• 제목/요약/키워드: 피로특성

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3D Textile 프리폼 제조 및 복합재료 기계적 특성 연구 (Manufacture of 3D Textile Preform and Study on Mechanical Properties of Composites)

  • 조광훈;;김현우;이정운;한중원;변준형;조치룡
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.65-70
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    • 2019
  • 항공기 복합재료 날개 구조는 대부분 접착 혹은 패스너로 체결되어 있는데, 이러한 적층 구조 복합재료는 층간 강도가 취약하여 층간 분리가 일어나기 쉽다. 이러한 적층 복합재료의 단점을 보완하기 위해 두께 방향의 섬유를 보강한 3차원 직조형 복합재료를 통하여 강도, 손상 내구성, 충격 및 피로 하중을 향상시킬 수 있다. 또한, 자동화된 직조 공정에 의하여 단일 구조 near-net-shape의 프리폼 제조가 가능하기 때문에 공정 단축, 체결 부품 감소로 복합재료 전체 가격을 절감할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 직조형 복합재료의 항공기 구조물 적용 가능성을 확인하기 위하여 3차원 프리폼의 기본적인 구조인 orthogonal(ORT), layer-to-layer(LTL), through-the-thickness(TTT) 패턴을 직조하고 이를 복합재료로 성형하여 압축 시험, 인장 시험, Open-hole 인장 시험을 하였다. 이 중 orthogonal 직조 복합재료가 인장 및 압축 탄성계수와 강도 모두 가장 높았으며 노치 민감도에서도 orthogonal 복합재료가 일방향 적층복합재료나 패브릭 적층 복합재료에 비하여 가장 우수한 특성을 보였다.

고차모드를 고려한 수중날개 와류기인 진동특성 연구 (A Study on Vortex-Induced Vibration Characteristics of Hydrofoils considering High-order Modes)

  • 최현규;홍석윤;송지훈;장원석;최원석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.377-384
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    • 2022
  • 선박, 잠수함이 추진하면 수중구조물 후류에 와류가 발생하고 이에 따른 와류기인 구조진동이 유발된다. 최근 선박, 잠수함의 고속화 및 대형화 추세에 따라 고차모드에서 유발되는 와류기인 진동 및 피로파괴에 대한 중요성이 강조되고 있다. 고속 유속환경의 와류는 저속 유속환경 대비 큰 진동을 유발하므로 이에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 수중날개 고차모드에서 유발되는 와류기인 진동을 예측하기 위한 하이브리드 유체구조연성 해석 방법론을 제시하였다. 고차모드를 고려한 하이브리드 유체구조연성 해석을 수행하여 와류기인 진동을 도출하고 실험결과와 비교함으로써 방법론을 검증하였다. 최종적으로 와류기인 진동으로부터 도출된 최대 von Mises 응력을 노르웨이 선급에서 제시한 S-N 선도에 적용함으로써 고차모드 유체구조연성 해석의 효용성을 확인하였다. 고차모드를 고려하여 와류기인 진동응답을 도출할 경우 유체구조연성에 의한 락인(Lock-in) 특성을 확인하였으며 고려하지 않은 경우 대비 진동응답과 최대 von Mises 응력에서 10배 이상의 차이를 보였다. 향후에는 외팔보 경계조건 및 형상에 대한 확장연구가 필요하다.

PRECEDE-PROCEED 모형을 적용한 의무경찰의 건강증진교육프로그램의 개발 및 효과 (Development and Effects of Health Promotion Education Program for the Auxiliary Police - Based on the PRECEDE-PROCEED Model -)

