• Journal of the KSME
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• 제16권4호
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• pp.41-48
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• 1976

재료의 피로문제에 대해서는 꽤 오래 전부터 많은 연구가 이루어져왔고, 피로의 현상파악에서부 터 피로이론의 구명, 나아가서는 실제문제로서의 피로설계, 피로수명예측 등에 기여한 업적은 아 주 크다 하겠다. 그러나 종래의 피로문제연구의 방향이, S-N 곡선에서 얻어지는 피로한계강도 (더 정확한 표현으론 피로파괴한계강동)에 바탕을 두고, 정력확적인 설계관례인 안전계수의 도입 을 빌려, 피로강도를 실용화할려는 선에서 이루어져 왔다고 보겠다. 재료의 피로한계강도란, 그 정의로 미루어, 다분히 정적으로는 극한강도 또는 피로강도의 개념에 견주어 질 수 있는 공칭응 력으로써 탄성학적으로 해석될 수도 없고, 다만 탄역성이론의 개념을 바탕으로 근사해석례만이 허용되고 있을 뿐이다. 재료에는 소위 평활재이건 절결재이건 간에 또 검출여부에 관계없이, 내외 부에 대소각종의 결함이나 역학적 불연속부가 잠재해있음은 이미 공지의 사실이며, 이들 결합, 불 연속부등이 외하중하에서 응분의 응력집중원이 되어 재료를 전반적인 파괴로 몰고 갈 수 있다 함 도, 또한 이러한 역학적거동이 피로파괴에 까지 확장해석될 수 있을 것이란 것도 이미 잘 알려져 있는 터이라 하겠다. 재료내외부의 제결합을 응력집중이 극대인 crack로 대체해서 외하중하에서 의 응력장거동을 해석한 선형탄성파괴역학(LEFM)은, 바로 이러한 실제재료의 강도설계에 보다 큰 정확성을 부여한 방법론적 학문이라 하겠고, 나아가서는 재료의 파괴기구를 파헤치는데 진일 보적인 역학적인 수법이라 하겠다. 취성파괴, 연성파괴에 바탕을 둔 파괴역학(LEFM)을 피로파괴 에 적용시키는 데는 상당한 문제점들을 수반할 것임은 충분히 인지되나, 제한된 경계조건하에서 의 적용 예는 종래의 어떤 방법에 의한 것 보다도 피로강도설계, 안전사용 피로수명예측 등에 획기적인 진전을 보여주고 있다. 파괴역학은 crack 재의 강도학이고, 더 구체적으로 음력학대계수 (stress intensity factor) K 또는 이와 연연되는 parameter 인 strain energy release rate(G), crack-tip plactic zone size r$_{p}$,.rho., crack-tip opening displacement .phi., strain intensity 등을 쓰는 재료강도학이기 때문에, 이 수법을 피로파괴에 적용시킴은, 종래의 공칭응력으로 피로 문제를 다루던 방법과는 판이하다 하겠다. 본고에선 파괴역학의 관점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.

• Journal of the KSME
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• 제34권5호
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• pp.384-391
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• 1994

지금까지 고분자 재료에서의 일반적인 파괴역학 연구실태를 집약해보았다. 이 분야의 연구결과 들은 금속의 파괴역학 문제와는 다른 새로운 문제점을 지니고 있었다. 우리는 여기서 잘 짜여진 문제의 해를 구했다기 보다는 문제를 정의하는 수준에 있음을 느낄수 있었다. 더욱이 고려되고 있는 문제들조차 서로 독립적으로 연관성을 보이고 있지 못하다. 접근방법이 너무 이론적이어서 실제상황에 적합하지 않거나 실험적인 검증이 요구되고, 경우에 따라서는 경험적이어서 해석 적인 정량화가 필요한 경우가 많다. 의심할바 없이 이것이 고분자재료 파괴역학의 현실이며 앞 으로 좀더 많은 해석적, 실험적 연구가 이루어져 상황이 개선될 것으로 믿는다.

• Computational Structural Engineering
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• 제11권2호
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• pp.36-39
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• 1998

국내의 피로파괴(fatigue fracture)나 파괴역학(fracture mechanics)과 같은 분야는 많은 발전이 있었으나 손상역학(damage mechanics)분야의 발전은 미흡하여 이 분야에 대한 이해를 돕기 위하여 손상역학의 역사적 배경, 용어의 정의, 현재의 연구동향, 손상역학의 적용 및 한계에 대하여 간략히 소개하고자 한다. 이 글에서는 전문학술적인 내용은 피하였으며 손상역학 분야에 관심이 있는 이들을 위하여 이 글에서 인용된 저자들의 대표적인 문헌들을 중심으로 간략히 소개하였다.

• Journal of the KSME
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• 제31권3호
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• pp.236-243
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• 1991

운전상태 II의 여러 가지 각종 파괴사고의 원인을 한 두가지인 원인으로 명확하게 구분 할 수는 없다. 여러 가지의 복잡한 원인과 조건들이 복합적으로 작용하여 대. 소형 구조물의 안전성. 건전성이 위협받는 경우가 대부분일 것이다. 여기에서는 원자로의 건전성 평가에 파괴역학의 이론. 개념 등을 어떻게 응용하는가를 간단하게 기술하였다. 여기에서 논의된 사항들뿐만 아니라 소형시험편을 사용하여 정확한 파괴인성치를 측정하는 방법론이라든지, 급속히 발달되고 있는 전자장비들을 어떻게 우리들의 파괴역학적인 개념들과 접목시켜서 건전성, 안전성을 평가. 유지 하는데 이용할 것인가 등의 방법론들의 개발. 연구되어야 하겠다.

