• 제목/요약/키워드: Dynamic Fatigue

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보강철근이 적용된 급속경화궤도용 광폭침목의 보유 휨 내력 평가 (Evaluation of Flexural Strength of Wide Sleepers with Reinforcing Bars for Quick-Hardened Concrete Track)

  • 배영훈;이일화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.702-709
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    • 2018
  • 노후화된 자갈궤도를 콘크리트 궤도로 개량하는 급속경화궤도 기술이 개발되어 일반철도 및 도시철도의 토공 및 터널 현장에 적용되고 있다. 프리스트레스 방식으로 제작되는 콘크리트 침목에는 일반적으로 보강 개념의 철근이 적용되지 않는다. 그러나 철도 현장에 부설된 침목 다수에서 균열 발생 사례가 관찰되고 있다. 급속경화궤도 시스템의 주요 구성품 중 하나인 광폭침목은 이러한 문제가 발생되지 않도록 자갈궤도 및 콘크리트 궤도 상태에서 구조적인 안전성이 보장되어야하며 균열 저항성이 확보되어야 한다. 특히 포스트텐션 방식으로 제작되는 광폭침목은 반드시 레일 좌면부에 인장부 보강철근이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 급속경화궤도용 광폭침목의 보강철근 적용 유무에 따른 침목의 보유 휨 내력 및 균열저항 성능을 비교 및 평가하기 위하여, 정적 및 동적 휨강도 시험, 피로 시험을 실시하였다. 시험 결과 광폭침목 레일 좌면부에 주재료인 강봉 뿐만 아니라 소수의 보강철근을 적절하게 배치할 경우 균열발생 억제 및 균열폭 확대 지연, 휨 파괴 지연 효과를 확인할 수 있었다.

자체-감지능 및 광투과도를 지닌 CNT 및 ITO/PET 다기능성 나노복합소재의 계면 조절 연구 (Interfacial Control of Multi-functional CNT and ITO/PET Nanocomposites having Self-Sensing and Transparency)

  • 왕작가;권동준;구가영;박종만
    • Composites Research
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    • 제24권1호
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    • pp.45-50
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    • 2011
  • 자체-감지능 있는 다기능성 나노복합소재를 위해, 투명하고 전도성 있는 카본나노튜브 (CNT)로 코팅된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 함침 방법으로 제조하였다. CNT 코팅의 전기적 광학적 특정의 변화는 함침 횟수와 CNT용액의 농도에 주로 의존하였다. 결과적으로, CNT 코팅의 표면저항과 투과도는 제조공정의 변수들에 따라 예민하게 조절되었다. CNT 코팅의 표면저항은 4점법과 이중 배열법에 의해 측정되었으며, 광학적 투과도는 UV 스펙트럼을 사용하여 평가하였다. CNT 코팅의 표면특성을 측정한 정적 및 동적 접촉각은 상호 일치함을 보여주었다. 함침 코팅수가 증가함에 따라, CNT코팅한 PET의 표면저항은 현저하게 저하했으나, 투명도는 CNT 네트워크의 특성으로 거의 감소하지 않았다. CNT와 인듐틴옥사이드 (ITO)의 계면 및 전기적 특성들은 피로 시험을 통하여 비교하였다. CNT는 2000회 반복 후에도 표면저항의 변화가 없는 반면에, ITO는 1000회 반복까지 표면저항의 급격한 증가를 보여주었다가 안정화하였다. 이는 형상비가 큰 CNT는 전기 접촉점을 계속 유지하는 반면에, 취성이 있는 ITO는 미세 균열이 발생하여 전지 접촉점을 많이 상실하기 때문이다.

