• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.353-358
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• 2018

본 연구는 전기자동차 충전시스템에서 전력변환장치의 경량화를 위한 최적화 분석프로세스에 대한 내용을 서술하였다. 최적화 설계는 재료 물성치에 대한 설계민감도와 수학적 최적화를 결합하여 주어진 재료량 제한조건 하에 최적의 재료분포를 찾는 설계기법으로 위상의 고정화, 자유도가 묶이는 문제 등을 해결할 수 있는 위상 최적화방법을 사용하였으며, 위상 최적화 방법 중 비교적 수식화가 간단하고 수렴성이 좋은 SIMP법(solid isotropic material with penalization)에 의해 경량화 설계를 수행하였다. 경량화 설계는 3단계의 절차로 구성하였으며, 첫 번째 단계로 전력변환장치의 기본 설계에 대한 유한요소모델을 구성하고, 하중에 대한 정적해석을 수행하였다. 두 번째 단계로 정적해석 결과에 대해 등방성 재료의 강성계수를 적용한 밀도법을 이용하여 위상 최적화를 수행하여 경량화를 위한 최적 형상을 도출하였다. 세 번째 단계로 최적 형상에 대해 차량 탑재 부품의 충격시험기준에 만족하는 반정현파 펄스형태 충격하중을 인가하여 충격해석을 수행하였다. 위상 최적화단계에서 사용 환경조건으로 설계영역 정의는 마운팅 브래킷 영역으로 제한하였으며, 마운팅 브래킷의 설계 최적화를 통해 최종적으로 기본설계대비 20%이상의 경량화가 가능한 설계기술을 확보하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제13권2호
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• pp.112-120
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• 2008

해양생태독성평가를 위한 공정시험방법으로 해양생태계의 기초생산자를 대표하는 식물플랑크톤인 Skeletonema costatum, Heterosigma akashiwo, Prorocentrum micans, Isochrysis galbana, Tetraselmis suecica를 이용하여 생물 검정 예비 실험을 수행하였다. 그중 표준시험생물로 해산규조류인 S. costatum을 표준시험생물종으로 선정하였으며, Endpoint는 $72{\sim}96$시간 개체군성장저해율($EC_{50}$)로 설정하였다. 시험방법은 비교환정수방식(non-renewal static test)을 선택하였으며, 시험적합도 기준은 대조구의 시간당 개체군성장률 0.04(r > 0.04/hr) 이상으로 설정하였다. S. costatum은 우리나라는 물론 전 세계적으로 널리 분포하며, 표준시험방법개발은 국제표준화기구(ISO, International Standardization Organization)의 시험방법을 참고하였다. 본 종을 이용한 독성시험은 시험대상물질의 염분이 $20{\sim}35\;psu$의 범위에서 가능하며, 반복실험 및 교차분석결과 표준독성물질에 대한 민감도가 유사하게 나타남으로써 실험의 재현성이 입증되었다. 하수오니 용출액을 이용한 독성실험 결과, 식물플랑크톤의 개체군성장저해율($EC_{50}$)을 이용한 독성실험은 윤충류(Brachionus plicatilis) 신생개체(neonate)의 사망률($LC_{50}$), 발광박테리아(Vibrio fischeri)의 발광저해율($IC_{50}$), 해조류(Ulva pertusa)의 생식률($EC_{50}$)을 이용한 시험방법보다 낮은 농도에서 $EC_{50}$을 나타냈다. 식물플랑크톤의 개체군 성장저해율을 이용한 생물검정 방법은 유해물질의 해양 기초생산자에 대한 독성평가에 매우 유용한 실험 방법으로 판단된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권3호
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• pp.295-301
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• 2000

뼈의 성장에 미치는 많은 요소들 중에서 implant의 상대적인 미세운동(relative micromotion)은 뼈의 implant와의 접합을 방해하는 것으로 알려져 왔다. 그런데 이러한 상대적인 운동 및 spinal stability에 직접적으로 영향을 주는 하중조건, spinal material의 물성치, spinal geometry 및 뼈와 implant의 접촉면에서의 마찰계수를 고려하기 위하여, 하나의 titanium interbody cage 가 삽입된 human lumbar segments (L4-L5)의 유한요소 모델이 개발되었다. 이러한 유한요소 모델의 해석을 통하여 상대적인 미세운동, Posterior의 수직적인 변위, von Mises 응력 및 마찰력이 예측되었다. Cancellous bone. annulus fibers 및 ligaments의 기계적인 물성치의 감소 또는 접촉면에서의 마찰계수의 감소는 상대적인 미세운동 (relative micromotion or slip distance)을 증가 시켰다. 접촉면에서의 normal force는 뼈의 밀도 (cancellous bone density) 가 감소하거나 접촉마찰계수가 증가하면 감소했다. 특히 하중조건에 있어서, compressive preload에 대한 torsion의 추가는 접촉면의 anterior부위에서 상대적인 미세운동을 증가 시켰다. 하지만 디스크면적이 증가할수록 상대적인 미세운동은 감소했다. 결론적으로, 접촉면의 기계공학적 거동 (Relative micromotion, stress response, posterior axial displacement and contact normal force)은 접촉면의 마찰계수 뼈의 밀도, 하중조건 및 노화에 따른 형상/물성의 변화에 매우 민감함을 보이고있다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제7권2호
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• pp.149-156
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• 1989

