• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1177-1192
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• 2018

본 연구의 목적은 한랭지역에서 운영 중인 터널구조물의 누수를 유도배수하기 위하여 기존 유도배수시스템을 향상시키는 것이다. 유도배수시스템은 유도배수판, 방수재료인 Hotty-gel, Hotty-gel 돌출 방지판, 공압타카, 고정핀, 집수관, 유도배수관, 철망 및 뿜어 붙임 모르타르로 구성되어 있다. 유도배수시스템은 현장 적용성 및 시공성을 평가하기 위하여 재래식 콘크리트 라이닝 터널에서 시험 시공되었다. 재령 7일, 14일, 21일, 28일, 2개월, 3개월, 4개월, 5개월, 6개월, 7개월 및 8개월에 약 1,000 ml의 붉은색 물을 유도배수시스템 배면에 주입하여 유도배수시스템의 방수과 유도배수 성능을 평가하였다. 현장 성능 평가 실험이 진행된 8개월 동안 터널이 위치한 지역의 일일 평균 온도는 $-16.0~25.6^{\circ}C$로 측정되었고, 일일 최저 온도는 $-21.3^{\circ}C$, 일일 최고 온도는 $30.8^{\circ}C$였다. 유도배수시스템의 유도배수판에서는 누수가 발생하지 않았지만 재령 14일부터 유도배수관에서 누수가 발생하였다. 유도배수관 누수는 고압의 공압타카와 고정핀 사용으로 두께 0.2 cm인 연성플라스틱 재질의 유도배수관이 변형되었고, 누수 방지를 위한 Hotty-gel의 두께와 폭이 충분하지 않아서 발생한 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4093-4099
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• 2014

본 논문에서는 200 kW급 마이크로 가스 터빈 시스템의 연소기집합체의 열-구조 연성 해석을 수행하였다. 일반적인 연소기집합체는 라이너, 내외 케이스, 버너와 노즐링 등으로 구성되어 있으며, 본 연구에서 개발된 유한요소모델은 연소기집합체 내 다양한 부품들의 다른 열팽창을 보상하기 위해 부품간의 이격과 마찰 요소들이 존재하므로 비선형 간극 및 마찰 요소 등을 포함하고 있다. 본 연구를 통해 연소기집합체의 외부 경계지지조건이 높은 온도구배로 인한 응력 에 가장 큰 영향을 주는 인자라는 것을 밝혀냈으며, 과도한 응력이나 변형을 방지하기 위한 적절한 외부 경계지지조건을 찾기 위하여 외부 경계지역에 탄성 지지조건을 가상하여 적절한 경계조건을 도출하여 설계에 사용될 수 있도록 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제24권11호
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• pp.585-590
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• 2014

Microstructural evolution in the thickness direction of an oxygen free copper processed by accumulative rollbonding (ARB) is investigated by electron back scatter diffraction (EBSD) measurement. For the ARB, two copper alloy sheets 1 mm thick, 30 mm wide and 300 mm long are first degreased and wire-brushed for sound bonding. The sheets are then stacked and roll-bonded by about 50% reduction rolling without lubrication at an ambient temperature. The bonded sheet is then cut to the two pieces of the same dimensions and the same procedure was repeated on the sheets up to eight cycles. The specimen after 1 cycle showed inhomogeneous microstructure in the thickness direction so that the grains near the surface were finer than those near the center. This inhomogeneity decreased with an increasing number of ARB cycles, and the grain sizes of the specimens after 3 cycles were almost identical. In addition, the aspect ratio of the grains decreased with an increasing number of ARB cycles due to the subdivision of the grains by shear deformation. The fraction of grains with high angle grain boundaries also increased with continuing process of the ARB so that it was higher than that of the low angle grain boundaries in specimens after 3 cycles. A discontinuous dynamic recrystallization occurred partially in specimens after 5 cycles.

