• 자원리싸이클링
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• 제21권1호
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• pp.60-65
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• 2012

본 연구는 치과용 순 타이타늄 스크랩을 재활용하여 진공 아크 용해에 의해 Ti-6Al-4V 합금을 제조하였고, 이때 산소함량이 다르게 제조된 Ti-6A1-4V 합금의 물성을 평가하였다. 사용된 타이타늄 스크랩은 치과용 임플란트 재료로써 ASTM G1~G4 등급으로 산소함량이 다르게 진공 아크 용해에 의해 건전한 잉곳을 만든 후 Ti-6Al-4V 합금을 제조하였다. 합금 제조시 875 torr의 가압 아르곤 분위기에서 용해하였을 때 Al 조성의 손실이 방지됨을 확인하였다. 제조된 Ti-6Al-4V의 산소함량이 1170~3340 ppm으로 증가함에 따라 Ti-6Al-4V의 경도가 증가하여 순 타이타늄의 경향과 동일함을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해서 Ti-6Al-4V 합금 제조에 있어서 진공 아크 용해에 의해 치과용 순 타이타늄 스크랩의 재활용 가능성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.271-277
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• 2013

냉간압연 및 소둔공정에서의 조질압연 과정은 강종별로 적정 연신율을 부여함으로서 프레스 가공시 항복점 연신 현상을 제거해주는 중요한 공정이다. 적정 연신율 확보를 위해서는 강종별, 사이즈별 정확한 압연하중 예측이 필수이다. 열간 및 냉간압연과는 달리 조질압연에서는 2%이내의 연신율을 부과하는 공정이므로 압연하중 작용 시 롤 바이트 내 에서의 롤의 탄성변형 거동이 복잡하여 정확한 압연하중을 예측하기가 어려워 예측모델이 정립되어 있지 않다. 그럼에도 불구하고 최근 인장강도 590MPa 급 이상의 자동차용 고강도강 개발이 가속화 됨에 따라 조질압연시 정확한 압연하중의 예측은 더욱더 중요하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 조질 압연 시 롤 바이트 내에서 롤의 변형거동이 유사하다고 알려져 있는 호일(foil)압연 이론 식을 이용해 조질 압연 시 전체 생산 강종을 대상으로 압연하중 예측 가능성에 대해 검토하였다. 그 결과 인장강도 350MPa 이상 980MPa 이하의 강종에 대해서는 non circular model 이 circular 모델보다 압연하중 예측 정도가 우수하며, 이 영역에서 압연하중 예측 모델로의 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권2호
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• pp.194-205
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• 2006

본 연구의 목적은 쾌적하고 안전한 보행환경 조성을 위한 계획지원 도구로서 보행자 멀티에이전트 모형(Multi-Agent Model)과 보행시뮬레이션 시스템을 개발하는 것이다. 이때 본 연구에서 한명의 보행자는 하나의 에이전트로 간주되었다. 보행자 멀티에이전트 모형은 실세계와 같이 보행자 에이전트가 개인적 속성을 유지하면서, 주변 환경에 반응하며, 상호 학습을 통해 이루어지는 개별행동을 그대로 반영할 수 있게 하였다. 개발된 모형은 진주시 가좌동 일대의 대학촌에 적용하였으며, 모형의 적합성 검정을 위해 모형의 예측치와 실측치를 비교하여 $R^2$=0.781로 높은 값은 얻어 모형이 유의함을 확인하였다. 모형의 적용에 있어서 사례지역의 물리적환경은 수치지도를 기반으로 하고, 지역 내 상가의 업종, 규모 등을 현장 조사하여 ArcGis 데이터베이스로 구축하였다. 관련연구를 통한 보행자행동 규칙을 정한 다음, 시뮬레이션 시스템은 Flash MX 액션스크립트를 이용하여 개발하였다. 개발된 시스템을 이용하여 건물의 매력도가 증가되었을 때와 거리에 이벤트가 발생되었을 때를 가정하여 각각의 경우에 보행자밀도의 변화와 보행환경의 변화를 시뮬레이션 한 다음, 적절한 보행환경개선 방향을 제시하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권2호
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• pp.68-74
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• 2005

