탄소직포/탄소/SiC 복합재는 탄소직포/탄소 프로폼을 SiC의 유기전구체인 polycarbosilane에 다중함침 열처리하여 제조하였다. 더불어 탄소 섬유의 분율과 배열 형태가 다른 두 가지 종류의 저밀도 탄소/탄소 복합재 즉, 탄소직포($\thickapprox$55 vol%)/탄소 복합재와 chopped 탄소섬유($\thickapprox$40 vol%)/탄소 복합재를 $1700^{\circ}C$ 진공 분위기에서 용융 실리콘과 반응결합하여 고밀도의 탄소섬유/Si/SiC 복합재도 제조하였다. 이 반응 결합 공정 이전 각 밀도가 1.6g/$cm^3$인 탄소직포/탄소 복합재와 1.15g/$cm^3$인 chopped 탄소섬유/탄소 복합재는 반응결합 후 그 밀도가 각각 2.1g/$cm^3$로 증가하였다. 제조한 복합재는 전형적인 섬유강화 복합재의 파괴거동을 보였으며 반응결합 후 밀도와 stiffness 그리고 탄성 한계 강도 등은 모두 현저히 증가하였다. 3점 곡강도와 인장 시험으로 기계적 물성을 비교평가하였다. 탄소직포/탄소 복합재와 chopped 탄소섬유/탄소 복합재의 곡강도에 대한 인장 강도의 비는 약 1/3이었다. 탄소직포/Si/SiC 복합재의 밀도는 2.06g/$cm^3$, 최대 곡강도는 ~120 MPa, 탄성한계 응력은 ~80 MPa를 나타내었다.
전통 판재이론을 이용하여 기하학적 비선형성을 갖는 판재의 휨해석을 위한 혼합형 유한요소모델을 구성 하였다. 혼합형 유한요소 모델의 구성에 포함되는 변형률과 합성력의 관계에 대한 적절한 가중함수를 찾기 위하여 라그랑지 승수법과 최소가상에너지 원리를 사용하였다. 각 요소별 유한요소 방정식의 계수행렬과 뉴턴 반복법 사용을 위한 접선 행렬에 대한 구체적 값을 제시하였다. 구성된 유한요소 해석모델의 선형 해에 대한 정확도 분석을 위하여, 여러 경계조건하에서의 수학적 해와 제시된 모델과 기존 모델의 유한요소해를 비교하여 현재 모델의 정확도의 향상을 확인하였다. 또한 수렴된 비선형해를 이용하여 제시된 모델의 경우, 각종 합성력들에 대한 요소 경계에서의 연속성이 기존의 모델의 합성력에 비해 개선됨을 제시하였다. 최종적으로 수렴한 비선형해에 대한 유효성을 보이기 위하여 기존 모델의 비선형 수렴해와 현재 모델의 비선형 수렴해를 비교하여 제시하였다.
복잡한 기계장치에 대한 내구신뢰성 평가는 단순한 응력해석을 통해 피로수명을 예측하는 것이 일반적인 방법이다. 하지만 기존 방법은 유한요소 해석 시 여러 가지 요인에 의해 일관된 응력해석 결과를 얻기 어려워 해석자에 따라 상이한 수명을 예측하는 단점을 지닌다. 하지만 구조응력을 기반으로 하는 내구신뢰성 평가 기법은 이러한 단점을 보완하여 보다 합리적인 결과를 제공해 준다. 구조응력기법은 유한요소 모델의 요소 수와 요소 형태에 무관하게 일관된 응력결과를 제공하기 때문에 신뢰성이 높은 내구도 평가 결과를 얻을 수 있다. 해석조건 및 환경에 독립적인 결과를 제공해 주는 구조응력은 최근 대형선박 설계 및 각종 기계장치의 피로수명 예측에 종종 활용되고 있어 보다 깊이 있고 체계적인 연구가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 (a) 유한요소모델의 형태에 상관없이 요소에 독립적인 구조응력 산출기법을 제시하고, (b) 이를 이용하여 자동차 클러치 스냅링부의 구조응력 산출하여 피로파괴를 예측하고자 한다.
본 논문의 목적은 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재를 사용한 초고속 자기부상 열차의 하이브리드 차체 경량화 설계를 제안하는 것이다. 샌드위치 복합재는 무게 감소를 위해 2차 부재인 루프에 적용되었다. 용접에 의한 샌드위치 복합재 루프와 알루미늄 압출재 사이드 프레임과 접합시키기 위해 샌드위치 복합재 네 옆면에 가이드 알루미늄 프레임을 갖도록 고안하였다. 가이드 알루미늄 프레임의 체결력은 3점 굽힘 시험을 통해 검증하였으며, 차체의 구조 안전성 및 충돌 안전도는 상용 유한요소해석프로그램을 이용하여 철도안전법에 따라 평가하고 검증하였다. 연구결과, 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재로 이루어진 하이브리드 차체는 알루미늄 압출재로만 이루어진 차체에 비해 무게 절감 효과와 향상된 구조 성능을 얻을 수 있다.
