국내 알루미늄 산업에서 압출공정은 생산량 기준 40% 이상의 비중을 차지하고 있는 주요 공정이다. 국내 알루미늄 압출업체 대부분이 30년 이상 된 노후 설비를 이용하여 생산하고 있기 때문에 제품 정밀도 및 품질 저하, 낮은 생산성 등의 문제를 격고 있다. 압출 설비는 한번 도입하면 주요 부품의 마모 또는 파손 발생 전에는 설비를 교체하지 않는 구조로 신규 설비에 비해 생산성 감소 및 불량률이 증가하기 때문에 설비의 유지 관리가 중요하다. 노후 압출기는 부품의 도면이 소실된 경우가 많아 현장에서 적절한 보수가 어렵고 유지 관리를 위한 기술력 부재로 인해 재제조에 어려움을 겪고 있기 때문에 해체 단계에서부터 체계적인 재제조 방안이 고안되어야 한다. 본 연구에서는 노후 압출설비의 재제조를 위해 재제조 고장모드 영향분석 방법을 고안하였다. 부품에 대한 재제조 대상 부품의 파손에 대한 심각도, 압출 공정 중 고장/파손에 따른 수명 그리고 재제조에 따른 자원순환의 가치를 고려하여 위험우선순위를 산정하고 재제조 대상을 선정하였다. 노후 압출기의 재제조 공정의 표준화 정립을 위해 노후 압출기의 구조에 따른 모듈 및 부품에 대한 분석 등을 통해 재제조 고장모드 영향분석을 수행하였으며 부품별 우선순위를 선정하여 자원순환의 효율성 및 제품 품질 안정화를 위한 재제조 연구를 수행하였다.
최근 정전시에 엘리베이터에 탑승한 승객들을 안전하게 대피시킬 수 있는 비상전원장치가 법제화됨에 따라서 이 시스템에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 대용량 커패시터에 필요 전력을 직류로 저장한 상태에서 정전시 교류 380V를 발생시켜 엘리베이터가 일정시간 동안 동작할 수 있는 비상전원장치(PCS : Power Conditioning System) 설계에 대한 내용을 다룬다. PCS에 사용되는 전력변환장치의 제어시스템은 원하는 응답 특성을 얻기 위한 전류제어기로 구성되어져 있다. 전류제어기의 설계 방법에는 일반적으로 빠른 응답 특성을 보여주는 데는 비트 제어기 설계를 사용하고 있지만, 복잡한 계산과정을 요구하기 때문에 고성능의 제어기를 필요로 하게 된다. 본 연구에서는 average 전류 제어기법을 사용한 전류제어기의 설계 방법에 대해서 서술하였다. 먼저 단상 시스템의 전류 제어 기법을 통해 제안된 방법의 적합성을 입증한 후 3상 시스템으로 확장시켜서 시스템에 적용하였다. 모델링을 통한 수학적 해석과 PSIM을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 검증방법을 통해 본 연구에서 제안한 제어방법의 성능과 효과를 입증하였다.
무기체계를 개발할 때, 개발 목적에 맞는 장비의 기능과 성능을 구현하는 것도 중요하지만, 개발 후 장비가 얼마나 신뢰성을 가지고 공백이 없이 운용유지를 할 수 있는지 매우 중요하다. 그렇기 때문에 장비의 신뢰성을 높이기 위하여 다양한 활동을 수행한다. 개발 시 높은 스펙의 부품을 사용하고, 분석을 통하여 신뢰도를 검증하며, 개발 시제품을 이용하여 시험을 통해 장비의 부족한 부분은 보강하고 개선하여 신뢰성을 강화시키기 위한 활동을 한다. 그러나 최근에는 급변하는 외부 정세 및 기술 등에 의하여 개발 일정이 단축되고, 비용 등의 문제로 인하여 충분한 신뢰성 성장활동을 수행하지 못하는 경우가 발생하고 있다. 분석적인 방법(신뢰도 분석, FMECA 등)으로만 신뢰성 활동을 하는 사업들이 그 예이다. 본 논문에서는 FMECA와 초가속수명시험(HALT)을 통하여 분석과 시험이라는 방법을 같은 장비에 각각 수행했을 때, 도출된 신뢰성 성장 활동 내용과, 그로 인한 설계변경/검토 결과가 두 방법에서 어떠한 차이를 보이는지 비교/분석하고, 신뢰성 성장 활동을 강화하기 위한 방안을 제시하고자 한다. 개발 초기부터 분석을 통한 신뢰성 성장활동 및 초기 시제 제작 완료 시 시험을 통한 신뢰성 성장활동을 모두 수행해야 한다고 분석되었다.
