• Composites Research
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• 제19권5호
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• pp.12-19
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• 2006

본 논문에서 한국해양연구원에서 개발 중인 20인승급 소형 위그선의 주익 구조 설계 및 해석에 관한 연구를 수행하였다. 경량화를 위해 탄소/에폭시 복합재료를 적용하였으며, 구조 형태는 스킨 스파 폼 샌드위치 구조를 사용하였다. 개념 설계에는 복합재 설계 개념을 반영하였고, 상세 설계 및 경량화 구조 설계에는 상용 유한 요소 코드인 NASTRAN을 이용하여 구조 설계를 수행하였다. 여러 단계의 구조 설계 변경을 통해 최종 구조 설계 결과는 설계 요구 조건을 만족하는 결과임을 확인하였다. 또한 주익을 동체에 고정하기 위해 8개의 고강도 볼트를 이용한 삽입 볼트형 구조가 용이한 장탈과 20넌 이상의 피로 수명의 고려를 통해 채택되었다.

• Design & Manufacturing
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• 제17권3호
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• pp.15-20
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• 2023

In the fine blanking process, which is a press operation known for producing parts with narrow clearances and high precision through the application of high pressure, die roll often occurs during the shearing process when the punch penetrates the material. This die roll phenomenon can significantly reduce the functional surface of the parts, leading to decreased product performance, strength, and fatigue life. In this research, we conducted an in-depth analysis of the factors influencing die roll in the curvature area of the fine blanking process and identified its root causes. Subsequently, we designed and experimentally verified a die roll reduction process specifically tailored for the door latch manufacturing process. Our findings indicate that die roll tends to increase as the curvature radius decreases, primarily due to the heightened bending moment resulting from reduced shape width-length. Additionally, die roll is triggered by the absorption of initial punch energy by scrap material during the early shearing phase, resulting in lower speed compared to the product area. To mitigate the occurrence of die roll, we strategically selected the Shaving process and carefully determined the shaving direction and clearance area length. Our experiments demonstrated a promising trend of up to 75% reduction in die roll when applying the Shaving process in the opposite direction of pre-cutting, with the minimum die roll observed at a clearance area length of 0.2 mm. Furthermore, we successfully implemented this approach in the production of door latch products, confirming a significant reduction in die roll. This research contributes valuable insights and practical solutions for addressing die roll issues in fine blanking processes.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권3A호
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• pp.149-160
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• 2012

파형강판은 보강재 없이 높은 전단 저항력을 가지며, 보강재를 생략함으로써 상부구조의 용접을 최소화하고 피로 성능을 향상시킨다. 이러한 장점으로 인하여 최근에 파형강판을 I-거더의 복부판으로 사용하려는 연구가 여러 연구자들에 의하여 수행되었다. 횡-비틂 좌굴은 I-거더를 설계함에 있어 주요한 설계인자이지만 불균일 모멘트와 같은 실제 하중이 작용하는 파형강판 I-거더의 횡-비틂 좌굴에 관한 연구는 현재 미흡한 실정이므로 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 파형강판 I-거더의 횡-비틂 좌굴 강도에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 선형 모멘트 구배가 작용하는 파형강판 I-거더의 탄성 횡-비틂좌굴 거동에 관한 연구를 유한요소해석을 통하여 수행하였다. 본 연구 결과, 파형강판 I-거의 탄성 횡-비틂 좌굴 거동은 파형강판의 파형 주기수에 따라 달라지는 것을 알 수 있었으며, 선형 모멘트 구배가 작용하는 파형강판 I-거더에 대한 모멘트 구배 수정 계수를 제안하였다. 이 후 비탄성 유한요소해석 결과와 일반 I-거더의 설계 방법을 이용하여 파형강판 I-거더의 비탄성 좌굴 강도에 관하여 연구를 수행하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제30권3호
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• pp.206-214
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• 2014

