• 대한기계학회논문집A
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• 제21권5호
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• pp.819-827
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• 1997

In this paper, a new modeling of a fine actuator for an optical pick-up has been proposed and multiobjective optimization of the actuator has been performed. The fine actuator is constituted of the bobbin which is supported by wire suspension, the coils which wind around the bobbin, and the magnets which cause the magnetic flux. If current flows in the coils, magnetic force is so produced as to be balanced with spring force of wire, so the bobbin is pisitioned. In this model the transfer function from input voltage to output displacementof bobbin has been obtained so that we can describe this integrated system with electromagnetic and mechanical parts. Wire suspension is regarded as a continuous Euler beam, damper as distributed viscous damping, and bobbin as a rigid body which can move up- and down- ward motion only. According to the model, the high frequency dynamic characteristics of the fine actuator can be known and the effect of damping can be investigated while the conventional second order model cannot. In multiobjective optimization, two objective functions have been chosen to maximize the fundamental frequency and the sensitivity with respect to the input voltage of the actuator so that Pareto's optimal solutions have been obtained using .epsilon.-constraint method. These objective functions will satisfy the trends which will enhance the access speed and reduce the tracking error in the optical pick-up technology of next generation. In the result of optimization, we obtain the designs of the optical pick-up fine actuator which has high speed, high sensitivity and low resonant peak. Furthermore, we offer the relation between two object functions so that the designer can make easy choice.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권5호
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• pp.549-559
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• 2017

As few multi-tower single-box multi-cell cable-stayed bridges with corrugated steel webs have been built, analysis is mostly achieved by combining single-girder model, beam grillage model and solid model in support of the design. However, such analysis methods usually suffer from major limitations in terms of the engineering applications: single-girder model fails to account for spatial effect such as shear lag effect of the box girder and the relevant effective girder width and eccentric load coefficient; owing to the approximation in the principle equivalence, the plane grillage model cannot accurately capture shear stress distribution and local stress state in both top and bottom flange of composite box girder; and solid model is difficult to be practically combined with the overall calculation. The usual effective width method fails to provide a uniform and accurate "effective length" (and the codes fail to provide a unified design approach at those circumstance) considering different shear lag effects resulting from dead load, prestress and cable tension in the construction. Therefore, a novel spatial grid model has been developed to account for shear lag effect. The theoretical principle of the proposed spatial grid model has been elaborated along with the relevant illustrations of modeling parameters of composite box girder with corrugated steel webs. Then typical transverse and longitudinal shear lag coefficient distribution pattern at the side-span and mid-span key cross sections have been analyzed and summarized to provide reference for similar bridges. The effectiveness and accuracy of spatial grid analysis methods has been finally validated through a practical cable-stayed bridge.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.216-216
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• 1999

The usage of a stationary plasma thruster (SPT) ion source, invented previously for space application in Russia, in experiments with surface modifications and film deposition systems is reported here. Plasma in the SPT is formed and accelerated in electric discharge taking place in the crossed axial electric and radial magnetic fields. Brief description of the construction of specific model of SPT used in the experiments is presented. With gas flow rate 39ml/min, ion current distributions at several distances from the source are obtained. These was equal to 1~3 mA/$\textrm{cm}^2$ within an ion beam ejection angle of $\pm$20$^{\circ}$with discharge voltage 160V for Ar as a working gas. Such an extremely high ion current density allows us to obtain the Ti metal films with deposition rate of $\AA$/sec by sputtering of Ti target. It is shown a possibility of using of reactive gases in SPT (O2 and N2) along with high purity inert gases used for cathode to prevent the latter contamination. It is shown the SPT can be operated at the discharge and accelerating boltages up to 600V. The results of presented experiments show high promises of the SPT in sputtering and surface modification systems for deposition of oxide thin films on Si or polymer substrates for semiconductor devices, optical coatings and metal corrosion barrier layers. Also, we have been tried to establish in application of the modeling expertise gained in electric and ionic propulsion to permit numerical simulation of additional processing systems. In this mechanism, it will be compared with conventional DC sputtering for film microstructure, chemical composition and crystallographic considerations.