점성-스프링 댐퍼 최적화 설계를 이용한 엔진 증속지연 특성을 갖는 추진축계 비틀림진동 제어 (Control of torsional vibration for propulsion shafting with delayed engine acceleration by optimum design of a viscous-spring damper)

  • 김양곤;황상재;김영환;김상원;조권회;김의간
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권7호
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    • pp.580-586
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    • 2016
  • 추진효율 향상을 위해 개발된 초장행정 엔진은 저속에서도 큰 출력을 낼 수 있는 장점이 있는 반면에 이전에 비해 비틀림진동의 기진력은 상당히 증가하였다. 따라서 이전에는 튜닝 휠 또는 플라이휠만으로도 제어가 가능하였던 선박들도 연료절약형 초장행정 엔진이 탑재되는 경우에는 비틀림진동 댐퍼를 적용해야만 제어가 가능하다. 본 논문에서는 비틀림진동 제어를 위해 적용된 점성-스프링 댐퍼의 동특성을 확인하고 해당 축계에 최적 동특성을 갖는 점성-스프링 댐퍼를 설계하여 비틀림진동 특성을 검토하였다. 또한, 일부 엔진증속 지연현상을 지닐 우려가 있는 선박의 경우에는 대상축계의 진동 특성을 고려하여 최적댐퍼 설계이론에 따라 선정된 파라미터를 적절히 조정함으로써 과도한 피로누적에 따른 축 절손현상을 방지할 수 있는 축계 비틀림진동 제어 방안을 제시하였다.

국내 강철도 교량의 충격계수 및 응력빈도분포의 평가 (Assessment of the Impact Factor and the Stress Histogram of Railway Bridges in Korea)

  • 최준혁;조선규;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권4호통권33호
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    • pp.489-500
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    • 1997
  • 현재 국내에서 공용되고 있는 철도 교량은 약 3,000여개이며, 그 가운데 강교량이 차지하는 비율은 47% 정도로서 도로교에 비해 강교량이 차지하는 비율이 훨씬 높은 것을 알 수 있다. 또한, 강철도교의 장지간 교량의 대부분이 강판형과 트러스 형식을 채택하고 있으며, 이들 교량은 대부분이 30년 이상의 공용이력을 갖고 있어 각 교량에서 피로 및 부식에 의한 손상이 진행되고 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 강철도교의 내하력과 내구성에 기초한 유지관리의 구축 및 이들의 데이터 베이스화를 위한 기초적인 단계로서 철도교에서의 응력빈도 특성 및 충격의 영향을 조사하는 것을 목적으로 하고 있다. 이들을 수행하기 위해 강철도 교량을 대상으로 시험차량에 의한 동적 주행시험을 통하여 충격계수를 산정하였으며, 이로부터 교량지간별, 교량형식별 그리고 차량의 주행 속도별 충격의 영향을 평가하였다. 또한, 공용하중하의 실동응력파를 획득하고 Rainflow Counting Method에 의한 빈도해석을 실시하여 응력범위 히스토그램을 산출하였으며, 트러스 형식별, 통과 열차별, 구조 부재별에 따른 응력분포 특성을 비교, 고찰하였으며, 이로부터 피로손상의 정도를 평가하였다. 그 결과, 트러스교에 있어서는 하현재와 세로보의 응력범위가 가장 큰 것으로 나타났으며 응력빈도 분포의 형태는 교량의 형식, 하중체계 그리고 통과량에 따라 크게 달라짐을 알 수 있었다. 또한 충격의 영향은 지간뿐만 아니라 차량의 주행속도에 크게 좌우됨을 알 수 있었다.

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고강성 기층재를 적용한 장수명 아스팔트포장 공법 개발 (Development of Long-Life Asphalt Pavements Method Using High Modulus Asphalt Mixes)

