• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제11권3호
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• pp.187-202
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• 2024

For the problems of high compressibility and low strength of peat soil formed by lake-phase deposition in Dianchi Lake, microbial-induced calcium carbonate deposition (MICP), phyto-urease-induced calcium carbonate deposition (EICP) and phyto-urease-induced calcium carbonate deposition combined with lignin (EICP combined with lignin) were used to reinforce the peat soil, the changes in mechanical properties of the soil before and after the reinforcement of the peat soil were experimentally investigated, and the effect and mechanism of peat soil reinforcing by the three reinforcing techniques were tested and analyzed using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). The results show that: compared to the unreinforced remolded peat soil specimens, the unconfined compressive strength (UCS), cohesion and internal friction angle of the specimens reinforced by MICP, EICP and EICP combined with lignin techniques have been greatly improved, and the permeability resistance has been improved by two, two and three orders of magnitude, respectively; the different methods of reinforcing generate different calcium carbonate crystalline phases, with the EICP combined with lignin technique generating the most stable calcite, and the MICP and EICP techniques generating a mixed phase of calcite and spherulitic chalcocite. Analyses showed that for peat soil reinforcement, the acidic environment of peat soil inhibited the growth and reproduction of bacteria, EICP technology was superior to MICP technology, and the addition of lignin solved the defect of the EICP technology that did not have a "nucleation site", so EICP combined with lignin reinforcement was preferred for the improvement of peat soil.

• 박물관보존과학
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• 제26권
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• pp.161-182
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• 2021

완구(碗口)란 유통식 화기로 발사체 장전 부분이 사발(碗) 형태인 화포이다. 발사체로는 비격진천뢰(飛擊震天雷)나 단석(團石) 등을 사용하였다. 『화포식언해(火砲式諺解)』(이서(李曙), 1635)에 의하면, 대·중·소·소소완구 등 총 4종으로 구분되며, 실물은 대완구 1점(보물 제857호), 중완구 2점(보물 제858호, 제859호) 등 총 3점이 전한다. 본 연구에서는 임진왜란기에 제작된 국립진주박물관 소장 중완구(보물 제858호)와 해군사관학교 박물관 소장 중완구(보물 제859호)의 과학적 조사를 토대로 제작 기술을 확인하였다. 첫 번째로 국내 현전하는 중완구가 단 두점인 만큼 정밀 3D 스캐닝 정보를 바탕으로 세부 제원을 서로 비교하고, 동 시기의 문헌 기록 수치와 함께 검토하였다. 전체 크기차는 근소하나 중량에서 5,507g의 차이를 보이고, 세부적으로 심지구멍 위치와 손잡이 길이가 상이하다. 한편 현전 중완구는 『화포식언해』의 중완구 제원과 가장 유사하다. 두 번째로는 중완구의 성분을 분석하고 기존 청동제 화약 무기와 함께 검토하였다. 표면 성분 분석결과, 중완구는 Cu-Sn-Pb의 삼원계 합금이며, 평균 함량(wt%)은 Cu 85.24 : Sn 10.16 : Pb 2.98이다. 중완구의 재료 성분은 기존에 조사된 조선 청동 화약 무기의 평균 성분과 매우 유사하며, 중세 유럽의 청동제 화포 재료(Gun-metal)와도 유사한 경향임을 확인하였다. 마지막으로 중완구 표면의 주조 결함(casting defect)과 CT 상을 토대로 주조 기법을 추정하였다. 측면의 주조분할선으로 보아 주형을 반으로 나눈 분할 제작(piece mold)이며, 용탕의 주입은 약실끝 부분으로 포구가 바닥에 오는 수직 주형 설계로 추정한다. 특히 포신 기벽에서 주형과 코어를 고정하는 보조 장치인 채플릿(chaplets)이 확인되므로 이는 기벽을 일정하게 형성하는 역할을 했을 것이다. 한편 보물 제858호와 제859호 중완구 두 점은 외형이 매우 유사하지만, 채플릿의 수량과 배치가 상이하여 주형 설계 일부가 달랐을 것으로 예상한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.81-92
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• 2013