• 콘크리트학회지
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• 제7권1호
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• pp.145-155
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• 1995

본 논문에서는 단조증가하중을 받는 철근콘크리트 보의 비선형거동, 즉, 탄성, 비탄서의 극한영역에 이르기까지의 모든 하중이력에 대한 응력-변형도 관계와 균열의 진행 및 철근과 콘크리트의 응력과 변형도 등을 정확히 해석할 수 있는 해석법의 제시를 목적으로 한다. 이러한 목적을 위하여 철근콘크리트의 재료적 비선형성으로 균열발생후 이장, 압축 및 전단모델과 철근에 대한 모델을 각각 조합하여 고려하였다. 콘크리트의 해석모델로서 분산균열모델을 사용하였고, 철근에 대해서는 등가의 분산분포된 요소와 철근의 정확한 거동과 위치를 확보하기 위해 별도의 축력만을 받는 봉요소로 모델화하여 사용하였다. 본 논문에서 제안한 해석법의 타당성을 검증하기 위해 몇 개의 실험치를 해석치와 비교, 검토한 결과, 본 논문의 해석법이 3.5-15(%)의 오차를 보이며, 정확함을 알 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권1호
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• pp.113-139
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• 2016

The nonlinear seismic responses of steel buildings with perimeter moment resisting frames (PMRF) and interior gravity frames (IGF) are estimated, modeling the interior connections first as perfectly pinned (PPC), and then as partially restrained (PRC). Two 3D steel building models, twenty strong motions and three levels of the PRC rigidity, which are represented by the Richard Model and the Beam Line Theory, are considered. The RUAUMOKO Computer Program is used for the required time history nonlinear dynamic analysis. The responses can be significantly reduced when interior connections are considered as PRC, confirming what observed in experimental investigations. The reduction significantly varies with the strong motion, story, model, structural deformation, response parameter, and location of the structural element. The reduction is larger for global than for local response parameters; average reductions larger than 30% are observed for shears and displacements while they are about 20% for bending moments. The reduction is much larger for medium- than for low-rise buildings indicating a considerable influence of the structural complexity. It can be concluded that, the effect of the dissipated energy at PRC should not be neglected. Even for connections with relative small stiffness, which are usually idealized as PPC, the reduction can be significant. Thus, PRC can be used at IGF of steel buildings with PMRF to get more economical construction, to reduce the seismic response and to make steel building more seismic load tolerant. Much more research is needed to consider other aspects of the problem to reach more general conclusions.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5C호
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• pp.221-229
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• 2012

NATM터널의 안정성 확보를 위해 지반조건이 불량한 경우 숏크리트에 격자지보나 H형강 등의 강지보를 보강하는 경우가 많다. 그러나 설계 시 강지보를 숏크리트가 경화되기 전 임시지보재로 간주하여 수치해석 시 고려하지 않는 것이 일반적이며, 수치해석에 고려하더라도 모델링 방법이 다양하다. 본 연구에서는 휨강도실험, 압축강도실험, 그리고 실대형실험을 통하여 강지보와 숏크리트 합성부재의 거동과 하중 부담률을 분석하였다. 또한 실험과 같은 조건에서 숏크리트와 강지보의 고려방법을 달리하여 수치해석을 실시하여 실험결과와 비교분석하였다. 연구결과 숏크리트와 강지보는 경계면에서의 미끄러짐(slip)으로 인하여 일체로 거동하지 않으며, 수치해석 시 휨모멘트는 강지보가 모두 부담하고 축력은 숏크리트와 강지보가 압축강성비에 따라 분담하는 것으로 고려하는 것이 적절한 것으로 평가되었다.