목적: 내부 원추형 연결형태 임플란트에서 지대주 나사의 좌면각도가 연결부의 기계적 안정성에 미치는 영향을 알아보기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 원추형 연결구조 티타늄 임플란트와 시멘트 유지형 지대주, 텅스텐 카바이드 코팅된 티타늄 합금 지대주 나사를 사용하였다. 좌면각도가 $45^{\circ}$와 $90^{\circ}$를 갖는 지대주와 지대주 나사를 제작하여 30 Ncm 조임회전력으로 지대주를 체결한 후 하중을 가하고 체결 및 하중 부여에 따른 침하량을 측정하였다(n = 5). 유압식 피로시험기에 임플란트를 고정하고 스테인리스 스틸 금속관을 지대주에 합착하였다. 이 후 반복 하중을 가한 후 풀림토크 변화량을 측정하고, 압축굽힘강도와 피로강도를 측정하였다(n = 5). 결과: 지대주 침하량은 지대주나사 체결 시 가장 크게 나타났으며(P < 0.05), 나사체결과 하중부여에 따른 총 침하량은 $45^{\circ}$군보다 $90^{\circ}$군에서 더 크게 측정되었다(P < 0.05). 반복하중 부여 후 풀림 토크, 그리고 최대 압축굽힘강도와 피로강도는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P > 0.05). 결론: 본 실험조건하에서 지대주 나사머리의 원추형 설계가 지대주의 총 침하량을 약간 감소시키는 효과를 나타냈으나, 연결부의 전체적인 기계적 안정성에 미치는 영향은 크지 않을 것으로 판단된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.47-60
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• 2021

최근 기후변동성으로 인하여 집중호우의 발생빈도 및 강우강도 증가로 노후화된 여수로 바닥슬래브 표면에서의 손상이 발생하여 잦은 보수·보강이 필요한 실정이다. 이를 위해 현장조사, 수리모형 실험 및 수치모형 실험을 통하여 여수로 방류에 따른 손상발생 원인 검토에 관한 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 대부분의 연구는 일반적으로 여수로의 흐름특성 및 압력분포에 대한 검토를 수행하였을 뿐 손상의 근본적인 발생원인 규명에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 여수로 바닥슬래브 손상발생 원인을 도출하기 위해 공동침식 및 수력잭킹(hydraulic jacking)으로 인한 콘크리트 탈락관점에서 3차원 수치모형인 FLOW-3D와 COMSOL Multiphysics를 사용하여 검토하였다. 또한 공동지수를 산정하고 압력분포로 인하여 구조물이 받는 응력과 콘크리트의 인장·굽힘강도를 비교하여 공동침식 및 수력잭킹으로 인한 콘크리트 탈락 발생 가능성을 확인하였다. 수문 완전개도 조건에서 여수로 방류에 따른 공동침식 및 수력잭킹에 대하여 수치모의를 수행한 결과, 여수로 하류부에서 공동지수가 0.3 미만으로 공동침식 발생 가능성을 확인하였고, 공동부 및 균열부에서 압력분포에 따라 콘크리트가 받는 응력은 4.6~5.0 MPa로 콘크리트 인장강도와 굽힘강도와 비교를 통하여 지속적인 압력변동으로 인한 콘크리트의 피로파괴 또는 휨파괴 가능성을 확인하였다. 따라서 여수로 고유속 흐름에 의한 공동 현상 및 수력잭킹이 여수로 바닥슬래브 손상발생의 다양한 원인 중 하나로 판단하였다. 그러나 본 연구는 다양한 형상 조건 및 방류 시나리오를 적용하고 유체-구조물 상호작용(Fluid-Structure Interaction, FSI)모의를 수행하지 못하였다는 한계점이 있다. 이에 향후에는 한계점을 보완하여 검토한다면 보다 효율적이고 효과적인 여수로 유지관리 방안 도출이 가능할 것으로 기대한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.677-684
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• 2012

