• 한국정밀공학회지
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• 제16권10호
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• pp.209-216
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• 1999

일반적으로 힘 제어는 힘 센서의 사용 여부에 따라 능동적 힘 제어와 피동적 힘 제어로 분류시킬 수 있다. 능동적 힘 제어는 힘 세서를 이용하여 구속력을 목표한 힘에 근접하도록 제어한다. 유연 매니퓨레이터의 함수(위치, 속도, 가속도)를 이용하여 일정한 힘에 근접하도록 제어한다. 유연 매티퓨레이터에 있어서 링크 선단의 강성 증대는 힘 제어뿐만이 아니라, 링크의 진동을 크게 유발함으로서 위치 제어에 불리하게 작용한다. 주로 사용되고 있는 힘 센서는 많은 변형 게이지(strain gauge)로 구성되어 있다. 유연 매니퓨레이터 또한 링크 선단의 변형을 측정하기 위해 변형 게이지를 사용하고 있다. 본 논문에서는 이점에 착안하여, 유연 매니퓨레이터의 선단의 탄성 변형을 측정하기 위해 장착한 변형 게이지를 이용한 위치/힘 제어를 제안한다. 먼저, 유연 매니퓨레이터의 집중 정수 모델로부터 링크의 탄성 변형과 구속력 관계를 도출한 후 이 관계를 이용하여 3차원 실험 유연 매니퓨레이터를 실시간 위치/힘 제어 실험을 수행하였다. 또한 범용 동력학 해석 소프트웨어인 ADAMS FEM 을 이용하여 해석하였다. 마지막으로, 실험 결과와 해석 결과를 비교 분석하여 본 논문에서 제안한 유연 매니퓨레이터의 위치/힘 제어의 타당성을 입증시켰다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권5호
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• pp.341-352
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• 2017

강구조물을 접합하는 대표적인 두 가지 방법으로는 용접접합과 볼트접합이 있다. 이중 잘 접합된 볼트접합은 지압메카니즘에 의한 강도상승과 연성거동을 기대할 수 있다. 이러한 볼트접합부의 연성능력을 충분히 활용하기 위해 본 연구에서는 합리적인 단일볼트접합부의 힘-변형관계 및 지압강도 산정식을 제안하고자 하였다. 볼트접합부의 경계조건 및 기하학적인 요소를 고려하여 체계적으로 단일볼트 실험을 수행하였다. 현행 설계기준의 볼트접합부의 지압강도 산정식의 모순점을 해결하기 위해 새로운 지압강도 설계식 및 변형한계 산정식을 제안하였다. 또한 접합부의 강성, 강도, 기하학적 조건 등을 반영할 수 있는 힘-변형관계식을 제안하였다. 본 연구에서 제시한 지압강도식 및 힘-변형관계식은 현행설계기준보다 합리적으로 실험결과를 예측하였다.

• 유변학
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• 제2권1호
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• pp.46-52
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• 1990

배추의 조직감 특성을 기계적으로 측정하는 방법을 수립하기 위하여 여러 가지 형 태의 탐침에 의한 침투 및 절단시험에서 나타난는 힘-거리 곡선을 비교분석하였으며 그 결 과를 배추잎의 미세구조와 관능적특성과 연관하여 해석하였다. 배추잎의 침투심험에서 탐침 의 선단각, 선단면적 및 둘레에 따라 힘-거리 곡선의 형태는 크게 달라지며 선단면적과 둘 레가 커질수록 파열력이 크게 증대되었다. 절단시험에서는 표피와 내부유관속 조직을 절단 하는 세 개의 특징적인 피크를-나타내었다. 배추잎의 염장에 의하여 침투시험의 최대 변형 력은 크게 감소된 반면 파열력은 크게 증대되어 최대 변형력에 대한 파열력의 비(a/c) 는 증가되었으며 이것은 탐침의 선단면적과 둘레가 큰경우에 더욱 두드러지게 나타났다. 염장 에 의하여 탄성한계까지의 변형거리가 커졌으며 최초 변형에서의 탄성치(a/l)는 감소하는 경 향을 나타내었다. 절단시험에서는 염장에의하여 외피의 절단력이 상대적으로 증가하였다. 배 추 및 절인배추의 아삭아삭한 정도는 침투시험의 최대변형력과 a/l의 변화와 밀접한 관계가 있으며 질긴 정도는 침투시험의 파열력과 a/c 절단시험의 절단력과 관계가 있으며 아작아작 한 정도는 침투시험의 a/c와 관계가 있는 것으로 판단되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.1-12
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• 2015

