• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권4호
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• pp.61-69
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• 2024

최근 항공레저스포츠 분야에 대한 관심이 증가하면서 초경량 항공기의 수요가 증가하고, 이에 대응하여 항공기의 강건한 구조설계의 필요성이 대두되었다. 이를 위해 본 연구에서는 초경량 항공기 프레임 동체의 정적 구조해석과 자유낙하 해석을 진행하였다. 항공기 운용 과정에서 작용하는 하중 조건 및 수직 방향 충돌 조건에 대한 강건 설계와 내추락성을 최대 응력과 안전율을 통해 평가하였다. 이를 위해 유한요소법에 기반한 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 사용하였으며, 해석 결과인 응력분포와 변형률을 분석하여 설계한 프레임 동체의 안전성을 점검하였다. 또한, 수직 방향 낙하 충돌 시 발생하는 프레임 동체의 과도한 변형 및 파손 위치를 예측하였다.

• 한국안광학회지
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• 제16권3호
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• pp.229-235
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• 2011

목적: 본 연구에서는 안경 착용자들이 안경렌즈의 파손으로 인한 안전사고에 노출될 수 있다는 점에 착안하여 국내에 유통되고 있는 안경렌즈의 내충격성을 평가하고자 하였다. 방법: 국내에 유통되고 있는 4개 회사의 제품으로 NK55(${n_{d}}$ = 1.56)소재의 굴절력 -3D, -6D, +3D, +6D를 가지는 안경렌즈 중 코팅을 통한 강화처리를 하지 않은 160개의 안경렌즈를 대상으로 하여 강철구 낙하 시험(Drop Ball Test)을 실시하였다. 즉, 미국 FDA의 기준에 따라 이들 안경렌즈에 약 16 g의 강철구를 높이 127 cm에서 자유낙하 시킨 후 렌즈의 표면형태를 관찰하였다. 결과: 본 연구에서 사용한 다른 4곳 회사에서 제조되는 안경렌즈의 중심두께는 같은 굴절률과 굴절력을 가짐에도 불구하고 그 수치가 동일하지는 않은 것으로 조사되었다. 강철구 낙하시험에서 렌즈 표면에 균열이나 깨짐이 없는 것을 적합한 안전성을 가진 렌즈로 규정하였을 때 +3D, +6D의 볼록렌즈는 모두 안전한 렌즈로 판단되었다. 그러나 상대적으로 중심두께가 얇은 오목 렌즈의 경우 강철구 낙하 시험을 수행하였을 때 렌즈의 깨짐 현상이 두드러지게 나타남을 확인할 수 있었다. 특히 -3D, -6D 오목렌즈의 경우 전체 80개 중 73.8%에 해당하는 59개가 미국 FDA 기준에 부적합한 렌즈로 나타났다. 결론: 본 결과로 미루어 볼 때 안경 구매시 시력교정과 더불어 미적인 면과 가격적인 면도 중요하지만 안경 렌즈의 파손에 의한 사고 또한 무시할 수 없는 사항이라 여겨졌다. 따라서 국내에서도 안경렌즈로 인한 안전사고의 방지를 위하여 강철구 낙하 시험의 의무적인 시행과 더불어 이의 철저한 확인이 시급하다고 판단할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제1권1호
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• pp.1-6
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• 2013

SIM card socket은 USIM 카드를 휴대폰에 고정시키기 위하여 많이 사용되며 사용자의 편의를 위하여 push-push 기구를 많이 사용하고 있다. Push-push 기구는 하트-캠 구조에 의해 작동되며 사용자가 USIM 카드를 한번 눌러주면 삽입이 되면서 locking, USIM 카드를 다시한번 눌러주면 토출이 되면서 unlocking이 되는 기구이다. Push-push 기구는 주 스프링에 의해 구동되는데 주 스프링에 의해 캠 슬라이더와 캠 스틱에 응력이 발생하여 기구가 파손되기도 한다. 따라서 push-push 기구 동작 시 발생하는 응력을 반드시 고려한 기구 설계가 필요하다. 기존의 기구 설계 방식은 정적인 응력해석 결과만 사용한 방식을 사용하였다. 하지만 기구 특성상 동작 시 충격력이 반드시 발생하기 때문에 충격력에 의해 발생하는 동응력을 해석하고 기구 설계에 반영하여야 한다. 본 논문에서는 push-push 기구 동작 시 발생하는 동응력 해석을 위하여 push-push 기구의 유연 다물체 동역학 모델을 개발하고 기구 동작 시 발생하는 동응력을 해석하였다.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.339-345
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• 2012