  • 김영진
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.115-131
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    • 2022
  • 본 연구는 PRECEDE-PROCEED 모형을 기반으로 의무경찰을 위한 건강증진교육프로그램의 효과를 검증하였다. 연구대상자는 2018년 7월부터 10주간 D지방경찰청 의무경찰 2개 부대를 편의표집하여 실험군25명, 대조군 26명으로 하였다. 모든 참가자는 자기 효능감, 사회적 지지, 자원이용가용성, 건강증진행위, 삶의 질에 대한 설문지를 작성하고 객관적인 스트레스 테스트를 받았다. 실험군은 5주간 PRECEDE-PROCEED 모형에 따른 7회의 건강증진교육프로그램을 이수하였다. 자료분석은 SPSS/WIN 21.0 프로그램을 이용하여 실험군 대조군의 일반적 특성 및 건강관련 특성의 동질성 검증을 위해 카이제곱 검정과 독립표본 t-검정, Fisher's exact test을, 가설검증은 반복측정 분산분석(Repeated Measures ANOVA)을 통해 분석하였다. 연구결과, 건강증진행위(F=7.63, p<.001), 자율신경활성도(F=29.24, p<.001), 스트레스저항도(F=31.22, p<.001), 스트레스지수(F=22.42, p<.001), 피로(F=12.87, p<.001), 삶의 질(F=3.49, p=.042)로 나타났다. 의무경찰의 건강증진교육프로그램은 삶의 질 향상에 긍정적인 효과가 있는 것으로 검증되어 의무경찰에게 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

임플란트 고정체-지대주 연결부 및 지대주 디자인이 기계적 강도에 미치는 영향 (Influence of Implant Fixture-Abutment Connection and Abutment Design on Mechanical Strength)

  • 전미현;정창모;전영찬;엄태관;윤지훈
    • 구강회복응용과학지
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    • 제24권3호
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    • pp.269-281
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    • 2008
  • 골유착성 임플란트 보철물에서 피로나 과하중에 의해 보철유지 나사나 지대주 나사의 파절, 보철물의 파절, 또는 고정체의 파절 등과 같은 기계적 강도와 연관된 문제점이 발생할 가능성이 높다. 임플란트 시스템의 기계적인 강도에 영향을 주는 요소에는 고정체와 나사의 직경, 재료적 특성, 연결부 디자인, 지대주 디자인 등이 있으며, 이 중 임플란트 고정체와 지대주간의 연결부 디자인은 임플란트 시스템의 기계적인 연결상태와 연결부 안정성을 결정하는 주요소이다. 대부분의 기계적 강도에 관한 연구에서처럼 단일하중에 의한 압축굽힘강도나, 단기적인 반복하중 후의 결과만을 평가하여 임플란트 시스템의 장기적인 안정성을 예측하기에는 한계가 있다. 연구 목적: 이에 본 연구에서는 external butt joint와 internal conical joint를 갖는 임플란트 시스템(오스템사)의 연결부 디자인에서 각각 다른 두 가지 지대주를 사용하여, 연결부 및 지대주 디자인이 기계적 강도에 미치는 영향을 압축굽힘강도는 물론 내구성한계를 측정하여 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: External butt joint인 US II에서는 통상적인 UCLA 지대주 형태의 Cemented abutment(BJT)와 굽힘 저항성을 증가시키기 위해 나사 두부가 지대주 상단에 위치하도록 설계된 Safe abutment(BJS)를, internal conical joint인 SS II에서는 one-piece형의 Solid abutment(CJO)와 two-piece형의 ComOcta abutment(CJT)를 지대주로 사용하였다. ISO 규정을 참고하여 단일 임플란트, 변연골 흡수, 그리고 $30^{\circ}$ 경사하중 조건에서 압축굽힘강도와 내구성한계를 측정하였고 실패 양상을 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 결과 및 결론: 1. 압축굽힘강도는 BJS군(1392.0N), CJO군(1261.8N), BJT군(1153.2N), 그리고 CJT군(1110.2N) 순으로 낮아졌으며(P<.05), CJT군과 BJT군 사이에는 차이가 없었다(P>.05) 2. 내구성한계는 CJO군(600N), CJT군(453N), BJS군(360N) 그리고 BJT군(300N) 순으로 낮아졌다. 3. 압축굽힘강도는 연결부 디자인 또는 지대주 디자인에 따라 차이를 보였으며, 내구성한계에 있어서는 연결부 디자인이 더 주된 요소로 작용하였다.