잘 접합된 볼트접합부는 볼트의 전단파단이 발생할 때 까지 지압 메커니즘에 의하여 훌륭한 연성거동을 보인다. 이러한 볼트접합부에 내재된 연성 능력을 최대한 활용한다면 중력하중, 풍하중, 지진하중 등 다양한 하중에 대하여 활용하여 접합비용의 경제성 제고에 기여할 수 있다. 편심하중을 받는 볼트접합부의 경우 보수적인 탄성해석법과 합리적으로 볼트접합부의 연성거동을 활용할 수 있는 극한강도 해석법이 존재하나 기존의 극한강도해석법은 오늘날 다양한 소재와 설계조건의 다양화에도 불구하고 하나의 소재와 조건으로 이루어진 실험식에 의존하고 있다. 본 연구의 주된 목적은 체계화된 단일볼트의 실험을 기반으로 볼트의 일반화된 힘-변형 관계식을 정립하는 것이다. 실험결과를 토대로 볼트접합부의 기하학적인 요소(볼트의 직경, 플레이트의 두께) 및 강도가 힘-변형 관계에 주된 영향을 미치는 요소라는 것을 알 수 있다. 실험결과를 순간중심회전법에 적용하여 보다 정확하고 경제적인 편심하중을 받는 군볼트 접합부 설계가 가능하다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권2호
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• pp.266-272
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• 1997

오이, 무우, 마늘 생강 및 감자의 가식부위를 일정크기$({\Phi}\;5\;mm{\times}H\;5\;mm)$로 만든 후, 힘을 가할 때와 제거할 때 발생하는 힘-변형 곡선의 관계로부터 압축 및 비압축 특성을 살펴보고 성분함량 및 세포특성과의 관계를 살펴보았다. 힘을 가하는 초기에 변형의 증가속도가 컸지만 그 이후에는 감소하였으며, 힘을 제거할 때는 압축시와 반대의 결과를 보였다. 9 N에 도달하는 시간과 변형은 감자가 컸으며 마늘이 작았다. 압축 및 비압축시 모든 시료가 분명한 이력현상을 보였으며, 힘(y)과 변형(x)은 y=exp(a+b log(x))의 관계가 있었다. 힘을 가할 때에는 감자가 $3.888{\sim}5.099{\times}10^{-3}\;J$의 많은 일을 하였으며, 그 다음으로는 오이, 무우 순이었으나 힘을 제거할 때에는 마늘이 $2.09{\times}10^{-3}\;J$로 많은 일을 하였다. 비회복성 일은 오이, 무우, 감자가 $76{\sim}96%$이었으며, 마늘이 $36{\sim}42%$로 작았다. 힘을 가할 때 변형은 감자가 컸으며, 마늘이 작았다. 탄성도는 마늘이 압축속도 별로 각각 0.777 및 0.756로 컸으며, 감자와 무우는 $0.301{\sim}0.465$로 작았다. 압축 및 비압축 특성치는 수분함량, 즙액의 점도, 세포의 크기, 조밀도 및 규칙성과 높은 상관이 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.293-308
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• 1999

