• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제3권3호
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• pp.477-485
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• 2005

This paper is concerned with the development of a micro tensile testing machine for optically functional materials such as single or poly crystalline silicon and nickel film. This micro tensile tester has been developed for testing various types of materials and dimensions. PZT type actuation is utilized for precise displacement control. The specifications of the PZT actuated micro tensile testers developed are as follows: the volumetric size of the tester is desktop type of 710mm' 200mm' 270mm; the maximum load capacity and the load resolution in this system are IKgf and 0.0152mgf respectively and; the full stroke and the stoke resolution of the PZT actuator are $1000{\mu}m$ and 10nm respectively. Special automatic specimen installing and setting equipment is applied in order to prevent unexpected deformation and misalignment of specimens during handling of specimens for testing. Nonlinearity of the PZT actuator is compensated to linear control input by an inverse compensation method that is proposed in this paper. The strain data is obtained by ISDG method that uses the laser interference phenomenon. To test the reliance of this micro tensile testing machine, a $200{\mu}m$ thickness nickel thin film and SCS (Single Crystalline Silicon) material that is made with the MEMS fabrication process are used.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.667-674
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• 2011

이 연구는 교량의 생애 동안의 온도 변화와 콘크리트의 시간 의존 영향을 고려하여 PSC 거더 일체식 교량의 해석 방법과 교대의 변위를 예측하는 모델 개발에 관한 것이다. 비선형 수치 해석 모델은 지반-구조물의 상호작용을 고려하며, 재료의 비선형 또한 고려되었다. 개발된 수치 해석 모델을 이용하여 총 243가지의 경우에 대하여 변수 연구를 하였다. 고려된 변수는 (1) 열팽창 계수, (2) 교량 길이, (3) 뒤채움재의 높이, (4) 뒤채움재의 강성, 그리고 (5) 말뚝-지반 강성이다. 변수 연구의 결과는 열팽창 계수, 교량 길이, 말뚝-지반의 강성이 지배적인 영향을 나타내는 것으로 드러났다. 또한, 교량의 길이는 교대의 윗부분의 변위에 지배적인 영향을 미치며 자유팽창 수축과 유사하였다. 하부의 변위에는 다른 변수들의 영향으로 추정이 쉽지 않았다. 개발된 교대의 변위 추정 모델은 기본 설계시에 사용될 수 있을 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.461-470
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• 2009

기둥은 축하중과 지진하중에 저항하는 주부재로서 구조물에서 가장 중요한 부재중의 하나이다. 이러한 기둥은 화재 시 고온에 의해 그 성능이 저하되어 전체 구조물계에 심각한 균열을 초래할 수 있으며, 구조물의 붕괴로도 이어질 수 있다. 본 연구에서는 새로운 형식의 기둥인 내부구속 중공 콘크리트 충전강관 기둥 (ICH CFT column; Internally Confined Hollow Concrete Filled Tube column)의 내화 성능이 연구되어져 있지 않기 때문에 건축물에 적용을 하여 기준에 맞는 기둥을 만들기 위해서는 내화 성능 평가가 필요하다. 본 기둥은 콘크리트 충전 강관 기둥 (CFT column; Concrete Filled Tube column)과 같이 외부 강관에 의해 콘크리트가 구속되어 기둥의 성능을 발휘하므로, 외부 강관의 항복 여부가 전체 기둥의 강도를 결정하게 될 것이다. 그래서 본 연구에서는 화재에 의한 기둥의 온도 변화에 따른 ICH CFT 기둥의 강도를 콘크리트의 구속효과와 재료비선형성을 고려하여 해석을 수행하였고, 또한 기둥의 중공비, 외부강관의 두께, 콘크리트의 강도를 매개 변수로 선정하여 기둥의 내화 성능을 평가하였으며, 해석에는 범용 프로그램과 전용 프로그램을 병행하여 사용하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.132-132
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• 2003