최근 안정성 및 경제성 측면에서 완전방호식 LNG 저장탱크(full-containment LNG storage tank)의 대안으로 검토되고 있는 멤브레인 LNG 저장탱크(membrane LNG storage tank)에 대해서 정량적 위험성 평가 방법(QRA; Quantitative Risk Analysis)과 유한요소해석법(FEM; Finite Element Method)을 통하여 안전성 평가를 수행하였다. 본 논문에서는 유한요소해석법(FEM)을 통한 구조안전성 평가에서 140,000 $m^3$ 저장용량을 갖는 LNG 저장탱크의 두 가지 모델은 저장탱크 시스템에 대한 강도 안전성과 누출 안전성 측면에서 해석한 결과에 의하면 모두 안전한 것으로 평가되었다. 또한, 고장수목분석(FTA; Fault Tree Analysis)을 통하여 멤브레인 LNG 저장탱크에 안전성을 강화하기 위해 설계 초기모델에 안전장치로서 멤브레인 바닥부의 충격흡수장치(impact absorber structure), 1차 멤브레인 저장 파손 시 콘크리트 외부탱크(outer tank) 코너부(corner part)의 열충격(thermal stress)을 감소시킬 수 있는 열보호장지(secondary barrier) 및 펌프 낙하 시 안전장치로서 펌프캐쳐(pump catcher)를 보완하고 평가하였다. 결론적으로 개선된 멤브레인 LNG 저장탱크는 안전성 측면에서 완전방호식 LNG 저장탱크와 대등하다는 결론을 도출할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권11호
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• pp.53-59
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• 2014

낙석방지망에 대한 기존 연구 결과에 의하면 종래의 낙석방지망에서 발생되는 대표적인 문제점으로 이완성이 없는 횡방향 와이어로프에 의해 발생되는 낙석 중량의 누적현상, 지반과 낙석방지망의 결합지점 부족으로 인한 인발지지력 부족, 낙석의 과도한 충격으로 인한 철망의 빈번한 파손, 낙석방지망의 유지관리 시 철망의 재사용의 어려움 등이 보고되고 있다. 선행 연구를 통해 실내에서의 인장력과 현장실험이 실시되어 새로운 낙석방지망의 효과를 검증한 바 있다. 선행연구에 이어 본 연구에서는 기존의 사각낙석방지망과 비교하여 충격 완화형 육각 낙석방지망의 전체적인 구조적 안정성과 성능을 수치해석적 방법을 통해 점검하는 것에 그 목적이 있으며, 이를 충분히 검토하고 결과를 얻을 수 있도록 수치해석 프로그램이 설정되었다. 수치해석 결과를 종합해볼 때 동일한 단일 셀 간격 뿐만 아니라 동일한 면적비로 비교하더라도 육각 낙석방지망이 사각 낙석방지망에 비해 하중분배 효과가 우수한 것으로 나타났으며, 육각 낙석방지망은 낙석하중이 작용할 경우 이를 효율적으로 분산시킴으로써 과도한 하중 집중이 발생하는 것을 피할 수 있어 장기적인 안정성 확보에 유리할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.459-467
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• 2019

착륙장치는 회전익 항공기 및 탑승 병력의 생명을 보호해야 하는 고도의 안전성이 요구되는 주요 구성품으로 이/착륙 시 충격을 흡수하고 지상에서 활주 및 계류 시 동체를 지지한다. 특히 항공기 동체를 지지하는 주륜 착륙장치는 지면으로부터 시작되는 충격을 완충장치와 타이어를 통해 대부분 흡수하는 역할을 수행하게 되는데, 이를 통해 항공기에 탑승한 조종사의 안전을 보장하고, 임무 수행 간 병력의 작전 운용능력을 만족시킨다. A 기종 회전익 항공기 운용 중에, 우측 주륜 착륙장치 구성품인 피스톤 핀(Piston Pin)이 다수 파손된 것이 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 주륜 착륙장치에서 발견된 피스톤 핀(Piston Pin) 균열 현상에 대한 근본적인 원인을 찾기 위해, 파면 분석에서부터 비행 시험을 통한 착륙 하중 해석에 이르기까지 다양한 원인 규명 방법을 모색하였다. 특히 개발 당시 피스톤 핀에 적용되었던 드래그 빔(Drag beam) 구성품과의 체결 토크에 대한 영향성을 토대로 균열 발생 가능성들에 대한 분석을 수행하였으며, 이를 통해 피로 수명과 구조건전성을 확보할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국가스학회지
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• 제26권4호
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• pp.58-63
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• 2022