인공위성은 태양전지판 전개, 통신 안테나 전개, 관측 장비에 대한 오염방지 덮개, 추진계의 파이로테크닉 밸브 및 리튬-이온 셀 모듈 바이패스 장치 등 다수의 분리장치들을 포함하고 있다. 파이로테크닉 회로로 동작되는 분리장치의 기폭제들은 단발성으로 동작되기 때문에 기폭제 구동은 성공적 임무 수행을 위해 필수 요소이다. 파이로테크닉 회로는 안전을 위한 스위칭 네트워크를 포함해야 한다. 일반적인 스위칭 네트워크는 기폭제 점화 동안 스위칭 과도상태 전류를 취급하기 위해 높은 정격 전류 용량의 점화 스위치로 구성되는 단점이 존재한다. 파이로테크닉 회로는 기폭제가 메인버스에서 점화되면 버스에서 요구되는 첨두 전력을 감소시킬 수 있는 전력 조절 기능을 필요로 한다. 본 논문은 기폭제 점화 동안 스위칭 과도상태 전류를 취급하기 위해 높은 정격 전류 용량의 점화 스위치로 구성되는 단점을 극복하기 위해 점화 스위치를 작동시키기 위한 점화 명령에 동조된 파이로테크닉 회로를 설계한다. 파이로테크닉 회로는 점화스위치들이 점화 전류를 전달만 하고 스위칭을 하지 않는 것을 보증하기 위해 점화 명령에 동조되어 전류 제한된 윈도우 펄스 점화 전류를 제공한다. 전류 제한된 윈도우 펄스 점화 전류는 스위칭 네트워크에서 낮은 정격 전류 용량과 가벼운 무게의 스위치 사용을 가능하게 한다. 파이로테크닉 회로의 전류 제한 기능은 기폭제에 공급하는 전압을 감소시키고 첨두 버스 전력을 감소시키는 전력 조절 효과를 제공한다. 정지궤도위성 개발에 적용하기 위해 파이로테크닉 회로는 개발 모델에서 시험하여 기능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.448-454
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• 2020

본 연구는 항공기 운용 중 발생하는 구조결함의 원인을 규명하고 개선형상에 대한 구조 건전성을 확인하고자 한다. 항공기 균열은 Bulkhead 체결구조로서 연료탱크 경계 Web 파열로 인한 연료누유 현상에서 식별되었다. 균열의 특성을 확인하기 위해 파단면을 분석하였고 반복하중에 의해 균열이 진전되어 최종 파단으로 이어지는 피로파괴로 판단하였다. 또한 다중 시작점에서 균열이 시작되는 것으로 소재의 결함이 균열의 주요 원인으로 판단되지 않는다. 항공기 운용 중 발생하는 기동하중에 대한 균열 영향을 확인하기 위해 항공기 지상 및 비행시험을 통해 분석을 수행하였다. 항공기 운용 중 균열 부위의 하중 측정 데이터와 항공기 설계하중과의 비교를 통한 분석 결과 측정하중은 설계 대비 30% 수준으로 파손을 유발할 수준은 아니라고 판단하였다. 항공기 운용 시 진동하중의 원인으로 조립 및 단품 제작공차가 최대 0.06inch 발생할 수 있는 Gap을 검토하였고, 분석결과 균열부위에서 큰 응력인 약 32ksi가 발생하였다. 또한 Pre-Load에 의해 M.S.(Margin of Safety)가 +0.71에서 +0.34로 약 50%이상 감소되는 것으로 확인되어 항공기 설계 하중과 조합 시 균열 가능성이 급격히 증가하였다. 따라서 항공기 균열부위에 대하여 구조 보강 및 Gap 제거를 통해 결함을 개선하였다. 개선형상에 대하여 구조강도 해석 결과 Bulkhead는 허용응력 대비 M.S.가 약 +0.88이고 Fitting 형상은 약 +0.48로서 충분한 마진이 확보되었다. 또한 수명해석 결과 형상 개선 전 수명인 약3,600 시간 대비 개선형상은 약84,000 시간으로서 항공기 설계수명 대비 구조건전성을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.123-130
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• 2016