  • 이정훈;이현종
    • 한국도로학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.49-61
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    • 2006
  • 본 연구에서는 포장의 설계수명과 공용년수를 증대시켜 아스팔트 포장의 유지보수비용을 감소시킬 수 있는 장수명 아스팔트 포장 공법을 제안하였다. 이를 위한 고강성 바인더를 개발하여 다양한 실내 물성시험을 수행하였으며 고강성 기층재의 평가를 위해 실내 공용성시험 및 포장가속시험을 실시하여 기존의 일반아스팔트 혼합물과 비교 평가하였다. 그 결과 고강성 기층재는 일반 아스팔트 혼합물에 비해 강성이 증가하였고 수분손상 피로균열 및 소성변형 저항성 등에서 우수한 것으로 평가되었다. 또한, 장수명 아스팔트 포장의 설계를 위해 구조해석을 실시하여 DB를 구축하였으며 이 자료를 이용해 다중회귀분석 프로그램인 SPSS로 포장체 거동모형을 개발하였다. 여기서 개발된 포장체 거동모형과 실내 외 시험결과를 기초로 장수명 아스팔트 포장 설계를 위한 소프트웨어를 개발하였으며 포장의 최적단면 및 구성을 설정하였다. 이렇게 설정된 장수명 포장의 아스팔트 층 단면 두께는 29cm로 이 단면의 경제성을 확인하기 위하여 생애주기 비용분석을 실시하였다. 그 결과 장수명포장이 기존 고속도로(경부)와 초기시공비용이 동일하면서 생애주기 비용측면에서 유리한 것으로 확인되었다.

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인장시험에 의한 낚시의 변형과 파단하중 (The Deformation and Breaking Load of the Fishing Hook by the Tensile Test)

  • 고관서;김용해
    • 한국수산과학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.269-275
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    • 1981
  • 연근해 어업용 낚시 6가지형에 대하여 만능실험기로 인장속도를 290mm/min와 780mm/min로 하여 실험한 결과는 다음과 같다. 1) 낚시의 직경은 d, 미늘 기부에서 허리굽이까지의 거리를 w라 하면 낚시의 파단하중은 $B={\alpha}\;wd^2+\beta$ (단, B는 kg, w와 d는 mm)로 나타내며, 인장연도가 290mm/min 일 때의 $\alpha,\;\beta$는 둥근형 낚시 $SR_{p}-F_{1}B,\;SR_{p}-F_{1}S$$\alpha_{s}=0.5,\;\beta_{s}=1.6$, 모난형 낚시 $SA_{a}-F_{1}S,\;SA_{a}-F_{1}S_k,\;LA_{a}-F_{1}S_{k}$$\alpha_{s}=1.1,\;\beta_{s}=2.0$긴 낚시 $LA_{p}-F_{1}S$$\alpha_{s}=0.4,\;\beta_{s}=1.5$정도이다. 2) 인장속도가 780mm/min 일 때 윗식에서 $\alpha,\;\beta$는 둥근형 낚시는 $\alpha_{f}=0.4,\;\beta_{f}=1.4$모난형 낚시는 $\alpha_{f}=1.0$ 일본산은 $\beta_{f}=0.9$, 국산은 $\beta_{f}=-2.5$ 긴 낚시는 $\alpha_{=}0.6,\;\beta_{f}=0.4$ 정도이다. 3) 낚시의 파단변형률은 $40\sim60\%$ 정도이며, 인장속도가 빠를 때의 변형률은 느릴 때에의 $95\%$ 정도이나, 빠를 때의 파단하중은 느릴 때의 $80\%$ 정도이다. 4) 낚시가 파단되는 부위는 인장속도에 관계없이 거의 모두 허리굽이 부분이며 꼭지 기부에서 파단점까지의 거리는 낚시 길이와 거의 같다.

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비접촉 진동 검출을 위한 유도성 근접센서모듈 개발 (Development of the Inductive Proximity Sensor Module for Detection of Non-contact Vibration)

