• 대한기계학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.3028-3044
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• 1993

A metallic bond of great strength for the same or dissimilar metals can be produced by the explosive welding. The formation of a metallic jet at the interface between the two impacting plates has been simulated using the numerical hydrocode DYNA2D. The mechanism of explosive welding for the wave formation is also analyzed by the computer simulation technique. The microscopic with the experimentally observed behaviour of the explosive welding. The computer simulations of the explosive welding process have proven especially useful for analyzing the mechanism of metallic bones.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권9호
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• pp.1306-1313
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• 2004

This paper addresses a theoretical approach to calculate the amount of the stored energy during high strain-rate deformations using atomistic level simulation. The dynamic behavior of materials at high strain-rate deformation are of great interest. At high strain-rates deformations, materials generate heat due to plastic work and the temperature rise can be significant, affecting various properties of the material. It is well known that a small percent of the energy input is stored in the material, and most of input energy is converted into heat. However, microscopic analysis has not been completed without construction of a material model, which can simulate the movement of dislocations and vacancies. A major cause of the temperature rise within materials is traditionally credited to dislocations, vacancies and other defects. In this study, an atomistic material model for FCC such as copper is used to calculate the stored energy.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권1호
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• pp.1-9
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• 2006

We introduce our in-house program, NANOCAD, for the modeling and simulation of carrier transport in nanoscale MOSFET devices including quantum-mechanical effects, which implements two kinds of modeling approaches: the top-down approach based on the macroscopic quantum correction model and the bottom-up approach based on the microscopic non-equilibrium Green’s function formalism. We briefly review these two approaches and show their applications to the nanoscale bulk MOSFET device and silicon nanowire transistor, respectively.

• Composites Research
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• 제15권5호
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• pp.44-52
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• 2002

To study numerically the mechanical behaviors of advanced composite materials considering the microscopic phenomena as well as the macroscopic properties and behaviors, a multi-scale modeling and analysis by the mathematical homogenization method with the help of the finite element method(FEM) are reviewed. The hierarchical modeling strategy and the formulation are briefly described first to give some idea of the multi-scale framework. The latter half of this article focuses on the verification of the multi-scale analysis by the homogenization method in its applications to real advanced materials. The first example is the verification of the predicted macroscopic(homogenized) properties based on the microstructure of porous ceramics. In spite of the complexity of the random microstructure, the error between the predicted and the measured values was only 1%. Next, two applications to the process simulation of fiber reinforced polymer matrix composites are presented. The permeability characteristics are evaluated for sheared weave fabrics for resin transfer molding(RTM) simulation, and the thermoforming of FRTP sheet is analyzed considering the large deformation of the knit structure during the deep-draw forming was verified by comparison with the experimental results.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제5권4호
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• pp.28-35
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• 2004

Stimulated by novel phenomena observed in molecular aggregates, recent developments in engineering fields of microscopic scales are creating tremendous opportunities for future nanotechnology-based applications. Investigation in the field involves sub-nanosecond or sub-micrometer interactions between extremely small systems, but researches, to date in these physical extremes have been quite limited. Here, we shed light on some of nanoscale phenomena using molecular dynamics simulation: visualization of various phenomena of nanoscales and exploration of size-dependent mechanical properties.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권2호
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• pp.180-183
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• 2014

The surface of semiconductor solar cells, such as a-Si or CIGS (CuInGaSe) solar cells is not flat but textured in the microscopic domain. With textured surfaces, the optical reflectivity of a solar cell is different from that of flat surfaces in the wavelength region. In this paper, the effects of a textured surface on a CIGS solar cell are presented by RCWA (Rigorous Coupled Wave Analysis) method. The effect of incoherent light is also considered by RCWA with a Fourier analysis while conventional optical simulation uses the input light on the solar cell as coherent light. Using experimental results, the author showed that the RCWA method with a Fourier analysis is a proper method to simulate the optical properties of CIGS solar cells.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권1호
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• pp.98-108
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• 2013

하이패스 이용률 증가와 함께 전국 개통 당시 261개 톨게이트, 595개 차로에 설치되었던 하이패스는 2011년 기준 316개 톨게이트, 793개 차로로 증가되었다. 톨게이트에서 하이패스 차로가 증가하는 추세지만 아직 하이패스를 이용하지 않는 차량으로 인해 톨게이트 전체를 하이패스로 적용하지 못하고 있다. 이에 따른 일반차량과 하이패스 차량의 경로선택으로 인한 엇갈림 및 속도 차에 의해 차량 간의 상충이 발생하고 접촉사고위험이 존재한다. 이러한 배경 하에, 본 연구에서는 톨게이트의 하이패스 위치에 따른 이동성 및 차량 상충의 변화를 미시교통시뮬레이션과 Surrogate Safety Assessment Model(SSAM)을 통해 수치적으로 분석하였다. 또한 전문가 설문조사를 통해 하이패스 설치 및 운영의 편리성을 조사하고, Analytic Hierarchy Process(AHP) 기법을 이용하여 이동성, 안전성 그리고 설치 및 운영의 편리성에 대한 가중치를 구성하여 하이패스 차로 설치대안들에 대한 평가방법론을 개발하였다. 사례분석지역으로는 동수원IC 진입방면으로 선정하였다. 분석대상지에 적용 가능한 다양한 시나리오에 대한 이동성과 안전성을 비교한 결과, 이동성 측면에서는 하이패스 차로 위치에 따른 큰 차이는 없었다. 하지만, 안전성 측면에서는 톨게이트의 가장 안쪽 차로에 하이패스 차로가 존재할 때 가장 안전하였으며, 하이패스의 위치가 붙어있을 때와 떨어져 있을 때를 비교해 본 결과 떨어져 있을 시 가장 위험성이 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 제시하는 방법론은 하이패스 차로의 위치에 따른 안전성, 이동성 그리고 설치 및 운영 편리성과 관련하여 중요하고 계량화된 정보를 제공함으로써 고속도로 톨게이트에서 하이패스 차로 설치 관련 의사결정에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권4호
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• pp.107-115
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• 2011