선박 건조 시장의 요구를 맞추기 위하여 신속한 건조의 목표로 노력하고 있는 조선소가 선박 정도관리에 대한 요구가 갈수록 높아지고 있다. 선박 건조 공정에서 생산성의 향상과 생산 주기의 단축을 위하여 선박 부재의 정도평가를 전 주기에서 수행해야 하는 것은 중요하다. 선박의 품질을 높이기 위하여 조선소에서 블록의 정도제어를 수행하는 것은 선박의 건조 주기를 단축할 수 있을 뿐만 아니라 건조 비용도 줄일 수 있다. 선박 블록의 정도를 제어하는 중심은 선박 블록 통합 정도관리 시스템을 만들어야 한다. 이 시스템은 "Non-allowance Shipbuilding"의 목표로 정도관리의 총괄성, 블록 정도의 향상, 정도 관리 과정의 표준화 등이 이루어져야 한다. 일반적으로 정도관리를 수행하는 관리자가 광파측정기를 이용하여 선박 블록의 접합면에 있는 주요 포인트(vital point)를 측정하고 수집하지만 무거운 계측장비를 가지고 블록의 정도관리를 수행하는 것은 불편할 뿐만 아니라 시간도 오래 걸린다. 본 논문에서는 선박 블록의 정도관리 시간을 단축할 수 있는 포인트 클라우드 기반으로 3차원 레이저 스캐너를 이용한 선박 블록 탑재 전에 오차예측 방법을 제안하였다. 이 방법은 ICP(iterative closest point) 알고리즘으로 측정된 포인트 클라우드와 설계된 점들의 비교 작업을 수행한 다음에 허용범위 내의 오차를 만족하는 지를 판단한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.4736-4741
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• 2014

본 연구는 PCB기판 세척에 관한 것으로 기존 세척 방법인 침전식 세척의 단점인 PCB기판 표면실링제와 접착제 공정에서 형성된 이물질이 달라붙거나 끼워 있는 경우, 쉽게 제거되지 못하는 문제점이 있었다. PCB기판이 안착되어 고속회전을 통해 원심력으로 기판의 미세한 부분까지 이물질이 제거되도록 하는 PCB기판 세청용 회전 지그를 개발 하였다. 결과는 다음과 같다. 개발 목표는 PCB기판 세척시 불량률을 줄이는 것으로 기존 침전식에서, 원심력을 이용한 회전형으로 개발, 세척액에 따른 기판손상을 80%이상 줄이는 결과를 얻었다. 회전식에 따른 세척할 수 있는 수량이 제한된 단점을 베이스플레이트에서 PCB기판의 용이한 탈부착이 가능하도록 설계 기존 방법의 세척 후 공정을 포함한 시간과 비교하여 큰 차이를 보이지 않았으며. 기존 시간과 비교하여 세척시간을 90%까지 높였다. 세척용 회전 지그에 고정된 PCB기판이 원심력에 의해 이탈현상 없이 고정력을 효과적으로 유지 할 수 있도록 설계함으로써, 세척공정의 안정성 및 신뢰성을 확보하여 불량률을 1% 미만으로 개선 할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.25-32
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• 2020

본 논문에서는 OLED 패널에 영상을 디스플레이 하면서 패널 불량 검사 및 광학 측정을 이용하여 색 좌표 및 휘도를 보상할 수 있는 OLED 패널 테스트를 위한 영상 발생기를 제안한다. 제안된 영상 발생기는 영상 발생 과정과 광학 측정을 이용한 색 좌표 및 휘도를 보상하는 과정 등의 2가지 과정으로 구성된다. 영상 발생 과정은 패널을 구동하기 위한 패널의 정보를 셋팅하고, 패널 정보에 맞게 영상 발생기의 출력 셋팅을 조절하여 영상을 출력한다. 영상의 출력 형태는 디지털 RGB 방식으로 구성된다. 영상발생기 내부의 패턴 발생 알고리즘은 패널의 해상도에 맞게 동기 신호를 기준으로 24비트 데이터 라인에 색데이터를 전송하는 방식으로 칼라 및 그레이 계열 영상 데이터를 출력한다. 광학 측정을 이용한 색 좌표 및 휘도를 보상하는 과정은 영상 발생기에서 영상을 OLED 패널에 출력하고, 광학 모듈로 측정한 색 좌표 및 휘도 데이터를 기준 데이터보다 차이나는 부분을 보상한다. 본 논문에서 제안된 OLED 패널 테스트를 위한 영상 발생기의 정확성을 평가하기 위해서 Xilinx 사의 Spartan 6 계열의 XC6SLX25-FG484 FPGA를 사용하였고 설계 툴은 ISE 14.5를 사용하였다. 영상 발생 과정의 출력은 오실로스코프를 이용한 디지털 RGB 출력에 대하여 목표로 한 설정 값과 시뮬레이션 결과 값이 일치함을 확인 할 수 있었다. 광학 측정을 이용한 색 좌표 및 휘도를 보상한 데이터는 패널 제조업체에서 제시한 오차율 이내의 정확도를 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.653-659
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• 2017

