• 미래기술융합논문지
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• 제2권2호
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• pp.9-14
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• 2023

이 연구는 1050MPa급 경량 연성 주철 주관류 컨트롤 암을 개발하기 위한 첫 해의 결과를 보여줍니다. 첫째, 최적 설계 구조를 위한 레이아웃 설계 및 구성 요소 개발, 그리고 컨트롤 암 강성과 최적 구조 디자인 및 강건성 설계를 통해 예상 응력을 제어하는 중점 영역의 강건성을 달성합니다. 둘째, 높은 강성과 고성능 경량 구조를 반영하는 컨트롤 암을 개발합니다. 중공을 통해 소비자가 요구하는 설계와 강성을 충족시키기 위해 개발된 컨트롤 암은 코어 제작 공정을 개발합니다. 셋째, 최적의 합금 조성과 열처리 방법을 통해 철 합금 (Cu, Ni, Mo)의 양과 Austempered 열처리 및 조화 상태를 도출합니다. 넷째, 저강도, 고강성 구성 요소 개발을 위해 최적의 성형기술 개발을 통해 최적의 주조 기술 개발로 이어지는 구성 요소 개발을 위한 높은 강도의 주조 형성 기술을 개발하기 위한 시도를 합니다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권1호
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• pp.263-272
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• 2018

치자 껍질의 phytic acid 함량과 CM (chloroform:methanol, 2:1, v/v), n-부탄올 및 70% 에탄올을 사용한 추출물의 용매(3가지) 별 총 페놀 함량 및 항산화 활성 능력 등을 통하여 치자 껍질의 효용 가치를 검토한 결과, phytic acid 함량은 $4.966{\pm}0.996mg\;PAE/g\;DW$ (dry weight)로 나타났으며, 용매 별 생리 활성은 농도(0.2, 0.4, 0.6 mg/mL)가 높아질수록 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), 양성대조군으로 사용된 ascorbic acid, BHA, trolox 보다는 각 농도에서 낮은 활성이 관찰되었다. 치자 껍질의 총 페놀 함량은 CM, n-부탄올, 70% 에탄올 추출물 순으로 CM 추출물에서 $39.74{\pm}0.15mg\;CAE/g$으로 가장 높았으며, nitric oxide (NO) 라디칼 소거능과 지질과산화 저해능은 용매 별로 CM > 70% 에탄올 > n-부탄올, nitrite ($NO_2$) 소거능은 n-부탄올 > CM > 70% 에탄올, ${\beta}-carotene$ 탈색 저해능과 환원력은 CM > n-부탄올 > 70% 에탄올 순의 활성이 나타났다. 이상의 결과, 치자 껍질의 용매 별 총 페놀 함량 순과 항산화력, 환원력은 일치 하였으며, 질소산화물 소거능과 지질과산화 저해능 분석에서는 일치하지 않은 것으로 확인되었다. 이는 질소산화물 소거능과 지질과산화 저해능은 페놀 성분 보다 다른 생리활성물질이 더 큰 영향을 주는 것으로 추정된다. 이에, 치자 껍질은 질소산화물 소거능, 항산화능 및 지질과산화 저해능 등이 우수한 것으로 나타나 기능성 식품 소재로서의 가치가 있는 것으로 판단된다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제25권6호
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• pp.1007-1017
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• 2015

