• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.109-116
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• 2016

고속철도 차량의 시장 점유율은 전 세계적으로 확대되고 있다. 고성능 충격 에너지 흡수 요소는 철도차량의 안전 기준을 충족하는 것이 필수 요소이다. 변형 튜브 조립체는 철도 차량에 대한 전형적인 에너지 흡수 요소이다. 그것은 변형 튜브와 압입 펀치로 구성되어 있으며 튜브 조립체의 성능은 튜브의 소성 영역에서 흡수 에너지 특성에 의존한다. 본 논문의 변형 튜브에서 흡수하는 소성변형 에너지는 200kJ의 철도차량 충돌 에너지를 흡수하도록 설계되어 있다. 슬래브 법과 유한 요소해석을 사용하여 초기 단계에서 펀치의 반력은 예측되며 설계된 튜브 조립체의 성능은 실험으로 확인되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.101-107
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• 2004

Recently the objective of vehicle design was focused on the crash safety and the energy saving. For the energy saving vehicle structures must be light weight, but for the crash safety some energy absorbing elements must be added. In this paper hybrid structure which consists of a steel and a FRP was studied on the energy absorption characteristics under the impact load by finite element method. Test results of the other researchers were compared with that of computer simulation on this simple hybrid structure. Side rail of vehicle front structure was replaced with hybrid materials for the application of the vehicle structure. 35mph frontal crash simulation was performed with hybrid structure and with conventional steel structure. By the adoption of hybrid structure, the improvement of energy absorption characteristics and reduction of weight was observed under the frontal crash simulation.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.456.2-456.2
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• 2014

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 화합물은 태양광을 흡수하기에 가장 이상적인 약 1.04 eV의 에너지 금지대 폭과 높은 광흡수계수를 가지고 있으며, $450{\sim}590^{\circ}C$의 고온 공정에도 매우 안정하여 열 경화현상을 거의 보이지 않으므로 박막 태양전지로서 커다란 응용 잠재력을 갖고 있는 광흡수층 재료이다. CIGS 화합물 박막 태양전지의 효율은 연구실에서는 ~20%의 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 ~13%의 효율을 보이고 있다. 그러나 CIGS 박막 태양전지를 대면적 또는 양산화에 적용하기 위해서는 20년 이상의 장기적인 수명을 보장할 수 있는 내구성을 갖추어야 한다. 본 연구에서는 CIGS 모듈의 장기적인 신뢰성을 평가하기 위해 CIGS PV 모듈을 대상으로 IEC-61646 규격을 이용하여 고온고습 시험 ($85^{\circ}C$/85% RH, 1000 h) 과 열충격 시험 ($-40^{\circ}C/140^{\circ}C$, 1000 cycles) 이 수행되었고, 두 종류의 가속 스트레스 시험 후에 모듈의 성능 저하에 영향을 미치는 요인들이 연구되었다. 또한, 모듈의 효율 저하의 원인을 규명하기 위해 투명전극 Al-doped ZnO (AZO)와 광흡수층 CIGS를 대상으로 고장분석을 수행하였다. AZO층과 CIGS층의 전기적 특성 분석, 결장상 분석 및 XPS 분석들을 종합하여 CIGS PV 모듈의 성능저하의 원인을 규명하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.971-977
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• 2015

발포금속은 우수한 물리적 특성과 역학적 성능 때문에 많은 첨단기술 분야에 널리 사용되고 있다. 폐쇄형 알루미늄 폼은 발포금속 중에 하나이며, 우수한 충격에너지 흡수하는 성능 때문에 자동차와 항공기에 많이 쓰이고 있다. 본 연구에서는 폐쇄형 알루미늄 폼의 충격 실험을 통해 두께에 따른 기계적 특성을 분석하였으며, 검증으로 시뮬레이션 해석을 하였다. 시뮬레이션 해석 방법으로서는 ANSYS 를 이용하여 실험과 똑 같은 경계조건으로 유한요소해석을 진행하였다. 실험과 해석의 결과들을 비교해보면 10mm, 20mm, 30mm 인 경우에 20mm 인 경우는 제일 효율적인 것으로 사료된다. 20mm 의 경우가 시험편의 두께에 비하여 세가지 모델들의 경우에 있어 충격 에너지의 흡수가 가장 큰 것으로 나타났다. 본 연구의 결과들을 이용하면, 알루미늄 폼으로 된 기계 구조물의 개발에 필요한 자료를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.46-52
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• 2024