본 연구에서는 원웨이 클러치의 핵심 부품인 Outer Support Ring의 복합 단조 공정을 개발하고, 시제품을 제작하여 평가하였다. 기존 공정 즉, 열간 단조와 MCT 가공 공정은 과대한 소재 절삭량과 가공 시간이 길다는 단점이 있다. 이를 극복하고자 열간 단조를 통하여 형상을 구현하고, 냉간 단조를 통하여 정밀한 부품을 성형하였다. 최소한의 가공만을 적용하는 복합 단조 공정을 개발하였다. 상용 소프트웨어인 Deform-3D를 이용하여 단조 해석을 수행하였다. 해석 결과를 바탕으로 열간 단조 및 냉간 단조 공정을 설계하였고, 실제 금형 및 시제품을 제작하였다. 제작한 시제품은 경도, 표면 조도, 내부 결함, 단류선 검사 등의 평가를 수행하였다. 평가결과 특이한 문제점은 발견되지 않았으며, 양산적용이 가능할 것으로 판단된다. 복합 단조를 통하여 열간 단조와 MCT 가공 공정 대비 약 27%의 소재를 절감할 수 있었다. 또한 제품 개당 생산 시간은 약 2.15배 단축되었다. 본 연구를 통하여 원가 절감이 가능한 공정 및 금형 설계 기술을 확립하였고, 이를 통하여 관련 자동차 부품 생산에도 긍정적인 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권5호
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• pp.344-357
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• 2019

운용상 고장은 제조 시 아무런 문제가 나타나지 않더라도 발생할 수 있으며, 설계 절차에서 고려하지 못했던 환경적 스트레스가 원인일 수 있다. 따라서 환경시험은 이러한 고장의 원인을 판단하기 위해 필수적으로 수행되어야 한다. 또한 환경시험은 군수품이 운용 시 환경적 스트레스로부터 충분한 저항력을 가지고 있는지 판단하는데 사용된다. 본 연구에서는 MIL-STD-810G Change 1기반의 환경시험법과 시험수준을 대한민국에서 운용될 전투기 개발에 맞게 테일러링하여 적용한다. 전투기의 각기 다른 파트는 각각 다른 환경에 노출될 수 있으므로 노출되는 환경이 다른 구성품, 또는 LRUs (Line Replaceable Units) 별로 환경시험을 진행해야 한다. 본 연구에서는 비슷한 환경에 노출되는 LRU 수준에서 시험법 적용여부 및 시험수준의 테일러링 기법을 도출하였으며, 자연, 유도 환경을 나누어 기술하였다. 대한민국에서 운용하는 전투기를 가정하였으므로 한반도의 환경에 맞는 시험법과 시험 수준에 대한 테일러링이 필수적이다. 한 시험법 내에 있는 여러 가지 절차와 시험 수준에 대한 테일러링에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 또한 여러 가지의 시험법을 수행할 때 시험순서가 결과에 영향을 미칠 수 있어 환경시험 설계에 있어 필수적인 요소가 되므로 시험순서 결정에 대한 연구도 필요하다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권3호
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• pp.359-369
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• 2021

다수의 치아를 상실한 부분무치악 환자의 치료방법으로는 임플란트 고정성 보철물과 가철성 국소의치가 주로 이용되며, 최근에는 골흡수가 심한 부분무치악 환자에서 의치의 유지와 안정을 위해 임플란트를 추가적으로 이용하는 임플란트 보조 국소의치(implant-assisted removable partial denture, IARPD)를 전략적으로 선택하게 된다. 안면골 감염의 일종인 골수염으로 인한 악안면 구조의 상실은 저작, 연하, 발음과 같은 기능장애 및 사회적, 심리적인 영향을 유발하므로 상실된 조직회복을 위해 가철성 수복이 필요하고 지대치와 국소의치의 설계가 치료의 성공에 더욱 중요한 역할을 담당한다. 이 경우 전통적인 가철성 국소의치에 비해 높은 유지력과 안정성을 가지는 IARPD는 좋은 예후를 보일 수 있다. 본 증례는 골수염 치료로 인해 골결함이 있는 부분무치악 환자에서 IARPD 수복으로 의치의 안정성을 확보하고, 여러 차례에 걸친 임시수복을 통해 적절한 의치 설계와 교합양식을 부여함으로써 최종적으로 발생할 수 있는 문제점을 최소화하고 장기적으로 양호한 예후를 기대할 수 있기에 이를 보고하는 바이다.