• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권12호
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• pp.15-24
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• 2021

대부분이 산악지역인 국내에서는 터널 및 지하공간개발의 비중이 점점 높아지고 있다. 지하공간개발 시 지반 개량공법을 적용하여 지반을 보강하지만 국내에서는 여전히 사건 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 대표적인 지반 보강공법인 그라우팅 공법은 주입재의 총량과 실제 그라우팅 시공 시 사용한 주입재의 양을 비교하여 효과를 판정하였으며, 혹은 그라우팅 공법을 적용한 지반에 보링 후 시료의 일축압축강도 평가 혹은 현장 투수시험을 통하여 지반 보강여부를 판단하였다. 하지만, 시공 중 혹은 대상 지반 내에 지반 보강이 제대로 이루어졌는지는 판단하기는 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전도성 재료인 탄소섬유와 그라우트 재료인 마이크로시멘트를 혼합하여 그라우팅을 수행한 후 전기비저항 측정을 통해 시공 중이나 시공 후에 품질관리가 가능한 새로운 방법에 대해 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 이에 대한 기초연구로 전도성 재료인 탄소섬유가 혼합된 그라우트 재의 성능을 평가하기 위해 탄소섬유 0%, 3%, 5%, 7%로 혼합된 시멘트 공시체를 제작하였으며, 제작한 공시체에 대하여 3일, 7일, 28일 습도 99%의 조건으로 습윤양생 시킨 후 압축파 속도 및 전단파 속도 측정을 수행하였다. 압축파 속도 및 전단파 속도 측정 결과 탄소섬유의 배합비 및 재령일수 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 재료의 강성인 탄성계수 및 전단탄성계수도 증가하는 것을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권3호
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• pp.267-274
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• 2005

This paper presents the fabrication of surface acoustic wave (SAW)-based pressure sensor for long-term stable mechanical compression force measurement. SAW pressure sensor has many attractive features for practical pressure measurement: no battery requirement, wireless pressure detection especially at hazardous environments, and easy other functionality integrations such as temperature, humidity, and RFID. A $41^{\circ}$ YX $LiNbO_3$ piezoelectric substrate was used because of its high SAW propagation velocity and large values of electromechanical coupling factors $K^2$. A silicon substrate with $\~200{\mu}m$ deep cavity was bonded to the diaphragm with epoxy, in which gold was covered all over the inner cavity in order to confine electromagnetic energy inside the sensor, and provide good isolation of the device from its environment. The reflection coefficient $S_{11}$ was measured using network analyzer. High S/N ratio, sharp reflected peaks, and clear separation between the peaks were observed. As a mechanical compression force was applied to the diaphragm from top with extremely sharp object, the diaphragm was bended, resulting in the phase shifts of the reflected peaks. The phase shifts were modulated depending on the amount of applied mechanical compression force. The measured $S_{11}$ results showed a good agreement with simulated results obtained from equivalent admittance circuit modeling.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.1215-1223
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• 2020

최근 서울 경기를 비롯한 전국에서 국지성 집중호우, 태풍 등 악천후 관련 자연재해가 증가함에 따라 이에 대한 방재 및 물관리 대책이 필요한 실정이다. 이러한 수재해를 관측하기 위해 사용되는 우량계는 지상의 강우를 연속적·직접적으로 측정할 수 있는 장점이 있는 반면, 우량계 미설치 영역에 대한 공간적인 강우 분포를 정확하게 제공할 수 없다. 이러한 문제를 해결하고자 강수의 공간분포를 측정할 수 있는 전자파 기반 센서인 전파강수계(EWRG, Electromagnetic Wave Rain Gauge)를 개발하였다. 본 논문에서는 전파강수계의 FPGA 기반 신호처리 설계 방법을 제안한다. 전파강수계의 신호처리는 크게 LFM 파형의 ADC 및 DDC와 펄스압축, 상관 계수 및 강수 파라미터 산정으로 설계하였다. 본 연구를 통해 LFM 파형과 펄스압축 신호를 이론적으로 분석하였으며, 전파강수계 신호처리 설계를 위해서 FPGA 기반의 신호처리 설계 및 검증을 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.55-66
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• 2006

