• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.291-297
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• 2003

Fluid film tilting pad journal bearings are widely used for large steam turbines. However, bearing problems by pad fluttering, such as fatigue damage in the upper unloaded pad, the break of locking pins and the wear of pinholes etc., are frequently taken place in the actual steam turbines. The purpose of the present work is to investigate on the mechanism of pad fluttering and the prevention of pad fluttering with the variation of preload(m) in a tilting pad journal bearing. It is estimated that upper pad is easy to flutter because the film shape of upper pad is diverged one from the analysis of moment direction acting on pivot point. Effective preload range in order to be statically loaded pad under all operating conditions is suggested as m＞0.5. Also, as a bearing that can be prevented pad fluttering, design modified bearing is suggested. For the adjustment in actual steam turbines, bearing and rotor dynamic analysis are performed to identify bearing characteristics and to verify the reliability of rotor-bearing system.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.877-880
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• 2017

원심압축기 임펠러의 블레이드는 고속회전과 정상유동 압력에 의한 정적하중이 가해진다. 동시에 임펠러와 디퓨저 베인 간 상호작용에 의해 발생하는 비정상 유동의 공력가진력이 공진조건에서 주기적으로 임펠러를 가진함에 따라 임펠러 블레이드의 고주기피로 파손이 발생할 수 있다. 이에 대한 정밀한 구조응답 예측을 위해 ANSYS를 이용한 비정상 유동 해석과 모드해석을 각기 수행하여 공력가진력과 주요 공진조건을 도출하였다. 이 후 공력-구조를 연계하는 단일방향의 강제진동 해석을 수행하고, 결과들을 토대로 고주기피로에 대한 안전도를 평가하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.39-46
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• 2003

국내 도로포장의 주요 파손형태는 주변환경 및 반복교통하중 조건에 의한 소성변형, 피로균열, 반사균열, 온도균열 등이 있는데, 포장이 설계수명에 도달하기 이전에 주로 발생하며 이로 인한 도로포장의 유리관리에 막대한 국가예산이 낭비되고 있는 실정이다. 본 연구는 토목섬유를 보강한 아스팔트 포장 시스템을 평가하는 것으로 이를 위해 아스팔트 포장 소성변형에 대한 토목섬유의 보강효과를 분석하고자 휠트래킹 시험을 수행하였으며, 토목섬유 보강에 따른 토목섬유와 아스팔트 혼합물의 거동특성을 고찰하였다.

• 한국안전학회지
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• 제34권5호
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• pp.1-6
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• 2019

The mobile elevated work platforms(MEWPs) consist of work platform, extending structure, and car, and it is a facility to move persons to working positions. MEWPs are useful but composed complex pieces of equipments, and accidents are caused by equipment defects. Among them, accidents caused by fracture of the bolts fixing the extension structure and the turntable are increasing. In this study, fatigue failure and fatigue life of a turntable fixing bolt subjected to irregular fatigue load were analyzed by FEA. For this purpose, finite element modeling is proposed and structural analysis and fatigue analysis are performed simultaneously for fixing bolts. As a result of the structural analysis, it was confirmed that there is no risk of permanent deformation because the maximum stress acting on the fixing bolt is lower than the yield strength, and fatigue analysis was confirmed that the fatigue life is less than the design standard. The fatigue analysis results of this study can be effectively used for the design and the documentary assessment of the safety certification of the MEWPs by examining the fatigue life of the turntable fixing bolt.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권6호
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• pp.1043-1051
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• 2017

노후 된 도로 포장 개량을 위한 아스팔트 덧씌우기 포장의 경우 반사균열로 인한 조기파손이 문제가 되고 있어, 반사균열을 억제하고 포장의 내구성을 확보할 수 있는 새로운 공법이 필요한 실정이다. 에폭시 아스팔트 바인더를 이용한 응력흡수층(SAMI)을 통해 아스팔트 덧씌우기 포장의 내구성을 확보하고자 하였다. 에폭시 응력흡수층의 인장성능, 접착성능, 방수성능, 내화학성, 내구성 실험을 수행하였으며, 교면 방수재료의 품질기준을 만족하는 것으로 나타났다. 반사균열 억제 효과를 검토하기 위해 반복직접인장실험 결과 에폭시 응력흡수층 적용시 단면 두께가 감소하여도 두께 10cm의 PSMA 아스팔트 콘크리트에 비해 1.2~1.56배 높은 반사균열저항성을 나타내었다. 4점 빔피로 실험 결과 에폭시 응력흡수층을 적용하면 피로파괴횟수가 약 7.5배 높아져 포장의 내구성을 향상시킬 수 있었다. 에폭시 응력흡수층은 반사균열 억제와 피로수명 향상 및 방수층으로서의 역할을 수행하여 아스팔트 덧씌우기 포장의 내구성 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.375-380
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• 2017