Second-order nonlinear optical(NLO) materials have been extensively studied for applications in photonic devices, such as frequency doubling and electro-optical(EO) modulation, because of their large optical nonlinearity, excellent processibility, low dielectric constant, and high laser damage thresholds. The poling behaviour of NLO chromophore in organic/inorganic matrixes showed the randomization of poled NLO chromophore in the absence of poling Held. The liquid crystal molecules in a droplet showed a long-range orientational order along a director. Therefore, liquid crystal effects on poling behaviour of NLO chromophore dispersed in organically modified inorganic sol-gel materials were investigated. Using sol-gel process for the development of NLO material has received increasing attention, Organically modifked inorganic NLO sol-Eel materials are obtained via incorporation of the organic NLO active chromophore into an alkoxysilane based inorganic network. One of the most important thing in this works was that tetraethoxysilane(TEOS) and methyltrimathoxysilane(HTMS) were used as precursor followed by hydrolysis and condensation without using any acidic catalyst during the process. The NLO chromophores in the liquid crystal nanodomains were well mixed with I/O hybrid matrix, deposited on transparent ITO-coated glasses. The poling behaviour of liquid crystal effects of NLO chromophore dispersed in I/O hybrid matrix were investigated by UV-vis spectroscopy. Size distribution and morphology of the NLO chromophores doped in the liquid crystal nanodomains dispersed in I/O hybrid matrix were investigated by SEM.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.465-475
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• 2010

곡선교량시스템에서 거더는 편심하중이 없어도 교량이 가지는 곡률 자체로 인하여 휨 및 비틀림 거동을 하게 된다. 휨과 비틀림을 동시에 받는 강/콘크리트 합성 박스거더는 St. Venant 비틀림에 의해 콘크리트 바닥판에 발생하는 사인장 응력에 의해 그 극한강도가 제한된다. 합성 박스거더의 극한강도를 얻기 위하여 유한요소해석 패키지 프로그램 ABAQUS을 이용하여 재료 및 기하 비선형성뿐 아니라 콘크리트 균열후 거동 등이 고려된 비선형해석을 수행하였다. 또한 구조해석 이론에 근거한 해석적 방법론으로 합성 박스거더의 휨과 비틀림에 대한 극한강도 상호 작용이 고려된 수식을 유도하여 수치해석 결과와 비교하였다. 휨 거동에 의해 정모멘트 구간 박스거더 상부에 발생하는 종방향 압축응력은 바닥판 콘크리트의 전단강도를 일정부분 향상시켜 결과적으로 전체 박스거더의 비틀림강도가 향상되는 효과가 확인되었다. 유한요소해석 및 구조해석 이론 전개의 결과에 근거하여 강합성 박스거더의 극한강도 상호작용을 예측하는 간편한 형태의 수식이 제안되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권5호
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• pp.1-10
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• 2015

FeS, as a natural reduced iron mineral, has been recognized to be a viable reactive material for As(III) sequestration in natural and engineered systems. In this study, FeS-coated sand packed columns were tested to evaluate the As(III) removal capacities under anaerobic conditions at pH 5, 7 and 9. The column obtained As(III) removal capacity was then compared with the capacity result obtained from batch reactors. In the comparison, two different approaches were used. The first approach was used the total As(III) removal capacity which method was proved to be useful for interpreting pH 5 system. The second approach was used to consider sorption non-linearity and proved to be useful for interpreting the pH 9. The results demonstrated that a mechanistic understanding of the different removal processes at different pH conditions is important to interpret the column experimental results. At pH 5, where the precipitation of arsenic sulfide plays the major role in the removal of arsenic, the column shows a greater removal efficiency than the batch system due to the continuous dissolution of sulfide and precipitation of arsenic sulfide. At pH 9, where adsorption mainly governs the arsenic removal, the sorption nonlinearity should be considered in the estimation of the column capacity. This study highlighted the importance of understanding reaction mechanism to predict column performance using batch-obtained experimental results.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권3호
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• pp.778-791
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• 2005