지정 폐기물인 electrical arc furnace(EAF) 더스트에는 액상을 형성하는 fluk 성분이 많이 포함되어있어, 점토와 혼합하면 시편의 소결온도를 낮춰주고 기계적 강도를 향상시키는 장점이 있다. 그러나 더스트-점토 계 벽돌 제조시 더스트 첨가량을 증가시키면 소결과정에서 과도한 액상이 생성되어 제품 불량률이 높아진다. 점토-더스트 계 시편의 소결공정 중에 발생하는 액상을 제어하기 위하여 $Al_2O_3$를 첨가하고 물리적 특성 변화를 분석하였다. $Al_2O_3$가 첨가된 더스트-점토계 소결체는 기공크기가 감소되면서 미세구조가 균일해졌다. 이에 따라 기계적 강도가 증가되었고 동시에 최대강도가 나타나는 온도가 높아졌다. 또한 겉보기 밀도가 증가되었고 흡수율은 감소하였다. 첨가된 $Al_2O_3$는 mullite($3Al_2O_3{\cdot}2SiO_2$)를 생성함으로서, 액상형성에 참여할 $SiO_2$을 소모시키고 동시에 액상의 점도를 높여, 소결체의 내화도를 증진시키고 따라서 소결과정에서 시편 불량률을 낮출 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.779-793
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• 1998

본 연구에서는 용수공급을 위한 이수관점에서 수력발전의 경제적 운영과 더불어 용수수요에 효과적으로 대처할 수 있는 댐군의 경제적 연계운영 최적화 모형을 제안한다. 제안된 모형은 댐군의 연계운영을 통한 발전방류의 최대화, 용수 수요량에 대한 물부족량(shortfall)의 최소화, 불필요한 여수로 방류량의 최소화, 홍수기를 대비한 저수지의 여유공간 확보, 그리고 발전효율을 높일 수 있는 저수위의 확보 등을 고려하였다. 제안된 최적화 모형은 구조적으로는 최적화 모형이지만, 실질적으로는 댐군의 연계운영의 행태를 표현한 시뮬레이션 모형이라 할 수 있으며, 용수공급계획 수립시 최대 용수공급 가용량 산정에 활용하기 위해서 개발된 모형이다. 최적화모형은 약 3,920개의 혼합정수변수와 약 7만$\times$13만 Node-Arc Incidence Matrix로 표현되는 네트워크 모형을 포함하는 여러 기간에 걸친 혼합정수계획 문제 (multi-period mixed integer programming)로 설계되었으며, 대형문제로부터 야기되는 수많은 자료를 효과적으로 처리하기 위하여 DBMS를 활용하였다. 본 모형의 효과를 검토하기 위하여 한강수계에 위치한 댐들 중에서 2개의 다목적 댐과 3개의 발전용 댐들의 연계운영에 실험하여 보았다. 실험결과, 본 연구에서 수립된 모형의 현실적인 이용을 위한 수정 보완과, 효과적인 댐 유역별 중장기 유입량 예측시스템이 개발되어 실시간으로 운영될 수 있도록 수정, 보완된다면 현재의 운영방법보다 더 좋은 운영방안을 제시하므로써, 환경보존에 따른 이득은 물론 용수공급 능력을 증대시킬 수 있는 대안이 될 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권3호
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• pp.198-206
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• 2018

본 선행 연구에서는 섭입해양판의 탈수와 탈수된 물의 거동을 2차원 컴퓨터 수치모델링 하였다. 함수 광물을 포함한 섭입해양판이 맨틀로 침강되면 온도와 압력이 증가함에 따라 함수 광물의 탈수가 발생, 상부에 위치한 맨틀 쐐기에 물을 공급한다. 탈수된 물의 거동은 맨틀 쐐기의 구석 유동과 맨틀 쐐기 내 광물의 공극을 따라 흐르는 공극 유동에 의해 동시에 지배 받는다. 섭입해양판의 속도와 연령 그리고 광물 입자의 크기가 탈수된 물의 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 함수 광물이 포함된 해양 지각의 물의 용해도는 실험실에서 측정된 값을 근사 하여 사용하였다. 실험 결과는 대부분의 함수 광물이 100 km 보다 얕은 깊이에서 탈수되며, 섭입해양판의 속도 및 연령은 탈수 및 탈수된 물의 거동에 크게 영향을 미치지 않음을 보였다. 광물 입자의 크기가 클수록 탈수된 물이 빠르게 맨틀 쐐기와 상부 대륙 지각을 거쳐 지표면으로 유출되므로 해양 지각, 맨틀 쐐기 그리고 상부 대륙 지각 내 물의 체적율이 광물 입자의 크기가 작은 다른 실험에 비하여 감소한다. 개발된 수치모델링 기법은 추가 개발을 통해 향후 호화산 연구에 활용될 예정이며 지진파 단층도 등 타 분야 연구에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권5호
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• pp.924-931
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• 2002