• Composites Research
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• 제27권4호
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• pp.174-181
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• 2014

본 연구에서는 탄소섬유 강화 복합재의 점탄성 성질을 적용한 유한요소 해석에 대해서 기술하였다. 고온의 성형과정에서 발생하는 가장 중요한 문제 중 하나는 잔류응력의 발생이다. 잔류응력으로 인해 성형이 끝난 후 뒤틀림, 균열이 일어 날 수 있으며 이는 완성품에 심각한 결함을 가져올 수 있다. 잔류응력의 주요 원인은 점탄성이며 고온의 성형과정에서 열팽창계수의 차이와 수지의 시간 및 온도에 대한 물성의 변화로 인해 발생하는 탄소섬유 강화 복합재의 특징이다. 화학 수축도 잔류응력에 많은 영향을 주며 이를 고려한 뒤틀림 예측에서 오차를 줄일 수 있는 중요한 요소이다. 본 연구는 복합재 성형에 사용된 온도변화에 대한 경화도와 점탄성 효과, 화학수축을 유한요소 해석으로 수행하기 위한 기법을 연구하고, 점탄성의 영향성을 연구하였다. 기존에 연구되어 있는 논문을 참고하여 서브루틴의 타당성을 검증한 후 나아가 복합재의 적층각의 변화에 따른 응력과 변형을 해석해 봄으로써 실제 복합재의 성형 시 발생하는 휨 현상에 대한 예측방법을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권1호
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• pp.43-48
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• 2010

본 논문에서는 네트워크 서버용 컴퓨터 주기판 내 장착된 열방열 시스템 지지구조물에 대한 유한요소 모델의 솔더 크리프 특성을 검증하였다. 열방열 시스템은 앵커 구조물로 지지되며 앵커 구조물은 솔더를 이용하여 인쇄회로기판에 장착된다. 컴퓨터 내 발생하는 지속적인 고온환경 하에서 솔더의 크리핑이 발생하고 이는 궁극적으로 지지구조물의 파괴로 이어진다. 유한요소모델은 솔더에 발생하는 응력분석과 수명예측을 위해 사용되며, 솔더 크리프 특성을 모사하기 위하여 Anand 크리프 모델을 적용하였다. 모델을 검증하고 교정하기 위하여 크리프 시험을 수행하였다. 시험은 인쇄회로기판의 변형을 제외한 솔더 변형만을 측정하기 위하여 특별한 지그를 설계하여 수행하였다. 크리프 시험결과를 유한요소해석결과와 비교하여 Anand 크리프 모델을 검증하고 교정을 수행하였다. 교정된 유한요소모델을 이용하여 열방열 시스템 구조물의 보다 정확한 수명 예측을 수행할 수 있다.

• 공업화학
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• 제5권5호
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• pp.878-888
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• 1994

ABS 수지의 파단 거동을 살펴 보기 위해 rubber content, molecular weight, lubricant의 종류 및 양과 파단 speed, 주위 환경온도를 변수로 측정한 후 전자현미경 사진으로 그 파단면을 살펴 보았다. Tension하에서 rubber content와 lubricant content는 감소할수록, molecular weight와 tension speed는 증가할수록 strength는 증가하였으며, 파단면은 rubber content, speed, molecular weight는 감소할수록, liquid lubricant를 사용할수록 파단부위 주변의 변형이 일어나지 않았으며, 파단면도 수지가 서로 미끄러져 파단되는 상태가 아닌 상분리와 같은 형상으로 분리파단되었다. Impact하에서 rubber content, molecular weight, 주위 환경온도, lubricant content가 증가할수록 strength도 증가하였으며, 파단면은 사진상의 파단표면적이 작은 것이 높은 strength를 나타내고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권1호
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• pp.69-79
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• 2011

마그네슘 합금은 비중이 1.74로 가벼운데다 비강도는 구조용 금속 중에서 가장 크며, 방진성, 전자파 차폐성, 저용점 용 여러 가지 장점이 있어 최근 자동차 부품과 전자산업 제품 분야에서 이용이 크게 기대되는 금속이다. 그러나 마그네슘의 결정구조는 조밀 육방정이기 때문에 소성변형이 가능한 슬립면이 한정되어 있으며 압연이나 압출가공 시에는 강한 집합조직이 형성되어 상온가공이 곤란하다. 따라서 지금까지 성형성 개선을 위한 조직제어와 성형기술 분야에서 많은 연구개발이 이루어져 왔다. 본고에서는 결정립과 집합조직에 관한 미세조직의 제어방법, 용체성형, 압연 및 압출에 관한 성형가공 기술과 마그네슘 스크랩 리싸이클링 기술에 관하여 최근의 연구개발 사례를 소개한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권1호
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• pp.94-101
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• 2003

