• Elastomers and Composites
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• 제44권4호
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• pp.384-390
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• 2009

롤-롤(Roll to roll) 성형은 공정이 비교적 간단하고 생산 효율이 높은 중요한 금속 성형 공정이다. 이러한 이유로 롤-롤 성형 공정은 최근에 솔라셀 집전판, 디스플레이 격벽구조, 그리고 회로기판 성형 등 넓은 범위에서의 활용이 검토되고 있다. 본 연구에서는 솔라셀 집전판에 수십만 개의 홈을 성형하는 공정에 대해 유한요소해석을 수행하였다. 수백만 개 홈에 대한 성형을 해석하는 것은 컴퓨터 용량과 시간의 문제로 불가능하기 때문에 공정 설계를 가능하게 하는 최소의 문제 영역을 해석 결과를 바탕으로 설정하였다. 그리고, 홈의 형상과 온도에 따른 해석을 수행하여 그 결과를 분석함으로서 공정 설계의 방향성을 제시하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권4호
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• pp.408-415
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• 2009

졸-겔 방법을 사용하여 Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체 광촉매를 제조하였다. 여러 가지 철 전구체를 사용하여 세가지 Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체를 제조하고 BET, SEM, XRD 및 EDX를 사용하여 특성화 하였다. UV 조사에서 Rh.B 용액의 분해에 의거하여 Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체의 광촉매 특성을 파악 하였다. 실험 결과로부터, Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체는 ACF/$TiO_2$ 복합체 보다 Rh.B의 제거 효과가 더 우수함을 나타내었다. 또한 여러 가지 Fe 전구체 사용으로 인한 Fe 원소의 포토-펜톤 효과는 다르게 나타났다. $FeCl_3$을 사용하여 제조된 Fe-ACF/$TiO_2$ 복합체는 가장 우수한 포토-펜톤 효과를 나타내었고, pH 변화에 의존하여 Rh.B 용액 분해에 대하여 영향을 주었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.115-124
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• 2007

막 구조물을 설계하기 위해서는 우선 초기장력 도입으로 인한 구조물의 형상을 정확히 알아야 한다. 이를 위해서 모형을 통한 모델링이나 컴퓨터를 이용한 형상해석이 요구되며, 초기장력의 도입으로 형성되는 막 구조물의 곡면은 일반적으로 등장력 곡면이다. 이와 같은 특성을 가진 막 구조물은 모형만을 대상으로 형상을 구할 때에는 정량적으로 형상의 정보를 얻기가 힘들고, 형상해석만을 수행한 경우는 예기치 않은 문제가 발생하기도 한다. 또 설계자의 의도에 따른 형상은 실질적으로 등장력 곡면에 부합되지 않는 경우가 많고, 심지어 실현 불가능한 발생한다. 따라서 설계프로세스에 따른 구조물의 형상에 부합되면서 실현가능한 형상으로의 초기형상 결정과정은 막 구조물의 설계에 있어서 무엇보다 중요한 과정이다. 본 연구에서는 건축 설계프로세스에 따른 모델링과 수치적 형상해석과의 결과에 대한 차이를 살펴보고 피드벡 과정을 통하여 막 구조물의 초기형상을 결정하는 프로세스에 대해서 연구한다.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권3호
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• pp.657-671
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• 2015

The level of ductility is determined by depending on the intended use of the building, the region's seismic characteristics and the type of structural system when buildings are planned by engineers. Major portion of seismic energy is intended to be consumed in the plastic zone in structural systems of high ductility, so the occurrence of damages in load bearing and non-load bearing structural elements is accepted in planning stage under severe earthquakes. However, these damages must be limited among specific values in order not to endanger buildings in terms of the bearing capacity. Isolators placed between the basement and upper structure make buildings behave elastically by reducing the effects of seismic loads and improving seismic performance of building significantly. Thus, damages can be limited among desired values. In this study, the effectiveness of seismic isolation is investigated on both fixed based and seismic isolated models of a hospital building with high ductility level with regard to lateral displacements, internal forces, structural periods and cost of the building. Layered rubber bearings are interposed between the base of the structure and foundation. Earthquake analysis of the building are performed using earthquake records in time domain (Kocaeli, Loma Prieta and Landers). Results obtained from three-dimensional finite element models are presented by graphs and tables in detail. That seismic isolation reduces significantly the destructive effects of earthquakes on structures is seen from the results obtained by seismic analysis.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권3호
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• pp.411-421
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• 2018

Although a rubber isolation cushion can reduce the dynamic response of a structure itself, it has little influence on the height of a sloshing wave and even may induce magnification action. Vertical baffles are set into a base-isolated Concrete Rectangular Liquid Storage Structure (CRLSS), and baffles are opened as holes to increase the energy dissipation of the damping. Problems of liquid nonlinear motion caused by baffles are described using the Navier-Stokes equation, and the space model of CRLSS is established considering the Fluid-Solid Interaction (FSI) based on the Finite Element Method (FEM). The dynamic response of an isolated CRLSS with various baffles under an earthquake is analyzed, and the results are compared. The results show that when the baffle number is certain, the greater the number of holes in baffles, the worse the damping effects; when a single baffle with holes is set in juxtaposition and double baffles with holes are formed, although some of the dynamic response will slightly increase, the wallboard strain and the height of the sloshing wave evidently decrease. A configuration with fewer holes in the baffles and a greater number of baffles is more helpful to prevent the occurrence of two failure modes: wallboard leakage and excessive sloshing height.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1595-1602
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• 2010