본 연구에서는 베리 종류에 따른 식혜의 품질 특성을 평가하기 위하여 블루베리, 복분자, 오디, 딸기, 라즈베리식혜의 일반성분, pH, 정미성분, 항산화 특성 및 색을 비교하고자 하였다. 베리식혜의 일반성분은 조지방 함량을 제외하고 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 복분자식혜의 조단백과 회분함량이 가장 높았다. pH는 딸기식혜가 가장 높은 값을 나타냈으며, 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 보였다. 정미성분의 당도, 유리당, 적정산도, 총산도 및 유기산은 다음과 같다. 당 함량은 딸기식혜가 $17.71^{\circ}Bx$로 가장 높은 값을 나타냈으며, 블루베리식혜가 $15.15^{\circ}Bx$로 가장 낮은 값을 나타냈다. 유리당 함량은 블루베리식혜가 가장 높은 값을 보였고, 라즈베리식혜가 가장 낮은 값을 나타냈다. 적정산도, 총산도 및 유기산 함량은 라즈베리식혜가 가장 높은 값을 나타냈다. 복분자식혜의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 안토시아닌 함량은 148.83 mg GAE/g, 52.04 mg CAE/g, 61.61 mg CGE/g으로 다른 베리식혜에 비해 가장 높은 항산화 성분 함량을 보였다. 또한 복분자식혜의 DPPH radical 소거능, 환원력 및 FRAP법을 이용한 항산화력은 87.71%, 97.73 mg AAE/g, 126.33 mg AAE/g으로 다른 베리식혜에 비해 가장 높은 항산화력을 나타냈다. 베리식혜의 백색도는 딸기식혜가 적색도와 황색도는 라즈베리식혜가 가장 높은 값을 나타냈다. 이와 같은 연구 결과는 베리식혜 종류에 따른 일반성분, pH, 정미성분, 항산화 특성 연구에 있어 기초 자료로서 활용된 것으로 예상되며, 건강증진 식품으로서의 베리식혜를 인식시켜 나아가 소비 촉진에 상당한 영향을 미칠 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1105-1111
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• 2010

한국원자력연구원은 전력생산과 해수담수화를 동시에 수행하고 친환경적인 SMART 원자로를 개발하였다. SMART 원자로의 여러 구조물 중에 제어봉 구동 장치(CRDM)는 제어봉의 삽입 량을 조절하여 원자로의 출력을 조정하고 비상시 제어봉을 긴급 삽입하여 원자로를 정지시키기 위한 기기이다. 본 연구의 목적은 제어봉 구동 장치의 구조적 건전성을 확보하기 위해서 동특성해석을 수행하는 것이다. 또한 향후 내진해석에 활용될 단순모델의 활용을 위해 상세모델과의 비교, 검증을 수행하였다. 해석은 유한요소 해석기법을 활용하였고 상용해석 프로그램인 ABAQUS 와 ANSYS V12 를 사용하였다. 유한요소 해석모델은 상세모델인 3-D Solid 모델과 단순모델인 Beam 모델을 작성하여 비교하였고 추가로 단순모델을 오일러 보인 Beam4 요소와 티모센코 보인 Beam188 요소로 작성하여 비교 검토하였다. 향후 SMART 원자로집합체의 단순모델을 작성하여 내진해석 등 다양한 해석에 활용될 계획이므로 단순모델은 상세모델과의 오차를 줄이기 위해서 모델 보정(model updating)이 수행되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권11호
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• pp.1123-1129
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• 2015

