철강 생산 제품 중 강선 (steel wire rod)은 제조 과정 중 종방향으로 미세한 표면 결함이 매우 빈번하게 발생하는데 이중 깊이가 수 십 마이크로미터 이상인 결함들은 최종 생산품의 불량을 유발하는 심각한 원인이 되고 있다. 이와 같은 이유로 강선의 제조 단계에서 표면의 미세 결함의 깊이를 평가하는 방법의 개발이 절실히 요구된다. 표면 미세 결함을 평가할 수 있는 여러 가지 방법 중에서, 본 연구에서는, 전자기 음향공진법의 적용 가능성을 고찰하고자 한다. 전자기 음향 공진 (electromagnetic acoustic resonance, EMAR)은 전자기 음향 트랜스듀서 (electromagnetic acoustic transducer, EMAT)을 이용하여 시편의 공진 특성을 측정하는 방법으로서, 대상의 작은 변화에도 민감하게 반응하고 비접촉 측정이 가능하여 현장 적용에 용이하다는 장점이 있다. 전자기 음향 공진 실험을 통하여 표면 미세결함과 잔향특성의 변화를 관찰하여 깊이 약 100 마이크로미터 내외의 결함은 탐상 가능함을 확인하였다.
본 논문에서는 정적 처짐데이터를 이용한 교량의 강성추정에 관한 기법을 개발하였다. 제안된 기법은 주기적으로 교량의 자중에 의한 처짐을 계측하여 이들 처짐값의 변화량을 이용하여 손상의 진행정도를 규명하는 기법으로써 재하시험이 필요하지 않으며, 최근 활발히 진행되고 있는 계측모니터링 시스템으로부터 획득된 계측데이터를 정량적으로 분석하는 기법으로 활용이 가능하리라 판단된다. 손상평가를 위한 정식화과정에서 부재의 손상은 강성의 저감으로 표현하였으며, 부재의 질량과 초기강성은 실측 또는 도면을 통하여 획득이 가능하다고 가정하였다. 제안된 기법의 타당성 검증을 위하여 수치모형을 통한 손상도 추정결과를 제시하였으며, 기존의 손상도 추정기법 중 비교적 손상에 대한 민감도가 높은 모드형상을 이용한 기법과 손상도 추정결과를 비교하였다. 또한, 손상추정결과를 정확도를 감소시키는 노이즈의 영향을 분석하기 위하여 정적응답자료에 백색잡음을 추가하여 손상도를 추정하였으며, 손상부재의 수가 손상추정 결과에 미치는 영향을 검토하였다.
연소가스에 의한 내압 조건에서 필라멘트 와인딩 공법으로 제작되는 복합재 연소관은 돔에서 구조적으로 취약해진다. 본 논문에서는 압력분포비(PDR) 변화에 따른 복합재 돔의 파열압력을 비교하기 위해 유한 요소 해석을 수행하였다. 돔 내/외면 응력, 금속 보스 체적을 산출함으로써, 정량적으로 복합재 연소관의 성능을 비교하였다. 그 결과, PDR 2.5-3.0에서 파손 모드의 임계점이 존재함을 확인하였다. PDR 2.5-3.5 설계는 연소관 파열압력의 변동 없이 금속 보스 무게 감량이 가능하며, 돔 형상 및 오프닝 크기에 대해 설계 기준값이 변경되므로 해석 및 시험을 통한 규명이 필요하다.
본 연구에서는 예인 음탐기용 음향패키지에 대한 수신전압감도 특성을 분석하기 위해 수치해석과 실험계획법을 적용하였다. 수치해석 결과는 초기 설계된 음향패키지의 구조 공진 모드 특성으로 인한 수신전압감도 변화를 보여준다. 수신전압감도 편차를 줄이기 위해 도출된 음향패키지 설계 변수의 영향은 실험계획법을 통해 분석하였다. 수신전압감도 편차는 수중청음기 쉴드캔 두께(t)의 변화에 가장 민감한 것을 확인하였다. 수조시험 결과 실험계획법에 의해 도출된 음향패키지는 수신전압감도 편차가 감소됨을 확인하였다.
