• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권3호
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• pp.325-339
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• 2020

This study presents a practical application of topology optimization (TO) technique to seek the best form of perforated steel plate shear walls (PSPSW) in simple frames. For the numerical investigation, a finite element model is proposed based on the recent particular form of PSPSW that is called the ring-shaped steel plate shear wall. The TO is applied based on the sensitivity analysis to maximize the reaction forces as the objective function considering the fracture tendency. For this purpose, TO is conducted under a monotonic and cyclic loading considering the nonlinear behavior (material and geometry) and buckling. Also, the effect of plate thickness is studied on the TO results. The final material volume of the optimized plate is limited to the material volume of the ring-shaped plate. Finally, an optimized plate is introduced and its nonlinear behavior is investigated under a cyclic and monotonic loading. For a more comprehensive view, the results are compared to the ring-shaped and four usual forms of SPSWs. The material volume of the plate for all the models is the same. The results indicate the strength, load-carrying, and energy dissipation in the optimized plate are increased while the fracture tendency is reduced without changing the material volume.

• 한국음향학회지
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• 제41권3호
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• pp.278-286
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• 2022

본 연구에서는 압전세라믹 기반의 상용 Free-Flooded Ring(FFR) 트랜스듀서 대비 소형이면서 저주파 고감도 특성을 확보하기 위해, 높은 압전상수와 전기-기계 결합계수를 가지는 압전단결정 PIN-PMN-PT를 적용한 33-모드 FFR 트랜스듀서를 설계하였다. FFR 트랜스듀서의 광대역 특성을 확보하기 위해 비능동소자를 삽입한 링 구조를 적용하였으며, 3종의 비능동소자 소재 별 특성 해석 결과를 비교하여 최적의 소재를 선정하였다. 링 트랜스듀서의 특성 변화를 최소화하기 위해 오일 충진형 FFR 트랜스듀서로 제작하였으며, 음향시험을 통해 송신감도, 수중 임피던스 및 수평/수직 빔패턴이 해석결과와 잘 일치하는지 확인하였다. 해석 및 시험 결과를 비교한 결과, 송신감도는 공동공진 주파수에서 약 1.3 dB, 구조공진 주파수에서는 약 0.3 dB 차이를 보였다. 또한 상용 트랜스듀서 대비 높은 송신감도를 보유하면서도 직경을 약 17 % 축소하여 제작할 수 있었다. 이를 통해 소형이면서 고출력 특성을 가지는 압전단결정적용 FFR 트랜스듀서의 구현 가능성과 해석을 통한 특성 예측 방법의 유효성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.373-380
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• 2020

고압을 받는 플랜트용 제품 설계 시에 대부분 강건 구조를 지양하다 보면 안전율이 높아지고 중량이 과다 해지는 문제가 있다. 본 논문은 플랜트용 이축 볼밸브 볼의 경량화를 위하여 밸브의 3차원 모델링과 ANSYS를 적용한 유한요소해석으로 응력해석을 수행한 후에, 허용 응력 범위와 설계 변경 제한 조건 내에서 최적화 과정으로 볼의 중량 감소를 달성하였다. 약 22%의 볼 중량이 감소되었고 응력은 증가하였으나 안전계수는 1.25가 되었다. 볼의 일부분에 과도한 응력이 있으나 대부분 재료의 항복응력 허용치 내에 있어 안전한 상태이다. 유동의 흐름을 제어하는 실링 (seal) 역할을 하는 시트 인서트와 시트 링 등 밸브의 3차원 모델에 대한 정적 구조해석으로 응력 값을 확인하여 안전함을 확인하였고, 또한 대칭 구조인 부분에 대해 2차원 단순 모델의 구조해석으로 같은 결과가 도출됨을 확인하였다. 본 연구의 범위는 볼의 중량 감소라 볼의 감소된 치수가 도출되었으며, 주변 부재의 재설계는 (신제품 개발에 해당되어) 본 연구에 고려되지 않는다.

• 대한수학회지
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• 제54권3호
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• pp.847-865
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• 2017

For a finite or an infinite set X, let $2^X$ be the power set of X. A class of simple graph, called strong Boolean graph, is defined on the vertex set $2^X{\setminus}\{X,{\emptyset}\}$, with M adjacent to N if $M{\cap}N={\emptyset}$. In this paper, we characterize the annihilating-ideal graphs $\mathbb{AG}(R)$ that are blow-ups of strong Boolean graphs, complemented graphs and preatomic graphs respectively. In particular, for a commutative ring R such that AG(R) has a maximum clique S with $3{\leq}{\mid}V(S){\mid}{\leq}{\infty}$, we prove that $\mathbb{AG}(R)$ is a blow-up of a strong Boolean graph if and only if it is a complemented graph, if and only if R is a reduced ring. If assume further that R is decomposable, then we prove that $\mathbb{AG}(R)$ is a blow-up of a strong Boolean graph if and only if it is a blow-up of a pre-atomic graph. We also study the clique number and chromatic number of the graph $\mathbb{AG}(R)$.

