• 폴리머
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• 제32권5호
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• pp.440-445
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• 2008

정수압 상태의 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손 메커니즘과 파손 모폴로지를 연구하였다. 비디오현미경과 주사전자현미경을 이용한 관찰 결과, 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손모드는 내면에서 외면으로 진전되는 크랙을 수반하는 취성파괴임을 확인하였다. 또한 산화유발시간과 적외선분광분석을 통하여, 파손된 선형저밀도 플리에틸렌 튜빙의 단면상에 열화에 의한 발열 피크와 카르보닐 피크의 증가를 관찰하였다. 열 가속에 의한 음력과 수명특성 사이의 관계를 고려한 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 가속수명시험법 및 시험장치를 개발하였다. 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 장기 정수압 상태의 수명을 예측하기 위해 아레니우스 모델과 와이블 분포를 적용한 통계학적 기법을 도입하였다. 그 결과, 사용온도 $25^{\circ}C$에서의 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 장기수명을 평가/분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.349-356
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• 2008

FRP 보강재는 기존 구조물의 보수 및 보강뿐만 아니라 신설구조물의 철근을 대체할 재료로 최근에 광범위하게 사용되고 있다. 외부에 부착되는 FRP 쉬트 및 판은 콘크리트 보와 슬래브의 휨 및 전단보강을 목적으로 사용되는 가장 일반적인 기술이지만 많은 경우에 있어서 외부에 부착된 FRP 쉬트 및 판이 파괴되기 전에 FRP와 콘크리트 계면에서 부착파괴와 같은 조기파괴가 발생하는 문제점이 대두되어 표면매립공법이 도입되었다. 본 연구에서는 표면매립공법으로 보강된 RC보의 거동 특성 및 보강성능을 파악하기 위해 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 표면부착공법과 표면매립공법의 성능을 비교하고 탄소판 및 탄소로드의 매립 개수를 변수로 하여 보강성능을 고찰하였다. 또한 파괴모드 예측을 위해 해석모델을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1865-1870
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• 2010

이 논문에서는 뉴럴네트워크 모델에 기초하여 셀프 센싱이 가능한 IPMC 액추에이터를 개발하고자 한다. IPMC의 양면에 있는 두 개의 지정된 점에서 측정된 입력 전압과 입력 신호들을 뉴럴네트워크 모델의 입력 신호로 사용한다. CCD 레이저 변위 센서는 제시된 뉴럴네트워크 모델의 학습된 출력값으로 사용되는 IPMC 끝의 변위를 정확히 측정하기 위해 설치된다. 결과적으로 뉴럴네트워크 모델은 수집된 입력/출력 학습데이터에 의해 최대한으로 활용된 IPMC의 끝의 변위를 평가하기 위해 만들어진다. IPMC 액추에이터를 위해 설계된 모델의 효율성은 결과들을 모델링함으로서 증명되어진다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권11호
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• pp.1228-1235
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• 2012

A refrigerator has many components which are made from diverse materials such as metal, polymer, plastic, and rubber. So, it generally requires much time and efforts to build up an analysis model in finite element analysis. In this work, to reduce the computational time and efforts a simplified modeling method was proposed for the analysis of a refrigerator. Occasionally, a stick-slip noise occurs in a refrigerator due to relative slip between shelf and inner-case. When we solve the problem by a FE analysis, we should model the structures with detail for considering the contact conditions; by this reason, too many efforts are consumed in the conventional analysis method. Through this work, we shows the concept of simplifying approach and a good agreement with the results of a real model analysis. And also, the evaluation of the proposed method and the application of contact analysis using the simplified model are discussed.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권4호
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• pp.527-544
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• 2018

The paper presents the study on a change in modal parameters and structural stiffness of cable-stayed Fiberline Bridge made entirely of Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) composite used for 20 years in the fjord area of Kolding, Denmark. Due to this specific location the bridge structure was subjected to natural aging in harsh environmental conditions. The flexural properties of the pultruded GFRP profiles acquired from the analyzed footbridge in 1997 and 2012 were determined through three-point bending tests. It was found that the Young's modulus increased by approximately 9%. Moreover, the influence of the temperature on the storage and loss modulus of GFRP material acquired from the Fiberline Bridge was studied by the dynamic mechanical analysis. The good thermal stability in potential real temperatures was found. The natural vibration frequencies and mode shapes of the bridge for its original state were evaluated through the application of the Finite Element (FE) method. The initial FE model was created using the real geometrical and material data obtained from both the design data and flexural test results performed in 1997 for the intact composite GFRP material. Full scale experimental investigations of the free-decay response under human jumping for the experimental state were carried out applying accelerometers. Seven natural frequencies, corresponding mode shapes and damping ratios were identified. The numerical and experimental results were compared. Based on the difference in the fundamental natural frequency it was again confirmed that the structural stiffness of the bridge increased by about 9% after 20 years of service life. Data collected from this study were used to validate the assumed FE model. It can be concluded that the updated FE model accurately reproduces the dynamic behavior of the bridge and can be used as a proper baseline model for the long-term monitoring to evaluate the overall structural response under service loads. The obtained results provided a relevant data for the structural health monitoring of all-GFRP bridge.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제7권1호
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• pp.39-46
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• 2003