사질토의 액상화에 대한 저항 강도는 포화도에 상당히 의존한다. 압축파 속도는 현장에서 쉽게 측정이 가능하고 포화도의 영향을 크게 받기 때문에 현장 지반의 포화도를 예측하고자 할 때 효율적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 시료의 포화가 가능하고 전단파, 압축파 속도 측정 및 비배수 상태에서 비틂전단 시험을 수행시 유발되는 과잉간극수압을 측정할 수 있는 비틂전단 시험기를 개발하였다. 토요라 모래에 대해 전단파, 압축파 속도 측정이 수행되고, 비배수 비틂전단 시험을 실시하였다. 포화도(B값)에 따른 시료의 전단파 속도 및 압축파 속도를 이론식과 비교하여 개발된 시험기를 검증하였으며, 여러 B값에서 비배수 TS 시험동안 유발되는 과잉 간극수압의 변화를 측정 분석하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제36권2호
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• pp.119-141
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• 2020

In this paper, wavy square absorbers were experimentally and numerically investigated. Numerical simulations were performed with LS-Dyna software on 36 wavy absorbers and their crushing properties were extracted and compared with the simple one. The effect of different parameters, including wave height, wave depth, and wave type; either internal or external on the crushing characteristics were also investigated. To experimentally create corrugation to validate the numerical results, a set of steel mandrel and matrix along with press machines were used. Since the initial specimens were brittle, they were subjected to heat treatment and annealing to gain the required ductility for forming with mandrel and matrix. The annealing of aluminum shells resulted in a 76%increase in ultimate strain and a 60% and 56% decrease in yield and ultimate stresses, respectively. The results showed that with increasing half-wave height in wavy square absorbers, the maximum force was first reduced and then increased. It was also found that in the specimen with constant diameter and half-wave depth, an increment in the half-wave height led to an initial increase in efficiency, followed by a decline. According to the conducted investigations, the lowe maximum force can be observed in the specimen with zero half-wave depth as compared to those having a depth of 1 cm.

• 지질공학
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• 제24권1호
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• pp.111-122
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• 2014

지반에 대한 정확한 이해를 위해 비교란 시료의 채취를 통한 실내실험이 필수적이며, 사질토 지반의 비교란 시료 채취는 인공동결공법에 의한 방법이 가장 효과적인 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 유사한 상대밀도를 가지는 동결-융해시료와 비동결시료의 비배수 삼축압축실험을 이용한 강도평가와 실험과정에서 측정한 압축파와 전단파 속도의 특성변화를 관찰하는 것이다. 인공동결공법에 의해 채취된 사질토 동결 시료를 모사하기 위해 주문진 표준사를 이용하여 수중강사법으로 60%와 80%의 상대밀도를 가지는 동결시료와 비동결시료를 조성하였다. 동결된 시료는 삼축압축실험용 페데스탈에 거치하여 자연융해하면서 1분 간격으로 시료의 온도를 측정하였다. 시료가 완전히 융해된 후 비동결시료와 동일한 방법으로 실험을 실시하였으며, 포화, 압밀, 전단과정에서 연속적으로 압축파와 전단파를 측정하여 속도를 산정하였다. 실험결과, 동결시료는 비동결시료에 비하여 축차응력과 전단강도는 감소하는 결과를 보였지만, 내부마찰각은 동결-융해의 여부와 상관없이 일정한 값을 나타내었다. 압축파 속도는 포화과정에서 B-value가 증가함에 따라 약 1800 m/s까지 증가하여 수렴하였으나, 압밀과정과 전단과정에서는 일정하게 유지되는 경향을 보였다. 전단파 속도는 포화과정에서 B-value가 증가함에 따라 감소하였고, 압밀과정과 전단과정에서는 시료가 받는 유효응력의 변화에 따라 거동하였다. 실험과정에서 압축파 속도는 상대밀도와 동결-융해여부에 상관없이 유사한 경향을 나타내었으나, 전단파 속도는 같은 상대밀도를 가지더라도 동결-융해시료가 비동결시료에 비해 작은 값을 나타내었다. 본 연구는 동결-융해시료와 비동결시료의 삼축압축실험 결과와 탄성파 특성을 비교함으로써 향후 인공동결공법으로 채취된 비교란 동결시료의 강도평가를 위한 예비실험으로 의의가 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권11호
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• pp.832-840
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• 2008