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.83-91
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• 2001

본 논문은 수중환경에서 비교적 근거리에 위치해 있는 목표물에서 방사되는 광대역 음원신호를 취득하여 목표물의 위치를 탐지하기 위한 표적추정 (Focused) 빔 형성 기법을 제안한다. 표적추정 (Focused) 빔 형성기 기법은 배열 센서를 사용하여 구면파 형태로 입사되는 방사 신호들의 각 센서로의 상이한 전달 지연 시간 성분들을 고려하여 센서 출력 신호들을 일정 시간 구간 동안 코히어런트하게 합해 줌으로써 목표물의 위치를 판단하게 된다. 이때 견인함의 이동에 의해 배열 센서의 형태가 시간적으로 변화하게 되며, 가상의 셀들로 분리된 이미지 공간상에서 각 셀과 배열 센서간의 기하학적인 구조 분석에 의해 계산된 시간 지연 값들을 이용하여 표적추정(Focused) 빔 형성 과정을 거친 최종적인 3차원 빔 패턴 출력을 얻게 된다. 본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 N차 다항식 (polynomial) 근사법을 이용한 실제 수차 모형 배열 형태 추정을 하였으며 생성된 가상의 수차 모형 배열을 이용하여 각각의 주파수 대역에 따른 광대역 목표물에 대한 추정 성능을 분석하여 보았다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.321-322
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• 2006

In many manufacturing processes such as web formation, manufacturing of paper and nonwoven, fabric weaving, etc., planar sheets are transported and at the same time appropriate tension is imposed. The input material rolled up on beams is fed by unwinding the beam and the processed is then taken up on beams by winding it. While processed, the planar sheets are thrown under the processing load of impulse form, which causes irregular thickness of the processed sheet. To improve the quality of the product, a dynamic model is needed and the dynamic characteristics is to be analyzed by simulation. This study shows that density variation dynamics of the in-process-sheet in the machine direction can be described at each moment of disturbing impacts in forms of difference equations, while the impacts and tension, the time-dependency of the material properties were taken into account. Simulation showed the most serious variation of the density occurred in the process starting phase. The starting velocity curve with step form showed the least variation of the density. As the time order of the function of the starting velocity cure becomes higher, the density variation gets greater.

• 한국진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.119-125
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• 2005

원자로의 중성자 빔을 사용하는 수평형 반사율 장치는 중성자 고유의 투과성 및 낮은 에너지의 비파괴성과 함께 시편을 수평으로 놓을 수 있는 장점을 가지고 수 나노미터 이내의 박막의 두께와 밀도를 측정하기 위하여 활용되는 새로운 장치이다. 원자력연구소에 열 중성자를 기반으로 개발을 추진하고 있으나, 아직 국내에 설치되어 있지 않아서 장치의 개념 및 최적화를 위한 시뮬레이션이 시급하다. 따라서 열중성자에 해당하는 $2.5{\AA}$를 기반으로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하는 MCSTAS를 이용하여 장치의 개념을 설계하였다. 단색기와 collimator, 그리고 초거울등의 설계 및 각 변수들은 설계의 목표인 최대 Flux를 갖는 중성자 빔 세기를 고려하여 결정하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.90-100
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• 1993

본 연구에서는 압전 감지기/작동기를 이용한 복합적층판의 진동제어해석을 위 하여 판요소를 사용한 능률적인 유한요소코드 개발에 있다. 운동방정식은 고전 적층 판이론과 Hamilton의 법칙을 이용하여 유도하며 압전방정식으로부터 전기적-기계적 연 계를 고려한 감지식과 작동식을 구한다.각식들은 유한요소 보간함수에 의하여 절점 변위에 대한 행렬방정식으로 변환된다. 요소마다 하나의 전기적 자유도를 가진 4-절 점 12-자유도 판요소를 사용하여 효율적인 계산을 가능하게 하였다. 압전 감지기/작 동기를 도입함에 있어 하나의 전극에 대해 압전 감지기/작동기는 하나의 감지/작동전 압을 갖는다. 각 요소에 전극번호를 부가함으로써 다양한 형상의 전극을 쉽게 모델 링하였으며 전극의 특성도 충분히 고려하였다. 전기적 하중에 의한 압전보의 변형과 변형에 대한 감지전압에 대한 계산을 수행하여 기존의 연구와 비교함으로써 본 프로그 램의 타당성을 확인하였다. 나아가 여러가지 전극형상에 대한 복합재료 평판의 시간 영역과 주파수영역에서 응답을 계산하였다.