본 논문은 유체-구조 상호작용기법을 활용하여 약물을 일정하게 공급할 수 있는 약물주입기의 성능을 예측하고 이를 바탕으로 탄성체 구조의 최적 설계안을 제안한다. 탄성체 약물주입기는 지속적인 약물치료를 필요로 하는 재택환자에게 일정하고 안정된 속도로 약물을 주입하기 위해 개발되었으며, 약물을 수용하는 탄성체의 회복력을 이용하여 일정시간 동안 지속적으로 약물을 공급하는 장치이다. 기존의 탄성체 약물주입펌프는 약물의 잔여량에 따라 주입 압력이 변하고, 약물의 주입량이 시간이 지남에 따라 감소하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 약물이 주입되고 배출되는 전 단계에 걸쳐 일정한 압력을 유지하도록 기구부를 최적설계하고, 유한요소해석 및 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권4호
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• pp.381-399
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• 2005

Base isolation technologies have been proven to be very efficient in protecting structures from seismic hazards during experimental and theoretical studies. In recent years, there have been more and more engineering applications using base isolators to upgrade the seismic resistibility of structures. Optimum design of the base isolator can lessen the undesirable seismic hazard with the most efficiency. Hence, tracing the nonlinear behavior of the base isolator with good accuracy is important in the engineering profession. In order to predict the nonlinear behavior of base isolated structures precisely, hundreds even thousands of degrees-of-freedom and iterative algorithm are required for nonlinear time history analysis. In view of this, a simple and feasible exact formulation without any iteration has been proposed in this study to calculate the seismic responses of structures with base isolators. Comparison between the experimental results from shaking table tests conducted at National Center for Research on Earthquake Engineering in Taiwan and the analytical results show that the proposed method can accurately simulate the seismic behavior of base isolated structures with elastomeric bearings. Furthermore, it is also shown that the proposed method can predict the nonlinear behavior of the VCFPS isolated structure with accuracy as compared to that from the nonlinear finite element program. Therefore, the proposed concept can be used as a simple and practical tool for engineering professions for designing the elastomeric bearing as well as sliding bearing.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권4호
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• pp.259-274
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• 2023

In this paper, mechanical properties of periodic foundation made of concrete and rubber are investigated by a parametric study using the finite element method (FEM). Periodic foundation is a special type of seismic isolation foundation used in civil engineering, which is inspired by the meso-scale structure of phononic crystals in solid-state physics. This type of foundation is capable of reducing the seismic wave propagating though the foundation, therefore providing additional protection for the structures. In the FEM analysis, layered periodic foundation is frequently modelled due to its simplicity in numerical modeling. However, the isolation effect of periodic foundation on nuclear power plant has not been fully discussed to the best knowledge of authors. In this work, we construct four numerical models of nuclear power plant with different foundations to investigate the seismic isolation effects of periodic foundations. The results show that the layered periodic foundation can increase the natural period of the nuclear power plant like traditional base isolation systems, which is beneficial to the structures. In addition, the seismic response of the nuclear power plant can also be effectively reduced in both vertical and horizontal directions when the frequencies of the incident waves fall into some specific frequency bandgaps of the periodic foundation. Furthermore, it is demonstrated that the layered periodic foundation can reduce the amplitude of the floor response spectrum, which plays an important role in the protection of the equipment.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.66-73
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• 2009

적층 두께, 면밀도, 질량관성모우멘트는 소재의 구조-역학적 특성을 나타내는 중요한 인자들이다. 본 연구에서는 이와 같은 인자들이 다층-복합재료구조의 내충격 성능에 미치는 영향을 고찰하기 위해 높은 충격자 속도 하에서 탄자한계속도기 최대가 되는 재료-구조 최적화를 수행하였다. 세라믹복합재료, 고무, 알루미늄 그리고 알루미늄 폼으로 구성된 다층-복합재료구조의 최적화를 위해 Florence 모델과 Awerbuch-Bonder 모델을 연계한 통합 모델을 개발하였으며, 구속 조건으로써 적층 두께, 면밀도, 질량관성모우멘트를 함께 사용하였다. 결과에서 알 수 있듯이, 제안된 통합 모델을 통해 계산된 탄자한계속도는 유한표소해석에서의 탄자한계속도와 거의 유사함을 확인하였다. 통합 모델을 바탕으로 재료-구조 최적화를 통해 설정된 다층구조는 최적화를 수행하지 않은 다층구조에 비해 약 10.8%의 탄자한계속도 및 26.7%의 충격흡수에너지 향상이 나타남을 알 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제17권2호
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• pp.101-111
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• 2009

본 연구에서는 강원지역의 도시 생활 쓰레기의 성상 및 물리 화학적 조성을 연구하였다. 생활 쓰레기 자원화시설 설치 및 자료확보 차원, 매립장 관리차원에서 본 연구는 필요한 연구이다. 폐기물의 평균 밀도는 $101.8{\sim}199.8kg/m^3$ 범위내의 결과를 얻었다. 생활 쓰레기는 30.7%의 음식물류, 36.3% 의 종이류, 15.８%의 플라스틱 및 비닐류, 1.9%의 섬유류, 3.2%의 목재류 1.５%의 고무 및 가죽류 등으로 구성되어 있다. 생활쓰레기의 대부분은 음식물, 종이류, 플라스틱류 등으로 이루어져 있으며 9０% 정도가 가연 성분이다. 삼성분 분석에서는 44.6%의 수분 및 47.4%의 가연분 그리고 7.7% 의 회분으로 이루어져 있었다. 원소분석결과는 탄소, 산소, 수소 순으로 많았다. 생활쓰레기의 저위 발열량은 2,631kcal/kg 이며 고위 발열량은 3,310 kcal/kg 이었다.