• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제2권3호
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• pp.275-302
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• 2015

Theoretical and numerical assessments of approximate evaluations and simplified analyses of piezoelectric structures transverse shear modal effective electromechanical coupling coefficient (EMCC) are presented. Therefore, the latter is first introduced theoretically and its approximate evaluations are reviewed; then, three-dimensional (3D) and simplified two-dimensional (2D) plane-strain (PStrain) and plane-stress (PStress) piezoelectric constitutive behaviors of electroded shear piezoceramic patches are derived and corresponding expected short-circuit (SC) and open-circuit (OC) frequencies and resulting EMCC are discussed; next, using a piezoceramic shear sandwich beam cantilever typical benchmark, a 3D finite element (FE) assessment of different evaluation techniques of the shear modal effective EMCC is conducted, including the equipotential (EP) constraints effect; finally, 2D PStrain and PStress FE modal analyses under SC and OC electric conditions, are conducted and corresponding results (SC/OC frequencies and resulting effective EMCC) are compared to 3D ones. It is found that: (i) physical EP constraints reduce drastically the shear modal effective EMCC; (ii) PStress and PStrain results depend strongly on the filling foam stiffness, rendering inadequate the use of popular equivalent single layer models for the transverse shear-mode sandwich configuration; (iii) in contrary to results of piezoelectric shunted damping and energy harvesting popular single-degree-of-freedom-based models, transverse shear modal effective EMCC values are very small in particular for the first mode which is the common target of these applications.

• 한국광학회지
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• 제7권2호
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• pp.101-111
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• 1996

최근들어 반도체 산업의 자동검사장비에 고배율 광학현미경이 많이 사용되고 있다. 이러한 고배율 광학현미경에 있어서 선결과제가 물체를 광학현미경에 사용된 대물렌즈의 초점심도 내에 위치시키는 초점맞춤작업이다. 본 논문에서는 광삼각법을 기본구성으로하고 수광부에 2개의 2분할소자를 사용함으로써 물체의 표면상태에 둔감하면서 물체의 초점오차량에는 매우 민감한 초점오차신호를 만들어줄 수 있는 새로운 자동초점방법을 소개하였다. 얻어진 실험결과에 의하면 이 방법의 신호분해능은 5nm이며, 반복능은 0.5.mu.m이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권6호
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• pp.1004-1014
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• 2001

The fully automatic algorithm from initial finite element mesh generation to remeshing in two dimensional geometry is introduced using bubble packing method (BPM) for finite element analysis. BPM determines the node placement by force-balancing configuration of bubbles and the triangular meshes are made by Delaunay triangulation with advancing front concept. In BPM, we suggest two node-search algorithms and the adaptive/recursive bubble controls to search the optimal nodal position. To use the automatically generated mesh information in FEA, the new enhanced bandwidth minimization scheme with high efficiency in CPU time is developed. In the remeshing stage, the mesh refinement is incorporated by the control of bubble size using two parameters. And Superconvergent Patch Recovery (SPR) technique is used for error estimation. To verify the capability of this algorithm, we consider two elasticity problems, one is the bending problem of short cantilever beam and the tension problem of infinite plate with hole. The numerical results indicate that the algorithm by BPM is able to refine the mesh based on a posteriori error and control the mesh size easily by two parameters.

• 국제초고층학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.397-408
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• 2018

In a recent tragic fire incident, the Plasco Tower collapsed after an intense outburst of fire lasting for three and a half hours and claiming the lives of 16 firefighters and 6 civilians. This paper will present continuing collaborative work between Hong Kong Polytechnic University and Queen's University in Canada to model the progressive collapse of the tower. The fire started at the 10th floor and was observed to have travelled along the floor horizontally and through the staircase and windows vertically. Plasco Tower was steel structure and all the steel sections were fabricated by welding standard European channel or angle profiles and no fire protection was applied. Four internal columns carried the loads transferred by the primary beams, and box columns were constructed along the perimeter of the building as a braced tube for resisting seismic loading. OpenSees fibre-based sections and displacement-based beam-column elements are used to model the frames, while shell elements are used for the reinforced concrete floor slabs. The thermal properties and elevated temperature mechanical properties are as recommended in the Eurocodes. The results in this preliminarily analysis are based on rough estimations of the structure's configuration. The ongoing work looks at modeling the Plasco Tower based on the most accurate findings from reviewing many photographs and collected data.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권3호
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• pp.776-783
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• 2019