목적 : 간(liver)과 림프절 특이성 등의 다기능성을 나타내는 미세 초상자성 산화철 입자(ultrasmall superparamagnetic iron oxide: USP IO)의 자기이완(magnetic relaxation)에 대한 이론적 모델을 제시하고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 연구하였다. 대상 및 방법 : 초상자성 산화철 입자를 조영제로 사용하기 위해서는 생체적합성 고분자로 축약(encapsulation)시키게 되고 따라서 확산(diffusion) 및 전자스핀의 fluctuation 에 기인하여 발생하는 자유 물분자와 간접 상호작용인 "outsphere " 기전에 근거하여 자기이완모델을 개발하였다. 또한 초상자성체의 경우 자기 모멘트가 상자성 입자에 비해 최소 수백배에서 최대 수만배까지 더 크므로 일반적으로 상자성 조영제의 "out sphere" 기전에서 가정하는 저자장 근사치를 사용할 수 없고 따라서 본 연구에서는 Brillouin함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하여 저자장뿐만 아니라 고자장의 경우까지를 모두 포함하는 "out sphere" 기전에 의한 T1 그리고 T2 이완율에 대한 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 자기이완모델을 사용하여 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 symbolic computation tool 인 MathCad(MathCad, USA)를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다. 결과 : 미세 초상자성 산화철 입자의 T1, T2 자기이완 특성은 먼저, 저자장 영역 (＜1.0 Mhz)에서는 이론적 모델의 spectral density function에 들어 있는 두 개의 correlation time중 $\tau$$_{s1}$ 중 (T2의 경우 ${\tau}_{S2}$)이 주된 역할을 하는 것을 알 수 있었고 이는 결과적으로 이러한 나노자성체 입자들이 낮은 자기장하에서는 열적으로 야기된 자기모멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.

• 대한화학회지
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• 제30권3호
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• pp.289-295
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• 1986

전해질 고분자인 polyvinylsulfate(PVS) 및 polystyrenesulfonate(PSS) 존재하에서 나타나는 methylene blue(MB) 및 acridine orange(AO)의 metachromasy현상을 각각 분광학적 방법으로 연구하였다. P/D값의 변화에 따르는 meta-band의 특성적 변화는 stacking이론에 의하여 설명하였으며 PVS-dye계의 stacking효과는 PSS-dye계의 그것보다 더 강하였거 MB가 AO보다 더 강한 stacking효과를 나타냄을 발견하였다. 전에 제안한 바 있는 평면구조의 방향색소들이 수용액속에서 형성하는 dimer의 모형과 dimension을 근거로 고분자사슬 표면에 결합되어 있는 색소분자들의 stacking 모형을 제안하였으며 이 모형을 제안하였으며 이 모형은 여러 연구자들에 의하여 밝혀진 실험적 결과와 비교 검토한 결과 합리적임이 발견되었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제17권2호
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• pp.119-125
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• 2021

Subsea pipelines are widely used to transport hydrocarbons from ultra-deep seawater to facilities on the coast. A sandwich pipe is a pipe-in-pipe system in which the annulus between the two concentric steel pipes is filled with polymer cores and fillers for insulation and structural reinforcement. Sandwich pipeline is always exposed to complex loading such as bending moment, bulking, internal and external pressures caused by installation, operation and environmental factors. This research provides insights into the structural integrity of sandwich pipeline exposed to complex loading conditions using a linear matching method (LMM). The finite element model of the sandwich pipeline has been generated from previous research, and the model validation is performed by comparing the results of the linear analysis between the two models. The temperature dependent material properties are used to simulate the behavior of real pipeline, and the elastic-perfectly plastic (EPP) model has been taken into account for the material non-linearity. Numerical results provide comprehensive insights into the structural response of the sandwich pipeline under monotonic and cyclic loading and provide notable points about the evaluation of the plastic collapse limit and the elastic shakedown limit of the sandwich pipeline.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제8권2호
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• pp.141-155
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• 2014

The use of fiber reinforced polymer (FRP) composites in strengthening reinforced concrete beam-column subassemblies has been scrutinised both experimentally and numerically in recent years. While a multitude of numerical models are available, and many match the experimental results reasonably well, there are not many studies that have looked at the efficiency of different finite elements in a comparative way in order to clearly identify the best practice when it comes to modelling FRP for strengthening. The present study aims at investigating this within the context of FRP retrofitted reinforced concrete beam-column subassemblies. Two programs are used side by side; ANSYS and VecTor2. Results of the finite element modeling using these two programs are compared with a recent experimental study. Different failure and yield criteria along with different element types are implemented and a useful technique, which can reduce the number of elements considerably, is successfully employed for modeling planar structures subjected to in-plane loading in ANSYS. Comparison of the results shows that there is good agreement between ANSYS and VecTor2 results in monotonic loading. However, unlike VecTor2 program, implicit version of ANSYS program is not able to properly model the cyclic behavior of the modeled subassemblies. The paper will be useful to those who wish to study FRP strengthening applications numerically as it provides an insight into the choice of the elements and the methods of modeling to achieve desired accuracy and numerical stability, a matter not so clearly explored in the past in any of the published literature.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제35권1호
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• pp.1-18
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• 2010

Bonding of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites has become a popular technique for strengthening concrete structures in recent years. The bond stress between concrete and CFRP is the main factor determining the strength, rigidity, failure mode and behavior of a reinforced concrete member strengthened with CFRP. The accurate evaluation of the strain is required for analytical calculations and design processes. In this study, the strain between concrete and bonded CFRP sheets across the notch is tested. In this paper, indirect axial tension is applied to CFRP bonded test specimen by a four point bending tests. The variables studied in this research are CFRP sheet width, bond length and the concrete compression strength. Furthermore, the effect of a crack- modeled as a notch- on the strain distribution is studied. It is observed that the strain in the CFRP to concrete interface reaches its maximum values near the crack tips. It is also observed that extending the CFRP sheet more than to a certain length does not affect the strength and the strain distribution of the bonding. The stress distribution obtained from experiments are compared to Chen and Teng's (2001) analytical model.