• 한국도로학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.87-95
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• 2008

형상이 일정하지 않은 구조에 충돌하는 차량의 탑승자 안전을 확보하기 위해서 그 구조물의 앞에 공간이 허용하는 한도의 깊이만큼 충격을 흡수하는 재료로 만든 모듈을 쌓아두는 방법을 생각할 수 있다. 충격흡수모듈로 사용되기 위해서는 재료가 충분한 에너지 흡수능력을 가져야 하고 동시에 탑승자의 안전을 확보할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 에너지 흡수능력과 더불어 탑승자의 안전을 보장하기 위하여 충격흡수재료가 가져야 할 조건을 설명하고 auard-Guard 시스템 모듈, 샌드백, 재활용 타이어, 지오컨테이너, 지오셀 그리고 EPS 블록에 대한 정적압축실험을 실시하여 그 결과를 분석하였다. 이로부터 $30kg/m^{3}$의 밀도를 갖는 EPS 블록이 쿠션모듈로 사용되기 적합한 재료임을 보였다. 한편 시속 35.6km/h까지의 충돌조건으로 Drop Test를 실시하여 EPS블록의 정적특성과 동적특성간 큰 차이가 없음을 보여 주었으며 쿠션모듈로서의 성질을 개선시키기 위한 방안으로 EPS 블록에 공극을 두는 방안을 제안하고 공극이 있는 EPS블록에 대하여 Drop Test를 실시하여 EPS 블록을 이용한 충격흡수시설의 설계에 필요한 재료적 특성치를 제시하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.27-33
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• 2000

In this paper, numerically evaluated is the crashworthiness of the new design of the standard Korea Electric Multiple Unit Train(K-EMU)[developed by the Korea Railway Research Institute]. The 4-car consist of K-EMU is analyzed under collision conditions such as normal coupling, heavy shunting, light collision and heavy collision to collide against another stationary one at 5 kph, 10 kph, 25 kph and 32 kph, respectively. Energy absorbing capacity of its draftgear commercially available in the market and to be equipped in K-EMU is evaluated under each collision condition. Analytical results show that draftgear only is not enough to provide necessary energy absorbing capacity. It is therefore concluded that additional energy absorbers like mechanical fuses should be adopted to improve the crashworthiness of K-EMU.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1179-1185
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• 2013

In this study, the design optimization of the automotive side member is performed to maximize the crash energy absorption efficiency per unit weight. Design parameters which seriously influence on the frontal crash performance are selected through the sensitivity analysis using the Plackett-Burman design method. And also the design variables, which are determined from the sensitivity analysis, are optimized by two methods. One is conventional approximate optimization method which uses the statistical design of experiments (DOE) and response surface method (RSM). The other is a methodology derived from previous work by the authors, which is called sequential design of experiments (SDOE), to reduce a trial and error procedure and to find an appropriate condition for using micro-genetic algorithm. The proposed optimization technique shows that the automotive side member structure can be designed considering the frontal crash performance.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.97-104
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• 2008

도로변에는 다양한 부정형의 구조물들이 방호되지 않은 채 노출되어 있어서 통행차량에 큰 위험요소가 되고 있다. 이러한 부정형 구조물을 효과적으로 방호하는 수단으로 구조물 앞에 에너지흡수형 모듈을 적층구조로 쌓는 방법이 있다. 본 논문은 EPS블록으로 구성된 모듈타입의 충격흡수장치를 차량과 충격흡수장치간의 에너지 평형원리를 이용하여 해석하는 방법을 소개하고 0.9ton-500km/h, 0.9ton-60km/h and 0.9ton-70km/h의 충돌조건에 대한 수치 예제로 설명하였다. 이 방법은 최대가속도, 충돌변형에 걸리는 시간 모든 모듈에 대한 변형이 완료되기 전에 차량의 완전한 정지여부 등에 대한 예측을 가능하게 하지만, 모듈 수만큼의 매우 듬성듬성한 속도 및 가속도 데이터를 주기 때문에 RA와 OIV같은 안전지수를 구하기 위해서는 보간법을 이용한 데이터 수의 확대가 필요하다. 선형 및 스플라인 보간법을 이용하여 안전도를 분석하고 결과를 비교 분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.71-76
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• 2004

선박의 충돌 또는 좌초 사고에 대응하기 위하여 위험 화물을 운반하는 선박의 경우 이중 선체를 채용하고 있으나 이중선체의 충돌 에너지 흡수 정도와 내판의 파단 여부를 효과적으로 판단하는 기준은 아직 연구 대상으로 남아 있다. 본 연구에서는 실제선박의 충돌강도 해석을 하기 위해서 상용해석코드인 LS-DYNA3D를 사용하고 다양한 시나리오에 따라 동적 해석을 수행하였다. 본 연구를 위하여 46K의 Chemical／Product Carrier를 해석 대상 선박으로 정하여 하중 조건과 충돌 속도를 달리하여도 Energy-Indentation, Force-Indentation에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과 및 정의는 충돌 사고에서의 매커니즘과 충돌 강도 평가에 유익한 정보를 제공하게 될 것이라 판단된다.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.1-9
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• 2011

