, 난류 천이 과정에서의 유동을 모사하기 위하여 Total stress limitation 방법을 적용하였다. 교량 거더의 연직과 회전방향의 2자유도 움직임을 모사하기 위하여 동적격자 기법을 도입하였다. 교량 거더 주변의 비정상 유동해석 결과를 통해, 거더 표면에서 떨어져나가는 크고 작은 와류의 영향으로 양력 및 모멘트 계수 그래프가 중첩된 진폭과 주기를 갖고 주기적으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 비정상 공기력을 적용한 2자유도 플러터 방정식을 통하여 플러터 발생풍속을 산정하였다. 최종적으로 본 연구에서 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위하여 수치적으로 구한 플러터 발생풍속과 기존의 실험 및 수치해석 결과를 비교하였으며, 결과는 잘 일치하였다.