운송 수단의 발전은 인간의 교통 편의 증진과 더불어 이동이 불편한 장애인들의 이동 반경 확대를 가능하게 하였다. 그러나 휠체어 탑재 차량의 경우 차량 사고 시 발생할 수 있는 안전성은 일반 승객 좌석에 비해 여전히 낮다. 특히 무방비 상태에서 발생할 수 있는 후방 추돌 사고의 경우 장애인 탑승객의 목 부상에 치명적으로 작용할 수 있다. 따라서 휠체어 탑재 차량에 적용될 headrest에는 보다 세밀한 설계안이 반영되어야 한다. 본 연구에서는 휠체어 운송 차량의 저속 후방 추돌 시 headrest의 국부적 압축 특성 분포 구현을 위해 multi-cell headrest가 제안되었다. 이후 해석을 통한 데이터셋 구축과 k-means clustering을 적용한 군집화 결과를 이용해 탑승객의 목 상해지수와 충격 에너지 흡수량 간 상관관계 분석이 수행되었다. 군집화 결과 유사한 특성을 지닌 데이터 군집이 형성된 것을 확인하였으며, 각 군집의 특성을 통한 목 상해지수와 충격 에너지 흡수량 간의 상관관계 분석이 수행되었다. 분석 결과 Mid3와 Mid6에서의 cell 압축 특성이 soft할수록 충격 에너지 흡수량이 증가하는 것을 확인하였으며, Front2, Mid3, Mid6에서의 cell 압축 특성이 hard할수록 목 상해지수 감소에 효과적임을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.304-311
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• 1998

0.07%C-0.014%Ti-0.015Nb-0.005%B강 (강종 B)을 각각 TMCP처리하여 그 기계적 특성과 B의 거동을 조사하였다. Ta-B강이 Ti-Nb-B강보다 인장강도는 더 우수하였으나 충격 흡수에너지는 훨씬 더 낮았다. Ta-B강의 강도가 Ti-Nb-B강보다 더 우수한 이유는 Ta-B강에서의 Ta의 석출강화 효과가 Ti-Nb-B강에서의 Ti와 Nb의 석출강화 효과보다 더 크기 때문으로 생각된다. Ta-B강은 입내파괴, Ti-Nb-B강은 임계파괴의 파괴양상을 보여이며, Ti-Nb-B강이 Ta-B 강보다 더 큰 충격 흡수에너지를 나타내었다. TMCP에서는 항온변태시의 평형석출과는 달리 연속냉각방법을 사용하였기 때문에 B가 결정립계에 평형적 또는 비평형적으로 편석되어 준안정상으로 생각되는 연속적인 필름 형태의 붕화물을 형성한다. 또한, 냉각속도의 차이에 따라 석출물은 결정질이 되거자 비정질이 되었다. B의 함량이 많은 Ti-Nb-B강에서는 석출물이 비정질상이었다. 한편, B함량이 적은 Ta-B강에서는 B강에서는 결정립계에서 B가 관찰되지 않아는데, 이것은 결정립계에서의 B의 석출이 B의 함량에 매우 민감함을 의미하는 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.331-339
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• 2003

Thermo Mechanical Control Process(TMCP) 강재는 열간압연시에 압연 온도를 제어하면서 경우에 따라 압연직후 냉각, 열처리하여 안정된 조직으로 압연, 제조된 강재이다. 본 연구에서는 극후판 TMCP강재의 소재특성과 건축구조용 강재로서의 적합성과 특성을 밝히기 위하여 화학성분 및 조직특성, 내력 및 기계적 특성, 사용성 및 인성, 등으로 분류하여 소재특성과 용접특성을 분석하였다. 실험결과, 대상강재는 극후판에서도 설계기준강도를 만족하고 낮은 탄소당량 ($C_{eq}$) 및 용접갈라짐 감수성조성($P_cm$)과 저항복비 등이 확보되었다. 또한, 기준온도(${\pm}0^{\circ}C$)는 물론 $-60^{\circ}C$의 극저온에서도 충분한 충격흡수에너지값으로 양호한 인성의 소재특성을 나타냈고, 용접부에서도 경화현상이 저감되고, 용접부의 인성 및 내력이 충분한 것으로 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.81-87
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• 2008