본 논문은 한국원자력연구원에서 개발 중인 소듐냉각 고속로 핵연료의 연료봉 하단 마개에 있는 관통구멍과 마운팅 레일의 원기둥 형상과의 접촉부에 발생하는 접촉 손상을 예측하기 위한 가속시험 방법을 연구한 것이다. 가속시험 조건으로서 연료봉의 유체유발진동수 및 진폭을 유한요소 해석을 통하여 구하였다. 약 35000 시간의 연료봉 수명기간을 고려한 가속시험 시간을 결정하기 위해 일반 기계부품류의 신뢰성 평가 방법을 적용하였으며, 이때 가장 보수적인 형상 모수와 원자로 내에서의 연료봉 파손허용 개수 기준 및 연료봉 피복관 재료인 HT-9강의 피로수명 데이터를 이용하였다. 시편의 개수를 5개로 하였을 때, 최종적으로 계산된 가속 시험시간은 각 시편 당 16.5시간이었다. 가속시험 후 전체 시편에 어떠한 접촉손상도 관찰되지 않을 때 연료봉의 수명기간 중 $B_{0.004}$ 수명이 신뢰수준 99%로 보장되는 것으로 평가하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.116-116
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• 2018

부식은 재료와 사용 환경과의 상호작용에 의한 결과로서 일반적으로 두께의 감소와 균열의 발생 및 파손 등의 문제로 나타난다. 특히 사용환경 중에서 해수 분위기는 금속의 부식에 가장 유리한 조건이다. 따라서 해양환경 중 항만이나 조선 및 해양 산업 등에 많이 이용되는 강 구조물은 이에 대응하기 위하여 도장방식이나 음극방식을 사용하고 있다. 여기서 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 전기적으로 연결하여 방식하는 방법이다[1]. 한편, 해수 중에서 이와 같은 원리로 음극방식 할 경우에는 피방식체인 강재표면에 부분적으로 칼슘 또는 마그네슘 화합물 등의 생성물이 부착하는 현상을 볼 수 있게 된다. 이와 같이 수산화마그네슘($Mg(OH)_2$)및 탄산칼슘($CaCO_3$)을 주성분으로 하여 석출되는 석회질 피막(calcareous deposits)은 피방식체에 유입되는 음극방식 전류밀도를 감소시켜 주거나 물리적 장벽의 역할을 함으로써 외부의 산소와 물 등 부식환경으로부터 소지금속을 보호한다[2]. 그러나 석회질 피막은 소지금속과의 결합력, 막의 균일한 분포, 내식성 및 제작시간의 단축 등 해결해야 할 과제가 있다. 또한 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 전착프로세스를 통해 해수 중 기체를 용해시켜 석회질 피막을 제작하고 막의 결정구조 제어 및 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판(Steel Substrate)은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)을 사용하였으며, 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$의 조건으로 인가하였다. 양극의 경우에는 해수에 녹아있는 이온 이외에 다른 성분들이 환원되는 것을 방지하기 위해 불용성 양극인 탄소봉(Carbon Rod)을 사용하였다. 이때 석출속도, 밀착성 및 내식특성 향상을 위해 해수에 주입한 기체의 양은 0.5 NL/min였으며, 기판 근처에 고정하여 음극 부근에서의 반응을 유도하였다. 각 조건별로 제작된 막의 표면 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였으며, 석회질 피막의 밀착성과 내식특성을 평가하기 위해 규격에 따른 테이핑 테스트(Taping Test, ISO 2409)와 3 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하여 제작된 막의 내구성과 내식성을 분석-평가하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수 중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 3 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.219-225
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• 2015