경찰청에서는 교통운영체계 선진화 방안의 일환으로 "비보호 좌회전" 운영 확대를 추진하고 있으며, 현재 기존 연구자료 및 편람 상 비보호좌회전 허용준거로는 교통사고건수, 차로수, 보행자교통량, 시계확보, 비보호 좌회전 차로수, 교통량(비보호 좌회전 교통량 ${\times}$ 대향직진 교통량) 등 6가지 세부기준이 제시되어있다. 그러나 실무적인 입장에서 비보호 좌회전 차량의 안전하고 원활한 통행을 확보하기 위해 무엇보다 대향 직진 교통류의 차량 사이에 일정 수준 이상의 시간적 간격(Gap-time)이 확보되어야 한다. 이에 본 연구에서는 교통류간(차량간) 행태를 고려한 미시적 측면인 간격수락 개념이 준거기준으로 반영되어야 한다는 전제를 두고 비보호 좌회전으로 운영중인 서울시내 6개 교차로를 대상으로 현황조사 및 동영상 촬영을 통해 비보호 좌회전 차량군의 교차로 통과시간값(T1)과 대향직진 차량군 사이의 Gap-time값(T2)과의 관계를 조사 분석하여 두 값 사이의 관계를 통계적 과정을 통해 유추하였다. 또한 표본수 부족의 한계를 극복하기 위해 미시적 분석 프로그램인 Vissim 을 이용한 모형분석을 통해 두 값 사이의 관계를 추가 분석하였다. 이에 교통운영체계 선진화 연구보고서에서 제시한 준거(안)과 더불어 비보호 좌회전 운영을 위한 새로운 기준으로 T1 값에 따른 적정 T2값 모형제시(T1값 - T2값 Table)를 통해 효율적인 비보호 좌회전 운영 확대에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대해본다.

• 대한교통학회지
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• 제20권6호
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• pp.115-128
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• 2002

고속도로 합류부는 본선과 유입램프가 만나는 부분으로 유입교통에 의한 교통량의 증가로 빈번히 고속도로 상류부 혼잡의 원인이 되어 고속도로 운영관리에 있어 중요한 관심을 요구한다. 근래에 들어 이러한 합류부 교통류의 분석을 위하여 운전자의 다양한 운행행태를 고려하는 모의실험모형이 적용되어왔다. 그러나 현존하는 모의실험모형은 운전자의 운행행태가 주어진 교통상황에 따라 능동적으로 변하지 않아 상황에 따라 변하는 복잡한 합류부에서의 운전자 간격수락행태를 현실적으로 모사함에 문제가 있다. 본 연구에서 수행한 현장자료 분석을 통하여 진입차량의 간격수락행태는 정규분포를 따르며 '가속차로 상의 주행위치' 대 '가속차로 길이'의 비율에 의해 영향을 받아 그러한 정규분포의 평균과 분산이 변화하는 것으로 도출되었으며, 합류 운전자는 본선 주행 전방차량과의 간격보다 후방 차량과간의 간격에 더 많은 영향을 받는 것으로 도출되었다. 본 논문은 모의실험 전산모형으로의 적용을 위하여 현장자료를 토대로 개발된 새로운 합류 차량 간격 수락 행태 모형을 제시한다. 제시된 간격수락모형을 사용하여 수행된 모의실험 결과와 현장자료를 비교한 결과 합류 시(1)본선 밀도수준별 가속 차로에서 본선으로의 차로 변경 위치분포, (2)합류 시 본선 후방차량과의 간격분포, (3)본선 후방차량과의 상대속도가 95% 신뢰수준에서 현장자료(모형개발에 사용되지 않은 자료)와 통계적으로 동일한 것으로 분석되었다.

• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.242-251
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• 2020

고분자 소재 및 이를 이용하여 제조된 분리막에 주로 활용되는 전산모사 도구들은 모사대상의 크기 및 모사하고자 하는 시간에 따라 여러 가지 분야로 나뉘어진다. 본 총설에 소개되는 전산모사는 그 중에서 전산재료화학에 주로 사용되는 양자역학(quantum mechanics; QM), 분자동역학(molecular dynamics; MD), 메조스케일 전산모사(mesoscale modelling), 이렇게 3가지로 분류된다. 고분자 연구에서 사용되는 전산모사는 각각의 전산모사의 종류마다 연구내용이 달라지는데, 양자역학은 분자, 원자, 전자 등 미시적인 계의 현상을 다루어 작은 크기의 현상을 연구하고, 분자동역학은 원자들 사이의 퍼텐셜 또는 힘이 주어졌을 때 뉴턴의 운동방정식에 따른 원지 및 분자의 움직임을 수치적으로 풀어내고, 메조스케일 모델링은 원자들을 묶어서 그룹형태로 만들어 비드를 형성해 비교적 큰 분자량에서 계산시간을 줄여 거시적으로 판단하는 연구가 된다. 본 총설에서는 고분자 및 고분자 분리막에 주로 활용되는 다양한 전산모사 프로그램을 위에서 분류한 3가지 종류로 나누어 각각의 특징과 사용분야 등을 소개하고자 한다.