• Steel and Composite Structures
• /
• 제51권1호
• /
• pp.53-61
• /
• 2024

Aluminum foams sandwich panel (AFSP) has been used in engineering field, where cyclic loading is used in most of the applications. In this paper, the fatigue life of AFSP prepared by the bonding method was investigated through a three-point bending test. The mathematical statistics method was used to analyze the influence of different plate thicknesses and core densities on the bending fatigue life. The macroscopic fatigue failure modes and damage mechanisms were observed by scanning electron microscopy (SEM). The results indicate that panel thickness and core layer density have a significant influence on the bending fatigue life of AFSP and their dispersion. The damage mechanism of fatigue failure to cells in aluminum foam is that the initial fatigue crack begins the cell wall, the thinnest position of the cell wall or the intersection of the cell wall and the cell ridge, where stress concentrations are more likely to occur. The fatigue failure of aluminum foam core usually starts from the semi-closed unit of the lower layer, and the fatigue crack propagates layer by layer along the direction of the maximum shear stress. The results can provide a reference for the practical engineering design and application of AFSP.

• Composites Research
• /
• 제24권6호
• /
• pp.56-63
• /
• 2011

본 연구에서는 화석에너지 고갈과 환경문제로 인해 새로운 신재생에너지로 주목 받고 있는 태양전지를 대표적인 경량재료인 복합재료에 적용하기 위해 적절한 태양전지 접착 방법에 대한 연구를 진행하였다. 사용된 태양전지는 후면전극 태양전지로 에너지변환 실험실 효율이 약 24.2%인 태양전지를 사용하였다. 하지만, 실리콘계열 태양전지는 재료의 특성상 깨지기 쉽기 때문에 일반적으로 사용되고 있는 동시경화 접착법 대신 접착제를 이용한 이차 접착법을 사용하였다. 접착재료는 태양전지의 충진재 및 접착제로 사용되고 있는 EVA film 과 프리프레그의 수지인 Resin film, 그리고 탄성 접착제를 이용하여 실험을 진행 하였으며, 태양전지가 접착된 복합재료 시험편에 기계적 하중을 부가하여 접착제 종류별 태양전지의 성능변화를 측정하였다. 또한, 기계적 하중 하에서 실시간으로 태양전지의 성능을 평가할 수 있는 측정장치를 설계하여 접착재료별 파단 시점과 특성을 비교 평가 하였다. 파단면분석을 통해 태양전지 효율 감소원인을 분석하여 고찰하였다. 실험결과 태양전지의 접착방법에 따라서 태양전지의 효율이 크게 영향을 받는다는 것을 파악하였다. 또한, 탄성접착제를 사용한 접착 방법이 가장 높은 태양전지 효율 성능을 보여주고 있음을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.77-85
• /
• 2014

헬리컬 파일(helical pile)은 회전 관입기로 시공이 가능하므로 비교적 소형의 장비로 말뚝 시공이 가능한 장점이 있어, 최근 다양한 현장에서 그 사용이 증가하고 있다. 그러나 헬리컬 파일의 지지력을 평가하기 위한 현장 정재하시험은 시험하중만큼의 사하중, 반력 말뚝, 반력 앵커 등이 필요하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 헬리컬 파일에 상대적으로 재하장치가 간단하고 시험이 간편한 양방향 재하시험을 적용하였으며, 양방향 재하시험 결과와 정재하시험 결과를 비교하였다. 양방향 재하시험은 헬리컬 파일의 중공형 중심축(shaft)에 중심축의 직경과 일치하고 중심축 내부 공간으로 유압재하용 호스가 나올 수 있도록 특수하게 제작된 유압식 셀(cell)을 나선형 원판(helix plate)사이에 삽입한 후, 유압 셀(cell)에 가압하여 지지력을 측정하는 방식으로 수행되었다. 양방향 재하시험은 유압식 셀을 최하단 나선형 원판 상부에 삽입한 경우와 최상단 나선형 원판 상부에 삽입한 두 가지 케이스로 시험을 진행하였으며, 각각의 방법이 선단지지력과 주면마찰력을 측정할 수 있도록 말뚝 두부의 변형을 제한하였다. 시험은 89mm, 114mm의 중심축에 450mm, 350mm, 200mm의 나선형 원판을 부착하여 제작한 헬리컬 파일로 수행되었으며, 시험 결과 정재하시험으로 산정한 지지력과 양방향 재하시험으로 산정한 지지력이 유사함을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권8호
• /
• pp.137-147
• /
• 2007

