• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권4호
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• pp.132-158
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• 2023

공주 청량사지 오층 및 칠층석탑은 계룡산 삼불봉 아래에 있으며, 고려 중기에 창건한 것으로 알려진 탑으로 한 시대에 두 유형의 백제계 석탑이 공존하는 쌍탑으로서 역사적 및 학술적 가치를 인정받고 있다. 두 탑은 1944년 도굴로 칠층석탑이 전도되고 그 영향으로 오층석탑에 기울어짐이 발생하였다. 1961년에 석탑을 복원하였으나 구조적 불안정성은 지속적으로 제기되었다. 따라서 이 연구에서는 2021년 5월부터 2022년 3월까지 계측자료를 축적하고 계절적 특성을 검토하여, 동일 기간의 기온변화와 강수량에 따른 석탑의 미세거동을 해석하였다. 이 결과, 모든 계측기에서 일간 기온변화에 따라 미세한 열탄성거동을 반복하였으며, 경사와 변위 모두 미세거동이 나타났다. 경사계에서는 기온변화에 따라 석재의 표면과 내부에 포함된 수분이 팽축을 반복하며 미세한 움직임을 보였고, 변위계에서도 시계열에 따라 기온이 상승하면서 모두 이격거리가 감소하였다. 특히 오층석탑 상부는 북서쪽으로 최대 3.89° 거동하였으며, 칠층석탑은 북동쪽으로 최대 0.078° 기울었다. 최대 변위는 오층석탑과 칠층석탑에서 각각 0.127 및 0.149mm로 기록되었다. 이 값들은 계측 종료시점에 원래 상태로 회귀하는 경향은 있으나 완전히 회복하지 못하여 면밀한 감시가 필요한 상태를 지시하였다. 이 연구를 통해 획득한 결과는 두 석탑의 안정적 보존을 위한 기초자료로 활용될 수 있다. 이를 기반으로 다양한 환경요소를 고려한 거동특성이 분석되어야 하며, 계측시스템의 유지관리를 통한 예방보존이 지속되어야 할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.439-447
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• 2019

본 연구에서는 산사태 축소 모형 장치에 레이저 센서와 진동 센서를 설치하여 강우에 의한 사면 붕괴 시 토사의 미세 변위를 조기에 감지하여 붕괴 위험이 높은 사면에 대한 적절한 대책 마련과 사면 붕괴로 인한 피해를 최소화하기 위한 산사태 발생 시점을 예측하고자 실험을 실시하였다. 또한, 산사태 축소모형 실험을 통해 강우에 의한 토층의 거동 특성 및 간극수압과 수분과 같은 함수비 변화 특성을 분석하였다. 화강암의 풍화토로 인공사면을 조성한 다음 강우 조건을 200mm/hr와 400mm/hr로 달리하여 이에 따른 함수비(수압, 수분) 변화를 측정하고 지표 변위를 분석하기 위해 레이저 센서와 진동 센서를 적용하였으며, 영상분석을 위해 비디오 촬영을 하여 변위 발생시간을 상호 비교 분석하였다. 실험 결과 수분함량은 강우강도가 클수록 한계값 도달시간이 짧게 소요되는 것으로 나타났으며, 간극수압은 강우강도가 클수록 간극수압의 증가 시간이 짧은 것으로 나타났다. 산사태 모형실험은 현장 조건을 충분히 반영하지는 못하지만 진동 센서를 이용한 변위 발생 인지 시간을 측정한 결과 붕괴시점이 레이저 센서를 이용한 방법보다 보다 빠른 것으로 나타났다. 산사태 발생 시 센서를 이용한 지반변위 측정은 지속적인 연구를 수행할 경우 사면붕괴 예측 및 피해 저감 그리고 계측산업 활성화의 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.913-916
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• 2005

This paper describes the design, fabrication and characteristics of a piezoelectric valve using MCA(Multilayer ceramic actuator). The MCA valve, which has the buckling effect, consists of three separate structures; MCA, a valve actuator die and an a seat die. The design of the actuator die was done by FEM modeling and displacement measurement, respectively. The valve seat die with 6 trenches was made, and the actuator die, which is driven to MCA under optimized conditions, was also fabricated. After Si-wafer direct bonding between the seat die and the actuator die, MCA was also anodic bonded to the seat/actuator die structure. PDMS sealing pad was fabricated to minimize a leak-rate. It was also bonded to seat die and SUS package. The MCA valve shows a flow rate of 9.13 sccm at a supplied voltage of 100 V with a 50 % duty cycle, maximum non-linearity was 2.24 % FS and leak rate was $3.03{\times}10^{-8}pa$. $m^3/cm^2$.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1744-1748
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• 2007