세계적으로 미세먼지로 인한 환경문제가 대두되면서 경유보다 저렴하고 공해가 적은 LNG가 자동차의 차세대 에너지로서 주목받아 보급이 확대되고 있는 추세이다. 그러나 국내에는 LNG 충전소 인프라가 많이 부족할 뿐더러 규제에 따라 장착할 수 있는 용기의 크기가 제한적이다 보니 원활한 운행을 하기 어려운 실정이다. 국내에선 천연가스 자동차의 원활한 운행을 위한 용기의 내용적 확장 연구와 개발이 진행 중이나 차체 밖으로 용기가 누출되어 차량충돌에 의한 충격을 용기가 직접적으로 받아 폭발하여 대형참사로 이루어질 수 있는 문제점이 있다. 이에 본 연구에선 LNG 용기의 안전성 평가를 ANSYS Explicit Dynamics해석을 통해 변형량과 응력값을 도출함으로써 용기의 안전성을 검증하였다. 그 결과 용기에서 최대 565.37MPa의 최대응력이 발생하였고 용기의 재료로 사용된 STS304의 항복응력인 505MPa를 넘어선 것으로 보아 소성변형이 발생할 것으로 예상된다. 차량과 용기간의 충돌에 의한 충격이 가해질 경우 용기의 파손 또는 결함이 우려되므로 지지대나 보강설계가 필요하다고 사료된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권2호
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• pp.92-102
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• 1998

섬유강화 복합재 연소관은 복합재료의 사용, 필라멘트 와인딩 및 경화공정 등으로 인하여 제작 중 다양한 결함이 발생할 수 있으며, 또한 사용 도중에도 예기치 않은 손상을 받아 기계적 성질이 저하될 수 있다. 따라서 제작 완료된 연소관의 품질 보증을 위해 수압보증시험이 사용되고 있으나 이를 위해 가한 수압이 오히려 연소관에 예기치 않은 손상을 가하여 실제 사용시 그 성능을 저하시키는 요인으로 작용하는 경우도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 수압보증시험시의 음향방출을 감지하여, 그 신호의 특성으로부터 복합재 연소관의 파손 거동을 예측하는 체계적인 기법의 개발을 시도하였다. 음향방출을 이용하여 연소관에 발생한 손상의 개략적 위치를 결정할 수 있었으며, 또한 파괴모드의 식별도 가능하였다. 다만, 시료의 부족으로 최종파열압력의 변화와 충격손상의 영향에 대한 신뢰성 있는 분석은 불가능하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.9-20
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• 2011

국내 대부분을 차지하고 있는 노출형 신축이음장치는 주행 시 소음과 충격을 발생시켜 주행성을 떨어뜨리며, 많은 유지관리비가 소요되고 있다. 이에 미국과 유럽 등에서 적용되었던 매설형 신축이음장치인 Asphalt Plug Joint(APJ) 시스템을 기본으로 하부 구조를 개량한, 새로운 매설형 신축이음장치 Buried Folding Lattice Joint(BFLJ) 시스템이 제안되었다. 본 연구에서는 실험을 통해 매설형 신축이음장치의 상부포장 혼합물에 따른 내구성 및 신축 특성을 비교하였으며, 포장가속시험을 통해 실제 차량 하중에 대한 BFLJ 시스템의 내구성을 평가하였다. 실험결과 개발된 BFLJ 시스템은 기존 APJ 시스템에 비해 신축성능이 우수하며 접합부에서의 응력 집중을 완화시켰다. 또한 차량 하중에 의한 BFLJ 시스템의 표면 처짐이 크게 발생하지 않았으며, 신축이음장치 내의 하부 구조의 손상이 없었던 점에서 기존 APJ 시스템의 문제점을 극복하고 조기파손을 예방할 수 있을 것이라 판단되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.844-853
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• 2014

수상함정에 사용되는 능동소나는 통상적으로 구상선수부에 설치하게 된다. 따라서 구상선수부에 설치된 소나의 항해 중 유체력 및 수중 부유물에 의한 충돌 파손을 막기 위해 밀도가 낮으면서 강도가 높은 복합소재 재질의 소나돔 윈도우를 설치하게 된다. 외부 유체력 및 충격 발생 시 소나돔 윈도우의 안정도는 소나돔 윈도우 내외부의 압력 분포에 따라 달라지므로 본 연구에서는 소나돔 충, 배수 밸브의 상태에 따른 소나돔 윈도우의 내외부 압력변화를 해석적으로 검토하고 이에 따른 응력변화를 파악하고자 한다.