부산 신항과 평택항 인근 지역의 해성 퇴적 점토 시료(직경과 높이 : 각각 5.0cm, 10.0cm)를 대상으로 삼축 셀에서 등방 압밀(순간하중 재하) 및 Ko 압밀(점증하중 재하)시험을 수행하였다. 시료의 압밀진행정도를 평가하기 위해 시험과정에서 측정된 축 압축 및 체적변형률을 이용하여 두 방법으로 회귀분석을 수행하였으며 또한, 등방 및 Ko 압밀 시험 결과를 근사 해석하기 위해 연직과 방사방향 압밀 지배방정식을 음적 유한 차분 기법으로 수치해석 하였다. 시험결과에 대한 회귀분석 결과와 수치해석 결과를 토대로 두 지역 해성퇴적 점토에 대한 등방 및 Ko 압밀 시험의 1차 압밀 소요시간과 Ko 압밀에 대한 적합한 재하율을 산정하였으며, 그리고 직경 3.5cm, 높이 7.0cm 시료에 대해서는 수치해석을 통해서 이러한 평가를 수행하였다. 또한, 시료의 압밀시험결과와 수치해석 결과를 비교하여 연직과 방사방향 압밀계수의 근사적인 관계도 제시하였다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제6권5호
• /
• pp.383-388
• /
• 2012

본 연구에서는 로딩셀기구를 이용하여 어깨관절의 아래, 앞, 뒤쪽 방향으로 칼텐본-에비엔즈컨셉 미끄러뜨림 치료등급 II와 III 적용 시 남녀, 미끄러뜨림 방향 그리고 미끄러뜨림 등급에 따라 적용되는 힘의 크기를 비교해보고자 하였다. 남녀에 따른 부하량 차이를 비교한 결과 아래쪽미끄러뜨림 II/III등급(Caudal Grade II/III), 앞쪽미끄러뜨림 II/III등급(Ventral Grade II/III), 뒤쪽미끄러뜨림 II/III등급(Dorsal Grade II/III) 모두 여자에 비해 남자의 부하량이 유의하게 높았다(p<.05). 치료방향에 따른 부하량 차이를 비교한 결과 등급II(Grade II)와 등급III(Grade III) 모두에서 아래쪽(Caudal)에 비해 앞쪽(Ventral)과 뒤쪽(Dorsal)에서 부하량이 유의하게 높았다(p<.05). 치료등급에 따른 부하량 차이를 비교한 결과 아래쪽(Caudal), 앞쪽(Ventral) 그리고 뒤쪽(Dorsal) 모두에서 등급II(Grade II)에 비해 등급 III(Grade III)에서 부하량이 유의하게 높게 나타났다(p<.05). 위 결과로부터 위팔어깨관절(glenohumeral joint)의 아래, 앞, 뒤 방향에 대한 미끄러뜨림(gliding) II/III 적용 시 같은 등급에서 적용되는 힘의 크기가 방향과 성별에 따라 다름을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1153-1158
• /
• 2011

Roll-to-roll process is an emerging mass production method for printed and flexible electronics such as touch screen panel, RFID tag, thin film solar cell, and flexible display due to its high throughput. High precision in printing and coating is required to apply functional materials onto substrate. For such reason, every part of the roll-to-roll equipment needs to be precisely fabricated and to retain its precision under regular operation. In this article, the precision of cantilever type idler roller and a novel method to mitigate its deflection under web tension loading are discussed and the method is verified using both the numerical and the experimental works. The proposed method improves the structural rigidity of cantilever type roller whose advantages, such as low capital cost and high web path configurability, are maintained.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제29권5호
• /
• pp.669-680
• /
• 2018

The rapidly decreasing natural resources and the global variation of the climate push us to find intelligent and efficient structural systems to provide more people with fewer resources. This paper proposed a kinematic cable-strut system to realize sustainable structures in responding to changing environmental conditions. At first, the concept of the kinematic system based on crystal-cell pyramid (CP) cable-strut unit was given. Then the deployment of the structure was studied experimentally. After that, the static behaviors in the fully deployed state under the symmetric and asymmetric load cases were investigated. Moreover, the effects of thermal loading and the initial prestress distribution were also discussed. Comparative studies between the proposed structure and other deployable cable-strut system under three times of design load cases were carried out. Finally, the robustness of the system was studied by removal of one passive cable at one time.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.14-20
• /
• 2018