• 전산구조공학
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• 제7권2호
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• pp.101-109
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• 1994

내압을 받는 섬유강화 복합적층 파이프 구조를 해석하기 우해 감절점 원통형 쉘 유한요소를 이용하였다. 이요소는 lockintg현상을 제거하고, 수렴성을 개선하기 위해 감차적분기법, 변위형의 추가, 가정된 전단 변형 도장을 사용한 9절점의 3차원 쉘 유한요소이다. 이 유한요소를 이용하여 여러개의 예제를 해석하고, 결과를 이론식 및 다른 구조해석 프로그램과 비교하였다. 비교결과 유한요소의 수렴도 양호하였고, 섬유강과 복합적층 파이프 구조의 섬유 배향 각도를 증가시킴에 따라 파이프의 처짐은 감소하면서 파이프의 강성이 증가함을 알 수 있고 이는 또한 90.deg.적층 각도가 내압을 받는 파이프 구조의 hoop tension을 유효하게 받을 수 있음을 보여주고 있다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권3호
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• pp.233-240
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• 2018

We proposed a two-mode fiber (TMF) design that can effectively reduce the mode overlap between $LP_{01}$ and $LP_{11}$ modes by using a W-shaped index profile core structure, which is a primary concern in uncoupled mode division multiplexing (MDM). TMF has a three-layered core structure; central circular core, inner cladding, and outer ring core. We confirmed that in an optimal structure the $LP_{01}$ mode was highly confined to the central core while the $LP_{11}$ mode was guided along the outer ring core to result in a minimum overlap integral. We used a full-vectorial finite element method to estimate effective index, differential group delay (DGD), confinement loss, chromatic dispersion, and mode overlap controlling the parameters of the W-shaped structure. The optimized W-profile fiber provided optical characteristics within the ITU-T recommended standards over the entire C+L band.

• 동력기계공학회지
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• 제13권6호
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• pp.95-101
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• 2009

The generator for gas turbine power generation consists of the rotor which generates magnetic field, the winding coil which is the path for the field current and the wedge and retaining ring which prevents the radial movement of the coil. Relatively severe deformation was observed at the coil end section during the inspection of the generator for peaking-load operation, and the thermal-electricity and the centrifugal force were evaluated by the simple modeling of the windings to find the cause. But the simulation stress was not sufficient to induce the coil plastic deformation. The analysis result seems to be applicable to the base-load generators which runs continuously without shut down up to a year, but there had been more deformation than simulated for the generator which is started up and shut down frequently. The cause of the coil deformation was the restriction of the expansion and shrinkage. The restriction occurs when the winding coil shrinks, and the stress overwhelms the yield stress and cause the plastic deformation. The deformation is accumulated during the start-ups and shut-downs and the thermal growth occurs. The factors which induce the coil restriction during the expansion and shrinkage should be reduced to prevent the unallowable deformation. The resolutions are cutting off the field current earlier during the generator shut-down, modifying the coil end section to remove the stress concentration and making the insulation plate inserted between the coil end section and the retaining ring have the constant thickness.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.88-94
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• 2021

현재 사용되고 있는 RSA, ECC와 같은 공개키 암호화 기법은 소인수분해와 같은 현재의 컴퓨터로 계산이 오래 걸리는 수학적 문제를 암호화에 사용했다. 그러나 양자컴퓨터가 상용화된다면 Shor Algorithm에 의해 기존의 암호화 시스템은 쉽게 깨질 수 있다. 그로 인해 Quantum-resistant 한 암호화 알고리즘의 도입이 필요해졌고, 그중 하나로 Lattice-based Cryptography가 제안되고 있다. 이 암호화 알고리즘은 Polynomial Ring에서 연산이 행해지고, 그중 Polynomial Multiplication이 가장 큰 연산 시간을 차지한다. 그러므로 다항식 곱셈 계산을 빠르게 하는 하드웨어 모듈이 필요하고, 그중 Finite Field에서 연산 되는 FFT인 Number Theoretic Transform을 이용해서 다항식 곱셈을 계산하는 8-point NTT-based Polynomial Multiplier 모듈을 설계하고 시뮬레이션했다. HDL을 사용하여 로직검증을 수행하였고, Hspice를 사용하여 트랜지스터 수준에서 제안된 설계가 지연시간과 전력소모에서 얼마나 개선되는지를 비교 분석하였다. 제안된 설계에서 평균 지연속도 30%의 개선과 8% 이상의 전력소모 감소 효과를 볼 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권2호
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• pp.261-271
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• 1997

This paper presents the design process and characteristic test results of tension sensors for measuring the ultimate tension forces of surgical wires. Three types of sensor were designed and tested for calibration. The first two types which transfer the wire tension to the sensing element by direct contact have too much hysterisis errors due to the firctional effect. This error can be considerably reduced in the modified structure, where a cover and a loading button is used to transfer force and moment to the sensing element. The strains predicted by theoretical equations agree well with those by finite element calculations neglecting friction and the strains by finite element analysis considering friction are in good agreement with those measured by four strain gages. The modified ring type tension sensor developed in this paper is expected to be useful for measuring the tension of surgical wires with nonlinearity of 1.31%FS, hysterisis of 5.74%FS and repeatability of 0.19%FS.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.828-829
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• 2008

This paper proposes a new pole shaped magnetizing fixture with a non uniform air gap for sinusoidal magnetizing a ring type permanent magnet (PM) to reduce the cogging torque. To obtain more sinusoidal distributed magnetic flux density, the magnetizing fixture's pole shape is optimized by using the sequential response surface method (RSM). And the effects of each design parameter were investigated using the magnetic analysis combined a time stepping finite element method (FEM) with Preisach model. It has been shown, through numerical analysis the optimized modelgives near sinusoidal distributed air gap flux density and drastically reduced cogging torque.