A novel pneumatic artificial muscle actuator (PAM actuator), which has achieved increased popularity to provide the advantages such as high strength and high power/weight ratio, low cost, compactness, ease of maintenance, cleanliness, readily available and cheap power source, inherent safety and mobility assistance to humans performing tasks, has been regarded during the recent decades as an interesting alternative to hydraulic and electric actuators. However, some limitations still exist, such as the air compressibility and the lack of damping ability of the actuator bring the dynamic delay of the pressure response and cause the oscillatory motion. Then it is not easy to realize the performance of transient response of pneumatic artificial muscle manipulator (PAM manipulator) due to the changes in the external inertia load with high speed. In order to realize satisfactory control performance, a variable damper-Magneto­Rheological Brake (MRB), is equipped to the joint of the manipulator. Superb mixture of conventional PID controller and a phase plane switching control method brings us a novel controller. This proposed controller is appropriate for a kind of plants with nonlinearity, uncertainties and disturbances. The experiments were carried out in practical PAM manipulator and the effectiveness of the proposed control algorithm was demonstrated through experiments, which had proved that the stability of the manipulator can be improved greatly in a high gain control by using MRB with phase plane switching control method and without regard for the changes of external inertia loads.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.821-827
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• 2010

본 논문은 밀도법을 기반으로 한 자기포화 효과를 고려한 수직자기 기록장치의 위상최적 설계 방법을 제안한다. 자기장 내의 위상최적화 과정에서 자기 저항률의 값은 민감도 해석 결과에 따른 요소의 밀도값 변화에 의거하여 결정된다. B-H 곡선에 따른 자기 저항률의 값은 물성치의 비선형성을 나타낸다. 일반화된 응답 함수의 민감도는 자기장의 비선형 특성을 고려하여 보조 변수법에 의해 표현되고, 설계의 목적 함수는 기록 영역의 자기에너지를 최대화하는 것으로 설정된다. 선형과 비선형의 최적화의 수치 연구의 결과는 비선형의 효과를 나타내고 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.31-40
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• 2002

이 연구는 철근콘크리트 교각의 지진응답을 파악하고 합리적이면서 경제적인 내진설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 정확하고 올바른 지진손상 평가를 위하여 비선형 유한요소해석 프로그램을 사용하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 이에 대한 콘크리트의 균열모델로서는 분산균열모델을 사용하였다. 두께가 서로 다른 부재간의 접합부에서 단면강성이 급변하기 때문에 생기는 국소적인 불연속변형을 고려하기 위한 경계면요소를 도입하였다. 또한, 같은 변위진폭에 있어서의 하중재하 회수에 의한 효과를 고려하였다. 연계논문에서는 철근콘크리트 교각의 지진손상 평가를 위해 제안한 해석기법을 신뢰성 있는 연구자의 실험결과와 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권5호
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• pp.493-500
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• 2001

기존의 누설자속 탐상용 pig를 이용한 가스배관 검사시 축 방향 길함의 검출은 매우 어렵다. 본 논문에서는 원주 방향의 전류와 축 방향 응력부식균열(SCC)의 상호작용을 이용한 새로운 기술을 소개한다. 이 방법의 타당성은 유한요소법을 통하여 연구하였는데, 이러한 상호작용의 유한요소 해석은 재료의 비선형성, 무체적성 균열의 작은 크기, 속도 효과를 고려한 시간 단계별 계산등으로 인한 컴퓨터성능 제한으로 매우 어렵다. 이 논문에서는 이 문제점을 해결하기 위해 교란방법(perturbation method)을 이용한 새로운 방법을 제시하였다. 전체 해석과정은 순차적으로 수행할 수 있는 4개의 간단한 과정들로 나누어 수행하였다. 모델링 결과는 이 방법이 하나의 SCC 또는 여러 개가 존재하는 SCC 군을 효과적으로 검출 할 수 있음을 보여 주었다.