• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권2호
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• pp.269-278
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• 2022

Utilization of high-voltage electrolyte additive(s) at a small fraction is a cost-effective strategy for a good solid electrolyte interphase (SEI) formation and performance improvement of a lithium-rich layered oxide-based high-energy lithium-ion cell by avoiding the occurrence of metal-dissolution that is one of the failure modes. To mitigate metal-dissolution, we explored fluorinated dual-additives of fluoroethylene carbonate (FEC) and di(2,2,2-trifluoroethyl)carbonate (DFDEC) for building-up of a good SEI in a 4.7 V full-cell that consists of high-capacity silicon-graphite composite (15 wt% Si/C/CF/C-graphite) anode and Li_1.13Mn_0.463Ni_0.203Co_0.203O₂ (LMNC) cathode. The full-cell including optimum fractions of dual-additives shows increased capacity to 228 mAhg^-1 at 0.2C and improved performance from the one in the base electrolyte. Surface analysis results find that the SEI stabilization of LMNC cathode induced by dual-additives leads to a suppression of soluble Mn²⁺-O formation at cathode surface, mitigating metal-dissolution event and crack formation as well as structural degradation. The SEI and structure of Si/C/CF/C-graphite anode is also stabilized by the effects of dual-additives, contributing to performance improvement. The data give insight into a basic understanding of cathode-electrolyte and anode-electrolyte interfacial processes and cathode-anode interaction that are critical factors affecting full-cell performance.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.637-648
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• 2017

본 논문에서는 이전 논문에서 제시한 불연속 프리캐스트 콘크리트궤도 유한요소 해석모델과 초기 변형 및 온도 변형 분석 결과를 이용하여 초기 변형과 온도에 의한 변형이 슬래브의 응력 분포에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과에 따르면 프리캐스트 콘크리트 슬래브에 이미 발생해 있는 초기 변형과 온도 경사에 의한 변형이 있는 상태에서 열차하중이 작용하는 경우에는 슬래브 중앙, 모서리 중앙, 전단포켓 코너부 등 슬래브 상부에서 최대 인장응력이 발생하게 되어 열차하중만 작용하는 경우와 매우 다른 응력 분포를 나타낸다. 따라서 불연속 프리캐스트 콘크리트 궤도의 실제 취약부의 위치와 파괴모드를 예측하기 위해서는 슬래브의 초기 변형과 온도 변형을 고려하여 열차 하중에 의한 응력을 산정해야만 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제34권1호
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• pp.1-15
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• 2020

This paper presents experimental and numerical studies on effects of local damages on the in-plane elastic-plastic buckling and strength of a fixed parabolic steel tubular arch under a vertical load distributed uniformly over its span, which have not been reported in the literature hitherto. The in-plane structural behaviour and strength of ten specimens with different local damages are investigated experimentally. A finite element (FE) model for damaged steel tubular arches is established and is validated by the test results. The FE model is then used to conduct parametric studies on effects of the damage location, depth and length on the strength of steel arches. The experimental results and FE parametric studies show that effects of damages at the arch end on the strength of the arch are more significant than those of damages at other locations of the arch, and that effects of the damage depth on the strength of arches are most significant among those of the damage length. It is also found that the failure modes of a damaged steel tubular arch are much related to its initial geometric imperfections. The experimental results and extensive FE results show that when the effective cross-section considering local damages is used in calculating the modified slenderness of arches, the column bucking curve b in GB50017 or Eurocode3 can be used for assessing the remaining in-plane strength of locally damaged parabolic steel tubular arches under uniform compression. Furthermore, a useful interaction equation for assessing the remaining in-plane strength of damaged steel tubular arches that are subjected to the combined bending and axial compression is also proposed based on the validated FE models. It is shown that the proposed interaction equation can provide lower bound assessments for the remaining strength of damaged arches under in-plane general loading.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1098-1105
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• 2021

국제해사기구에서는 선박에서 배출되는 질소산화물 및 이산화탄소 등에 관한 환경규제를 꾸준하게 강화하고 있다. 이에 친환경 요소를 바탕으로 하는 전기추진시스템의 수요가 증가하고 다양한 선박에 적용되며 연구개발이 꾸준하게 진행되고 있다. 전기추진시스템은 신뢰성을 높이고 선내 배치를 용이하게 하기 위한 이중화 구성이 주로 채택되며 실제 장비나 공간을 가상 세계에 쌍둥이처럼 구현하고 현실 세계의 정보와 데이터를 가상 세계와 통합하여 실제 환경에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션 함으로써 결과를 미리 예측할 수 있는 디지털트윈 기술의 접목을 통하여 전기추진시스템의 안전성 확보를 위한 연구 또한 매우 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 전기추진선박의 디지털트윈 기술개발을 위한 전력관리시스템 이중화에 대한 검증을 FMEA를 바탕으로 분석 후 선급에서 제시하는 이중화 FMEA 기준을 바탕으로 실제 선박 운항 조건에서 전력관리시스템의 단일 장비 고장의 일차 피해와 이차 피해 및 전체 시스템의 영향을 분석하여 추가 피해를 방지하기 위한 보상기능으로 전력관리시스템의 역할과 알고리즘을 제안하였으며 실제 테스트를 통해 추진력 보존이 개선되었음을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권9호
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• pp.835-842
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• 2016

국내 도시철도차량의 유지보수는 대부분 예방정비에 기초하고 있다. 기존 유지보수 방법의 한계를 극복하기 위해, 상태기반 유지보수기법을 철도차량에 적용하려는 움직임이 최근 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 도시철도차량 제동장치의 핵심 고장부품인 솔레노이드 밸브에 대하여 전류기반 고장진단기법 개발을 시도하였다. 주요 고장부품으로 선정된 솔레노이드 밸브에 대하여, 등가회로모델 및 온도 보상된 전류 감시에 기반한 고장 진단법을 제안하였다. 제안한 고장 진단법의 유효성을 검증하기 위해 실제 도시철도차량에 사용되는 솔레노이드 밸브(상용제동 전자밸브)를 이용하여 사례연구를 진행했다. 본 연구는 철도차량 제동장치의 솔레노이드 밸브 고장진단이 추가 센서의 장착 없이 가능함을 보여주었고, 철도차량의 안전성 및 신뢰성 향상에 도움을 줄 것으로 기대한다.