In this study, concerns the crashworthiness of the widely used vehicle structure, square thin-walled tubes, which are excellent on the point of the energy absorbing capacity. An experimental investigation was carried out to study the energy absorption characteristics of thin-walled square tubes subjected to dynamic crushing by axial loading to develop the optimum structural members. The impact velocity was tested in the rage $4.698{\sim}8.2m/s$. To efficiently review the collapse characteristics of these sections, the simulation have been carried out using explicit FEM package, LS-DYNA. The solutions compared with results the impact collapse experiment. Here, the controller are introduced to improve and control the absorbed energy of thin-walled square tubes in this paper. To predict and control the energy absorption, we designed it in consideration to the it's influence, height, thickness, wide ratio in this study. When the controller used, the experimental results of crushing of square tubes controlled by the controller's elements showed a good candidate for a controllable energy absorption capability in impact axial crushing.

• 한국가스학회지
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• 제2권1호
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• pp.99-106
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• 1998

최근 환경오염 문제와 관련하여 청정연료로 수요가 증가하고 있는 액화천연가스(LNG)의 저장탱크 및 운반선 등 연료 저장 설비, 초전도이용 관련 기기와 같은 저온용 설비 및 기기가 증가하고 있고 대형화의 추세를 보이고 있다. 특히 액화천연가스(LNG)의 수요급증에 따라 이의 운송 및 저장에 필요한 재료의 수요가 증가하면서 극저온재료에 대한 관심이 높아지고 있다. LNG저장조의 대형화에 따라, 설계강도상의 검토는 물론, 사용재료의 특성, 가공성 및 용접 둥의 시공법을 비롯하여 품질관리 면까지 충분한 검토가 필요하다. 특히 LNG를 저장하는 내조재료에 대하여는 모재 및 용접부의 제반 특성을 파악하여 저온에서 취성파괴에 대한 안전성을 확인해 둘 필요가 있다. 본 연구는, LNG 저장 탱크의 안전성 평가시 필요한 재료물성 데이터 중 파괴인성의 측정 기반 기술을 확보하고, 현재 국내에서 사용되고 있는 LNG 저장탱크용 재질(SUS304L강, Al합금 및 $9\%$ Ni강)에 대하여 77 K 및 173 K에서 계장화 샬피충격시험을 실시하여 온도에 따른 충격파괴특성 및 파면해석을 실시하여, 안전성 평가에 필요한 기초 자료를 확보하는 것을 주목적으로 한다. 계장화샬피충격파괴시험결과, $9\%$니켈강의 경우 온도저하에 따라 77K까지는 인성의 저하정도가 적어 우수한 파괴저항을 나타내었다. 계장화 장치에 의해 얻어진 하중-처짐 곡선으로부터, 온도가 173 K에서 77 K로 저하함에 따라 최대하중은 증가하였으나 에너지는 오히려 감소하였다. 또한 균열개시에 쓰여진 에너지보다 균열진전에 쓰여진 에너지가 높게 나타났다. A5083의 경우 합금강재에 비해 충격흡수에너지값이 낮고 저온 특유의 갈라짐 현상을 볼 수 있었다. SUS304L재의 경우 균열개시에 쓰여지는 에너지가 높게 나타났고, 균열진전에 따른 에너지는 거의 나타나지 않아 균열개시 후 비교적 평탄한 파단면을 나타내는 파면관찰 결과와 일치하는 거동을 나타내었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.162-167
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• 2004

The low velocity impact characteristics of composite laminate curved beams are investigated to increase damage tolerance and reduce the deflection. Drop weight impact tests of the composite curved beam were performed with respect to pre-load, then the damage after impact was measured by macrography. Also, finite element analyses were performed using ABAQUS to investigate the stress state of composite curved beam with respect to pre-load and impact. From the investigation, it was found that pre-load of the composite curved beams had much influence on impact damage of the curved beam, which showed good agreement with the experiment results.