In this study, the Johnson-Kendall-Roberts (JKR) theory was combined with the instrumented indentation technique (IIT) to evaluate work of adhesion and modulus of elastomeric polymer. Indentation test was used to obtain the load-displacement data for contacts between Tungsten Carbide indenter and elastomeric polymer. And the JKR contact model, contrived to take viscoelastic effects of polymer into account, was applied to compensate the contact area and the elastic modulus which Hertzian contact model would underestimate and overestimate, respectively. Besides, we could obtain the thermodynamic work of adhesion by considering the surface energy in this contact model. In order to define the relation between JKR contact area and applied load without optical measuring of contact area, we used the relation between applied load and contact stiffness by examining the correlation between JKR contact area and stiffness through dimensional analysis with 14 kinds of elastomeric polymer. From this work, it could be demonstrated that the interfacial work of adhesion and elastic modulus of compliant polymer can be obtained from a simple instrumented indentation testing without area measurement, and provided as the main algorithm of compliant polymer characterization.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권9호
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• pp.951-959
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• 2007

In this study, the Johnson-Kendall-Roberts(JKR) theory was combined with the instrumented indentation technique (IIT) to evaluate work of adhesion and modulus of elastomeric polymer. Indentation test was used to obtain the load-displacement data for contacts between Tungsten Carbide indenter and elastomeric polymer. And the JKR contact model, contrived to take viscoelastic effects of polymer into account, was applied to compensate the contact area and the elastic modulus which Hertzian contact model would underestimate and overestimate, respectively. Besides, we could obtain the thermodynamic work of adhesion by considering the surface energy in this contact model. In order to define the relation between JKR contact area and applied load without optical measuring of contact area, we used the relation between applied load and contact stiffness by examining the correlation between JKR contact area and stiffness through dimensional analysis with 14 kinds of elastomeric polymer. From this work, it could be demonstrated that the interfacial work of adhesion and elastic modulus of compliant polymer can be obtained from a simple instrumented indentation testing without area measurement, and provided as the main algorithm of compliant polymer characterization.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권4호
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• pp.1132-1141
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• 2019

Steel-concrete-steel (SCS) sandwich structures have important advantages over conventional concrete structures, however, bond-slip between the steel plate and concrete may lead to a loss of composite action, resulting in a reduction of stiffness and fatigue life of SCS sandwich structures. Due to the inaccessibility and invisibility of the interface, the interfacial performance monitoring and debonding detection using traditional measurement methods, such as relative displacement between the steel plate and core concrete, have proved challenging. In this work, two methods using piezoelectric transducers are proposed to detect the bond-slip between steel plate and core concrete during the test of the beam. The first one is acoustic emission (AE) method, which can detect the dynamic process of bond-slip. AE signals can be detected when initial micro cracks form and indicate the damage severity, types and locations. The second is electromechanical impedance (EMI) method, which can be used to evaluate the damage due to bond-slip through comparing with the reference data in static state, even if the bond-slip is invisible and suspends. In this work, the experiment is implemented to demonstrate the bond-slip monitoring using above methods. Experimental results and further analysis show the validity and unique advantage of the proposed methods.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권7호
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• pp.5-16
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• 2020

현재 경주지진 및 포항지진 발생으로 내진설계기준이 강화되어 기존 시설물에 대한 내진성능평가를 실시하고 있다. 기존 시설물의 피해를 최소화하면서 국한된 협소한 장소에서 시공이 가능한 마이크로파일공법을 개선하여 지진 시 내진성능효과를 확보하고자 한다. 개선방법은 주 기둥인 연직말뚝 주변에 우산형태로 경사말뚝을 시공하여 말뚝 상부의 사각접시형 플레이트에서 말뚝을 모두 일체화하는 것이다. 본 논문에서는 수치해석으로 사질토지반에서 다양한 지진파에 대해 우산형 마이크로파일의 수평변위 거동을 분석하였다. 수치해석 결과, 지반이 연약할수록 우산형 마이크로파일의 수평저항력의 효과가 우수하였다. 경사말뚝의 근입심도에 따른 분석결과, 동일한 지반강도에서 근입심도가 15m 이상일 경우에 수평변위 저감 효과가 뚜렷했으며, N치 30 이상의 지반에 정착하면 지진 시에 효과가 있는 것으로 확인되었다. 마이크로파일의 근입심도와 수평변위 억제효과가 비례하였으며, 대체적으로 지반이 약할수록 변위억제 효과가 컸다. 우산형 마이크로파일은 수직말뚝이 모멘트에 대한 저항을 하고, 경사말뚝이 축력에 대한 저항을 하는 복합저항효과가 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1066-1069
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• 2004