전방 십자 인대는 슬관절에서 가장 중요한 구조물로써 경골의 전방 전위 시 전체 위력에 대한 저항의 약 86%를 차지하고 회전의 축을 이루고 있어서 슬관절의 안정성을 유지 하는 기능을 한다. 슬관절의 인대 검사 장비인 TELOS 장비로 Lachrman 검사 시 정상 측과 수술 측 모두 인가되는 힘에 비례 하여 선형적으로 무릎의 굴곡이 일어났으며, 검사 시 외부 힘에 따라 무릎 굴곡이 발생하여 무릎 권고 각도의 유지하기가 어려웠다. 대퇴 고정 롤러의 위치를 슬개골 위 1cm미만과 3cm이상에 위치 시켜 동요를 측정하여 롤러 위치에 따른 대응t 검정을 실시하였으며, 그 결과 롤러의 위치 1cm 이었을 때 무릎 동요에 유의한 차이를 보였다(p<.05). 또한 무릎의 굴곡 각도와 동요의 상관분석을 통해 두 변수 사이에는 상관성이 없는 것으로 나타났으며 이는 Telos Device를 이용한 전방십자인대 검사는 무릎의 굴곡각도 보다는 대퇴 고정롤러의 위치에 영향을 받는 것으로 판단되며 따라서 대퇴 고정롤러의 위치를 슬개골 가까이 위치시키는 것이 대퇴골을 안정적으로 고정 시키고 경골의 움직임을 유발하여 정확한 무릎 관절의 동요를 진단 할수 있는 검사 방법이라 사료된다.
철골구조의 층고를 절감을 위해 유럽을 중심으로 춤이 깊은 데크를 사용한 슬림플로어 공법이 개발되어 적용되고 있다. 국내에서도 장스팬과 층고절감을 요구하는 건물이 증가하고 있지만 7m이상 장스팬에 춤이 깊은 데크를 적용 시 과도한 처짐에 의한 사용성 문제를 초래한다. 따라서 본 연구는 장스팬에 적용되는 춤이 깊은 데크의 콘크리트 타설시 처짐의 사용성 및 개방형 단면의 불안정성에 의한 휨비틀림 등의 문제를 개선하는 방안으로 Cap형태의 plate(이하 '캡 플레이트')를 두가지 형태(Flat, Hat)로 개발하고 보강 길이와 위치의 최적화를 이론적 계산을 통해 도출하였다. 이 캡플레이트를 춤이 깊은 데크의 골상부에 일정 간격으로 설치하여 상부 개방형 불안전성을 극복하고 단면의 강성을 증대시켜 중앙부 처짐을 제어하고자 한다. 캡 플레이트의 설치위치와 보강길이에 따른 휨서능 개선의 효과를 해석과 실험을 통해 검증하고자 한다.
본 연구에서는 수분 흡착효과가 있다고 알려진 커피박을 첨가하여 중밀도섬유판을 제조한 다음 물성과 강도특성을 조사하여 커피박의 중밀도섬유판 원료로써의 가능성을 확인하고자 하였다. 커피박은 주로 인스턴트커피 제조 시 많이 발생하는 찌꺼기인데 가수분해된 것을 전건무게 기준 3, 6, 9% 수준에서 목섬유와 혼합해 중밀도섬유판을 제조하였으며, 이 때 사용한 접착제는 요소수지접착제였다. 커피박과 목섬유를 섞은 중밀도섬유판에 대해 물성과 강도 특성 및 포름알데히드 방산량을 측정하였다. 커피박과 목섬유를 무작위로 섞어 제조한 중밀도섬유판의 휨강도와 박리강도는 모두 KS 기준보다 높게 나타났으며 커피박을 층으로 구성한 적층 성형구조 경우에는 모두 기준에 미달하였다. 제조된 중밀도섬유판의 흡수 두께팽창률은 시판용 중밀도섬유판보다 낮아 물리적 특성 면에서 현저히 개선됨을 보여주었다. 포름알데히드 방산량은 시판용 중밀도섬유판과 유사한 것으로 나타났으며 모두 KS 기준상의 $E_1$급에 부합하였다. 이런 결과는 커피박이 친환경 중밀도섬유판 제조 시 원재료로 활용될 수 있음을 보여주고 있으며 중밀도섬유판의 성능 향상을 위해서는 접착제와 커피박 간의 상호 접착성 및 커피박의 흡착성능 향상을 위한 전환방법에 대한 추가 연구가 요구된다.
