• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.107-108
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• 2007

박막형태의 소재는 일반적으로 광 전자 및 소재가 공 관련 산업에서 특수한 기능이 요구되는 부품 제조에 광범위하게 응용되고 있다. 이러한 박막 소재는 물성 면에서 벌크물질일 때의 물성과 매우 다를 수 있는 것으로알려져 있다. 박막에 스트레인이 존재하면 전자의 이동도나 밴드갭 에너지를 변화시켜 줄 수 있으며, 계면의 전위는 소자를 열화 시키는 역할을 하기도 한다. 이러한 이유로 박막 성장 시 실시간으로 스트레인을 관찰하고 이 결과를 실제 제조공정에 피드백 하여, 소자의 신뢰성을 확보하는 노력이 행해지고 있다. 구리박막의 실시간 응력거동은 F.Spaepen에 의해 보고된 초기 압축응력, 인장응력, 2차적으로 나타나는 점진성의 압축응력의 독특한 3단계 응력거동으로 나타나는 것으로 알려져 있으며, 본 실험에서는 박막증착도중 단시간 증착을 중단한 이후 재 증착을 하여 응력거동을 관찰함으로써 독특한 3단계 응력거동의 메커니즘을 알고자 하였다.

• 한국음향학회지
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• 제10권3호
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• pp.13-18
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• 1991

본 연구에서는 취약한 고체의 표면에 존재하는 crack에 탄성표면파를 입사 시켰을 때 발생하는 반사계수를 측정하여 파괴응력을 해석하는 방법을 연구 분석하였다. Crack이 존재하는 취약한 고체에서의 파괴응력은 임계응력확대계수와 정규화된 최대응력확대계수의 함수로써 나타나며, 이 때 정규화된 최대응력확대계수는 탄성표면파의 반사계수를 측정하여 구할 수 있었다. 실험을 위하여 Pyrex glass원판 중앙에 깊이가 0.5mm~0.9mm인 crack을 제작하였고, SAW wedge transducer를 피치캐치(pitch-catch) 모드로 구성하여 반사계수를 측정하고 파괴응력값을 산출하였으며 UTM(Universal Testing Machine)으로 측정한 값과 비교 분석하였다.

• 한국가스학회지
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• 제4권1호
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• pp.33-39
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• 2000

긴 표면균열을 갖는 알루미늄합금(A5083)의 평판을 사용하여, 균열관통후의 응력확대계수를 검토하였다. 짧은 표면균열의 관통후에 제안된 식에 의하여 긴 표면균열 관통시의 평가는 균열종횡비가 적을수록 오차가 크게 되므로, 진전거동을 정확하게 평가하기 위해서는 수정이 필요하였다. 따라서 긴 표면균열 관통시의 종횡비를 고려하여, 응력확대계수의 평가식을 수정함으로써 관통후 고정도의 해석이 가능하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.315-323
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• 2010

장대레일 교체주기는 자갈궤도 레일두부 표면요철과 레일 휨피로의 상관관계 분석을 통해 산정되었다. 본 연구에서는 국내 도시철도(서울메트로) 콘크리트궤도에서 레일두부 표면요철량에 따른 레일 휨응력을 측정하였다. 또한, 콘크리트궤도 레일두부 표면요철, 속도와 레일 휨응력의 상관관계를 분석하였다. 결론적으로, 중회귀분석을 통해 운행속도(U), 표면요철(v, w)에 따른 레일 휨응력(Y) 예측식을 도출하였다. 본 연구결과는 콘크리트궤도 장대레일 교체주기를 수립하기 위한 기초데이터로 활용이 가능할 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제3권1호
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• pp.58-64
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• 1993

고탄소 Dr-Ti 합금강의 회전접촉 피로마모실험에서 실험조건에 따라 다르게 변화하는 subsurface zone의 가공경와의 정도를 잔류응력의 분포로서 조사하였다. 시험전 표면잔류응력은 마모특성에 영향을 주지 못하였고, 접촉응력과 회전속도가 증가할수록 표면 잔류응력은 감소하여 갔으나 subsurface zone내의 최대압축잔류응력은 증가하였고, 그의 포화깊이는 깊었다. 이들 실험결과와 이론적 전단응력의 분포와의 관계에 관하여 검토하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제41권2호
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• pp.125-133
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• 2014

이 연구의 목적은 시효된 복합레진 수복물에 이산화탄소 레이저로 표면처리한 경우와 기존의 여러 가지 표면처리 방법에 따른 교정용 브라켓의 전단응력을 측정하여 비교하기 위함이다. 복합레진을 이용하여 직경 6 mm, 두께 5 mm의 시편을 96개 제작하였다. 제작된 시편을 인공타액에 침적시켜 $37^{\circ}C$의 온도로 2주 동안 시효처리 하였다. 그 후 96개의 시편을 무작위적으로 16개씩 6개의 군으로 나누었다. 1군은 표면처리를 하지 않았고, 2군은 37% 인산으로, 3군은 4% 불산으로, 4군은 입자 분사 연마로, 5군은 고속 다이아몬드 버로, 6군은 이산화탄소 레이저로 표면처리하였다. 만능 시험기를 이용하여 전단응력을 측정하였으며, 주사전자 현미경을 이용하여 표면처리 양상을 관찰하였다. 버를 사용한 5군이 가장 큰 전단응력 값을 보였으며, 이산화탄소 레이저를 사용한 6군이 그다음으로 큰 값을 보였다. 버를 사용한 5군과 이산화탄소 레이저를 사용한 6군은 나머지 표면처리 방법들보다 통계적으로 유의하게 높은 전단응력 값을 보여주었다(p < 0.05). 또한, 주사전자 현미경 사진을 통해 분석한 결과 레이저를 이용한 6군에서 표면이 가장 거칠었으며 불규칙한 요철구조가 형성되었다. 이산화탄소 레이저를 이용한 표면처리 방법은 브라켓 접착시 적절한 결합강도를 제공하므로, 시효된 레진 수복물에 교정용 브라켓을 접착하기 위한 유용한 방법이 될 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.331-334
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• 2009

