• 국제초고층학회논문집
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• 제1권4호
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• pp.311-332
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• 2012

Earthquake response of mid-rise to high-rise buildings provided with friction dampers is investigated. The steel buildings are modelled as shear-type structures and the investigation involved modelling of the structures of varying heights ranging from five storeys to twenty storeys, in steps of five storeys, subjected to real earthquake ground motions. Three basic types of structures considered in the study are: moment resisting frame (MRF), braced frame (BF), and friction damper frame (FDF). Mathematical modelling of the friction dampers involved simulation of the two distinct phases namely, the stick phase and the slip phase. Dynamic time history analyses are carried out to study the variation of the top floor acceleration, top floor displacement, storey shear, and base-shear. Further, energy plots are obtained to investigate the energy dissipation by the friction dampers. It is seen that substantial earthquake response reduction is achieved with the provision of the friction dampers in the mid-rise and high-rise buildings. The provision of the friction dampers always reduces the base-shear. It is also seen from the fast Fourier transform (FFT) of the top floor acceleration that there is substantial reduction in the peak response; however, the higher frequency content in the response has increased. For the structures considered, the top floor displacements are lesser in the FDF than in the MRF; however, the top floor displacements are marginally larger in the FDF than in the BF.

• Tribology and Lubricants
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• 제17권4호
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• pp.267-275
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• 2001

Friction and wear properties of brake friction materials containing different metal fibers (Al, Cu or Steel fibers) were investigated. Based on a simple experimental formulation, friction materials with the same amount of metal fibers were tested using a pad-on-disk type friction tester. Two different materials (gray cast iron and aluminum metal matrix composite (MMC)) were used for disks rubbing against the friction materials. Results front ambient temperature tests revealed that the friction material containing Cu fibers sliding against gray cast iron disk showed a distinct negative $\mu$-v (friction coefficient vs. sliding velocity) relation implying possible stick-slip generation at low speeds. The negative $\mu$- v relation was not observed when the Cu-containing friction materials were rubbed against the Al-MMC counter surface. Elevated temperature tests showed that the friction level and the intensity of friction force oscillation were strongly affected by the thermal conductivity and melting temperature of metallic ingredients of the friction couple. Friction materials slid against cast iron disks exhibited higher friction coefficients than Al-MMC (metal matrix composite) disks during high temperature tests. On the other hand, high temperature test results suggested that copper fibers in the friction material improved fade resistance and that steel fibers were not compatible with Al-MMC disks showing severe material transfer and erratic friction behavior during sliding at elevated temperatures.

• 소성∙가공
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• 제21권1호
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• pp.13-18
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• 2012

During warm forging, materials are formed in the temperature range of $300^{\circ}C\sim900^{\circ}C$. In this temperature range, the friction between the forging die and the material is very high and has a negative effect on the forming process causing severe die wear and possible defects in the component because of stick-slip. Thus, lubrication characteristics are a very important factor for productivity during warm forging. In this paper, ring compression experiments were conducted to estimate the friction factor between the die and the materials as the main factor in characterizing the lubricant. Also, ring tests using normal graphite power as a lubricant coating system were compared with tests using nano graphite powder. The results confirm that the nano graphite is superior to the normal graphite in view of its lubricating effect. In addition, the friction factor (m) was estimated with respect to the amount of the nano graphite content in the lubricant. With 10 % nano graphite the friction factor had the lowest value as compared to other amounts. It can be concluded that the amount of the nano graphite in the coating system can be optimized to obtain the best lubrication condition between the die and the material using ring test experiments.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권11호
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• pp.1044-1053
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• 2003

본 논문에서는 과학 교육 분야에서 기존의 교육방식이 갖고 있는 한계성을 극복하고 교육 및 학습 효과를 향상시키기 위한 방안으로 역감 제시 장치를 이용한 가상 현실 시스템을 제안한다. 제안된 시스템의 효용성과 응용가능성, 활용방법을 효과적으로 나타낼 수 있는 4가지 과학세계로 구성된 가상 과학 체험 공간을 구축하여 미시 세계에서는 원자간의 현상을, 마찰 세계에서는 스틱-슬립 마찰현상을, 기전 세계에서는 모터 및 발전기의 원리를, 거시 세계에서는 코리올리스 가속도로 인한 물리적 현상을 각 세계에서 역학적으로 모델링하고 역감 제시 장치와 인터페이스를 위한 에뮬레이션 기법을 고안한다. 그리고, 역감 제시 장치, HMD(Head Mounted Displays), 가상환경(스테레오 그래픽스와 GUI)을 포함한 디지털 제어기로 구성된 가상 과학 체험 시스템을 구축한다. 끝으로 본 연구를 통해 교육의 보조 매체와 학습의 도구로서 효율성을 극대화시키기 위한 가상 과학 체험 공간의 설계 및 구현에 관한 고려사항을 제시한다.

• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.344-351
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• 2019

본 연구에서는 수축 및 팽창 소음 발생 메커니즘을 분석하고, 냉장고 운전 중에 소음발생 빈도를 줄이기 위한 효과적인 방법을 제안하였다. 냉장고의 수축팽창음 발생 시에 제품의 품질비용 상승에 영향을 주기 때문에 저감이 필요하다. 먼저, 무향실에서 측정된 음압 신호를 이용하여 주파수 스펙트럼 분석을 수행하여 소음의 특성과 발생 빈도를 분석하였다. 둘째, 열변형 해석을 수행하여 소음원의 위치를 예측했다. 분석결과에서 가장 큰 열변형은 냉동실의 왼쪽 내부 케이스의 중간에서 발생하였다. 또한 음원 위치의 가속도 레벨을 평가한 결과, 소음을 발생시키는 내부 부품이 냉동실의 세 번째 선반임을 알 수 있었다. 냉장고의 중앙 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 두께 증가에 의한 열변형 저감을 통하여 수축팽창음을 저감할 수 있는 방법을 제안하였다.

• 플랜트 저널
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• 제17권3호
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• pp.42-46
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• 2021

드릴 스트링의 진동 문제는 수년간 드릴링 성능 저하의 주요 원인 중 하나로 인식되어 왔으며, 굴착 작업 시 발생하는 과도한 진동은 드릴링의 효율성, 파이프 피로, 비트의 수명 단축으로 인하여 고장을 초래할 수 있다. 이러한 진동의 원인은 드릴 스트링이 굴착 작업 중 궤적에 따라 파이프의 굽힘과 wellbore와의 접촉으로 인해 마찰이 발생하고 이러한 진동은 일반적으로 축 방향, 굴곡 및 비틀림 변형을 일으킨다. 본 연구에서는 Khulief와 Al-Naser가 제시한 모델을 바탕으로 드릴 스트링에 6자유도(DOF)의 구성요소를 갖는 모델을 적용하여 curved beam의 수치해석 값과 Analytical값을 비교하여 검증하고 드릴 스트링에 hookload와 WOB 경계조건을 주어 각 element 마다 동적 거동을 분석하였다. 실제 궤적을 적용하여 드릴 파이프의 굽힘이나 중력으로 인하여 Wellbore와 접촉되는 부분에 마찰을 적용하였고, 또한 마찰 작용 시 일정한 축 방향 속도를 유지하기 위한 PI제어 값을 설계하여 drillstring 전체의 각속도 변화와 실제 드릴 굴착 작업 중 발생하는 stick slip현상을 관찰하였다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.192-198
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• 2021

