• Advances in nano research
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• 제12권5호
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• pp.483-488
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• 2022

The present work is an attempt to study the vibration analysis of the single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) under the effect of the surface irregularity using Donnell's model. The surface irregularity represented by the parabolic form. According to Donnell's model and three-dimensional elasticity theory, a novel governing equations and its solution are derived and matched with the case of no irregularity effects. To understand the reaction of the nanotube to the irregularity effects in terms of natural frequency, the numerical calculations are done. The results obtained could provide a better representation of the vibration behavior of an irregular single-walled carbon nanotube, where the aspect ratio (L/d) and surface irregularity all have a significant impact on the natural frequency of vibrating SWCNTs. Furthermore, the findings of surface irregularity effects on vibration SWCNT can be utilized to forecast and prevent the phenomena of resonance of single-walled carbon nanotubes.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권2호
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• pp.54-62
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• 2009

The purpose of this study is to develop a piezo injector driver for common-rail direct injection diesel engines. In this research, we analyzed the electrical and mechanical characteristics of the piezo actuator through experiments. Current flow and charging voltage of the piezo injector are controlled by the PWM signal of variable duty ratio in order to realize both fast response and low peak current. The optimal switching duty ratio was designed by modeling and analyzing of the piezo driver circuit. In order to avoid resonance and unacceptably long settling time, appropriate frequency range of the PWM signal was derived based on the driver circuit model. The developed injector driver was validated by experiments under various fuel rail pressure, injection duration, and charging voltage.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권6호
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• pp.93-101
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• 2001

This paper presents modeling of an inductive micro position sensing system and its analysis. The parameters affected the system response are excitation frequency, turn ratio, input position, air-gap size, load resistance, and geometric dimensions. To analyze the system, we try to establish a modeling based on an equivalent magnetic circuit with permeances. The model is verified by the experimental results from 1 kHz to 20 kHz. The magnetic circuit model is well fitted to the experimental data except a little error due to LC resonance in the large turn-ratio system. Modeling enables us to theoretically approach the response characteristics. Based on the magnetic circuit model, system parameters can be selected in such a way to obtain the required characteristics such as high sensitivity, good linearity, or small size.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권12호
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• pp.88-94
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• 2007

A flexure hinge-based compliant stage driven by stack-type piezoelectric elements has high precision motion but small operational range due to the characteristics of the piezoelectric element. Since the common flexure hinges can be broken by excessive deflection when the displacement is amplified by a high amplification ratio, a flexure hinge mechanism for large deflection is required. A cartwheel-type flexure hinge has an advantage of larger deflection compared with the common flexure hinges. This study presents a rotation stage with cartwheel-type flexure hinges driven by a stack-type piezoelectric element. The characteristics and the performance of the rotation stage are described by the terms of principal resonance frequency, amplification ratio of rotational displacement, maximum rotational displacement and block moment, in which the terms are analyzed by geometric parameters of the rotation stage. The analyzed results will be used as the guideline of the design of the rotation stage.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.37-46
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• 2013

This paper proposes the boost type bidirectional zero current switching(ZCS) DC/DC converter of transformer series construction for electric vehicle operation using low voltage battery. This converter can high boost through the double voltage circuit and series construction of output part using two converters. This converter system has the advantages that bidirectional power transfer is excellent, size and making of transformer because of this converter keeps the transformation ratio to 1:1. Proposed DC/DC converter uses the ZCS method to decrease the switching loss. By replacing reactance ingredients of L-C resonance circuit for ZCS with leakage inductance ingredients of high frequency transformer and half-bridge capacitor it reduces system size and expense because of not add special reactor. It can confirm to output of high voltage to operate the electric vehicle with low voltage of input and operation of ZCS in all load region through the result of PSIM simulation and experiment.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.71-83
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• 2009

숏크리트는 터널에서 적용되는 요요한 주지보재이다. 숏크리트의 품질평가는 터널의 안전한 시공과 효과적인 운영을 위한 핵심 요소이다. 숏크리트가 암반에 적절히 타설되었다 하더라도, 막장 및 벤치부에서의 발파, 수축, 지반의 변형 등으로 인해 숏크리트 균열발생 및 배면공동 등의 문제를 야기한다. 본 논문에서는 비파괴 시험인 충격 반항 기법(Impact-Echo) 및 지하레이다 탐사(GPR)를 이용하여 경임에 타설된 숏크리트 배면의 접착상태를 평가하고자 하였다. 기존의 수치해석 연구에 대한 검증과 더불어 현장 적용성에 대한 검토를 위해 실험적 연구를 수행하였다. 숏크리트의 접착상태는 완전 접착, 접착력 상실 및 공동 조건으로 구분할 수 있다. 실내 실대형 시험체에 이 세 가지 숏크리트 접착상태를 조사하였다. 충격반향시험으로부터 획득된 신호는 시간영역, 주파수 영역, 및 시간-주파수 영역에서 각각 분석되었다. 능동적 신호 처리 기법인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 이용하여 숏크리트 배면의 접착상태를 효과적으로 예측할 수 있었으며, 그 결과는 기존의 수치해석 연구로부터 획득한 신호특성과 잘 부합하였다. 숏크리트 배면의 접착상태가 불량할수록 다음과 같은 특징들을 나타낸다. 즉, 주파수 영역에서 자기스펙트럼밀도가 커지며, 기하학적 감쇠비는 감소하고, 시간-주파수 영역에서 윤곽선은 시간축에 평행한 형상을 나타내며, 숏크리트 두께가 얇을수록 그 공진시간이 길어진다. 또한 본 연구에서 제시한 상관계수를 이용하여 숏크리트의 접착상태를 정량적으로 평가할 수 있다. 본 연구 결과를 바탕으로 숏크리트의 접착상태를 평가할 수 있는 평가 기법 및 평가 기준을 제안하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.431-440
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• 2011