드브르젼 그래프(dBG: de Bruijn graph)는 병렬 계산을 위한 구조나 인터커넥션 네트워크 설계에 사용되고 있다. dBG 지향 라우팅 알고리즘은 고장포용(fault tolerance) 라우팅과 최단 경로 라우팅에 포함되어 연구되고 있지만, 아직까지 dBG에서 고장 노드를 포함하지 않는 최단 경로(FFSP) 프로토콜에 대한 연구는 없는 실정이다. 네트워크는 계속하여 그 크기가 커지기 때문에 현실적으로 네트워크 장애는 피할 수 없는 일이 생기게 된다. 더욱이, 그러한 네트워크 장애에 대비하여 보통의 라우팅 알고리즘은 긴 지체 시간과 낮은 처리량 그리고 높은 트래픽을 발생시키게 된다. 본 논문은 양방향 드브르젼 그래프(BdBG)에 기반을 두고 네트워크 장애가 존재하는 상태에서의 두 가지 라우팅 알고리즘에 대하여 제안한다. 첫 번째는 알고리즘은 네트워크에 연결된 상태로 네트워크의 결함 노드가 존재할 경우에도 항상 최단거리 경로로 도달하게 하는 알고리즘이다. 두 번째 알고리즘은 첫 번째 알고리즘에 비해 최단 거리 경로를 찾아내는 성능을 높인 알고리즘이다. 두 알고리즘의 성능 평가 항목으로 경로 길이 측정과 이산 집합(Discrete Set: DS)의 크기를 정의하여 다른 알고리즘과 성능 평가를 비교하였으며, 성능 평가 결과 제안한 알고리즘들은 dBG 기반을 둔 실제 네트워크를 위한 라우팅에 적합하다는 결론을 얻었다.
본 연구는 상용 제품인 골프공디스펜서의 공학설계를 주제로 하는 기계공학 교과목 개발 및 운영 사례를 제시하고 있다. 교과목은 김종원과 W. Beitz가 제안한 체계적인 공학설계 방법에 따라 수행되었다. 이 방법은 공학설계를 크게 '제품기획 → 개념설계 → 기본설계 → 상세설계'의 4단계로 나누고 있으며, 특히 개념설계 단계를 '기능구조도→세부기능에 대한 동작원리 탐색 → 다양한 설계대안 창안 → 최적설계대안 선정'으로 구분한다. 개념설계에서는 골프공디스펜서의 입출력을 정의하고 이에 대한 기능구조도를 작성한다. 이 과정을 통해 제품의 기능을 세분화하고 각각의 동작원리를 체계적으로 탐색할 수 있다. 또한 다양한 동작원리를 조합하고 이를 평가하여 최적설계대안을 도출한다. 기본설계에서는 고장모드 분석을 통해 시제품 레이아웃을 완성하고 이를 활용하여 실제 시제품을 제작하고 성능을 평가한다. 이상과 같은 과정을 통해서 수업에 참여한 학생은 상용제품을 체계적인 방법으로 설계해보고 시작품까지 제작해보는 경험을 기계공학과 교육과정 내에서 해볼 수 있을 것이다.