전기차의 수요 및 보급이 확대됨에 따라 차량 내 이음(buzz, squeak, rattle, BSR) 개선에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 풍절음, 도어 글라스 및 차량 진동을 차단하는 인너벨트 웨더스트립(innerbelt weatherstrip)의 댐핑(damping) 특성 향상을 통해 BSR을 저감하는 기술 개발이 필수적이다. 기존 열경화성(thermoset) 탄성체 대비 가볍고 재활용이 가능한 열가소성(thermoplastic) 탄성체가 주목을 받고 있지만 낮은 소재 댐핑과 영구압축줄음률(compression set)로 인해 도어 글라스와 웨더스트립 간 마찰 소음을 발생하는 문제가 있다. 고분자 댐핑 특성은 점탄성(viscoelastic)에 좌우되므로, 본 연구에서는 인너벨트 웨더스트립과 도어 글라스 간 마찰 소음을 개선하기 위해 EPDM (ethylene-propylene-diene monomer)/PP (polypropylene) thermoplastic vulcanizates (TPV)의 재료설계인자(EPDM/PP 비율, EPDM 내 ENB 함량)에 따른 점탄성 분석을 통해 소재 댐핑 특성을 평가하였다. EPDM/PP 비율에 따른 분석을 통해 PP 비율이 낮을수록 소재가 연화되고, 탄성회복력(resilience)이 증가하여 저장탄성률(storage modulus)은 10.8% 감소하고 댐핑 특성을 의미하는 감쇠계수(tanδ)는 88.2% 증가함을 확인하였다. 또한 EPDM 내 ENB 함량이 높을수록 소재의 가교밀도(crosslink density)가 증가하지만, 동적가교(dynamic vulcanizate) 과정 중 PP에 분산된 EPDM particle의 크기가 감소한다. 이로 인해 증가된 EPDM/PP 계면 간 면적 증가로 인해 계면 미끄러짐에서 기인한 손실탄성률(loss modulus)이 24.7% 증가하여 댐핑 특성이 향상되었다. 재료설계인자에 따른 물성분석을 바탕으로 최적 소재(낮은 PP 비율(14 wt%), 높은 ENB 함량 (8.9 wt%))를 배합한 결과 소재 댐핑 특성(tanδ peak)은 기존 소재(PP27, EPDM/PP 30/27, ENB content 5.7 wt%) 대비 140% 증가하여 재료설계인자에 따라 댐핑 특성을 제어할 수 있음을 확인하였다. 설계된 소재의 글라스 마찰 소음 개선 효과를 확인하기 위해 stick-slip 시험을 통해 마찰 소음을 평가하였다. 소재 댐핑 특성이 향상됨에 따라 마찰 진동의 가속도 peak가 약 57.9% 감소하였다. 이러한 결과로부터 재료설계인자에 따른 소재 댐핑 특성 향상을 통해 인너벨트 웨더스트립의 글라스 마찰 소음을 개선할 수 있음을 확인하였으며, 향후 소재 재료설계인자에 따른 물성 제어를 통해 부품의 요구 성능에 맞는 다양한 재료설계에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 접착 및 계면
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• 제8권2호
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• pp.15-21
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• 2007

광기능성시트 보호용 점착제를 제조하기 위하여 천연고무와 DCPD계 점착부여수지, 세 종류의 지방족 점착부여수지를 이용하여 천연고무계 점착제를 제조하였다. 또한, 천연고무의 낮은 응집력을 대체하기 위하여 점착부여수지의 함량이 고정된 상태에서 SIS 블록공중합체를 함량비에 따라 첨가하여 점착제를 제조하였다. 제조한 점착제의 점착물성을 초기점착력과 박리강도로써 평가하였다. 천연고무/점착부여수지의 초기점착력은 점착부여수지의 함량이 증가함에 따라 증가하다 최대값을 보이고 감소하였다. 또한, 지방족계 점착부여수지의 연화점이 증가함에 따라 초기점착력이 다소 증가하였다. 점착부여수지의 함량이 50 wt%까지는 박리강도가 증가하였으나 그 이상의 함량에서는 혼합파괴 현상을 보였다. SIS가 블랜드된 점착제의 초기점착력은 지방족계 점착부여수지의 함량이 20~40 wt%에서 최대값을 보였으나 20 wt%에서 fibrillation 현상을 나타내었고 박리강도는 40 wt%에서 최대값을 나타내었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권5호
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• pp.375-387
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• 2023

The subsea power cables are increasingly important for harvesting renewable energies as we develop offshore wind farms located at a long distance from shore. Particularly, the continuous flexural motion of inter-array dynamic power cable of floating offshore wind turbine causes tremendous fatigue damages on the cable. As the subsea power cable consists of the helical structures with various components unlike a mooring line and a steel pipe riser, the fatigue analysis of the cables should be performed using special procedures that consider stick/slip phenomenon. This phenomenon occurs between inner helically wound components when they are tensioned or compressed by environmental loads and the floater motions. In particular, Vortex-induced vibration (VIV) can be generated by currents and have significant impacts on the fatigue life of the cable. In this study, the procedure for VIV fatigue analysis of the dynamic power cable has been established. Additionally, the respective roles of programs employed and required inputs and outputs are explained in detail. Demonstrations of case studies are provided under severely sheared currents to investigate the influences on amplitude variations of dynamic power cables caused by the excitation of high mode numbers. Finally, sensitivity studies have been performed to compare dynamic cable design parameters, specifically, structural damping ratio, higher order harmonics, and lift coefficients tables. In the future, one of the fundamental assumptions to assess the VIV response will be examined in detail, namely a narrow-banded Gaussian process derived from the VIV amplitudes. Although this approach is consistent with current industry standards, the level of consistency and the potential errors between the Gaussian process and the fatigue damage generated from deterministic time-domain results are to be confirmed to verify VIV fatigue analysis procedure for slender marine structures.