  • 남시병;윤군진;임수일
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.61-71
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    • 2011
  • 금속물체의 피로도를 측정하기 위하여 고속으로 진동시키면서 비접촉으로 정밀하게 변위를 측정하는 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 비접촉 고속 진동 검출센서들은 와류 센서나 레이저 센서들을 주로 사용하고있지만 매우 고가이다. 최근 저가의 유도성 센서를 고속 진동검출에 적용하려는 연구가 이루어지고 있으나 아직은 초보단계이다. 본 연구에서는 저가의 유도성 센서를 이용하여 비접촉으로 고속 진동을 검출하는 새로운 근접 센서모듈 설계방법을 제안하였다. 기존의 유도성 센서모듈들은 검파, 적분, 및 증폭과정을 통하여 변위를 검출하기 때문에 아날로그회로 특성상 잡음에 약하고 적분과정에서 변위 검출속도 저하의 요인이 된다. 제안된 방법은 AD변환기(Analog to Digital converter)를 사용하지 않고 진동 주파수신호를 직접 디지털 신호로 변환하는 새로운 방법으로 아날로그 잡음의 영향을 적게 받으며 고속으로 신호를 처리할 수 있는 장점이 있다. 성능 평가를 위하여 셰이커로 진동 주파수를 30Hz부터 1,100Hz 까지 일정간격으로 금속편을 진동시키면서 제안된 센서 모듈을 이용하여 비접촉으로 진동 신호를 검출하였다. 실험결과 비접촉 근접 거리 5mm 이내에서 진동 주파수 검출범위는 DC에서 1,100Hz까지 측정할 수 있었으며 진동 폭의 해상도는 $20{\mu}m$로 나타났다. 따라서 제안된 유도성 센서모듈은 정밀 비접촉 고속 진동검출 센서로서 충분한 성능을 가지고 있다고 평가된다.

주민의식에 기초한 도시 대공원의 이용후 평가 -울산 대공원의 공원효율성 및 이용 만족도를 중심으로- (A Study on the Post Occupancy Evaluation of Urban Grand Park with Reference to the Perception of Residents -Focused on Ulsan Grand Park's Efficiency and User's Satisfaction-)

  • 성백진;최종희;이재근;권오복
    • 한국조경학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.11-24
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    • 2004
  • The purpose of this study is to present data on the human activities responding to the physical environment of ‘Ulsan’s Grand Parks by evaluating user behavior and activity, visiting motivations, and user satisfaction. This study was conducted using multi-methods such as interviews and questionnaires surveys. The main findings of this study can be summarized in six parts as follows: \circled1 Behavior patterns showed that the users visited the park left within 30 minutes and the frequency of visits was 1 or 2 times per week. They spent their time mostly on ‘walking’ and ‘picnicking’. The users visited regardless of the seasons or the day of the week. \circled2 The priorities for improvements were analyzed as follows: the users expressed their demands for ‘shadowing facilities’ like shelters and pergolas because they used these facilities frequently. Also, the users would like an ‘event program’, ‘sign system’ and ‘guide program’. \circled3 Analysis of the the user’s perception of the park showed that they perceive the park as ‘representative source of the landscape and open space in Ulsan and place for making contact with nature. \circled4 In examining the visiting motivations of the users of Ulsan Grand Park, it was revealed that people use the park for ‘time with family and friends’, ‘to escape from city life’, ‘to relieve fatigue. As a result of factor analysis, 4 factors were identified such as ‘physical motive(MF1)’, ‘exploratory motive(MF2)’, ‘social motive(MF3)’ and ‘emotional motive(MF4). \circled5 Park users’ evaluation for park facilities showed that people are satisfied with most of the facilities and especially, they have high level of satisfaction for ‘footpaths’, ‘squares’ and ‘picnicspace’. The evaluation of the park user’s of activity reveals that they are content with nearly all the variables. Especially, they have high level of satisfaction for the variables of ‘convenience for dynamic activities’, ‘making of a beautiful atmosphere, ‘accessibility from the outside’ and, ‘convenience in group activitie. Factor analysis of the park user’s of activity revealed 5 factors such as ‘convenience and interest factor (AF1)’, ‘park maintenance, management and use program(AF2)’, ‘visual beauty(AF3)’, ‘safety and accessibility(AF4)’ and ‘crowding(AF5)’. \circled6 Regression analysis was employed to get the predictor factors of overall satisfaction with a result of 60.0%($R^2$). The variance was explained as ‘quality of the picnic space’, ‘convenience and interest factor while using the park’, ‘park program for maintain and management in the park’, ‘visually beauty while using the park’, ‘safety and accessibility of the parks’, ‘quality of the pond’, ‘crowding’, ‘quality of the square’.

