• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.141-151
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• 2007

현재의 도로포장 건설기준 및 시방은 자재 및 시공방법 중심으로 되어 있으며 이러한 시방을 따라 시공된 도로포장은 단기적으로 성능을 판단할 수 있는 근거가 미비하며 또한 장기적인 도로포장의 성능을 고려하지 않기 때문에 고성능 고내구성이 요구되는 도로포장의 건설을 확신해 주지 못하고 있는 실정이다. 따라서 도로포장 건설분야에 성능중심의 건설기술 기준을 개발하여 적용하기 위한 과정으로 공용성을 기반으로 하는 지불규정을 개발하는 연구가 진행중에 있으며 본 논문은 콘크리트 포장의 설계 및 시공에 있어서 가장 중요시되는 인자인 콘크리트 슬래브의 두께에 손실이 생겼을 경우에 적용할 지불규정 개발을 위해 기초적으로 수행한 연구 내용에 대하여 기술하였다. 먼저 외국의 슬래브 두께에 대한 지불규정 적용에 대하여 분석을 하여 문제점을 파악하였으며, 공용성에 기반을 둔 두께 손실에 대한 지불규정 개념을 개발하기 위하여 AASHTO피로파손 공식 및 슬래브 두께와 응력과의 상관관계와 응력레벨과 콘크리트 포장 수명과의 상관관계를 이용하는 방법을 제시하였다. 그리고 기존 콘크리트 포장의 두께를 측정하여 위치에 따른 시공 시 슬래브 두께의 편차를 파악하였으며 코어를 이용하여 두께를 측정할 때 두께 측정방법 및 사람에 따른 측정편차에 대한 분석을 수행하여 지불규정에서 두께손실 범위를 결정할 수 있는 방법을 제시하였다.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.441-447
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• 2023

최근 경량 소재에 대한 수요 증가로 기존 금속과 복합재간 접합 관심이 지대하다. 리벳팅과 같은 볼트 체결인 기계적 결합의 경우 응력 집중, 균열 및 박리가 발생함에 따라 접착제를 사용한 화학적 결합이 주목받고 있다. 본 논문에서는 접착제의 접합강도 향상을 위해 레이저 및 플라즈마 표면처리를 진행하였으며, 이에 대한 접착특성을 평가하고자 한다. 접합강도 실험을 위해 흔히 자동차용 소재로 사용되는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP), CR340(Steel)과 Al6061(Aluminum)을 실험 소재로 선정해 레이저 및 플라즈마 표면처리를 진행 후 단축전단강도를 측정하였다. 플라즈마 표면처리 후 CFRP-CR340 및 CFRP-Al6061 이종소재 시편에서 각각 접합강도가 7.3% 및 39.2% 향상되었다. CR340-Al6061 시편은 레이저 표면처리에서 기준 시편대비 56.2% 증가하였다. 플라즈마 표면처리 후 표면자유에너지(SFE)가 향상되었는데 이는 화학반응 메커니즘을 통해 손상을 최소화해 접합강도 향상을 나타낸 것으로 사료된다. 레이저 표면처리는 물리적 표면처리로 거친 접합 표면 생성으로 인해 mechanical interlocking 효과로 인해 접착 강도가 향상된 것으로 사료된다. 본 연구를 토대로 실제 구조물 파손의 대표적인 원인인 피로파손을 예방하기 위해 장기 피로시험을 진행 할 예정이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.331-337
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• 2009

우주 발사체는 매우 높은 신뢰도의 경량구조가 필요하다. 비 파괴검사 방법 등을 이용한 구조 건전성 관리가 중요하다. 본 논문에서는 우주발사체의 제작 및 검사에 실제 사용되었던 비 파괴검사 사례 중 일부를 정리하였다. 검사 방법으로는 초음파, X-ray, tapping, 음향방출 등이 사용되었고, 하드웨어로는 페이로드 페어링, 고압탱크, 체결부 및 접합부 등을 대상으로 하였다. 페이로드 페어링에서는 샌드위치 미접착 검사의 정량적 기준을 제시하였고, 고압탱크는 내압 인증시험시 내압증가에 따른 음향방출 데이터를 정리하였다. 샌드위치 체결부에서는 음향방출 신호의 주파수 변화에 따른 파손모드를 분석하였고, 이종재료 접합 구조에서는 미접착부 초음파검사를 위한 표준시편을 제시하였다. 이러한 분석 및 기록은 발사체 시스템을 구성하여 어떠한 상황이 발생하여도 신속하게 판단할 수 있는 근거가 될 수 있으며 발사체 시스템의 신뢰도를 높여주는 역할을 한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.41-50
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• 2011

일반적으로 도로 포장체의 파손은 다양한 요소에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그 중 가장 주된 포장체 파손형태로서 영구변형(permanent deformation)과 피로균열(fatigue crack)을 들 수 있으며 이들은 포장체의 공용수명을 단축시키는 주요원인이 된다. 도로 포장체의 영구변형을 정확히 예측하는 것은 도로포장체의 내구성을 파악하여 이를 기반으로 포장을 설계하는 포장설계법의 수립에 있어 매우 중요하다. 포장하부구조의 재료거동은 본질적으로 전단강도(${\tau}_{max}$)와 밀접한 연관성을 가지므로 포장하부구조 내 발생한 전단응력${\tau}$의 전단강도에 대한 발생비를 고려하여 영구변형 모델을 설정할 필요가 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 이와 같은 전단응력비 개념을 도입한 대형반복삼축압축시험을 통하여 도로하부 재료 중 국내에서 사용되는 대표적인 입상의 보조기층 재료에 대한 영구변형 특성을 알아보았으며 이를 기초로 영구변형 모델의 수립에 필요한 모델 매개변수를 시험을 통해 새롭게 제안하고자 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1431-1434
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• 2014