콘크리트 구조물은 화재에 노출시 고온에 의해 내부 구조가 변화하며 보유하고 있는 강도와 변형 성능이 저하되어 최종적으로 수명이 단축하게 된다. 그 성능 저하 수준은 도달된 온도, 고온에 노출된 시간, 콘크리트의 배합, 골재의 특성 및 콘크리트 자체의 특성 등에 의해 결정된다. 이 연구는 물시멘트비, 잔골재율 및 굵은 골재의 최대 크기등의 변수에 대한 초고강도 콘크리트의 열적 거동을 평가하기 위해 실시되었다. 상온 및 $500^{\circ}C$의 온도에 대하여 초음파 속도, 동탄성 계수, 정탄성 계수 및 압축강도 시험은 ${\varnothing}100{\times}200\;mm$ 원주형 콘크리트 시험체를 사용하여 실시되었다. 결과로서 $500^{\circ}C$의 온도에서 가열된 초고강도 콘크리트의 잔존 역학적 특성은 물결합재비, 잔골재율 및 굵은 골재 최대 치수의 변화에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권5호
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• pp.541-555
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• 2019

Wind induced dynamic responses on hyperbolic cooling tower (HCT) shells are complicated functions of structure and wind properties, such as the fundamental frequency f_min, damping ratio ζ, wind velocity V, correlationship in meridian direction and so on, but comprehensions on the sensitivities of the dynamic responses to these four factors are still limited and disagree from each other. Following the dynamic calculation in time domain, features of dynamic effects were elaborated, focusing on the background and resonant components σ_B and σ_R, and their contributions to the total rms value σ_T. The σ_R is always less than σ_B when only the maximum σ_T along latitude is concerned and the contribution of σ_R to σ_T varies with responses and locations, but the σ_R couldn't be neglected for structural design. Then, parameters of the above four factors were artificially adjusted respectively and their influences on the gust responses were illustrated. The relationships of σ_R and the former three factors were expressed by fitted equations which shows certain differences from the existing equations. Moreover, a new strategy for wind tunnel tests aiming at surface pressures and the following dynamic calculations, which demands less experiment equipment, was proposed according to the influence from meridian correlationship.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권4호
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• pp.203-210
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• 2013

화천 시추공 지진관측소의 부지특성을 살펴보기 위해 지표와 시추공 자료에 기록된 배경잡음과 지진신호의 특성을 분석하였다. 배경잡음을 분석한 결과, 비교적 잡음유입이 적은 밤 시간대에 비하여 낮 시간대에서 지표/시추공 잡음에너지 비가 약 15배 높게 나타났으며, 저주파에서 고주파로 갈수록 지표/시추공 스펙트럼 비가 크게 나타났다. 지진신호에 대해서는 P파와 SH파의 우세주파수 양상을 비교하였는데, 진앙거리가 가깝고, 규모가 작은 국내지진은 지표자료에서 8 Hz와 46 Hz에서 우세주파수를 보이며 시추공 자료와 다른 값을 나타내었다. 이는 수평/수직 스펙트럼 비 분석으로 구한 퇴적층의 공명주파수(7.4 Hz, 46 Hz)와 일치하며 상부 퇴적층에 영향을 받아 증폭현상이 나타나고 있음을 시사한다. 이번 연구를 통해 지표 관측소에 비하여 시추공 관측소에서는 배경잡음이 최대 20,000배 이상 감소되고, 상부퇴적층에 의한 증폭현상이 나타나지 않아 양질의 자료를 획득하여 지진관측능력이 향상될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.761-768
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• 2017

본 논문에서는 안전한 전파 환경의 구현과 전자파적합성(Electromagnetic Compatibility: EMC) 문제를 해결하기 위한 초광대역 로그주기 다이폴 안테나의 소형화를 연구하였다. 또한 고주파 대역에서 신호 대 잡음비를 개선하기 위해 안테나에 발룬(balun)을 부착하여 차동 모드인 안테나와 단일 모드인 동축 케이블의 동작을 안정화 하였다. 제안한 안테나의 소형화와 대역을 증가시키기 위해 4 GHz 이하의 공진 주파수 대역에는 fat 다이폴 구조를 사용했으며, 4 GHz 초과의 공진 주파수 대역에서는 일반적인 다이폴 형태를 사용하였다. 제안한 안테나의 대역폭은 0.6~8.0 GHz이고, 비 대역폭이 12.3 : 1이다. 측정된 최대 이득은 5.7~9.1 dBi을 나타내며, 반 전력 빔폭은 $29.4^{\circ}{\sim}100.2^{\circ}$인 지향성 안테나이다.