선박용 강판의 수중 용접 최적화에 관한 연구 (Optimization for Underwater Welding of Marine Steel Plates)

  • 오세규
    • 수산해양기술연구
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    • 제20권1호
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    • pp.49-59
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    • 1984
  • 선박용 강판(KR Grade A-1, SWS41A, SWS41B)의 수중용접 최적화에 관한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 국산 라임티타니아계 용접봉 피복제의 흡수속도는 약 60분에서 일정하게 되고, 침수시간 8분까지의 흡수속도는 약 0.15%/min 였으므로 40cm 용접기간중의 정미 흡수량은 약 0.22%미만에 불과하였다. 2. 위의 이유와 건조, 직접, 침수용접봉에 의한 대기중, 수상, 수중용접과 모재의 인장강도 및 미시조직 비교실험결과에 의하면, 수중용접시간이 8분이내의 충분히 짧은 때에는 강도상 건조된 직접용접봉의 사용이 가능할 것이다. 3. 용접조건이 수중용접비이드에 미치는 영향을 KR Grade A-1강판에 대하여 조사한 결과, 용접각도는 60$^{\circ}$, 용접전류는 160A정도, 용접봉지름은 4mm인 경우가 적합하며, 또한 비이드외관과 X-선검사에 의하면 일미나이트, 라임티타니아, 고산화티탄계 용접봉이 가장 적합하였다. 4. 위의 용접봉 종류와 각 지름에 대해 비이드외 관검사에 의한 적정 수중용접전류의 범위는 어느 일정 범위내에 제한되며, 용접봉지름의 증가에 따라 전류는 증가하는 경향이다. 5. 수중용접부의 용착금속부에 관한 기계적특성조사에 의하면, 인장강도와 항복강도는 입열량과 이차함수적 관계가 성립되고, 이음효율이 100% 이상의 범위가 존재하며, 충격치와 스트레인은 모재의 경우보다 낮으나 그 증가현상이 고입열량 범위에서 존재하므로, SWS41A에 대한 수중용접 최적입열량범위는 약 13~15KJ/cm이다. 한편, 인장-인장 편진 피로한도가 모재의 경우보다 높고, 충격치와 연신율을 고려하여 구한 최적입열량의 범위는 약 16~19KJ/cm로서, 피로강도를 높이기 위한 입열량은 정적 인장강도때보다 고입열량으로 수중용접해야 한다. 이때 모든 실험식의 신뢰성은 95%수준이다. 6. 수중용접부에 대한 X-선검사와 미시조직검사 및 경도분포조사에 의하면 용접결함은 발견되지 않았으며, 특히, 깊이 1mm 표층부의 모재측 열영향부와 본드(bond)와의 경계부근에 경도 Hv400 max으로서 미세 마르텐사이트, 베이나이트, 퍼얼라이트와 소량의 조대한 입계페라이트 조직이며 그 외의 부위는 퍼얼라이트와 페라이트 조직으로서, 수소취성영향의 극심한 경도증가 및 조직은 발견되지 않았다. 7. 위에서 구한 입열량의 최적범위 내에서의 제어에 의하여 수중용접 할 경우, 신뢰성 있는 용접품질의 최적화가 가능할 것이다.

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은나노와이어·전도성고분자 하이브리드 필름을 이용한 유연 투명 정전용량형 압력 센서의 특성 (Characteristics of Flexible Transparent Capacitive Pressure Sensor Using Silver Nanowire/PEDOT:PSS Hybrid Film)

  • 안영석;김원효;오해관;박광범;김건년;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.21-29
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    • 2016
  • 본 연구에서는 유연하고 투명한 특성을 지닌 유연 투명 정전용량형 압력 센서를 제안하여 기존의 X, Y 좌표 위치 인식이 가능할 뿐만 아니라 3차원 인식이 가능한 터치스크린을 제작하였다. 유연 투명 정전용량형 압력 센서는 상부 기판, 압력 감지층, 하부 기판의 3 중 구조로 구성되어 있다. 은나노와이어 전도성고분자 하이브리드 필름이 상부 및 하부 기판으로 사용되었다. 유연 투명 정전용량형 압력 센서의 터치 면적은 5인치이며, 전기적 신호를 인가하기 위한 11개의 driving line과 정전용량의 변화를 감지하기 위한 19개의 sensing line으로 구성되었다. 은나노와이어 전도성고분자 하이브리드 필름 및 유연 투명 정전용량형 압력 센서의 전기적, 광학적 특성을 평가하였다. 또한 기계적 유연성을 평가하기 위하여 굽힘 시험을 수행하였다. 제작된 은나노와이어 전도성고분자 하이브리드 필름은 평균 투과율 91.1%, 평균 탁도 1.35%로서 매우 우수한 광학 특성을 나타내었고, 평균 면저항은 $44.1{\Omega}/square$이었다. 굽힘 시험 결과 은나노와이어 전도성고분자 필름은 곡률 반경 3 mm까지 저항의 변화가 거의 없어 매우 우수한 유연성을 갖고 있음을 알 수 있었다. 또한 200,000회의 반복 굽힘 피로 시험 결과, 저항의 증가는 매우 미미하여, 유연 내구성이 매우 우수함을 알 수 있었다. 유연 투명 정전용량형 압력 센서의 평균 투과율은 84.1%, 탁도는 3.56%이었다. 또한, 직경 2 mm의 팁으로 눌렀을 경우, 누르는 압력에 따라 센서가 잘 작동함을 알 수 있었으며, 이를 통하여 멀티 터치 및 멀티 포스 터치가 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 제작한 유연 투명 정전용량형 압력 센서는 유저인터페이스, 사용자 경험이 강조되고 있는 현재 상황에서 새로운 인터페이스의 터치스크린 패널에 대한 발전 가능성을 제시할 수 있을 것이라 판단된다.