Ablation occurs at irradiance beyond $10^9\;W/cm^2$ with nanosecond and short laser pulses focused onto any materials. Phenomenologically, the surface temperature is instantaneously heated past its vaporization temperature. Before the surface layer is able to vaporize, underlying material will reach its vaporization temperature. Temperature and pressure of the underlying material are raised beyond their critical values, causing the surface to explode. The pressure over the irradiated surface from the recoil of vaporized material can be as high as $10^5\;MPa$. The interaction of high power nanosecond laser with a thin metal in air has been investigated. The nanosecond pulse laser beam in atmosphere generates intensive explosions of the materials. The explosive ejection of materials make the surrounding gas compressed, which form a shock wave that travels at several thousand meters per second. To understand the laser ablation mechanism including the heating and ionization of the metal after lasing, the temporal evolution of shock waves is captured on an ICCD camera through laser flash shadowgraphy. The expansion of shock wave in atmosphere was found to agree with the Sedov's self-similar spherical blast wave solution.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.353-357
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• 2007

본 연구의 목표는 고 에너지원이 고 출력 펄스 레이저를 이용하여 금속 표면에서 발생하는 충격파를 분석하고 이를 다른 분야에 적용하는 것이다. 금속 표면 일정 단면에 펄스 레이저를 조사시키면 충격파가 발생하며 이 충격파는 음향 임피던스에 의해 레이저가 조사된 반대 방향으로 극 초음속(4000m/s 이상)으로 매우 짧은 시간동안 진행하며 다른 표면에서도 고 에너지에 의해 충격파가 발생한다. 이와 함께 얇은 금속은 순간 탄성변형을 일으킨다. 짧은 시간에 발생하는 모든 현상은 ICCD카메라를 통해 확인 할 수 있다. 이 실험의 목적은 고 에너지에 의해 발생한 충격파를 이용하여 미립자를 매우 빠른 속도로 가속하는데 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2207-2212
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• 2008

The next generation of Korean high-speed train under development will be designed for the maximum operating speed of 350km/h and maximum speed of 400km/h. This high-speed operation may cause the noise and vibration problems around tunnel exit due to the higher micro-pressure wave than present level. In this study, the nose shape optimization was conducted for the countermeasure against these problems. Axi-symmetric solver was used for numerical simulation, and response surface was used for efficiency of optimization process. Also the multi-step optimization was conducted to find out more accurate optimal shape. Through these analysis and optimization, it was found out that the optimal nose shapes for minimization of micro-pressure wave are definitely different along the nose length variation. And the mechanism of micro-pressure wave reduction was closely investigated by the analysis of generation process of compression wave in tunnel. The results are expected to be used as design guideline for performance improvement of the next generatin of Korean high-speed train.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권10A호
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• pp.847-851
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• 2011

본 논문에서는 밀리미터파 응용에서 사용 가능한 우수한 성능의 MMIC (Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) star 혼합기를 구현하였다. MMIC star 혼합기를 구현하기 위하여 PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) 공정 기반의 소오스와 드레인 단자를 연결한 쇼트키 (Schottky) 다이오드를 사용하였다. 혼합기의 측정 결과 LO 주파수가 75 GHz이며 전력이 10 dBm 인 경우, 81 GHz에서 86 GHz의 RF 주파수 범위에서 평균 13 dB의 변환손실 특성을 얻었다. RF-LO 격리도 특성은 30 dB 이상의 결과를 얻었으며 약 4 dBm의 P1 dB 특성을 얻었다. 전체 칩의 크기는 0.8 mm ${\times}$ 0.8 mm이다.