본 연구에서는 강우에 따른 사면 내 지반특성 변화와 사면붕괴 형상을 실험적으로 규명하기 위하여 인공강우장치와 모형토조를 이용한 실내모형실험을 수행하였다. 이를 위하여 균질한 모래를 대상으로 모형 실험을 수행하였으며, 계측장치를 이용하여 강우침투에 의한 사면 내 포화양상을 조사하였다. 모형사면은 30°의 경사면에 35°의 사면경사로 조성하였고 강우강도는 50 mm/hr를 적용하였다. 토층의 깊이는 모형토조의 크기를 고려하여 35 cm로 선정하고 TDR센서는 깊이별로 설치하여 시간에 따른 지반특성 변화를 고찰하였다. 실험결과 강우 시 모형사면은 강우침투로 인하여 지표에서 지중으로, 선단부에서 정상부로 포화가 진행됨을 알 수 있다. 즉, 강우의 침투로 인하여 사면의 선단부가 먼저 포화되고 이후 지속적인 강우로 인하여 포화의 영역이 사면의 선단부로부터 정상부로 확대됨을 알 수 있다. 모형사면의 붕괴는 사면의 선단부에서부터 붕괴가 시작되어 이후 사면의 정상부로 확장되는 진행성 사면붕괴가 발생되었으며, 최종 사면붕괴시점에서 붕괴면적이 급격하게 증가하였다. 또한 활동면은 원호활동의 형태로 발생되었다. 한편, 사면 내 모관흡수력이 흙-함수특성곡선(SWCC)에서 산정된 공기함입치(AEV)에 이르게 되면 사면붕괴가 발생되는 것으로 나타났다.
본 연구는 고강도 철근이 배근된 철근콘크리트 전단벽체 실험체에 대하여 균열의 발생에서부터 철근의 항복과 콘크리트의 파쇄에 이르는 전반적인 거동 특성과 함께 내진성능 평가 예측을 위한 합리적인 해석적 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 1.0의 일정한 형상비를 갖으며 각 방향으로 철근비와 항복강도, 배근상세, 콘크리트 설계 강도, 단부형상 및 단부 횡구속 후프(Hoop) 여부 등을 주요 변수로 갖는 총 8개의 실험체를 검증 대상으로 선정하여 기존에 저자 등에 의해 새로이 수정된 구성관계식을 적용한 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 해석을 수행하였다. 실험과 해석으로부터의 최대 하중 및 이에 대응되는 변위에 대한 평균과 변동계수는 각각 1.05와 8% 및 1.17과 19% 정도로 예측하였다. 모든 실험체에 대한 파괴모드와 파괴시까지의 전반적인 거동 특성 역시 비교적 적절히 예측하고 있음을 확인하였으며 이러한 연구결과들은 향후, 고강도 철근의 적용과 관련된 국내외 설계기준에의 적용을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
X선 조사야(X-ray beam field)는 X선관 앞에 부착된 선속제한기구(beam limiting device)인 조리개(collimator)에 의해 조절된다. 조리개는 1차 X선을 조절하여 환자의 피폭선량을 감소시키고 산란선량을 감소시켜 영상의 화질을 향상시키는 중요한 기능을 한다. 그러나 유방촬영장치의 조리개에 대해서 따로 규정되어 있지 않으며 상업화된 장치에서는 조사야가 사각형으로 조절되는 조리개를 사용하고 있다. 최근 디지털 유방촬영장치의 보급이 확대되고 있으나 film/screen방식에서부터 적용되던 사각형으로 조사야가 조절되는 조리개가 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 디지털 유방촬영에서 조사야 조절 사용에 대한 실태조사 후 유방의 크기와 모양에 따라 조사야를 조절할 수 있는 다엽조리개를 제작 후 적용했을 때 영상의 화질변화와 평균유선선량, 면적선량 값의 변화를 알아보았다. 사각형으로 조사야가 조절되는 조리개와 비교하여 다엽 조리개를 적용한 영상에서 통계적으로 유의한 차이가 없었으며 DAP값 또한 50.72% 감소되었다. 따라서 디지털 유방촬영장치에서 조사야를 최적화하기 위한 자동조사야조절장치 개발이 환자 피폭선량 감소에 도움이 될 것으로 판단된다.