자동차부품 세척장비는 엔진과 변속기 블록 등의 가공과정에서 잔류하는 기름때를 제거하며, 잦은 수류방향 전환과 고압수의 분사를 위해 한 쌍의 2 방향 밸브를 사용한다. 그러나 정교한 밸브제어장치 없이 2 방향 밸브를 사용하는 경우 급격한 수류방향 전환에 따른 맥동현상이 발생하여 사용에 어려움이 따른다. 대안으로 하나의 3 방향 절환밸브를 사용하는 방법은 정교한 제어장치 없이도 정확한 수류방향 절환이 원활히 이루어져 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 복잡한 유로 및 바텀플러그 형상으로 인해 유속변화가 심하게 발생하여 공동현상이 나타날 수 있다. 본 연구에서는 3 방향 절환밸브 내의 유동특성을 해석적으로 평가하였으며, 바텀플러그 하부에서 나타나는 공동현상을 공동화지표와 POC(Percent of cavitation)를 도입하여 정량화하였다. 공동현상의 저감을 위해 바텀플러그 형상을 매개변수화하고, 해석의 수렴성 개선과 해석시간을 단축시킬 수 있는 단순 유한요소모델을 이용하여 유동해석을 통한 형상최적설계를 실시하였다. 완전요인배치법을 통한 실험계획법과 인공신경망 기반 반응표면모델을 적용하여 공동현상이 발생하지 않는 POC 가 30% 미만인 바텀플러그의 형상을 제시하였다. 얻어진 최적해는 POC 27%에 대하여 바텀플러그의 허리길이와 꼬리길이가 각각 6.42mm 및 6.96mm 이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 국산화 자체개발 내용 중 구조설계 및 해석결과 내용을 제시하였다. 상세 구조설계를 위해 3차원 CAD 프로그램을 이용하여 고 정밀도의 모델링을 수행하였고, 유한요소 기법을 이용하여 전산구조해석을 수행하였다. 코일링 암의 활용 목적에 맞추어 하역대상 케이블을 선박에서 케이블 탱크로 하역시 효과적으로 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러 부품을 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 원가절감을 달성하면서 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 장비 자체의 자중 및 하역 케이블 하중조건에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템의 과작동에 따른 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드의 운동 및 설치 지면의 경사도에 따른 전복 안전성 해석을 수행하였으며, 설치장소의 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 기존 수입품 코일링 암의 작동방식 개선과 독자적인 구조설계 및 해석 방법을 확립하였으며, 실제 국내 최초로 자체 개발된 제품의 현장설치 완료 및 하역작업의 효율적이고 정상적인 운영을 완료 및 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.1-5
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• 2019

본 연구는 접착조인트의 파손모드 및 파손강도 연구를 위해 단일 겹침 시편(Single lap shear joint)을 이용하여 해석을 실시하였다. 알루미늄과 스틸, Araldite 접착제를 이용, 시편을 제작하여 인장시험을 진행하였으며 시험데이터를 이용, 유한요소해석 결과와 비교 분석하였다. 알루미늄과 스틸, 접착제 모두 비선형해석을 통해 정확한 거동을 묘사하고자 하였다. 시험결과 파단강도는 Overlap length와 Width가 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 또한 이종재료 조인트의 경우 동종재료 조인트와 비교 시 10~17% 정도의 파손강도 증가를 보였다. 이는 강성이 강한 스틸을 함께 사용함으로써 판재의 굽힘변형이 줄어들고 이를 통해 본드의 응력집중을 막는 효과를 가져왔기에 나타난 현상으로 분석된다. 유한요소해석을 통한 응력분포 및 변형률 분포를 분석한 결과 동종재료의 경우 본드 양 끝단, 이종재료의 경우 강성이 약한 판재와 가까운 부분에서 집중이 발생하였다. 응력집중 및 파손의 주요 인자를 확인하기 위해 본드의 각 성분 별 응력 값을 측정해 본 결과 1-3방향 전단응력 이 파손의 가장 큰 인자로 분석되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권1호
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• pp.91-100
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• 2017

치자 씨 추출물이 항산화력 및 지질과산화 저해능에 미치는 영향을 알아 보고 치자의 기능성 식품 소재로서의 가치를 검토하기 위하여 실험을 수행한 결과, 치자 씨의 anthocyanin 함량을 측정한 결과 $2.201{\pm}0.516mg/100g\;DW$로 나타났으며, 치자 씨의 용매 별 추출 수율은 chloroform:methanol(CM, 2:1, v/v) 36.39%, 70% ethanol (27.32%), n-butanol (26.23%) 로 확인되었다. 추출 용매 별 항산화 활성은 농도(0.2, 0.4, 0.6 mg/mL)가 증가할수록 유의적으로 증가하였으며 positive control로 사용된 ascorbic acid, BHA, trolox 보다는 낮은 활성이 관찰되었다. 치자 씨의 total phenol 함량(mg CAE/g)은 CM (32.50), 70% ethanol (30.09), n-butanol (11.07) 추출물 순으로 n-butanol 추출물에서 가장 적은 함량을 보였으며, Nitric oxide (NO) radical 소거능에서는 CM (76.97~84.24%), 70% ethanol (74.10~79.99%), n-butanol (30.66~37.15%) 추출물 순으로 관찰되었다. Nitrite ($NO_2$) 소거능은 CM (33.53~43.23%), 70% ethanol (32.40~35.98%), n-butanol (24.72~28.14%) 순으로 관찰되었다. ${\beta}-carotene$ 탈색 저해능은 CM (23.73~44.70%), 70% ethanol (22.03~41.32%), n-butanol (16.00~27.87%) 순으로 확인되었다. Reducing power (optical density)는 70% ethanol (0.073~0.182), CM (0.057~0.154), n-butanol (0.028~0.079) 순으로 관찰되었다. 지질과산화 저해능은 씨 추출물 중 CM (53.26~76.56%), 70% ethanol (52.97~76.56%), n-butanol (38.54~53.33%) 순으로 나타났다. 이에, 치자씨 추출물은 천연 항산화제로서 기능성 식품의 가치가 높을 것으로 판단된다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권3호
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• pp.141-149
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• 2008