Laser welding is usually a more effective method than electron-beam one since a vacuum chamber is not required. It is important for joining Zr-1%Nb (E110) alloy in a manufacturing process of nuclear fuel rods. In the present work, effect of energy parameters of pulsed laser welding on properties of butt joints of sheets with a thickness of 0.5 mm is investigated. The most efficient combination has been found (8-11 J pulse energy, 10-14 ms pulse duration, 780-810 W peak pulse power, 3 Hz pulse frequency, 1.12 mm/s welding speed). The results show that ultimate strength under static loading can not be used as a quality criterion for zirconium alloys welds. Increased shielding gas flow rate does not allow to protect weld metal totally and contributes to defect formation without using special nozzles. Several types of imperfections of the welds have been found, but the major problem is branching microcracks on the surface of the welds. It is difficult to identify the cause of their appearance without additional research on improving the welding zone protection (gas composition and flow rate as well as nozzle configuration) and studying the hydrogen content in the welds.

• Advances in concrete construction
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• 제13권3호
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• pp.233-242
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• 2022

An attempt is made to develop an eco-friendly concrete with ground granulated blast furnace slag (GGBS) and pond ash as partial replacement materials for cement and fine aggregate, respectively without compromising the strength and durability. Sixteen concrete mixes were developed by replacing cement and fine aggregate by GGBS and pond ash, respectively in stages of 10%. The maximum replacement levels of cement and fine aggregates were 50% and 30% respectively. Experimental results revealed that the optimum percentage of GGBS and pond ash replacement levels were 30% and 20% respectively. The optimized mix was used further to study the flexural behavior and durability properties. Reinforced Concrete (RC) beams were cast and tested under a four-point bending configuration. Also, the specimens prepared from the optimized mix were subjected to alternate wet and dry cycles of acid (3.5% HCl and H₂SO₄) and sulphate (10% MgSO₄) solutions. Results show that the optimized concrete mix with GGBS and pond ash had a negligible weight loss and strength reduction.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.63-70
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• 2008

외부 긴장재를 이용한 보강공법은 효과적인 보강기술의 하나로써 연구되고 있으며 그 적용사례가 증가하고 있다. 본 논문에서는 실험적 연구를 수행하여 외부긴장재로 보강된 강합성교량의 항복하중 및 극한하중에 대한 효과를 살펴보았다. 또한 긴장력, 편향부, 편심거리와 긴장재의 배치형상 등의 다양한 실험변수를 설정하여 외부긴장재를 이용한 공법의 보강효과를 정량적으로 분석하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권1호
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• pp.17-24
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• 1997

선형가속기를 이용한 뇌정위 방사선수술을 시행하기 위하여 PC에서 실행 가능한 치료 계획시스템을 개발하였다. 128 MB RAM 용량의 Pentium Pro 200 MHz의 PC에서 Windows 95를 기반으로 하였으며, Research Systems사의 프로그램 제작 툴인 IDL을 이용하여 프로그래밍 하였다. Brown-Robert-Wells(BRW) 정위틀을 두개골에 고정한 후 전산화단층촬영을 시행하여 얻은 영상데이터를 광자기디스크를 이용하여 PC에서 입력받을 수 있도록 인터페이스를 구축하였다. 영상데이터를 입력시킨 후 각 단면영상에서의 정위틀의 위치를 자동으로 인식하고 정위좌표계를 설정하여 단변영상의 좌표, 기울어짐, 축소율 등을 정확히 계산하여 보정할 수 있다. 좌표계의 설정이 이루어지면 각 단면에서 표적 및 방사선 민감 조직들의 외곽선을 입력, 수정한다. 외곽선의 입력이 종료되면 표적의 중심이 결정되고 방사선 수술을 위한 빔의 설계한다. 빔 설계의 효율성을 위하여 Beam's eye view(BEV) 및 Room's eye view(REV)를 동시에 확인할 수 있도록 개발하였다. 빔의 설계가 끝나면 3 차원적인 선량계산을 시행한다 .5개의 arc로 설계하였을 때 선량계산에 소요되는 시간은 약 1-2 분이었다. 선량분포는 각 단면영상에서 확인할 수 있으며 표적 및 주변 방사선 민감 조직들의 Dose-Volume Histogram(DVH)을 평가하여 선량분포 및 치료계획의 합리성을 정량적으로 분석할 수 있도록 구현하였다. 기본적인 기능을 지원하는 PC 기반의 뇌정위 방사선수술을 위한 치료계획시스템으로 앞으로 임상적용이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.186-196
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• 2009