최근 들어 건축물의 LCC 분석 결과에 따른 건축물에 대한 수명연장기술 즉, 건축물의 장수명화가 화두로 떠오르고 있다. 건축물의 장수명화를 실현하기 위해서는 요구되어지는 공간의 다변화에 따른 대응이 필요하게 된다. 건축물의 장수명화를 위해서는 라멘구조가 필수요소이며 이와 더불어서 장스팬 구조 또한 필수적 요소가 되는 것이다. 또한 건축물의 고층화, 대형화, 모듈화 되어감에 따라 장스팬 구조의 필요성이 점차 확대되고 있으며, 실현을 위해서는 구성하고 있는 부재의 경량화가 기본 조건이 된다. 이에 콘크리트 슬래브의 성능을 그대로 유지한 채 부재의 단면2차모멘트를 극대화 시켜 휨 저항에 유리한 I형 구조로 형성된 중공 슬래브로 개발한 T형 데크 플레이트와 경량성형재 조립체를 사용한 중공슬래브의 휨 및 진동성능을 파악하기 위하여 실험을 수행하고 그 결과 분석을 통하여 일반적인 철근콘크리트 슬래브의 현행기준의 공칭강도에 대한 규정을 사용하여 경량성형재를 사용한 중공슬래브의 휨 강도 설계를 수행할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-17
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• 2010

본 논문은 $20^{\circ}$ 각도의 굽힘과 50 ${\mu}m$ 인장조건에서 PGA (Pin Grid Array) 패키지의 lead pin에 발생하는 von Mises 응력과 전 변형률 에너지 밀도를 lead pin 소재의 열처리 온도 조건에 따라 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 해석결과에 따르면 lead pin의 코너부와 리드핀의 헤드부와 솔더의 경계면이 국부적으로 응력이 집중되는 가장 취약한 위치이며 lead pin의 열처리 온도가 높을수록 발생하는 최대 응력과 변형률 에너지 밀도가 낮아져서 신뢰성이 우수한 것으로 판단된다. 또한 lead pin의 코너부에 라운드가공을 하면 헤드부와 솔더의 경계면에서 발생하는 von Mises 응력과 전변형률 에너지 밀도가 감소하였다. 이와 같은 해석결과는 전 변형률 에너지 밀도가 증가할수록 솔더의 피로수명이 감소하는 연구결과에 미루어볼 때 열처리를 통해 리드핀의 기계적특성을 변경하면 PGA 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 의미한다. 따라서, 리드핀의 형상최적화와 열처리를 통한 최적화된 소재특성을 통해 PGA 패키지의 신뢰성 향상이 요구된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.519-529
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• 2009

복합소재는 화학적, 역학적인 면에서 여러 장점을 가지고 있다. 피로 저항성과 화학적 저항성이 높을 뿐 아니라, 비강도, 비강성 등이 높아서 높은 감쇠 특성을 보인다. 항만 구조물에 사용되는 파일은 압축 뿐만 아니라 휨을 받기도 하므로 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 대구경을 포함하는 콘크리트 충전 유리섬유 복합소재 파일의 압축 거동 혹은 휨-압축 거동을 분석한다. 지름 및 길이가 서로 다른 25개의 실험 파일을 제작하는데, 시편의 복합소재 튜브 내경은 165 mm에서 600 mm에 이르고, 길이는 1,350 mm에서 8,000 mm에 이른다. 수적층 및 필라멘트 와인딩 성형 공법을 모두 사용하여 튜브를 제작하여 적층의 구조가 미치는 차이를 알아보았다. 충전 콘크리트의 강도로는 27 MPa과 40 MPa를 사용하였다. 축방향 및 원주방향의 섬유의 부피비에 변화를 주어 각각의 영향을 분석하였고, 일부 시편에는 나선형 홈을 튜브 안쪽에 성형하여 충전 콘크리트와 튜브 사이의 전단변형을 줄이는데 기여할 수 있는지 분석하였다. 실험결과를 보면, 직포만을 사용하여 수적층 성형 공법으로 파일을 제작하는 것보다 필라멘트 와인딩 성형 공법을 이용하여 제작하는 것이 휨강성을 높이는데 훨씬 유리하다. 나선형 홈을 성형해서 넣더라고 휨강성은 낮은 하중단계에서 부터 지속적으로 감소하는 경향을 보이는 것으로 보아, 충전 콘크리트와 튜브 사이의 전단변형을 완전히 억제하지는 못하는 것으로 판단된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권1호
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• pp.149-157
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• 2001