선박 분야에서 이산화탄소($CO_2$) 배출을 줄이고 연료 효율을 높이기 위한 방법의 하나로 항해하는 선박의 공기 저항을 줄이기 위한 에어 스포일러를 장착하는 방안이 검토될 수 있다. 본 연구에서는 대형 선박에 적용될 수 있는 복합재 에어 스포일러의 체결부를 설계하고, 이에 대한 정적, 피로강도를 평가하였다. 하중은 선박의 운항 중 발생하는 청파(Green Water Pressure) 0.1 MPa이 에어 스포일러에 수직하게 가해지는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러는 유리섬유 면재에 발사 코어를 갖는 샌드위치 형태로 제작하였고, 여러 개의 샌드위치 패널이 셀(Cell) 형태로 강(Steel) 프레임에 볼트로 체결되는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러와 프레임의 체결부는 베어링 파손을 가지도록 설계하고, 정적(베어링) 시험과 피로(4점 굽힘) 시험을 수행하였다. 시험 결과 개발된 에어 스포일러는 정해진 외부하중을 견딜 수 있는 충분한 안전여유를 갖는 것을 확인하였다. 개발된 에어 스포일러는 조만간 대형 상업용 선박에 적용될 예정이다.

• 구강회복응용과학지
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• 제38권3호
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• pp.138-149
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• 2022

치과용 세라믹의 파절실험 후 파절이 발생한 원인을 분석하면 세라믹의 임상적용 가능성을 높일 수 있다. 파절원인을 파악하기 위한 파단면분석은 주사전자현미경 등 영상기술의 발달로 점차 널리 적용되고 있는데 이를 정확히 해석하기 위해서는 실험조건 설정이 중요하다. 파절시편이 오염되지 않도록 보관하고 세척하며, 관찰을 위해 금속 전처리가 필요하다. 파절은 양상에 따라 주로 금속에서 관찰되는 보조개모양 파절, 열개, 분리파손 및 세라믹에서 관찰되는 피로파절과 조가비 모양 파절이 있다. 세라믹의 주된 파절원인인 피로파절을 실험실에서 재현하기 위해 느린 균열성장을 관찰할 수 있는 동적 하중이 필수적이며 하중조건과 하중횟수 등을 적절히 설정해야 한다. 세라믹의 파단면에서 나타나는 대표적인 특징은 해클이며 다양한 해클의 형태를 잘 관찰하여 세라믹 파절의 원인과 과정을 분석할 수 있도록 하는 것이 필요하다. 파단면분석은 치과용 세라믹의 파절을 심층적으로 파악할 수 있는 유용한 방법이므로 정확한 실험과정을 따르고 결과해석에 유의해야 한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.112-118
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• 2011

환경에 관련된 인식이 급격하게 변화되는 현재의 흐름에 따라 도로포장부문에서 별다른 주목을 받지 못하던 재생아스팔트포장에 관한 실제 성능 및 적용성을 알아보고자 실내실험, 현장 시공 및 공용성능에 대한 추적조사를 실시하였습니다. 문헌고찰을 통하여 재생아스팔트포장의 현장적용에 대한 정보를 수집하였고 실제 생산현장과 접촉하여 시료를 획득하여 배합설계와 현장시공을 2차례에 걸쳐 실시하였습니다. 배합설계(실내실험)에서는 재생골재의 세립분 및 골재파쇄로 인해 배합설계에 시간소모가 많았으며 목표입도를 맞추는데 어려움이 있었으나, 공용성능 추적조사에서는 시험시공구간의 균열이 시공후 5-6년 이후에도 발견되지 않았고 기타 포장파손도 발견되지 않아 양호한 상태를 나타내고 있었습니다. 또한, DSR을 이용한 재생바인더에 대한 피로시험결과, 일반적으로 선택되고 있는 재생골재 투입비율 30%에서 바인더의 피로수명이 베이스 아스팔트에 비하여 약 30~40%정도 감소하는 것으로 나타났습니다. 결론적으로 재생아스팔트포장의 취약점으로 알려진 균열문제는 충분한 품질관리를 통하여 극복될 수 있으며 이 품질관리에는 적절한 바인더 선택이 매우 중요할 것으로 판단됩니다. 재생아스팔트포장은 일반아스팔트포장과 비교하여 품질에 큰 차이는 없으며 재생골재의 투입비율과 바인더 선택을 적절히 하는 경우에는 국가적으로 이산화탄소 발생 억제를 통한 환경보호와 비용절감을 동시에 이룰 수 있을 것으로 보입니다.