전기자동차는 가솔린 자동차와는 달리 배출가스가 없어 친환경 차량을 대표하지만, 장착된 축전지에 충전된 전기로 구동되기 때문에, 1회 충전으로 갈 수 있는 거리가 전지의 에너지 밀도에 의해 좌우된다. 따라서 높은 에너지 밀도를 갖는 리튬이온 전지가 전기자동차용 전지로 유력한 후보이다. 리튬이온 전지의 효율을 지배하는 중요한 구성품은 전극이므로 전극 제조공정은 리튬이온 전지 전체 생산 공정에서 중요한 역할을 한다. 특히 전극의 제조 공정 중 코팅 공정은 성능에 큰 영향을 미치는 매우 중요한 공정이다. 본 논문에서는 전극 제조에서 코팅 공법의 효율성 및 생산성 증대를 위한 혁신적인 공정을 제안하고, 장비 설계 방법 및 개발 결과에 대하여 기술하였다. 구체적으로, 극판 핵심 코팅 품질 25% Upgrade 기술, 제품 고출력/고용량화 에 따른 조립 마진 감소 대응 가능 기술, 그리고 제품 용량 품질 및 조립 공정 수율 향상 기술들에 대한 설계 절차 및 개발방법을 제시하였다. 결과로 리튬이온 배터리의 셀의 제품 수명 개선 효과를 확보 하였다. 기존의 코팅 공정과 비교할 때 양극 용량 유지 위해 Target Loading Level 유지, 산포를 향상시켰다(${\pm}0.4{\rightarrow}{\pm}0.3mg/cm^2r$감소).

• 한국항해항만학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.43-50
• /
• 2016

세계 주요 항만간 물류중심 기지화 경쟁이 격화되고 있는 가운데 세계 물류중심지로 선점 또는 우위를 차지하기 위하여 타 항만보다 유리한 물류 장비의 첨단화와 자동화 시스템을 이용한 선진 항만을 구축하는데 있다. 물류 장비와 자동화 시스템을 연결 시키는 방법은 기존 컨테이너터미널에서는 컨테이너가 이동 할 때 정보 교환을 802.11 무선 규격 망을 구성하여 무지향성, 지향성 안테나를 이용하게 되는데 컨테이너 적재 높이가 높은 경우 사각지역이 발생하며, 주파수 CH(Channel)이 한정되어 있어 타 터미널 혹은 인접 지역에서 주파수 CH을 사용할 경우에 중첩문제가 발생하여 컨테이너터미널 자동화 장비 운영에 막대한 영향을 미치고 있다. 이 논문에서는 L사에서 제공한 LTE(Long Term Evolution)망을 구성하여 컨테이너터미널의 자동화 장비 운영 데이터를 L사 LTE 기지국에 구성된 LBO(Local Breakout)망을 이용하여 외부망이 아닌 직접 컨테이너터미널의 운영서버로 연결하는 네트워크 망을 구성하였다. 이를 이용하여 컨테이너터미널에서 야드 자동화 장비들이 사각지역과 중첩문제가 발생 하지 않고 끊김 없이 데이터를 효율적으로 처리하는 방안을 제시하였다. 또한, 실제 컨테이너터미널의 기존 무선랜 AP(Access Point) 구성과 신규 LTE 구성을 제시하고 실제 야드 자동화 장비에 적용하여 기존 네트워크 트래픽과 신규 LTE 구성, 네트워크 트래픽을 비교 분석 제시하였다. 무선네트워크 LTE 도입은 컨테이너터미널의 자동화 장비의 사각지역, 주파수 CH 한정과 중첩을 없애 터미널 운영을 효율적으로 관리가 가능하게 되어 업무효율성 제고 및 지속적인 서비스 질의 향상을 위한 필수불가결한 요소가 될 수가 있다.

• 공업화학
• /
• 제33권4호
• /
• pp.444-450
• /
• 2022

본 연구에서는 다중 코팅 폴리에스터(PET) 섬유 여재의 항바이러스 소재 응용 가능성을 고찰하기 위해 금속산화물, 키토산, 및 구리이온의 첨착 조건에 따른 PET의 항균 및 항바이러스 성능을 평가하였다. 항균 물질이 단독으로 코팅된 PET 대비 다중 코팅 PET의 경우 첨착량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 배양 후 박테리아가 육안상으로 검출되지 않는데(< 10 CFU/mL) 필요한 균 접촉시간을 단축할 수 있음을 확인하였다. 금속산화물은 촉매반응에 의해 라디칼 등의 산소 활성종을 생성하며, 구리이온은 접촉 살균 효과를 가지면서 산소 활성종에 의한 박테리아와 바이러스의 손상에 기여한다. 키토산은 구리이온의 배위결합을 통한 고정화뿐만 아니라 아민기에 의한 살균 효과로 코팅 PET의 항균 성능 향상 효과를 보였다. 다중 코팅 PET는 대장균과 황색포도상구균에 대한 항균 효과 외에 인플루엔자 A (H1N1)와 SARS-CoV-2에 대해 99.9% 이상의 항바이러스 효과가 있음을 확인하였다. 대면적 roll-to-roll 공정을 통해서도 다중 코팅 PET 섬유 여재의 제조가 가능하고 높은 항바이러스 성능이 유지됨을 보였으며, 이는 공기정화용 필터, 마스크, 및 개인 보호용구과 같은 항바이러스 직물 소재로서 관련 산업에 응용될 수 있음을 시사한다.