포항 및 인접지역에서 현하성역과 현해빈력에 비교하여 단구력층에 대한 역의 형태연구를 실시하였다. 역의 조직변수 17개를 요인분석에 의해 5개 변수집합체로 구분할 수 있다. 이 중에서 원마도평균치와 원구도평균치 및 입도의 표준편차를 선정하여 단구력층의 고환경을 구분할 수 있다. 해빈력의 경우, 원마도평균치가 0.49-0.75, 원구도평균치가 0.46-0.78, 입도의 표준편차가 0.39-1.85의 범위로 나타나며, 반면에 하성력의 경우, 원마도평균치가 0.28-0.51, 원구도평균치가 0.66-0.72, 입도의 표준편차가 1.04-1.81의 범위로 각각 나타난다. 고환경을 실질적으로 간편하게 판별하기 위하여 원마도평균치와 원구도평균치를 이용한 2변수 도표를 이용하면 가장 효과적이다. 이 도표상에서 해성단구력은 현해빈력의 분포범위인인 원마도평균치가 0.49-0.71, 원구도평균치가 0.59-0.66의 범위이내에 모두 포함된다. 한편, 하성단구력은 현하성력의 분포범위인 원마도평균치가 0.36-0.48, 원구도평균치가 0.66-0.71의 범위 이내에 모두 포함된다.
본 조사는 인천지역 조간대 지역에 분포하는 연체동물 유해집단의 구조를 알아보기 위해 계절 분포, 밀도, 회분중량과 크기-빈도 분포, 생존곡선 등 정량적인 분석을 시도하고 또 현생 생물군집과 비교하였다. 조사 기간 중 복족류 16 종과 이매패류 12 종을 포함하여 총 28 종이 동정되었다. 유해집단을 구성하는 종들의 대부분이 조간대 지역에 서식하는 종으로 구성되었으며, 종 다양성은 이매패류보다 복족류에서 높게 나타났다. 계절별 회분중량의 변화는 동죽의 분포에 따라 좌우되었다. 천공성 복족류에 의한 천공은 주로 패각의 각정부분을 선호하고 있었다. 우점종인 접시조개류(Moerella rutila), 동죽, 왕좁쌀무늬고둥 등 3 종에 대한 크기-빈도 분포와 생존곡선에 관해 분석하였다. 접시조개류인 Moerella rutila는 각 연급군별 유사한 사망률이 나타나는 분포를 나타냈으며, 겨울철 어린 개체의 사망이 증가한 것으로 나타났고, 동죽과 왕좁쌀무늬고둥의 경우 연급군별 사망률이 다른 두 개의 굴곡을 가지는 분포를 나타냈다. 이들은 크기-빈도 분포에서도 이중모드(bimodality)를 나타냈는데, 이는 각 연급군의 가입과 계절적인 사망률의 변화에 기인한다. 유해집단을 대상으로 한 연구는 화석화 과정에서 발생하는 여러 문제들만 해결한다면 현생생물에서와 마찬가지로 개체군에 대한 유익한 정보를 제공할 수 있다.
폴리 [1-{4-(4'-니트로페닐아조)페녹시카보널알카노일옥시}에틸렌]들(NAPEn, n=$2{\sim}8$,10, 유연격자 중의 메틸렌 단위들의 수)의 동족체들의 열방성 액정 거동을 검토하였다. 모든 동족체들은 단방성 네마틱 상들을 형성하였다. 유리전이온도들은 n이 증가함에 따라 낮아졌다. 이러한 사실은 곁사슬 그룹들에 의한 주사슬의 가소화에 의해 초래되는 것으로 생각된다. 액체 상에서 네마틱 상으로의 전이온도들은 n이 7까지는 낮아지며 홀수-짝수 효과를 나타냈다. 그러나 n>7인 동족체들의 전이온도는 거의 일정하게 되었다. 이러한 거동은 유연격자의 홀수-짝수의 변화에 기인한 곁사슬의 평균적인 형태변화의 견지에서 합리적으로 설명된다. 전이온도에서 관찰되는 엔트로피 증가의 변화도 동일한 관점에서 설명된다. NAPEn이 나타내는 액정 특성들은 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 그리고 폴리스틸렌에 아조벤젠 그룹들을 폴리메틸렌 유연격자들을 통하여 연결시켜 얻은 고분자들에 대해 보고된 결과와 전혀 달랐다. 이러한 결과들은 주사슬과 곁사슬의 화학적 결합양식이 액정상의 형성능, 안정성 그리고 구조에 중요한 역할을 함을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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