본 연구는 수직하중과 정.부 수평하중이 동시에 작용하는 순수강접 프레임과 완전강접 바벨형 철근콘크리트 전단벽 시험체의 경계기둥 띠철근비를 주요변수로 하여 총 10개의시험체를 실물 크기의 약 1/3로 축소 모델화하여 제작한 후, 구조성능 평가를 위한 실험을 실시하여 이력거동 특성, 수평강성 및 최대내력,파괴형태, 연성능력등을 비교 고찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 순수강접 프레임 및 완전강접 바벨형 전단벽 시헴체의 경우, 각 시험체의 실험을 통하여 구한 이력거동곡선을 비교 고찰한 결과 기둥의 띠철근비가 클수록 최대하중에 도달한 후 강도저하 현상이 서서히 진행되었고, 연성적인 파괴형태를 나타내었다. 완전강접 바벨형 전단벽 시험체의 경우, 좌우기둥의 띠철근비가 적은 시험체는 비교적 띠철근비가 큰 시험체에 비하여 최종 파괴시의 파괴형태는 사인장 균열에 의해 지배됨을 규명할 수 있었다. 완전강접 바벨형 전단벽 시험체의 초대수평내력은 순수강접 프레임 시험체의최대수평내력보다 약 5.47~7.95배 증가하였다.
연구배경 및 목적 : 급성 호흡 부전으로 인공 호흡 치료를 받는 환자들에서 인공 호흡기 적용 및 이탈 시에 혈역학적 변화에 의해 심근 허혈이 발생될 수 있으나, 이에 연관된 연구는 많지 않다. 본 연구는 급성 호흡 부전으로 인공 호흡 치료를 받는 환자들에서 혈역학적 변화가 가장 심하게 초래될 수 있는 치료 시작 시와 이탈 시에 발생하는 심근 허혈의 빈도 및 그 발생과 관련된 인자들을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 급성 호흡 부전으로 서울 중앙 병원 내과계 중환자실에 입원하여 인공 호흡 치료를 받은 73명, 95예(남 : 여=35 : 38, 연령=$62.8{\pm}17.3$)를 대상으로 전향적 연구를 실시하였다. 인종 호흡 치료 시작 (69예) 및 이탈 (26예) 시에 24시간 holter monitoring을, 인공 호흡 치료 기간 중 1회의 심초음파를 실시하였다. 이탈 측정치 26예 중에서 5예는 이탈 시만 측정되었다. 심근 허혈은 1.5mm이상의 upsloping ST depression이나 1.0mm 이상의 downsloping 혹은 horizontal ST depression으로 정의하였으며, 환자의 증증도의 지표는 APACHE III score를 사용하였다. 결 과 : 24시간 holter monitoring에서 심근 허혈이 나타난 경우는 총 12명 (12.6%)에서 관찰되었고, 인공 호흡 치료 시작 시 11명 (15.9%), 이탈 시 1명 (3.8%)으로 시작 시에 심근 허혈의 발생 빈도가 높았다(p=0.12). 심초음파상 좌심부전이 없었던 73예 중에서는 8예(10.9%), 있었던 22예 중 4예(18.2%)에서 심근 허혈이 관찰되어 좌심부전이 호흡 부전과 동반된 경우 심근 허혈이 증가하는 경향을 보였다. 기존 심전도상 심근 허혈이나 이전의 심근 경색이 의심되었던 경우는 총 20예 (21.1%)로, 이중 2예 (10%)에서 심근 허혈이 관찰되어 유의한 상관 관계는 없었다. 인공 환기 시작이나 이탈 시 저산소증이나 과탄산혈증 및 전해질 이상의 유무, 혈중 CK-MB level, APACHE III score, shock의 유무, 패혈증의 유무, 인공 환기 양식, inotropics의 사용 여부 등은 심근 허혈의 발생과 유의한 상관 관계를 보이지 않았다. 검사 중의 최대 심박수와 최저 평균 혈압용 심근 허혈이 없었던 군에서 $129.5{\pm}29.7bpm$, $83.8{\pm}17.6mmHg$, 심근 허혈이 있었던 군에서 $137.2{\pm}30.9bpm$, $82.5{\pm}15.9mmHg$로 유의한 차이는 없었다. 결 론 : 급성 호흡 부전으로 인공 호흡 치료를 받는 환자들 중 심근 허혈은 12.6%에서 관찰되었으며 주로 인공 환기 시작 시에 관찰되었고, 좌심부전이나 심전도 이상의 유무와는 유의한 상관 관계를 보이지 않았다.