CNT 마이크로파 가열을 이용한 고분자 기판의 상온 접합 및 기계적 특성평가 (Room-temperature Bonding and Mechanical Characterization of Polymer Substrates using Microwave Heating of Carbon Nanotubes)

  • 손민정;김민수;주병권;이태익
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.89-94
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    • 2021
  • 최근 플렉시블 기기의 상용화를 위하여 기계적 신뢰성 연구가 활발히 진행되고 있으며 이를 고려하여 신뢰성 높은 다양한 접합부의 구현이 중요하다. 기기의 많은 부피를 차지하는 고분자 기판 또는 필름을 접합할 때에는 재료의 약한 내열성으로 접합공정 중 열 손상이 발생할 수 있으므로 신뢰성을 확보를 위해 상온 접합공정이 필요하다는 제약이 있다. 기존의 기판 접합을 위해 사용되는 에폭시 또한 고온 경화가 요구되는 경우가 많고, 특히 경화 접합 후 에폭시는 접합부 유연성 및 피로 내구성에서 한계를 보인다. 이를 해결하기 위하여 접착제 사용이 없는 저온 접합 공정의 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 마이크로파에 의한 탄소나노튜브 가열을 이용한 고분자 기판의 저온 접합공정을 개발하였다. PET 고분자 기판에 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)를 박막 코팅한 뒤 이를 마이크로파로 국부 가열함으로써 접합 기판 전체는 저온을 유지하며 CNT-PET 기계적 얽힘을 유도하는 방식이다. PET/CNT/PET 접합시편에 600 Watt 출력의 마이크로파를 10초간 조사함으로써 유연기판 접합에 성공하였고 매우 얇은 CNT 접합부를 구현하였다. 접합 시편의 기계적 신뢰성을 평가하기 위해 중첩 전단 강도 시험, 삼점 굽힘 시험, 반복 굽힘 시험을 수행하였으며 각 시험으로부터 우수한 접합강도, 유연성, 굽힘 내구성이 확인되었다.

초고선명 텔레비전 시청 시 정상안과 건성안에서의 눈깜박임 양상 비교 (Comparison of Blinking Patterns When Watching Ultra-high Definition Television: Normal versus Dry Eyes)

  • 강병수;서민원;양희경;서종모;이상훈;황정민
    • 대한안과학회지
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    • 제58권6호
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    • pp.706-711
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    • 2017
  • 목적: 초고선명 화질의 화면 시청이 눈깜박임 양상에 미치는 영향을 알아보고, 건성안과 정상안에서 눈깜박임이 어떻게 다른지 비교하고자 하였다. 대상과 방법: 만 13-69세 남녀 59명(118안)을 대상으로 초고선명 텔레비전의 채도가 높고 움직임이 큰 영상을 10분 동안 시청하도록 하였다. 시청 전후 각각 최대교정시력, 자동굴절검사, 세극등검사로 평가한 눈물막 파괴시간, 각막염색 정도, 결막 충혈 정도를 조사하였고, 이와 함께 눈의 피로도 또는 건성안 증상 평가를 위한 설문조사를 함께 시행하였다. 눈물막 파괴시간이 양안 중 하나라도 5초 이하이거나 결막 충혈이 경도 이상으로 있거나, 각막미란이 뚜렷하게 있을 때를 건성안으로 정의하였고, 시청 초반과 후반에 각각 눈깜박임 횟수 및 시간 등을 영상 분석을 통해 측정하였다. 결과: 정상안군에서 영상을 시청한 후 평균 눈물막 파괴시간이 감소하고(p<0.001), 평균 각막미란 정도도 심해졌지만(p=0.023), 피검사자가 느끼는 주관적 눈의 피로도 및 건성안 증상은 변화가 없었다(p=0.080). 건성안군에서는 눈깜박임 양상이 시청 초기와 후기에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으나, 정상안군에서는 시청 초기에 비해 후기에 통계적으로 유의하게 평균 깜박임 시간이 증가하였다(p=0.030). 결론: 초고선명 텔레비전 시청은 정상안에서 눈물막 파괴시간과 각막미란 정도에 영향을 주며, 눈깜박임 변화를 초래하여 건성안 발생 위험을 높일 수 있겠다.