건축조명광원의 광학적 특성에 따른 인간의 감성반응 분석 -조명광원별 색온도 특성에 따른 반응을 중심으로- (Analysis of the Correlation between Human Sensibility and Physical Property of luminous Sources -Focused on Response according to Character of Color Temperature by luminous Sources-)

  • 이진숙;오도석
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • 본 연구는 건축조명환경의 광학적 특성에 따라 변화하는 인간의 감성반응을 측정$\cdot$평가하여 조명광원에 대한 감성 데이터 확보에 목적이 있으며, 실제 건축공간에서 활용되는 조명광원을 광학적 특성에 따라 선정한 다음, 조명광원별 감성반응을 측정하여 분석하였다. 연구의 결과를 요약하면, 1) 시기능의 명시성에 있어서 주광색 형광램프가 가장 작업수행도가 높은 것으로 나타났다. 2) 시기능의 피로$\cdot$스트레스에 있어서는, 메탈할라이드 램프와 수은 램프가 부정적인 영향을 주고 있는 것으로 나타났다. 3) 빛의 쾌적성 항목 중 $\ulcorner$밝기가 적당한$\lrcorner$, $\ulcorner$햇빛색에 가까워 보이는$\lrcorner$ 어휘에서는 색온도가 높은 주광색 형광램프가 높은 평가를 받고 있는 것으로 나타났으며, $\ulcorner$눈부심이 있는$\lrcorner$ 어휘에서는 메탈할라이드 램프와 수은 램프가 낮은 평가를 받았다. 4)요인분석 실시 결과, $\ulcorner$촬동성$\lrcorner$, $\ulcorner$역량성$\lrcorner$, $\ulcorner$평가성$\lrcorner$의 3개의 평가축이 추출되었으며, 실내조명공간의 분위기 평가에 있어서 $\ulcorner$활동성$\lrcorner$이 미치는 영향력이 가장 큰 것으로 나타났다. 5) 각 조명광원별 분위기 평가에 미치는 영향에 대해서, $\ulcorner$활동성$\lrcorner$축은 메탈할라이드 램프와 주광색 형광램프, $\ulcorner$역량성$\lrcorner$축은 백열램프류, $\ulcorner$평가성$\lrcorner$축은 주로 색온도가 낮은 형광램프에 의한 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.

유동층 공정변수의 고체입자 마모에 미치는 영향 (The Effect of Fluidized-Bed Variables on Attrition of Solid Particles)

  • 문영섭;이창근;손재익;류청걸;최정후
    • 공업화학
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    • 제16권5호
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    • pp.603-608
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    • 2005
  • 본 연구는 zinc titanate를 탈황제로 사용하는 유동층 탈황공정에서 고체 입자 마모특성을 고찰하는 것을 목표로 내경 0.035 m, 높이 1.34 m의 기체유동층 실험장치에서 수행되었다. 다공판 분배기에서 고속 분사 제트와 유동층 내부의 기포요동이 입자마모의 주요 원인으로 사료되었다. 탈황제의 마모속도가 작아서 회분식 측정결과가 연속식 유동층에 근사하게 적용될 수 있는 조건에서 수행되었다. 탈황공정에서 주요 변수인 기체유속, 온도, 압력, 층물질량의 변화에 따른 AI(attrition index)와 CAI(corrected attrition index)를 측정하였다. AI(5), CAI(5)는 층 무게가 증가함에 따라 감소하였다. 입자는 일정기간 충격에 의한 피로현상이 있은 후 마모되는 것으로 판단되었다. AI와 CAI는 기체속도, 상대습도, 압력이 증가함에 따라, 온도가 감소함에 따라 증가하였다. 입자마모는 주로 제트에 의하여 일어났으며 절단(fragmentation)보다 마쇄(abrasion)에 의하여 더 많은 미분입자가 발생하였다.