In this paper, the fabric specimen undergoes repeated laundering under given condition. After this cyclic laundering was applied, the crease recoveries of the specimen were measured using shirley crease revovery tester in order to evaluate the effect of factors at given condition during crease deformation. 5 samples of grey plain cloth were desized, alkali-scoured, bleached, whased with water, and air-dried. All tests were made on samples preconditioned to $65\%\;RH\;and\;20^{\circ}C$. The experimental results were analysed statistically to relate crease recoveries and the properties of smaples, recovery periods (time) of crease. Furthermore, the crease recoveries of core-spun yarn woven fabrics were discussed in comparison with those values for $100\%$ combed cotton yarn woven fabric and $65\%$ polyester $35\%$ carded cotton blended yarn woven fabric. The results obtained are as follows; 1. Regardless of materials, remarkable decrease are observed in crease recoveries about 1-5 cycles of the repeated laundering, but slack decrease are observed in crease recoveries after 5 cycle of the re-peated laundering. 2. Crease recoveries ($\alpha$) of core-spun yarn woven fabrics are relate to recovery periods (t) of crease as follows; log$\alpha$=0.01415 log t+2.1168 ($r^2=0.94$) 3. Core-spun yarn woven fabrics were superior to $100\%$ combed cotton yarn woven fabrics and $65\%$ polyester $35\%$ carded cotton blended yarn woven fabric in crease recoveries. 4. Crease recoveries ($\alpha$) of core-spun yarn woven fabrics are relate to cover factor (CF), thickness (T) at pressure 0.5 $gf/cm^2$, weight (W) as follows; log$\alpha$=-0.3482 log CF-0.4924 log T-0.4727 W+2.4243 ($r^2=0.88$) 5. Crease recoveries ($\alpha$) of core-spun yarn woven fabrics are relate to 2HB/B, 2HB/W, $\sqrt[3]{B/W}$, WC/T which are concerning to formation of weared clothes and bending Iran formation behavior as follows: log $\alpha$=0.0091 2HB/B+0.4667 2HB/W+0.0185 $\sqrt[3]{B/W}$+0.0114 WC/T+1.8433 ($r^2=0.86$)
본 시험은 벼 담수표면직파재배 (이하는 담수직파)에서 가장 문제가 되는 도복발생의 원인을 손이양재배와 비교, 구명하기 위하여 작물시험장 답물포장에서 1991~1992년에 수행되었다. 공시품종은 자포니카인 화정벼를 이용하였고, 벼 재배방법은 침수작파와 손이양으로 하였으며, 질소시비량은 4수준(50,100, 150,200kg/ha)으로 처리하였다. 1. 벼의 지상부생중은 출수후 20일경에 가장 무거웠으며, 그 후 계속 감소되었고, 중심고비율은 성숙기까지 점진적으로 증가되었다. 또 좌절중은 출수후 40일 까지 계속 감소되었으며, 도복지수는 출하후 30~40일 경에 가장 컸다. 2. 손이앙에서는 간장, 지상부 생중, 도복지수는 침수직파에서 보다 현저히 크고, 좌절종은 서로 비슷하였으나 실제 포장도복은 침수직파에서 더 심하였는데 이는 두 재배양식 간에 도복원인이 서로 다르다는 것을 나타낸다. 3. 손이양은 질소 200kg/ha에서 반복형 도복이 있었으나, 침수직파는 질소 150kg/ha 이상에서 뿌리도복이 심하게 발생되었다. 4. 침수직파에서 뿌리도복이 심했던 주된 요인은 벼 뿌리의 천근화 현상 때문인데, 토층표면(0~5cm)의 뿌리분포는 침수직파(65.2%)가 손이앙(51.6%)보다 현저히 많았으나 상층 5~10cm에서는 침수직파(18.5%)가 손이앙(28.0%)보다 적었다. 또 간기부의 매몰깊이가 손이앙은 4.0cm로 깊었으나 침수직파는 1.2cm로 얕기 때문에 등숙의 진전과 더불어 지상부의 무게중심이 높아질 때 침수직파의 경우 뿌리의 식물체 지지력이 양화되어 도복이 쉽게 발생되었다. 5. 침수직파는 손이양에 비하여 단위면적당 수수는 많았으나 수당입수가 적고 도복으로 인하여 등숙비율이 낮았다. 벼 수량은 평균적으로 침수직파는 손이앙의 약 82% 정도였으며, 침수직파의 수량제한요인은 도복으로 인한 낮은 등숙비율이었다.
III-V compound semiconductor based thin film solar cells promise relatively higher power conversion efficiencies and better device reliability. In general, the thin film III-V solar cells are fabricated by an epitaxial lift-off process, which requires an $Al_xGa_{1-x}As$ ($x{\geq}0.8$) sacrificial layer and an inverted solar cell structure. However, the device performance of the inversely grown solar cell could be degraded due to the different internal diffusion conditions. In this study, InGaP/GaAs double-junction solar cells are inversely grown by MOCVD on GaAs (100) substrates. The thickness of the GaAs base layer is reduced to minimize the thermal budget during the growth. A wide band gap p-AlGaAs/n-InGaP tunnel junction structure is employed to connect the two subcells with minimal electrical loss. The solar cell structures are transferred on to thin metal films formed by Au electroplating. An AlAs layer with a thickness of 20 nm is used as a sacrificial layer, which is removed by a HF:Acetone (1:1) solution during the epitaxial lift-off process. As a result, the flexible InGaP/GaAs solar cell was fabricated successfully with an efficiency of 27.79% under AM1.5G illumination. The efficiency was kept at almost the same value after bending tests of 1,000 cycles with a radius of curvature of 10 mm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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