Flowable composite resin has lower filler content, increased flow, and lower modules of elasticity. It is suggested that flowable composite resin can be bonded to the tooth structure intimately and absorb or dissipate the stress. Therefore, it may be advantageous to use flowable composite resin for the base material of class II restoration and for the class V restoraton. The purpose of this study was to evaluate the microleakage and shear bond strength of four flowable composite resins (Aeliteflo, Flow-It, Revolution, Ultraseal XT Plus) compared to Z100 using Scotchbond Multi Purpose dentin bonding system. To evaluate the microleakage, notch-shaped class V cavities were prepared on buccal and lingual surfaces of 80 extracted human premolars and molars on cementum margin. The teeth were randomly divided into non-thermocycling group (group 1) and thermocycling group (group 2) of 40 teeth each. The experimental teeth of each group were randomly divided onto five subgroups of eight samples (sixteen surfaces). The Scotchbond Multi-Purpose and composite resin were applied for each group following the manufacturer's instructions. the teeth of group 2 were thermocycled five hundred times between 5$^{\circ}C$ and 55$^{\circ}C$. The teeth of group 2 were placed in 2% methylene blue dye for 24 hours, then rinsed with tab water. The specimens were embedded in clear resin, and sectioned longitudinally with a diamond saw. The dye penetration on each of the specimen were observed with a stereomicioscope at $\times$20 magnification. To evaluate the shear bond strength, 60 teeth were divided into five groups of twelve teeth each. The experimental teeth were ground horizontally below the dentinoenamel junction, so that no enamel remained. After applying Scotchbond Multi-Purpose on the dentin surface, composite resin was applied in the shape of cylinder. The cylinder was 4mm in diameter and 2mm in thickness. Shear bond strength was measured using Instron with a cross-head speed of 0.5mm/min. After shear bond strength measurement, mode of failure was evaluated with a stereomicroscope at $\times$30 magnification. All data were statistically analyzed by One Way ANOVA and Student-Newman-Keuls method. The correlation between microleakage and shear bond strength was analyzed by linear regression. The results of this study were as follows ; 1. In non-thermocycling group, the leakage value of Z100 was significantly lower than those of flowable composite resins at the enamel and dentin margin, margin, except that Revolution showed the lower leakage value than that of Z100 at the dentin margin (p<0.05). 2. In thermocycling group, the leakage values of Z100 and Ultraseal XT Plus were lower than those of other subgroup at the enamel and dentin margin, except that Flow-It showed the lower leakage value than that of Ultraseal XT Plus at the dentin margin (p<0.05). 3. The leakage value of Z100 and Ultraseal XT Plus in thermocycling group were not higher than that in non-thermocycling group at the enamel margin. The leakage value of Z100 in thermocycling group was not higher than that in non-thermocycling group at the dentin margin (p<0.05). 4. As for the shear bond strength measurement, there were no statistically significant differences among groups (p<0.05). The shear bond strengths given in descending order were as follows: Z100(16.81$\pm$2.98 MPa), Flow-It(14.8$\pm$4.43 MPa), Aeliteflo(14.34$\pm$3.69 MPa), Revolution(13.46$\pm$4.23 MPa), Ultraseal XT Plus(12.83$\pm$3.16 MPa). 5. Failure modes of all specimens were adhesive failures. 6. There was no correlation between microleakage and shear bond strength.