하이퍼써멀 영역의 에너지 ($1{\sim}100\;eV$), 특히, 50 eV 이하의 에너지를 갖는 높은($10^{16}$ particles/$cm^2\;s$ 이상) 플럭스의 이온빔을 직접 인출하기는 어렵지만, 이온을 중성화한 중성입자빔 경우에는 가능하다. 높은 플럭스의 하이퍼써멀 중성입자빔을 생성하고 효율적으로 수송하기 위해서는 낮은 플라즈마 운전압력(0.3 mTorr 이하)에서도 높은 이온밀도($10^{11}\;cm^{-3}$ 이상)를 유지할 수 있는 대면적 플라즈마 발생원이 요구된다. 이러한 하이퍼써멀 중성입자빔의 생성을 위해 요구되는 플라즈마 발생원을 구현하기 위해서는 자기장에 의한 전자가둠 방식이 도입되어야 하는데, 영구자석을 이용한 다양한 자기장 구조를 갖는 Electron Cyclotron Resonance (ECR) 플라즈마 발생 방식이 하나의 해결 방법이 될 수 있음을 제안하였다. 여기에는 마그네트론 구조를 갖는 자기장을 채택한 평면형 ECR 플라즈마 발생 방식과 원통형 플라즈마 용기 외벽 둘레에 영구자석 어레이를 설치하여 축방향 자기장을 형성하고 용기 중심부에 전자를 가두는 원통형 방식이 있다. 두 경우 모두 기본적으로 mirror field 구조에 의한 전자 가둠을 기반으로 하고 전자의 drift에 의해 더욱 효율적으로 전자를 플라즈마 공간에 가두는 방식을 도입하고 있어서 낮은 운전압력에서도 높은 밀도의 플라즈마를 발생시키고 유지할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권11호
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• pp.893-900
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• 2021

본 연구에서는 산소의 흡수선을 검출하는 레이저 흡수 분광 시스템을 사용하여 좁은 시험 구간 내의 공기 밀도가 측정되었다. 13156.28과 13156.62 cm^-1에 존재하는 산소의 흡수선 한 쌍이 측정되었다. 높이 40 mm를 가지는 기체 챔버가 좁은 시험 구간으로 사용되었다. 레이저 진행 경로를 확장하여 흡수 세기를 증폭시키기 위해 삼각 나선 형태의 레이저 광경로가 기체 챔버 내에 구성되었다. 잘 알려진 로그 증폭기와 2차 증폭기를 사용하여 흡수선 신호를 전기적으로 증폭하였다. 로그 증폭기 이후 신호 포화 방지 및 노이즈 억제를 위해 AC 커플링이 적용되었다. 로그 증폭기 회로구성을 고려하여 출력 신호로부터 파수별 흡광도를 계산하는 과정이 소개되었다. 이론적으로 계산된 파수별 흡광도를 실험적으로 측정된 파수별 흡광도에 선 맞춤하여 공기의 밀도가 측정되었다. 부르돈 압력계를 사용하여 기체 챔버 내에 상온과 10~100 kPa 범위 내에서 다양한 압력을 가지는 시험 조건들이 만들어졌다. 삼각 나선 형태의 광경로 및 로그 증폭기를 사용한 흡수 신호 증폭을 통해, 16 %의 오차 이내에서 좁은 시험 구간의 공기 밀도가 측정될 수 있음이 확인되었다.