본 연구에서는 설계모델과 주물 응고의 유한차분법 기반 해석결과를 결합하여 가시화하는 새로운 방법을 제안하고 VR 디스플레이를 도입하여 입체 가시화함으로써 보다 효과적인 분석작업 환경을 제공한다. 먼저 기존 해석 소프트웨어를 사용하여 얻어진 응고해석 결과를 사각형 메쉬모델로 복원하여 복원모델의 모든 정점의 색이 해당 위치의 온도수치를 표현하도록 한다. 다음으로 설계모델의 모든 정점에 대해 가장 가까운 복원모델의 정점을 탐색함으로써 두 모델을 대응하고 대응점의 색을 설계모델 정점에 지정한다. 이때 설계 모델은 최소의 정점으로 모델의 형상이 이루어져 있어 정점의 분포가 복원모델에 비해 균일하지 않으므로 특정 임계값을 설정하여 삼각형 변의 길이가 이보다 큰 경우 정점을 추가함으로써 형태를 유지하는 메쉬 분할을 수행한다. 구현된 시스템은 설계모델 상에서 응고해석 데이터를 가시화함으로써 사용자가 분석객체 세부영역의 정확한 기하정보를 파악할 수 있으며 VR 디스플레이를 통해 실감나는 작업환경을 제공함으로써 보다 빠르고 효과적으로 문제발생여부를 판단할 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권6호
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• pp.687-708
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• 2020

Openings in steel plate shear walls (SPSWs) are usually used for decorative designs, crossing locations of multiple utilities and/or structural objectives. However, earlier studies showed that generating an opening in an SPSW has a negative effect on the cyclic performance of the SPSW. Therefore, this study proposes tripling or doubling the steel-sheet-plate (SSP) layer and stiffening the opening of the SPSW to provide a solution to undesirable opening effects, improve the SPSW performance and provide the infill option of potential strengthening measures after the construction stage. The study aims to investigate the impact of SSP doubling with a stiffened opening on the cyclic behaviour, expand the essential data required by structural designers and quantify the SPSW performance factors. Validated numerical models were adopted to identify the influence of the chosen parameters on the cyclic capacity, energy dissipation, ductility, seismic performance factors (SPF) and stiffness of the suggested method. A finite Element (FE) analysis was performed via Abaqus/CAE software on half-scale single-story models of SPSWs exposed to cyclic loading. The key parameters included the number of SSP layers, the opening size ratios corresponding to the net width of the SSP, and the opening shape. The findings showed that the proposed assembly method found a negligible influence in the shear capacity with opening sizes of 10, 15, 20%. However, a deterioration in the wall strength was observed for openings with sizes of 25% and 30%. The circular opening is preferable compared with the square opening. Moreover, for all the models, the average value of the obtained ductility did not show substantial changes and the ultimate shear resistance was achieved after reaching a drift ratio of 4.36%. Additionally, the equivalent sectional area of the SSP in the twin and triple configuration of the SPSWs demonstrated approximately similar results. Compared with the single SSP layer, the proposed configuration of the twin SSP layer with a stiffened opening suggest to more sufficiency create SSP openings in the SPSW compared to that of other configurations. Finally, a tabular SPF quantification is exhibited for SPSWs with openings.