본 논문에서는 원자적 계산(atomistic calculation)을 위한 해석적 모델로 surface relaxation model을 제시한다. 기존의 분자정역학(molecular statics)이 모든 원자의 위치를 자유도로 선정하여 사용하는데 반하여, 이 모델은 면내방향에 해당하는 두 개의 자유도로 나노박막의 원자 위치를 기술하는 매우 간단한 방법이다. 본 연구에서는 surface relaxation model을 이용하여 표면응력(surface stress)과 표면강성계수(surface stiffness tensor)와 같은 표면인자(surface parameter)의 계산을 수행하고, surface stress model을 이용하여 평형상태에서의 원자의 위치정보를 계산한다. 그리고 surface relaxation model을 검증하기 위하여 분자동역학 전산모사(molecular dynamics simulation)의 수치 결과가 제시되며, 본 연구에서 계산한 equilibrium strain과 비교 검증한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.49.2-49.2
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• 2018

스퍼터링에 의해 증착된 박막 내 기계적 응력 발생 현상을 규명하기 위하여 활발한 이론적, 실험적 접근이 있었으나, 복잡한 플라즈마 증착환경 내에서 다양한 증착 파라미터로 인해 정확한 응력 발생 메커니즘에 대해 아직도 완벽한 규명이 되지 않은 상황이다. 본 연구에서는 몰리브데늄 (Mo)과 텅스텐 (W) 박막을 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착 시 발생하는 잔류응력 발생 현상에 대해 논의하겠다. Mo 박막의 경우 증착압력을 2.5 mTorr와 4.1 mTorr로 고정시킨 채 기판 바이어스를 0-250 V 간격으로 변화시킨 결과, 2.5 mTorr에서는 기판바이어스가 증가할수록 압축응력이 증가하는 반면 4.1 mTorr에서는 기판바이어스가 증가할수록 인장응력이 증가하는 것이 확인되었다. 이러한 반대 경향의 잔류응력을 발생시키는 기판 바이어스 효과를 확인하기 위하여 증착 파라미터 변경에 따른 박막 성장 거동 모델을 제시한다. W 박막은 준안정상인 ${\beta}$-상이 증착 초기(2.5 nm)에 형성이 되고, 증착 과정에서 열역학적 안정상인 ${\alpha}$-상으로 상변태 하였다. 상변태에 의한 부피 변화에 따른 잔류응력 발생의 분석을 위하여 X-ray 회절피크의 비대칭성을 분석한 결과 압축응력과 인장응력이 공존하고 있는 것으로 확인되었다. 본 연구결과는 스퍼터링 공정 시 높은 에너지를 가지는 중성화된 Ar과 스퍼터된 원자가 기판과 충돌 시 atomic peening effect에 의해 압축응력이 발생한다는 일반적인 이론과 상충되는 결과로서, Mo 및 W 박막 내 잔류응력 제어를 위한 방안을 제시한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.48-56
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• 2021

최근 세계적으로 발생한 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 관심이 높아지고 있다. 구조물의 내진성능 향상을 위하여 기둥에 대한 내진 보강이 이루어져야 한다. 기둥의 내진성능을 개선하기 위하여 다양한 보강법이 개발되고 있다. 본 연구에서는 RC기둥의 내진성능을 향상시키기 위하여, 기둥의 표면에 구속응력을 가력하여 내진성능을 평가하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. 해석적 연구를 위하여 기둥에 대한 실험연구를 활용하였으며, 실험결과와 해석결과의 파괴형상 및 거동특성을 비교하였다. 해석결과 표면구속응력의 강도에 따라 RC기둥의 연성거동이 발생하였다. 일정 표면구속강도 이상에서는 연성거동이 거의 일정하게 발생하였다. 실험결과와 비교하여 실험에서 사용된 보강재의 보강정도를 RC기둥에 대한 표면구속응력값과 비교하여, 보강효과를 표면구속응력으로 검토하였다. 결론적으로, 본 연구에서 RC기둥의 연성거동을 위한 표면구속응력과 구속강도를 도출하였다. 도출한 결과를 바탕으로 RC기둥의 연성거동유도를 이용한 내진 설계 방법 및 내진성능 보가효과의 검토에 대한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권6호
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• pp.64-73
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• 1997

솔리드 모델러, 자동요소분할 기법, 4면체 특이요소, 응력확대계수의 해석 기능을 통합하여, 3차원 균열의 응력확대계수를 효율적으로 해석할 수 있는 시스템을 개발하였다. 균열을 포함하는 기하모델을 CAD 시스템을 이용하여 정의하고, 경계조건과 재료 물성치 및 절점밀도 분포를 기하모델에 직접 지정함으로써, 퍼지이론 에 의한 절점발생과 데로우니 삼각화법에 의한 요소가 자동으로 생성된다. 특히, 균열 근방에는 4면체 2차 특이요소를 생성시켰으며, 유한요소 해석을 위한 입력 데이터가 자동으로 작성되어 해석코드에 의한 응력 해석이 수행된다. 해석 후, 출력되는 변위를 이용하여 변위외삽법에 의한 응력확대계수가 자동적으로 계산되어 진다. 본 시스템의 효용성을 확인하기 위해, 인장력을 받는 평판내의 표면균열에 대해 해석하여 보았다.