• 자원환경지질
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• 제39권4호
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• pp.403-416
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• 2006

자력탐사는 신속, 간편, 저렴한 물리탐사법으로서 자원 탐사, 지질구조 조사, 토목, 환경 문제 등 다양한 분야에 효과적으로 적용된다. 특히, 항공 탐사는 유용 지하자원의 부존 및 개발에 대한 잠재력 평가 뿐 아니라 국토 전반에 대한 지질 특성 평가를 통하여 국토의 효율적인 활용 계획의 수립과 지질 재해의 예측 등 국가의 기본적인 지구과학 정보를 제공한다. 자력탐사는 가장 역사가 오래된 물리탐사법으로서, 우리나라에도 비교적 일찍 도입되었다. 일본 강점기에도 지구자기장을 관측하였고 광상조사와 온천조사에 이용하였다는 기록이 있다. 해방과 한국전쟁의 혼란이 끝난 1950년대 중반부터 산업화를 위한 지하자원의 개발이 요구됨에 따라 우라늄, 철광을 비롯한 금속 광물자원, 석탄 그리고 지하수 등을 대상으로 자력탐사가 활발하게 수행되었는데, $1958{\sim}1959$년의 Apache 항공 자력탐사와 그 결과 확인된 이상대에 대한 육상 확인 자력탐사들을 대표적인 사례로 들 수 있다. 1970, 80년대는 물리탐사 전문 인력이 많이 배출되었고, 탐사 장비가 현대화되었으며, 컴퓨터가 활용됨으로써 탐사, 자료처리 및 해석 기술이 비약적으로 발전하였다. 1981년 한국동력자원연구소에서는 전국토에 대한 광역적인 자력 이상 분포를 파악하여 지질 구조를 규명하고 광상 부존의 잠재력을 평가하기 위한 항공 자력탐사 프로젝트를 수행하였는데, 이것은 이 시기에는 이러한 대형 프로젝트를 수행할 만한 기술, 인력 그리고 연구비 등을 가지고 있었다는 것을 보여준다. 그러나 1980년대 중반부터 시작된 광업의 쇠퇴는 자력탐사를 비롯한 물리탐사의 관심이 전통적인 광물, 에너지 자원에서 새로운 지하자원으로 대두한 지하수, 지열 등으로 옮겨갔으며, 물리탐사의 본질인 지질 구조 조사 연구가 활발해졌다. 또한 1990년대 이후 등장한 토목, 환경 물리탐사라는 새로운 대상에 대한 관심이 높아지면서 자력탐사도 부지평가, 지반조사 지하 매장물 환경오염 등의 문제에 다양한 방법으로 접근하고 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.906-910
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• 2010

This paper describes the design and analysis of vibration driven cylindric electromagnetic energy harvester. The proposed harvester consists with spring, coil and rear earth magnet. The design utilizes an electromagnetic transducer and its operating principle is based on the relative movement of a magnet pole with respect to a coil. In order to optimal design and analysis, ANSYS FEA (Finite Elements Analysis) and Matlab model were used to predict the magnetic filed density with vibration and the generated maximum output power with load resistance. The system was designed for 6 Hz of natural frequency and spring constant was 39.48 N/m between 2 mm and 6 mm of displacement in moving magnet. When moving magnet of system was oscillated, each model was obtained that induced voltage in the coil was generated 2.275 Vpp, 2.334 Vpp and 2.384 Vpp, respectively. Then maximum output powers of system at load resistance ($1303{\Omega}$) were generated $124.2{\sim}132.2\;{\mu}W$ during magnets input displacement of 3 mm and 6 Hz periodic oscillation.

• Wind and Structures
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• 제25권2호
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• pp.131-156
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• 2017

This paper deals with the dynamic stability of embedded functionally graded (FG)-carbon nanotubes (CNTs)-reinforced micro cylindrical shells. The structure is subjected to harmonic non-uniform temperature distribution and 2D magnetic field. The CNT reinforcement is either uniformly distributed or FG along the thickness direction where the effective properties of nano-composite structure are estimated through Mixture low. The viscoelastic properties of structure are captured based on the Kelvin-Voigt theory. The surrounding viscoelastic medium is considered nonhomogeneous with the spring, orthotropic shear and damper constants. The material properties of cylindrical shell and the viscoelastic medium constants are assumed temperature-dependent. The first order shear deformation theory (FSDT) or Mindlin theory in conjunction with Hamilton's principle is utilized for deriving the motion equations where the size effects are considered based on Eringen's nonlocal theory. Based on differential quadrature (DQ) and Bolotin methods, the dynamic instability region (DIR) of structure is obtained for different boundary conditions. The effects of different parameters such as volume percent and distribution type of CNTs, mode number, viscoelastic medium type, temperature, boundary conditions, magnetic field, nonlocal parameter and structural damping constant are shown on the DIR of system. Numerical results indicate that the FGX distribution of CNTs is better than other considered cases. In addition, considering structural damping of system reduces the resonance frequency.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.481-486
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• 2012