HeLa 세포의 spheroid를 배 양시켜 cis-platinum과 carboplatin으로 처리한 후 그 반응을 세포의 생존분획으로 분석하였다. 체외실험 model인 spheroid를 사용하여 platinum유사체의 약효와 방사선 감수성을 평가하고 약제에 대한 단층 세포와 spheroid의 감수성 차이를 세포-생존곡선에서 규명하기 위하여 본 실험을 시행하였다. Cis-platinum 농도-곡선에서 spheroid의 $Cq=3.4{\mu}M$이고 $Co=1.2{\mu}M$이었다. 이 것은 단층세포에 비하여 Co는 큰 변화가 없으나 Cq가 증가되어 cis-platinum이 저산소층 세포보다 활동적으로 분화하는 표면세포에 주로 작용하였으며, 반대로 carboplatin의 효과는 spheroid에 대한 $(Co=15.0{\mu}M)$ 감수성이 단층세포$(Co=32.5{\mu}M)$에 비하여 크게 증가되어, spheroid의 심층 세포에 주로 작용하였다. 방사선과 carboplation의 병용효과를 세포 생존분획이 0.01 수준에서 isobologram으로 분석한 결과 상호작용으로 supra-additive 효과를 나타내었다. 따라서, carboplatin은 cis-platinum에 비하여 신장과 위장에 대한 독성작용이 적고, 방사선과 병용함으로써 향후 더욱 효과적 인 종양 치료에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.

• 센서학회지
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• 제16권1호
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• pp.17-23
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• 2007

This paper presents a miniaturized turn-counting sensor (TCS) where the geomagnetism and high-rpm rotation of ammunition are used to detect the turn number of ammunition for applications to small-caliber turn-counting fuzes. The TCS, composed of cores and a coil, has a robust structure with no moving part for increasing the shock survivability in the gunfire environments of ${\sim}30,000$ g's. The TCS is designed on the basis of the simulation results of an electromagnetic analysis tool, $Maxwell^{(R)}$3D. In experimental study, the static TCS test using a solenoid-coil apparatus and the dynamic TCS test (firing test) have been made. The presented TCS has shown that the induction voltage of $6.5{\;}mV_{P-P}$ is generated at the magnetic flux density of 0.05 mT and the rotational velocity of 30,000 rpm. From the measured signal, the TCS has shown the SNR of 44.0 dB, the nonlinearity of 0.59 % and the frequency-normalized sensitivity of $0.26{\pm}0.01{\;}V/T{\cdot}Hz$ in the temperature range of $-30{\sim}+43^{\circ}C$. Firing test has shown that the TCS can be used as a turn-counting sensor for small-caliber ammunition, verifying the shock survivability of TCS in high-g environments.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.134-139
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• 2002

Fracture behaviors of pipes with local wall thinning are very important for the integrity of nuclear power plant. However, effects of local wall thinning on strength and fracture behaviors of piping system were not well studied. Acoustic emission(AE) has been widely used in various fields because of its extreme sensitivity, dynamic detection ability and location of growing defects. In this study, we investigated failure modes of locally wall thinned pipes and AE signals by bending test. From test results, we could be divided four types of failure modes of ovalization, crack initiation after ovalization, local buckling and crack initiation after local buckling. And fracture behaviors such as elastic region, yielding range, plastic deformation range and crack progress could be evaluated by AE counts, accumulative counts and time-frequency analysis during bending test. It is expected to be basic data that can protect a risk according to local wall thinning of pipes, as a real time test of AE.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1811-1820
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• 2010

실제 대부분의 공학 문제들은 크고 작은 비선형성을 내포한다. 구조물의 최적설계 과정에서는 다수의 구조물 사이에 발생하는 접촉이나 비선형 물성치를 가지는 재료, 또는 대변형을 고려해야만 한다. 그러나 민감도 계산이 고가이기 때문에 비선형성을 최적화에 고려하는 것은 매우 어렵다. 따라서 비선형 정적 반응 위상최적설계를 위하여 등가하중법을 사용한다. 등가하중이란 비선형 해석에서 유발되는 반응장과 동일한 반응장을 유발하는 선형 정적하중이다. 등가하중법은 치수/형상최적설계를 위하여 연구되어 왔다. 위상최적설계는 치수/형상최적설계에 비하여 설계변수가 많기 때문에 기존의 등가하중법을 그대로 적용할 수 없기 때문에 위상최적설계를 위하여 등가하중법을 확장하고 수정한다. 간단한 예제를 통하여 등가하중법을 이용한 위상최적설계 결과가 수치적으로 도출한 결과와 유사함을 보이고 실제 공학 예제의 위상최적설계를 통하여 기존의 선형 정적 위상최적설계와 결과를 비교한다.