본 연구에서는 콘크리트채움 U형 합성보와 H형강 기둥 십자형 합성접합부의 내진상세를 제시하고, 2개의 실물대 실험체를 설계/제작하여 강구조내진기준의 표준실험절차에 따라 내진성능을 평가하였다. 주요 실험체 구성요소는 춤 450mm(실험체 A) 및 550mm(실험체 B) U형 강재보, 두께 165mm의 골데크플레이트 위에 타설된 콘크리트 바닥슬래브, U형보의 완전합성작용을 하기 위한 전단스터드, 부모멘트 전달을 위한 4개의 주철근 및 H형강 기둥에 정착을 위한 용접커플러 그리고 접합부 보강을 위한 보강판으로 구성된다. 순수 강재 보-기둥 접합부와 상이한 U형 합성접합부의 독특한 특성을 고려하여, 지진하중 하에서 내진성능에 결정적 영향을 미치는 보-기둥 접합부의 용접부 취성파단, 강판의 국부좌굴, 주철근의 휨좌굴, 콘크리트 압괴 등의 한계상태가 적절히 제어되도록 실험체를 설계하였다. 강구조내진기준의 지진하중 가력프로그램에 따른 실험결과, 설계에서 의도한 바와 같이 여러 한계상태가 적절히 제어되어 실험체 A 및 B는 각각 6% 및 6.8% 라디안에 이르는 매우 뛰어난 층간변형능력을 발휘하였다. 이는 특수모멘트골조에 요구되는 4% 라디안 수준을 충분히 상회하는 만족스런 층간변형능력이다. 특히 접합부 강화전략에 의해 제안된 합성접합부 상세는 설계에서 의도한 것과 같이 소성힌지를 보강단부로서 밀어냄으로서 취약할 수 있는 보-기둥 용접접합부를 효과적으로 보호하였다. 실험체 A의 최종 파괴모드는 6.0% 층간변위에서 발생한 보강단부에 인접한 냉간성형 코너부의 점진적 저사이클피로에 의한 하부플랜지의 파단에 의해 발생하였다. 한편, 실험체 B는 8.0%의 높은 수준의 층간변위에서 발생한 볼트이음부 파단에 의해 내력을 상실하였다.
목적: 레진 시멘트와 코발트 크롬 합금 간의 미세인장결합강도에 다양한 프라이머들이 미치는 영향을 평가하기 위한 것이다. 재료 및 방법: 본 실험에서는 4개의 프라이머(Universal primer, Metal primer II, Alloy primer, and Metal/Zirconia primer)와 2개의 레진 시멘트(Panavia F2.0, G-CEM LinkAce)를 사용하였고, 길이 6 mm, 폭 1 mm, 두께 1 mm의 150개의 코발트 크롬 빔들이 캐스팅 과정을 통해 제작되었다. 150개의 코발트 크롬 빔들을 프라이머와 레진 시멘트의 종류에 따라 프라이머 처리를 하지 않은 대조군을 포함하여 10개 그룹으로 나누었다. 금속과 레진시멘트를 산화알루미늄($125{\mu}m$ 크기)으로 샌드블라스팅 처리한 후 실리콘 틀을 이용하여 접착시켰다. 실험 전에, 입체현미경(stereomicroscope)을 이용하여 모든 금속-레진 빔들을 검사하였고, 미세인장결합강도 실험을 시행하였다. 통계적인 평가에는 one-way ANOVA와 Tukey's test를 사용하였다. 결과: 모든 그룹들의 평균 미세인장결합강도는 20 - 28 MPa이었으며, 그룹 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. Panavia F2.0과 G-CEM LinkAce 그룹 모두에서 접착 파절과 응집 파절이 동시에 나타나는 혼합 파절이 가장 흔하게 일어난 파절 양태였다. 결론: 모든 실험군들의 미세인장결합강도는 상대적으로 높았지만, 본 실험에서는 프라이머의 사용이 Panavia F2.0 및 G-CEM LinkAce 레진시멘트와 코발트 크롬 합금 사이의 미세인장결합강도를 증가시키지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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