The pressure tubes made of cold-worked Zr-2.5Nb alloy are subjected to creep deformation during service period resulting in changes to their geometry such as longitudinal elongation, diameter increase and sagging. To evaluate integrity of them, information on the material creep property of the serviced tubes is essential. As one of the methods with which the creep property is directly measured from the serviced components, small punch(SP) creep testing has been considered as a substitute for the conventional uniaxial creep testing. In this study, applicability of the SP creep testing to Zr-2.5Nb pressure tube alloy was studied particularly by measuring the power law creep constants, A, n. The SP creep test has been successfully applied fur other high temperature materials which have isotropic behavior. Since the Zr-2.5Nb alloy has anisotropic property, applicability of the SP creep testing can be limited. Uniaxial creep tests and small punch creep tests were conducted with Zr-2.5Nb pressure tube alloy along with finite element analyses. Creep constants obtained by each test method are compared. It was argued that the SP creep test result gave results reflecting material properties of both directions. But the equations derived in the previous study for isotropic materials need to be modified. Discussions were made fur future research directions for application of the SP creep testing to Zr-2.5Nb tube alloy.

• 한국재료학회지
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• 제13권7호
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• pp.429-435
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• 2003

In this study the new creep test using miniaturized specimen(10${\times}$10${\times}$0.5 ㎣) was performed to evaluate the creep characteristics for degraded materials of 2.25Cr-1Mo steel. For this creep test, the artificially aged materials for 330 hrs and 1820hrs at $630^{\circ}C$ were used. The test temperatures applied for the creep deformation of miniaturized specimens was X$630^{\circ}C$ and the applied loads were between 45 kg∼80 kg. After creep test, macro- and microscopic observation were conducted by the scanning electron microscope(SEM). The creep curves depended definitely on applied load and microstructure and showed the three stages of creep behavior like uniaxial tensile creep curves. The load exponents of virgin, 330 hrs and 1820 hrs materials based on creep rate showed 14.8, 9.5 and 8.3 at $550^{\circ}C$ respectively, The 1820 hrs material showed the lowest load exponent and this behavior was also observed in the case of load exponent based on creep rupture time. In contrast to virgin material which exhibited fined dimple fractography, a lot of carbides like net structure and voids were observed on the fractography of degraded materials.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.661-667
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• 2002

Welding-induced buckling distortion is one of the most problematic concerns in both design and fabrication of welded thin-plate structures. This paper deals with experimental and numerical results of the welding-induced longitudinal and/or buckling distortion occurring in welding of 6mm-thick AH36 high strength steel plates. Effects of the heat input and the plate size on the distortion were experimentally evaluated for square plates. Bead-on-plate welding was performed with the submerged arc welding process along the middle line of plate specimens. Experimental results showed that the longitudinal distortion made a single curvature in the plate, and the distortion magnitude along the weld centerline was proportional to the heat input and the plate size. The experimental results were used to examine the validity of the numerical simulation procedure for welding-induced distortion where the longitudinal distortion mode and magnitude were numerically quantified. Three-dimensional, large deformation, welding simulations were performed for selected weld models. Numerical results of the distortion mode and magnitude were in a good agreement with experimental ones. Depending on the presence of halting the distortion growth during the cooling cycle of welding, the condition discriminating buckling distortion from longitudinal distortion was established. Eigenvalue analyses were performed to check the buckling instability of tested plates with different sizes subjected to different heat inputs. The perturbation load pattern for the analysis was extracted from longitudinal inherent strain distributions. Critical buckling curve from the eigenvalue analyses revealed that the buckling instability is manifested when plate size or heat input increases.