진행암 환자의 증상군 (Symptom Clusters in Advanced Cancer Patients)

  • 황선욱
    • Journal of Hospice and Palliative Care
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    • 제16권3호
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    • pp.139-144
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    • 2013
  • 진행성 암환자들은 동시에 여러 가지 증상을 겪고 있으며 그 정도가 중등도 이상으로 매우 높은 편이다. 환자 증상 조절을 위해 지금까지는 통증, 우울증, 피로 등 여러 각각의 증상에 대해서 치료하는 방법에 대해서 주로 연구 되어서 많은 발전이 있었지만 진행성 암환자의 특성상 동시에 발생하는 여러 가지 증상을 동시에 조절하는 데에는 한계가 있다. 따라서 최근에는 더욱 효과적인 증상 조절을 위해 이러한 각각의 증상에 대한 접근 방법에서 동시에 발생하는 여러 증상군(symptom cluster)에 대한 접근 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 증상군은 원인과 기전에 상관없이 다른 군과 독립적이면서 2개 이상의 서로 연관성 있는 동시에 발생하는 증상을 의미한다. 진행성 암환자에서 이러한 증상군을 이용하여 증상들 간에 연관성, 공통된 기전 등을 이해하면 개별 증상 치료보다 더 효과적으로 조절할 수 있고 약물 부작용 등을 줄일 수 있다. 또한 다른 증상을 예측할 수 있고 환자의 기능 평가, 생존 예측에도 도움이 된다. 아직 밝혀지지 않은 기전이 많고 증상 측정 도구와 인자 분석 방법이 다양하기 때문에 증상군이 일정하지 않은 면이 있지만 더욱 많은 연구를 통해서 효과적인 증상 조절과 삶의 질 향상에 기여하게 될 것이다.

격점구조형식에 따른 복합트러스교의 비틀림 거동 해석 (Analysis Evaluation of Torsional Behavior of Hybrid Truss Bridge according to Connection Systems)

  • 최지훈;정광회;김태균;이상원;김장호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.3-12
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    • 2014
  • 복합트러스교는 프리스트레스 박스거더교의 복부를 강재 트러스로 대체한 교량으로 자중이 경감되는 구조적 장점과 복부 개방구조로 인한 경관성이 매우 우수하여 최근 들어 많이 사용되고 있다. 이러한 복합트러스교의 핵심기술은 강재 트러스와 콘크리트 슬래브를 연결하는 격점구조이며 지금까지 여러가지 격점구조들이 개발되어 실험적 검증을 통해서 실교량에 적용해 오고 있다. 이러한 격점구조는 격점부 국부적인 거동뿐만 아니라 복합트러스 거더의 휨 및 피로 등 전체적인 거동을 좌우하기 때문에 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다. 한편, 복합트러스 교량의 복부 개방구조는 프리스트레스 박스교량에 비해 비틀림 성능을 저하시키는 단점을 가지고 있어 편심하중을 받는 교량이나 곡선교 등에는 아직까지 적용된 사례가 없다. 따라서 복합트러스교가 보다 널리 사용되기 위해서는 비틀림 거동에 대한 정확한 분석이 필요한 상황이다. 기존 연구에서는 복합트러스교의 격점구조형식에 따른 비틀림 거동 특성을 알아보기 위해서 3가지 형태의 박스형 복합트러스 실험체를 제작하여 그 거동을 분석하였다. 이에 이 연구에서는 기존연구를 바탕으로 유한요소 해석프로그램을 이용하여 실험체를 모델링하고 시뮬레이션을 통해 그 거동을 분석하여 해석적으로 검증해 보았다.