• Computers and Concrete
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• 제8권5호
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• pp.563-581
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• 2011

The signal-based acoustic emission (AE) characterization of concrete fracture process utilizing home-programmed AE monitoring system was performed for three kinds of static loading tests (Cubic-splitting, Direct-shear and Pull-out). Each test was carried out to induce a distinct fracture mode of concrete. Apart from monitoring and recording the corresponding fracture process of concrete, various methods were utilized to distinguish the characteristics of detected AE waveform to interpret the information of fracture behavior of AE sources (i.e. micro-cracks of concrete). Further, more signal-based characters of AE in different stages were analyzed and compared in this study. This research focused on the relationship between AE signal characteristics and fracture processes of concrete. Thereafter, the mode of concrete fracture could be represented in terms of AE signal characteristics. By using cement-based piezoelectric composite sensors, the AE signals could be detected and collected with better sensitivity and minimized waveform distortion, which made the characterization of AE during concrete fracture process feasible. The continuous wavelet analysis technique was employed to analyze the wave-front of AE and figure out the frequency region of the P-wave & S-wave. Defined RA (rising amplitude), AF (average frequency) and P-wave & S-wave importance index were also introduced to study the characters of AE from concrete fracture. It was found that the characters of AE signals detected during monitoring could be used as an indication of the cracking behavior of concrete.

• Earthquakes and Structures
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• 제6권4호
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• pp.409-436
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• 2014

Although it is widely accepted that the interaction -between masonry infill and structural members significantly affects the seismic response of reinforced concrete (RC) frames, this interaction is generally neglected in current design-oriented seismic analyses of structures. Moreover, the role of masonry infill is expected to be even more relevant in the case of existing frames designed only for gravitational loads, as infill walls can significantly modify both lateral strength and stiffness. However, the additional contribution to both strength and stiffness is often coupled to a modification of the global collapse mechanisms possibly resulting in brittle failure modes, generally related to irregular distributions of masonry walls throughout the frame. As a matter of principle, accurate modelling of masonry infill should be at least carried out by adopting nonlinear 2D elements. However, several practice-oriented proposals are currently available for modelling masonry infill through equivalent (nonlinear) strut elements. The present paper firstly outlines some of the well-established models currently available in the scientific literature for modelling infill panels in seismic analyses of RC frames. Then, a parametric analysis is carried out in order to demonstrate the consequences of considering such models in nonlinear static and dynamic analyses of existing RC structures. Two bay-frames with two-, three- and four-storeys are considered for performing nonlinear analyses aimed at investigating some critical aspects of modelling masonry infill and their effects on the structural response. Particularly, sensitivity analyses about specific parameters involved in the definition of the equivalent strut models, such as the constitutive force-displacement law of the panel, are proposed.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권8호
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• pp.35-43
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• 2006

이 논문에서는 공정 변이의 고려를 위한 통계적 시간 분석(statistical timing analysis)에서 전력감소를 고려한 회로의 최적화를 위해 글리치 및 지연시간의 확률적 모델 및 연산을 이용하여 각 경로 및 경로상의 게이트의 민감도(sensitivity)를 계산하고 이를 이용한 사이징(sizing)을 통해 회로의 지연시간의 증가 없이 글리치를 감소하는 방법을 제시한다. 제안된 알고리즘은 통계적 시간 분석에 근거한 회로의 전후방 탐색을 이용하여 공정 변수를 고려한 확률적 글리치 발생률을 예측한다. 또한 글리치 발생률을 고려한 게이트의 선택 및 사이징 가능한 지연시간의 최적화된 계산을 통해 효율적인 게이트 사이징 기법과 글리치 감소를 위한 경로균등화 방법을 제시한다. 제안된 알고리즘의 효율성은 $0.16{\mu}m$ 모델 파라미터를 이용하여 ISCAS85 벤치마크 회로에 대한 실험을 통해 검증되었다. 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘은 글리치 예측에 있어 8.6%의 정확도의 개선을 보였고, 경로균등화에 의한 최적화에 있어 9.5%의 개선을 보였다.