본 논문에서는 대변위 구동이 가능한 구동기의 설계를 위해 기존의 전자기력 구동기에 비해 낮은 스프링 상수를 갖는 굴곡형 스프링을 적용하고, 변위가 발생하는 방향으로만 로렌츠힘이 생기도록 굴곡형 스프링의 일부분만 자기장에 노출시키는 구동기를 제안한다. 굴곡형 스프링의 양쪽 부재가 자기장에 노출된 구조(prototype F)와 굴곡형 스프링의 한쪽 부재만을 자기장에 노출시킨 구조(prototype P)를 설계하고, 제작하여 실험한 결과 prototype P 가 굴곡형 스프링의 양쪽 부재를 자기장에 노출시킨 prototype F의 구동성능에 비해 $16.9{\pm}1.2%$의 진폭 증가를 보임을 실험적으로 검증하였다. 제안된 구동기는 제한된 면적 내에서 작은 전류(<50mA)와 작은 자기장(<0.3T)으로 대변위 구동을 가능케 하여 광 스위치 또는 광 단속기 등에 응용이 가능하다.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권2호
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• pp.141-155
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• 2017

This paper presents an investigation into the magneto-thermo-mechanical vibration and damping of a viscoelastic functionally graded-carbon nanotubes (FG-CNTs)-reinforced curved microbeam based on Timoshenko beam and strain gradient theories. The structure is surrounded by a viscoelastic medium which is simulated with spring, damper and shear elements. The effective temperature-dependent material properties of the CNTs-reinforced composite beam are obtained using the extended rule of mixture. The structure is assumed to be subjected to a longitudinal magnetic field. The governing equations of motion are derived using Hamilton's principle and solved by employing differential quadrature method (DQM). The effect of various parameter like volume percent and distribution type of CNTs, temperature change, magnetic field, boundary conditions, material length scale parameter, central angle, viscoelastic medium and structural damping on the vibration and damping behaviors of the nanocomposite curved microbeam is examined. The results show that with increasing volume percent of CNTs and considering magnetic field, material length scale parameter and viscoelastic medium, the frequency of the system increases and critically damped situation occurs at higher values of damper constant. In addition, the structure with FGX distribution type of CNTs has the highest stiffness. It is also observed that increasing temperature, structural damping and central angle of curved microbeam decreases the frequency of the system.

• 한국자기학회지
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• 제11권5호
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• pp.232-238
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• 2001

Nano결정립 N $d_2$F $e_{14}$B+F $e_3$B 복합상 자성 압분체의 탈자화 현상을 자기특성 변화 및 $\delta$M측정에 의해 분석하였다. 초기 조성 N $d_4$F $e_{73.5}$ $Co_3$H $f_{0.5}$G $a_{0.5}$ $B_{18.5}$의 최대자기에너지적은 리본상태에서 14 MGOe, 분말 압분체에서 6.5 MGOe로 크게 감소하였다. 이러한 현상은 복합상의 리본상태에서 존재하는 교환상호작용력이 분말 압분체에서는 나타나지 않고, 정자장 작용에 의한 탈자화로 인해 잔류자속밀도가 크게 감소한 결과이다. 이는 급냉리본(bulk) 보다 압분체상태에서 정자장 상호작용력이 교환상호작용력보다 더 크게 작용하는 결과로 해석된다. 또한, 자성체 리본을 분쇄하는 과정에서 발생한 응력도 자기특성을 감소시키는 요소임을 확인하였다.하였다.하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제23권6호
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• pp.691-714
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• 2017