본 연구의 목적은 새로이 생산된 국산 스테인레스 스틸호선의 특성을 평가하기 위하여, 현재까지 사용하고 있는 다른 스테인레스 스틸호선과 비교하여, 국산 스테인레스 스틸호선의 특성과 장단점을 분석하고 평가하여 임상적 사용시에 도움을 주고자 하는 것이다. 이를 위해 Unitek의 Standard, Resilient, Hi-T 3종류의 스테인레스 스틸호선과 Ormco 의 Stainless Steel, 진성기업의 Stainless Steel등 5종(0.016x0.022과 0.019x0.025)을 가지고 성분, 치수비교, 인장물성, 만곡피로도물성, 비틀림물성, 경도 및 표면등을 관찰하여 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 인장물성을 보면, 최대강도는 0.016x0.025의 경우 Unitek Hi-T, Unitek Resilient, Jinsung Stainless Steel, Ormco Stainless Steel, Unitek Standard 순이고, 0.019x0.025의 경우 Unitek Hi-T, Jinsung, Ormco, Unitek Resilient, Unitek Standard 의 순이었다. 2. 연신율은 0.016x0.022의 경우는 Unitek Standard, Ormco Stainless Steel, Unitek Hi-T, Unitek Resilient, Jinsung Stainless Steel의 순이었고, 0.019x0.025의 경우는 Unitek Hi-T, Unitek Standard, Ormco Stainless Steel, Jinsung Stainless Steel, Unitek Resilient의 순이었다. 3. 탄성계수는 0.016x0.022의 경우 Jinsung Stainless Steel, Unitek Hi-T, Unitek Resilient, Ormco Stainless Steel, Unitek Standard의 순이었고, 0.019x0.025의 경우 Unitek Resilient, Jinsung Stainless Steel, Ormco Stainless Steel, Unitek Hi-T, Unitek Standard의 순이었다. 4. 만곡피로도실험은 0.016x0.022의 경우 Jinsung Stainless Steel이 8.4회로 구부림에 대한 가장 파절저항도가 컸으며, Unitek Hi-T, Unitek Standard, Unitek Resilient, Ormco Stainless Steel의 순이고 0.019x0.025의 경우는 Unitek Hi-T가 10.4회 견디고, Jinsung Stainless Steel, Unitek Resilient, Unitek Standard, Ormco Stainless Steel의 순이었다. 5. 비틀림실험은 0.016x0.022의 경우 Unitek Resilient가 가장 비틀림에 대한 저항이 큰데, 64.8회의 회전후 파절한다. 그 다음으로 Jinsung Stainless Steel, Unitek Hi-T, Ormco Stainless Steel, Unitek Standard(50.6회) 순이었다. 0.019x0.025의 경우 Jinsung Stainless Steel이 가장 커서 83.2회의 회전에 저항하고, Unitek Resilient, Unitek Standard의 순이고 Ormco와 Unitek Hi-T가 가장 저항력이 작았다. 6. 주사전자현미경으로 본 표면은 모든 제품에서 생산과정 중에 보이는 압흔과 pitting이 관찰되는데, 진성기업의 Stainless Steel은 가늘고 긴 압흔이 있으며 비교적 매끄러운 표면을 보이고, Unitek사의 경우 압흔과 함께 pitting 이 관찰되며, Ormco Stainless Steel의 경우 불규칙한 pitting이 다수 존재했다.