본 논문에서는 복합재료 튜브를 이용한 고속 열차의 에너지 흡수장치에 대한 실험 및 수치 해석에 관한 연구를 수행하였다. 논문의 목적은 에너지 흡수장치에 대한 최적의 적층(lay-up) 형태를 알아내는 것으로, quasi static method를 이용한 네 가지 적층 형태에 대한 실험을 수행 하였다: $[0/45/90/-45]_4$, $[0]_{16}$, $[0/90]_8$, $[0/30/-30]_5$, 실험을 위해 초기 파괴 시작점을 생성하고, 일정 방향으로 진행되는 파괴를 만들기 위해 베벨 엣지(bevel edge)와 노치 엣지(notch edge)의 두 가지 트리거링 방법을 이용하였다. 저속 충돌실험 결과 $[0/45/90/-45]_4$의 적층 형태가 다른 방법과 비교해서 가장 좋은 에너지 흡수 결과를 보여주였다. 수치해석을 위해 LS-DYNA 프로그램의 변수 분석(parametric analysis)을 통해 가장 적합한 복합재료의 quasi static 실험 시뮬레이션 방법 연구를 수행하였다. 움직이는 벽이 복합재 튜브에 저속 충돌하는 모델을 가정하여 해석을 수행하였으며, 실험값과 수치해석 결과의 비교를 통해 비슷한 경향을 보임을 확인 하였다. 특히 TFAIL과 mass scaling factor를 조절하며 수행하는 변수 분석은 LS-DYNA에서 복합재 튜브의 quasi static 실험을 시뮬레이션 하는 능력과 한계를 보여준다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.217-226
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• 2018

차량의 측면은 전면이나 후면과 다르게 비대칭으로 설계되어있기 때문에 측면충돌이 일어나는 경우 충돌부위에 따라 차체의 변형정도가 크게 달라진다. 충돌로 인하여 차체에 탄성 및 소성 변형이 일어날 때 운동에너지가 차체로 흡수되어 운동량이 감소하게 된다. 일반적으로 교통사고분석은 충돌 후 차량의 거동을 운동량 보존법칙으로 분석하며 차체의 변형에 따른 에너지 흡수량은 반발계수를 적용해 그 오차를 보정한다. 본 연구에서는 차체의 구조와 각 부품의 재료특성을 적용한 유한요소 차량모델을 LS-DYNA로 해석하였으며, 그 결과를 분석하여 SUV와 승용차의 측면충돌에서 차량의 접촉부위에 따른 반발계수와 충돌감지시간을 도출하였다. 최종적으로 산출된 반발계수와 충돌감지시간을 실제 교통사고 사례에 적용하였을 때 결과오차의 개선효과를 얻었다. 유한요소해석 모델을 이용하여 도출한 초기 입력값을 적용했을 때 기존의 분석기법보다 해석의 신뢰도가 높다는 결과를 얻게 되었다.

• Composites Research
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• 제23권6호
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• pp.14-18
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• 2010

우주 구조물을 위협하는 여러 요소들 중 MMOD(MicroMeteoroid and Orbital Debris)는 약 8~70km/s의 속도로 우주 구조물과 충돌하여 큰 피해를 주고 있다. 이러한 피해로부터 우주 구조물을 보호하기 위해서 현재 다양한 위플 쉴드가 연구, 적용되고 있다. 위플 쉴드에는 알루미늄이 주로 사용되고 있지만, 복합재료의 시용도 증가하고 있어 본 연구에서는 알루미늄과 복합 재료의 초고속 충돌 특성을 유한 요소 해석을 통해 비교하였다. 충격체는 직경 5.5mm인 알루미늄 2017-T4의 구를 사용하였고, 알루미늄 평판은 6061-T6, CFRP 평판은 T300/5208을 사용하였다. 충격체의 초기 충돌 속도는 1km/s이다. 충돌 후 충격체의 운동에너지는 알루미늄 평판의 경우 약 64J 감소하였고, CFRP 평판의 경우 약 63J 감소하였다. 비슷한 충돌 에너지 흡수 정도를 보이고 있지만, 밀도를 비교해 보았을 때 CFRP가 약 1.7배 가볍기 때문에 방탄 특성이 더 좋다고 할 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.155-160
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• 2003

For the weight reduction of vehicle body up to 20∼30% compared to the conventional monocoque steel body·.in-white, most automotive manufacturers have attempted to develop the aluminum intensive body-in-white using an aluminum space frame. In this paper, the crush tests and simulations for the aluminum extrusions filled with the structural from are performed to evaluate the collapse characteristics of that light weighted material. From these studies. the effectiveness of structural for is evaluated in improving automotive crashworthiness. In order to improve the improve energy absorption capability of the aluminum space frame body, safety design modifications are performed and analyzed based on the suggested collapse initiator concepts and on the application of the aluminum extrusions filled with structural foam. The effectiveness of these design concepts on the frontal and side impact characteristics of the aluminum intensive vehicle structure is investigated and summarized.

• 한국철도학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.94-101
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• 2001

One of the best methods to evaluate crashworthiness of a full rake trainset is to analyse 1-dimensional dynamic model using dampers, nonlinear springs and bars, and masses. In this study, the crashworthiness of KHST has been evaluated by analysing a nonlinear dynamic model made up of springs/bars-dampers-masses. The numerical results show that the KHST can absorb more kinetic energy at lower impact forces and lower accelerations in case of heavy collisions, if compared with KTX. Also, the KHST can be protected from any damage in its car-body and electric components except the energy absorbing tube in case of light collisions, like train-to-train accidents at speed under 8 kph. On the other hand, the KTX may be more damaged in the light collisions because there is no energy absorbing tube.