이 논문에서는 패널, 깊은 보 그리고 전단벽과 같이 평면응력상태하에 있는 철근콘크리트 구조물의 비선형 유한요소해석에 있어서의 직교이방성 콘크리트 구성 모델의 적용성을 보여준다. 등가의 일축 변형을 개념을 토대로 콘크리트의 구성 관계가 주변형률 축과 일치하고 하중이력에 따라 회전하는 직교하는 축에 대해 제시된다. 제안된 모델은 이축 압축응력상태와 인장-압축 응력상태에서 각각 압축강도의 증가와 인장 저항력의 감소효과를 보여주는 이축 파괴영역의 정의를 포함한다. 인장균열이 발생한 후, 콘크리트의 압축강도의 감소효과가 제시되고, 인장강화효과로 알려진 철근에 의해 지지되는 콘크리트의 인장응력이 고려된다. 평균응력과 평균변형률 개념을 사용하여 힘의 평형, 적합조건 그리고 철근과 철근을 둘러싼 콘크리트 사이의 부착응력-슬림 관계를 토대로 인장강화효과를 모사하기 위한 모델이 제안된다. 유한요소 모델에 의한 예측은 유용한 실험자료와의 비교에 의해 입증된다. 이 논문에서는 해석결과와 이상화한 전단 패널실험으로부터 얻어진 실험값의 비교연구가 수행되고, 제안된 모델의 타당성을 보여주기 위해 서로 다른 응력상태하의 전단 패널 보와 벽체의 힘-변위 관계를 평가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1989년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.625-628
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• 1989

광섬유와 micro변형기를 이용하여 다점 압력 계측 system을 구성하여 실험을 행하였다. 그 결과 pulse generator와 analog switch를 이용함으로써 100ns의 광 pulse를 쉽게 얻을 수 있었으며, 또한 3개의 광 pulse를 analog switch를 이용하여 쉽게 분리할 수 있었다. 한편 변형기에 가한 힘과 광 손실간의 상관관계를 이론치와 비교하여 조사한 결과 힘과 광손실간의 상관관계는 이론치와 실험치가 유사한 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다.

• 감성과학
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• 제2권1호
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• pp.27-33
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• 1999

손끝으로 물건을 문지르거나 잡아 질감을 느끼는 경우 나타나는 현상을 Hertzian 접촉이론을 응용하여 수학적인 모델링을 하였다. 물체표면에 손끝이 접촉하여 눌러지게되면 변형이 일어나게 되고 변형된 모양과 정도에 따라 촉감을 느끼게 된다. 손끝은 비선형으로 변형되므로 누르는 변위에 따라 탄성계수 값이 변하는 현상을 실험을 통하여 확인하였으며 모델링한 식과 비교한 결과 유사한 경향을 보였다. 특히 손끝이 직물을 누르며 문지를 때 힘이 크기변화를 측정하여 질감표현과의 관계를 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.310-319
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• 2017

충격파 시험장치를 이용하여 추력을 측정하는 방법을 소개하였다. 충격파 시험장치를 이용하여 엔진의 추력을 측정하기 위해서는 일반적인 엔진시험 시설에서 추력을 측정하기 위해 사용하는 밸런스가 힘의 평형상태에 도달하지 못하기 때문에 응력파 힘 밸런스(Stress Wave Force Balance) 방법을 이용하여 측정한다. 본 논문에서는 모델 힘 밸런스(force balance)에 대해 충격하중을 주고 유한요소법(FEM)으로 변형률을 계산하였다. 충격하중과 변형률의 관계를 역합성곱(de-convolution)하여 천이함수를 도출하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.512-519
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• 2002

본 연구에서는 임의의 형상의 다중세포 단면을 갖는 복합재료 블레이드에 대한 유한요소 구조해석을 수행하였다. 보 해석 모델은 구조연성 효과와 단면 벽의 두께, 횡 전단변형, 비틀림과 연관된 워핑 및 워핑구속효과 등을 고려하고 있다. 블레이드 힘-변위 관계식은 Reissner의 반복족에너지 함수를 이용한 혼합이론을 적용하여 유도하였다. 이 관계식은 굽힘 및 전단에 대해서는 Timoshenko 보의 형태로 그리고 비틀림 변형은 Vlasov 이론으로 근사하고 있다. 결과적인 [7×7] 구조강성 행렬은 전단변형 및 전단강성계수들을 특이한 가정에 의존하지 않고도 해석적으로 기술하고 있다. 본 정식화 과정을 통해서 구한 보 이론을 이중세포로 구성된 에어포일 형상의 복합재료 블레이드에 적용하였으며, 기존의 실험 연구 및 다차원 유한요소해석 결과들과 비교 연구를 수행하여 본 해석모델의 타당성을 보이고자 하였다.