Vacuum interrupters in order to be used in various switch-gear components such as circuit breakers, distribution switches, contactors, etc. spread the arc uniformly over the surface of the contacts. The electrodes of vacuum interrupters are made of sinter-forged Cu-Cr materials for good electrical and mechanical characteristics. Since the closing velocity is 1-2m/s and impact deformation of the electrode depends on the strain rate at that velocity, the dynamic behavior of the sinter-forged Cu-Cr is a key to investigate the impact characteristics of the electrodes. The dynamic response of the material at the high strain rate is obtained from the split Hopkinson pressure bar test using disc-type specimens. Experimental results from both quasi-static and dynamic compressive tests are Interpolated to construct the Johnson-Cook model as the constitutive relation that should be applied to simulation of the dynamic behavior of the electrodes. The impact characteristics of a vacuum interrupter are investigated with computer simulations by changing the value of five parameters such as the initial velocity of a movable electrode, the added mass of a movable electrode, the wipe spring constant, initial offset of a wipe spring and the virtual fixed spring constant.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제58권3호
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• pp.515-532
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• 2016

The elastoplastic response of functionally graded material (FGM) beams resting on a nonlinear elastic foundation to an eccentric axial load is investigated by using the finite element method. The FGM is assumed to be formed from ceramic and metal phases with their volume fraction vary in the thickness direction by a power-law function. A bilinear elastoplastic behavior is assumed for the metallic phase, and the effective elastoplastic properties of the FGM are evaluated by Tamura-Tomota-Ozawa (TTO) model. Based on the classical beam theory, a nonlinear finite beam element taking the shift in the neutral axis position into account is formulated and employed in the investigation. An incremental-iterative procedure in combination with the arc-length control method is employed in computing the equilibrium paths of the beams. The validation of the formulated element is confirmed by comparing the equilibrium paths obtained by using the present element and the one available in the literature. The numerical results show that the elastoplastic post-buckling of the FGM beams is unstable, and the post-buckling strength is higher for the beams associated with a higher ceramic content. Different from homogeneous beams, yielding in the FGM beam occurs in the layer near the ceramic layer before in the layer near metal surface. A parametric study is carried out to highlight the effect of the material distribution, foundation support and eccentric ratio on the elastoplastic response of the beams.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권6호
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• pp.879-914
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• 2013

In part I of the article, formulation and characteristics of the several well-known structural geometrical nonlinear solution techniques were studied. In the present paper, the efficiencies and capabilities of residual load minimization, normal plane, updated normal plane, cylindrical arc length, work control, residual displacement minimization, generalized displacement control and modified normal flow will be evaluated. To achieve this goal, a comprehensive comparison of these solution methods will be performed. Due to limit page of the article, only the findings of 17 numerical problems, including 2-D and 3-D trusses, 2-D and 3-D frames, and shells, will be presented. Performance of the solution strategies will be considered by doing more than 12500 nonlinear analyses, and conclusions will be drawn based on the outcomes. Most of the mentioned structures have complex nonlinear behavior, including load limit and snap-back points. In this investigation, criteria like number of diverged and complete analyses, the ability of passing load limit and snap-back points, the total number of steps and analysis iterations, the analysis running time and divergence points will be examined. Numerical properties of each problem, like, maximum allowed iteration, divergence tolerance, maximum and minimum size of the load factor, load increment changes and the target point will be selected in such a way that comparison result to be highly reliable. Following this, capabilities and deficiencies of each solution technique will be surveyed in comparison with the other ones, and superior solution schemes will be introduced.

• 대한인간공학회지
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• 제31권5호
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• pp.647-655
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• 2012

Objective: The purpose of this study was to confirm difference between angular foot movement time and existing foot Fitts' law predicting times, and to develop the angular foot Fitts' law in the foot tapping task. Background: Existing studies of foot Fitts' law focused on horizontal movement to predict the movement time. However, when driving a car, humans move their foot from the accelerator to the brake with a fixed heel. Therefore, we examined the experiment to measure angular foot movement time in reciprocal foot tapping task and compared to conventional foot Fitts' law predicting time. And, we developed the angular foot Fitts' law. Method: In this study, we compared the angular foot movement time in foot tapping task and the predicted time of four conventional linear foot Fitts' law models - Drury's foot Fitts' law, Drury's ballistic, Hoffmann's ballistic, Hoffmann's visually-controlled. 11 subjects participated in this experiment to get a movement time and three target degrees of 20, 40, and 60 were used. And, conventional models were calculated for the prediction time. To analyze the movement time, linear and arc distance between targets were used for variables of model. Finally, the angular foot Fitts' law was developed from experimental data. Results: The average movement times for each experiment were 412.2ms, 474.9ms, and 526.6ms for the 89mm, 172mm, and 253mm linear distance conditions. The results also showed significant differences in performance time between different angle level. However, all of conventional linear foot Fitts' laws ranged 135.6ms to 401.2ms. On the other hand, the angular foot Fitts' law predicted the angular movement time well. Conclusion: Conventional linear foot Fitts' laws were underestimated and have a limitation to predict the foot movement time in the real task related angular foot movement. Application: This study is useful when considering the human behavior of angular foot movement such as driving or foot input device.