• 대한기계학회논문집A
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• 제31권9호
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• pp.943-950
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• 2007

A new metallic sandwich panel with a quasi-Kagome truss core subjected to bending load has been analyzed. First, equations of the failure loads corresponding to the eight failure modes are presented. Then, non-dimensional forms of the equations are derived as functions of three geometric variables, one material parameter (yield strain), one load index and one weight index. Failure maps are presented for a given weight index. By using the dimensionless forms of equations as the design constraints, two kinds of optimization are performed. One is based on the weight, that is, the objective function, namely, the dimensionless load is to be maximized for a given weight. Another is based on the load, that is, the dimensionless weight is to be minimized for a given load. The results of the two optimization processes are found to agree each other. The optimized geometric variables are derived as a function of given weights or failure loads. The performance of the quasi-Kagome truss as the core of a sandwich panel is evaluated by comparison with those of honeycomb cored and octet truss cored panels.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.106-113
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• 2002

인공위성에서 위성 구조체의 임무는 위성체의 모든 부품을 제반 환경조건 하에서 안전하게 지지하는 것이다. 위성 구조체의 안전성은 위성체 및 발사체 모델의 결합 및 하중함수로 표현되는 발사하중을 부가한 연성하중해석을 통해 최종적으로 검증된다. 본 연구에서는 구조체 무게의 감소를 위해, 발사하중상태 하에의 위성구조에 대해 직접 최적화알고리듬을 적용하였다. 위성 구조부재의 손상여부의 판단을 위한 가속도 반응은 연성하중해석의 결과를 바탕으로 얻었다. 최적화 결과, 구조부재 중량은 약 12%의 감소를 보였으며, 하니콤 심재의 두께가 성능에 크게 기여함을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권6호
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• pp.586-594
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• 2009

본 논문은 국내 최초의 소형 복합재 위성인 과학기술위성3호의 proto 모델에 대하여 랜덤, 정현파, 충격 진동응답에 대한 연구이다. 과학기술위성3호의 구조체는 여러 장의 패널을 서로 연결하여 만든 박스형의 구조이며 패널은 탄소섬유강화 복합재를 적층한 스킨에 알루미늄 허니컴 구조를 접착한 하이브리드샌드위치구조로 되어있다. 상용 FEA 코드인 MSC/NASTRAN을 사용하여 주파수 및 시간영역에서 위성의 설계요구조건으로 주어진 진동시험수준에 대한 모드, 응력, 변위, 가속도의 응답을 계산하였다. 이러한 해석결과를 바탕으로 발사 시 야기되는 진동으로 인한 파괴, 안전율 및 설계 타당성을 검토하였다. 이 연구결과들은 실제 위성구조설계 신뢰성 실험에 있어서 검증 및 비교의 자료로 사용될 수 있고, 위성개발의 중요한 자료로 활용된다.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.384-392
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• 2017

인장과 압축하중 모두를 효과적으로 지지할 수 있는 새로운 샌드위치 체결부 구조의 설계를 위해, 체결부 형상이 다른 3가지 샌드위치 판넬에 대한 인장 및 압축 시험을 수행하였다. 샌드위치 판넬의 코어는 주로 알루미늄 플렉스 허니콤이지만, 타 구조물과의 체결을 위해 두께가 얇아지면서 단순 적층판으로 변하는 램프 영역에서는 PMI 폼 코어를 사용하였고, 면재에는 탄소섬유 복합재를 사용하였다. 형상 1에서는 복합재 플랜지와 샌드위치 구조가 일체형으로 연결된다. 형상 2와 3에서는 별도로 제작된 알루미늄 플랜지가 복합재 적층판에 하이록핀과 접착제로 체결된다. 시험 결과 형상 1, 2, 3의 평균 압축파손하중은 각각 295 kN, 226 kN, 291 kN으로 나타났고, 평균 인장파손하중은 각각 47.3(층간분리), 83.7 kN(볼트파손), 291 kN(치구손상)으로 나타났다. 압축 파손하중만을 고려할 경우 플랜지와 샌드위치 판넬을 복합재 일체형으로 제작한 형상 1과 3이 우수한 특성을 보였다. 그러나 형상 1의 경우 인장하중을 받을 때 낮은 하중에서 플랜지 모서리 부분에서 층간분리가 발생하였다. 따라서 인장과 압축하중을 동시에 효과적으로 지지할 수 있는 구조는 모서리에서 층간분리의 위험이 없게 별도의 알루미늄 플랜지를 사용하여 볼트로 체결한 형상 3임을 확인하였다.