가스터빈에 적용되는 열차폐코팅은 가동 중 반복적인 열피로에 의하여 파손되므로, 열차폐코팅의 내구성평가가 필요하다. 고온 환경에 노출된 열차폐코팅의 내부에는 열생성산화물(TGO)이 성장하게 되는데, 이러한 열생성산화물(TGO)의 성장은 열차폐코팅의 주요 파손 원인으로 알려져 있다. 따라서 TGO의 성장을 고려한 열차폐코팅의 내구성평가는 반드시 선행되어야 하는 연구이다. 본 연구에서는 김대진등의 연구 결과로부터 열화시간에 따른 TGO 성장을 고려하여 유한요소해석을 수행하였으며, 이로부터 응력과 열화시간 사이의 관계를 도출하였다. 또한 열화시간에 따른 유한요소해석 결과와 김대진 등의 접착강도 시험 결과의 비교를 통하여 열차폐코팅의 내구성을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권11호
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• pp.949-954
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• 2016

제설기가 구동할 때, 센서제어에 의해 구동하다보면 역방향으로의 무한 구동에 의하여 와이어가 반대로 감기거나 인장이 크게 걸려 파손되는 경우가 종종 발생한다. 또한 기존 제설기는 제설판이 철재로 제작되고 실린더도 무겁기 때문에 자체무게에 의해 전방으로 전복되는 일이 빈번하여 차량 파손이 되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 수동식 방향전환과 와이어 방식을 탈피한 센서 제어형 전자동 전동 제설기를 개발하였다. 노면 밀착도 유지와 충격시 삽날을 보호하여 내구성을 확보할 수 있도록 제설삽의 내구성과 제설삽을 제어하기 위하여 모터 자체의 충격방지 장치를 개발하였으며 클러치 역할을 하는 획기적인 장치인 보빈을 설계하여 장력과 피로도를 없애는 방법을 제안하고자 하며 이를 통해 차량에 무리를 주지 않고 제설기 수명을 연장시키도록 개발하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.26-35
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• 2017

원심압축기 운전 중에 발생하는 고주기 피로균열이나 공진 등은 임펠러 파손의 주된 원인이다. 이러한 파손을 회피하기 위해 공진영역 운전에서도 견딜 수 있는 충분한 강도의 임펠러를 설계하거나, 공진이 발생하지 않도록 임펠러를 튜닝 한다. 이러한 회피설계는 임펠러 내부유동 및 성능특성 변화를 야기하게 된다. 본 연구에서는 밀폐형 임펠러에 대해 블레이드 두께를 증가시킨 모델과 스켈럽을 적용한 모델에 대한 유동 및 성능특성을 파악하기 위해 전산해석을 수행하였다. 전산해석 결과, 블레이드 두께 증가 모델 경우는 기본모델 대비 압력계수가 0.5% 감소하였으며, 전효율은 0.1% 감소하였다. 스켈럽 적용모델은 압력계수가 0.4% 증가하였으며, 전효율은 1.6% 감소하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권12호
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• pp.1346-1350
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• 2012

Contact wire is one of the most important components supplying electricity to railroad cars. At the beginning of the research on contact wire, wear problem caused by friction between contact wire and pantograph was considered even more important issue for the failure of contact wire. However, since several fatigue fractures were reported from Shinkansen in Japan, fatigue fracture has become another important issue for the failure of contact wire. Despite of its importance, standard of the fatigue test of contact wire has not been established yet. Thus, fatigue characteristics of contact wire is very difficult issue to evaluate quantitatively. Hence, in this study, test method simulating operating conditions of contact wire by Minsung Kang and etc. is used to evaluate the fatigue characteristics of copper alloy contact wire. Also, test results is compared with the result of Minsung Kang's research on pure copper contact wire.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.189-193
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• 2020

본 연구에서는 운행하는 기차의 바퀴와 선로 사이에서의 마찰접촉에 의한 열팽창에 따른 선로 간의 이음새의 떨어진 간격에 따라서 그 선로에 대한 구조해석을 하였다. 이음새의 간격이 넓은 조건, 즉 겨울철 조건(모델 B)이 이음새의 간격이 좁은 조건인 여름철 조건(모델 A)보다 똑같은 힘을 주었을 때 등가 응력과 전변형량이 더 발생한다는 것을 알 수 있다. 본 연구 결과를 기차선로 설계에 응용한다면 피로 파손 방지 및 그 내구성을 증대시키는데 활용성이 클 것으로 사료된다. 계절별 기차선로 이음새에서의 내구성 해석을 적용함으로서 본 연구 결과가 미적인 설계에 응용되는 융합 연구에 유리하다고 보여진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.994-1001
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• 2012

승차감이나 안전에 관련된 부분 중 하나인 자동차 시트는 차량 주행시 전달되는 충격이나 진동을 적절하게 흡수하여 승객에게 안락성을 제공한다. 또한 이러한 여건을 만족시키면서 승객의 안전을 보장하는 충분한 강성과 강도를 가져야 한다. 자동차 시트는 2가지의 모델로 설계를 하고 구조 해석을 하였다. 그 결과, 시트 백 프레임의 모델(b)가 (a)보다 적은 변형량과 피로 수명을 보였고. 모델의 중앙에 해당되는 허리부분에서 가장 많은 변형량과 파손 가능성을 보였다. 고유진동수를 적용한 진동해석에서, 모델(a)의 경우는 모델의 바깥쪽에서 안쪽으로 변형이 되었고, 모델(b)의 경우는 모델의 안쪽에서 바깥쪽으로 변형이 되었다. 전반적으로 모든 면에서 모델(b)가 (a)보다 구조적으로 안전하다고 사료된다.