Recently the monitoring system of tool setup in high speed precision machining tool is required for manufacturing products that have highly complex and small shape, high precision and high function. It is very important to reduce time to setup tool in order to improve the machining precision and productivity and to protect the breakage of cutting tool as the shape of product is smaller and more complex. Generally, the combination of errors that geometrical clamping error of fixing tool at the spindle of machining center and the asynchronized error of driving mechanism causes that the run-out of tool reaches to 3∼20 times of the thickness of cutting chip. And also the run-out is occurred by the misalignment between axis of tool shank and axis of spindle and spindle bearing in high speed rotation. Generally, high speed machining is considered when the rotating speed is more than 8,000 rpm. At that time, the life time of tool is reduced to about 50％ and the roughness of machining surface is worse as the run-out is increased to 10 micron. The life time of tool could be increased by making monitoring of tool-setting easy, quick and precise in high speed machining center. This means the consumption of tool is much more reduced. And also it reduces the manufacturing cost and increases the productivity by reducing the tool-setup time of operator. In this study, in order to establish the concept of tool-setting monitoring the measuring method of the geometrical error of tool system is studied when the spindle is stopped. And also the measuring method of run-out, dynamic error of tool system, is studied when the spindle is rotated in 8,000 ∼ 60,000 rpm. The dynamic phenomena of tool-setup is analyzed by implementing the monitoring system of rotating tool system and the noncontact measuring system of micro displacement in high speed.

• 지질공학
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• 제20권1호
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• pp.47-60
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• 2010

이 연구는 터널설계의 안정성을 예측하기 위한 터널거동분석에 초점을 맞춘 것이다. 3차원 수치해석, 현장계측 후 최대 변형 및 사쿠라이에 의해 제안된 터널변형에 관한 경험적 안정성 평가방법들을 결합한 평가기법을 사용하였다. 사쿠라이가 사용한 계측자료들은 새로운 해석기법을 도입하여 재해석되었다. 터널안정해석을 위한 사쿠라이의 경험적 추세선은 이론적 추세선으로 새로이 도입되었으며, 이는 안정, 불안정 및 파괴영역으로 구분되었다. 터널 현장자료의 새 해석기법을 평가하기 위한 현장의 적용 예로, 김포의 지하철 9호선으로 연결되는 인천공항의 지하철터널을 이용하였다. 그 결과 터널보강 후 인천공항 지하철의 상부 및 하부터널 모두 충분한 안정성을 보였다. 마이크로 실리카 그라우팅과 엄브레라방법에 의한 지반보강 후 겉보기 영계수가 상당히 증가하는 것을 볼 수 있었다. 그러므로, 제안된 새 해석기법을 이용하면, 터널변형과 지반조건에 따른 최적의 보강기법 선정에 활용할 수 있다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제7권2호
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• pp.189-196
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• 2020

We have developed a device for recording biological data by inserting three electrodes and a needle with an angular velocity sensor into the moth for the purpose of measuring the electromyogram of the flapping and the corresponding lift force. With this measurement, it is possible to evaluate the moth-physiological function of moths, and the amount of pesticides that insects are exposed to (currently LD50-based standards), especially the amount of chronic low-concentration exposure, can be reduced the dose. We measured and recorded 2-channel electromyography (EMG) and angular velocity corresponding to pitch angle (pitch-like angle) associated with wing flapping for 100 sweet potato hawkmoths (50 females and 50 males) with the animals suspended and constrained in air. Overall, the angular velocity and amplitude of EMG signals demonstrated high correlation, with a correlation coefficient of R = 0.792. In contrast, the results of analysis performed on the peak-to-peak (PP) EMG intervals, which correspond to the RR intervals of ECG signals, indicated a correlation between ΔF fluctuation and angular velocity of R = 0.379. Thus, the accuracy of the regression curve was relatively poor. Using a DC amplification circuit without capacitive coupling as the EMG amplification circuit, we confirmed that the baseline changes at the gear change point of wing flapping. The following formula gives the lift provided by the wing: angular velocity × thoracic weight - air resistance - (eddy resistance due to turbulence). In future studies, we plan to attach a micro radio transmitter to the moths to gather data on potential energy, kinetic energy, and displacement during free flight for analysis. Such physiological functional evaluations of moths may alleviate damage to insect health due to repeated exposure to multiple agrochemicals and may lead to significant changes in the toxicity standards, which are currently based on LD50 values.