• Journal of the KSME
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• 제24권1호
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• pp.35-42
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• 1984

오늘날 전자현미경의 급속한 발전 및 이에 의한 파면해석의 수많은 연구결과에 의해 파괴의 정성적인 연구로부터 정량적인 연구로 발전하게 되었고, 또한 일부의 파면모양은 균열 또는 결합선단의 파괴역학적(fracture mechanics)연구의 진전과 함께 파괴역학의 파라메타로서 정량적으로 정리할 수 있게 되어 실험적 증거를 제공하는 것으로 중요시되고 있다. 본고에서는 전자현미경에 의한 파면해석을 중심으로 기술하고, 이것이 파괴원인 규명의 미시조직학적 및 파괴역학적 검토에 어떻게 이용되고 있는가를 설명하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.356-362
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• 1998

가동중인 터빈로터의 계속운전/보수/교체여부 등을 판단하기 위해 해외에서는 결정론적 방법외에 확률론적 파괴역학 해석방법을 이용하여 잔여수명을 평가하고 있다. 한편 국내에서는 현재까지 결정론적 방법을 주로 활용하고 있으며, 향후 확률론적 평가방법의 도입이 예상된다. 이러한 배경에서 본 논문에서는 터빈로터의 수명평가에 확률론적 파괴역학 해석기법을 이용하기 위한 기초연구로 터빈로터를 대상으로 응력해석, 결정론적 파괴해석 및 확률론적 파괴해석을 수행하였다.

• Journal of the KSME
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• 제30권2호
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• pp.107-114
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• 1990

(1) Cr-Mo-V 합금강 로우터재료는 사용도중 템퍼 취화된다. 템퍼취화된 소재는 취성제거처리 혹 은 재열처리를 하여 취성을 감소시킬 수 있다. (2) 축의 신뢰도를 파괴역학 원리를 적용하여 계산하였으며 템퍼 취화된 소재는 파손 위험성이 있으나 열처리 된 소재는 취성파괴 및 고 사이클 하중에 의한 피로균열 성장에 대해서 안전성 이 충분하다는 결론을 얻을 수 있다. (3) 샬피 V-노치 충격치 (CVN)와 파괴인성치(K$_{tc}$ )의 관계식을 취성재료에도 적용할 수 있 는가의 여부에 대해서는 많은 조사가 필요하다. (4) 취성소재의 피로균열 개시값$\Delta$ $K_{th}$을 알고 있으면 취송소재로 제조된 구조물의 파괴역학적인 해석을 하는데 도움을 줄 수 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제24권4호
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• pp.64-73
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• 1996

고인성 종이의 탄성-소성 파괴를 파괴역학을 이용하여 분석하였다. 탄성-소성 물질의 파괴에 있어서 균열이 언제 진행되기 시작하는지 이론적 판단 기준을 유도하고, mode I 파괴를 linear image strain analysis(LISA)로 관찰한 후, 파괴역학 변수들을 계산하였다. 크랙(crack)이 있는 물질에 외부하중이 작용할 때 변형율 에너지 발산 속도(strain energy release rate)가 그 물질이 견딜 수 있는 파괴저항(fracture resistance)에 도달하면 안정적인 파괴가 진행된다. 이를 이용하여 크랙의 초기 진행시 결점주위의 응력, 파괴저항, 크랙 진행거리, 기하인자(geometry factor) 등을 구하였다. 이 변수들은 종이의 파괴역학적 특성을 정량적으로 나타내므로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• 제4권2호
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• pp.27-32
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• 1987

앞에서 강론한 파괴역학에 대한 일반적인 원리를 잘 이해하면 우리들은 기계요소 및 구조물을 설계할 때에 그 설계조건과 파괴조건들을 감안하여 적절한 재료를 선택할 수 있을것이다. 파괴인성치 개념을 적용한 설계방안은 근본적으로 결함들이 존재하고 있는 구조물의 파손위험을 최소화시키는 것이 주안점이다. 구조물의 구성부재들이 절대로 파손되지 않도록 경비를 많이 들여서 즉 과도설계(overdesign) 할 수도 있으나, 이것은 현대사회에서 경쟁력이 없다. 다른 하나의 극단적인 상황은 중요한 구성부재를 과소설계(underdesign)한 결과 파손사고가 발생하여 인명이 손상되어 회사들의 신용도가 추락되어 결국 회사가 문을 닫게되는 경우를 들 수 있겠다. 경영의 결정권이 있는 사람들이 파괴역학 개념을 이용한 설계 방법을 채택할려고 할 때에는 투자와 이에 상응하는 혜택(이익)을 고려하지 않을 수 없을 것이다. 우리나라 의 경제적인 발전이 눈부시게 되고 이에 따라서 우리나라의 독자적인 설계기술이 개발되고 있는 이즈음 특히 파괴역학개념을 이용한 설계방안의 활용도가 상당히 증가하리라고 예견되는 바이다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• 제3권2호
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• pp.87-100
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• 1989

해양구조물의 원통형 조인트에 대한 파괴역학적 피로수명 산출방법이 개발되었다. 개발된 방법을 이용해서 2평면 K형 조인트에 대한 피로수명을 구체적인 파괴역학적 방법으로 산출 하였다. 이 분석을 위해 용접부위 표면균열의 응력확대 계수를 3차원 유한요소법에 의해 계산하였다. 계산된 결과에 의하면 용접부위 표면균열 첨단은 단순한 Mode I형태를 보이지 않고 Mode I, II, III이 복합된 형태임이 입증되었다. 계산된 응력확대 계수를 사용해서 16개의 용접부위균열 성장형태를 일반적인 피로균열 성장법칙을 적용해서 계산하였고, 균열성장의 안정분석을 통해 각 균열의 최종 파괴상태를 파괴해석도면(failure assessment diagram)법을 이용해서 계산하였다.