Rotating fluid induced vibration and instability of embedded piezoelectric nano-composite separators subjected to magnetic and electric fields is the main contribution of present work. The separator is modeled with cylindrical shell element and the structural damping effects are considered by Kelvin-Voigt model. Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are used as reinforcement and effective material properties are obtained by mixture rule. The perturbation velocity potential in conjunction with the linearized Bernoulli formula is used for describing the rotating fluid motion. The orthotropic surrounding elastic medium is considered by spring, damper and shear constants. The governing equations are derived on the bases of classical shell theory (CST), first order shear deformation theory (FSDT) and sinusoidal shear deformation theory (SSDT). The nonlinear frequency and critical angular fluid velocity are calculated by differential quadrature method (DQM). The detailed parametric study is conducted, focusing on the combined effects of the external voltage, magnetic field, visco-Pasternak foundation, structural damping and volume percent of SWCNTs on the stability of structure. The numerical results are validated with other published works as well as comparing results obtained by three theories. Numerical results indicate that with increasing volume fraction of SWCNTs, the frequency and critical angular fluid velocity are increased.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권5호
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• pp.579-590
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• 2018

Size-dependent free vibration responses and magneto-electro-elastic bending results of a three layers piezomagnetic curved beam rest on Pasternak's foundation are presented in this paper. The governing equations of motion are derived based on first-order shear deformation theory and nonlocal piezo-elasticity theory. The curved beam is containing a nanocore and two piezomagnetic face-sheets. The piezomagnetic layers are imposed to applied electric and magnetic potentials and transverse uniform loadings. The analytical results are presented for simply-supported curved beam to study influence of some parameters on vibration and bending results. The important parameters are spring and shear parameters of foundation, applied electric and magnetic potentials, nonlocal parameter and radius of curvature of curved beam. It is concluded that the increase in radius of curvature tends to an increase in the stiffness of curved beam and consequently natural frequencies increase and bending results decrease. In addition, it is concluded that with increase of nonlocal parameter of curved beam, the stiffness of structure is decreased that leads to decrease of natural frequency and increase of bending results.

• 한국분무공학회지
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• 제28권4호
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• pp.169-175
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• 2023

Multi-injection scheme is being applied to GDI combustion to reduce PM and PN emission to meet the EU7 regulation. However, very short injection duration encounters the ballistic injection region, which injection quantity does not increase linearly with injection duration when applying multi-injection. In this study, numerical studies were conducted to reveal the cause of ballistic injection and the effect of design parameters on ballistic region using 1-D simulation, AMESim. Injection rate and injection quantity were compared with experiment to validate the established model, which showed the accuracy with 10% error. The model revealed that the tendency of ballistic region coincides with the needle motion behavior, which means that parameters at the upper part of needle such as electro-magnetic force, needle spring force and needle friction force have dominant effect on ballistic injection. To figure out the effect of electro-magnetic and needle friction force on ballistic, those parameters were varied to plus and minus 10% with model. The result showed that those parameters clearly changed the ballistic region characteristics, however, the impact became insignificant for outside of ballistic region, which means that the ballistic injection is mainly influenced by initial motion of injector needle.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권4호
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• pp.223-229
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• 2016

이 연구에서는 고무 스프링과 자력마찰을 조합한 스마트 댐퍼의 동적 실험을 수행하여 스마트 댐퍼의 깃발모양 (flag-shaped) 거동을 확인하고자 하였다. 스마트 댐퍼 동적실험을 수행하기 위하여, 네오디뮴 (NdFeB) 자석을 사용하였으며 $50mm{\times}50mm{\times}25mm$ ($B{\times}L{\times}H$)의 크기를 사용하였다. 또한 폴리우레탄 고무를 사용하였으며 길이 80mm 외경 80mm 내경 20mm의 크기의 원주형 고무스프링을 사용하였다. 동적 실험에서 자석의 개수와 진동수를 제어하여 수행하였으며, 자석의 개수는 0, 4, 8, 12개의 순서로 증가하였으며, 이는 자력 마찰력이 증가함을 의미하였다. 진동수는 0.1부터 2.0Hz까지 증가시키면서 진행하였다. 실험의 진행은 고무 스프링이 장착되지 않은 자력마찰 댐퍼의 자력 마찰력 평가 실험, 고무 스프링의 기압축량 평가 실험 및 최종적으로 자력 마찰력과 기압축 고무스프링이 합성된 스마트 댐퍼의 동적 실험 순서로 진행하였다. 실험 결과를 통하여 스마트 댐퍼의 깃발모양 거동을 평가하고 에너지 소산능력, 감쇠비를 평가하여 스마트 댐퍼로서의 성능을 확인하였다.