• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3295-3300
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• 2012

3차원 유한요소법은 구조물에 존재하는 표면균열과 내재균열들의 응력확대계수를 구하는데 이용되어 진다. 기하모델, 즉 솔리드모델은 3차원 균열들을 포함하고 있다. 국부적인 절점밀도가 선택되어 지면 자동적으로 기하모델 영역에 중첩되어 지며 절점은 버블패깅 방법에 의해 생성되어지고 10절점 사변형 솔리드요소는 데라우니 삼각화 기술에 의해 생성하였다. 시스템의 정확도와 효용성을 체크하기 위해 인장하중을 받는 평판에 하나의 균열이 존재하는 경우의 응력확대계수를 구해 Raju-Newnam식과 비교하여 5%이내의 차이를 보였다. 또한, 인장하중을 받는 평판에 두개 균열이 존재하는 경우의 해석을 통해 상호 간섭 효과를 분석하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권1호
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• pp.1-9
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• 2017

Shot peening is a cold surface treatment employed to induce residual stress field in a metallic component beneficial for increasing its fatigue strength. The experimental investigation of parameters involved in shot peening process is very complex as well as costly. The most attractive alternative is the explicit dynamics finite element (FE) analysis capable of determining the shot peening process parameters subject to the selection of a proper material's constitutive model and numerical technique. In this study, Ansys / LS-Dyna software was used to simulate the impact of steel shots of various sizes on an aluminium alloy plate described with strain rate dependent elasto-plastic material model. The impacts were carried out at various incident velocities. The influence of shot velocity and size on the plastic deformation, compressive residual stress and force-time response were investigated. The results exhibited that increasing the shot velocity and size resulted in an increase in plastic deformation of the aluminium target. However, a little effect of the shot velocity and size was observed on the magnitude of target's subsurface compressive residual stress. The obtained results were close to the published ones, and the numerical models demonstrated the capability of the method to capture the pattern of residual stress and plastic deformation observed experimentally in aluminium alloys. The study can be quite helpful in determining and selecting the optimal shot peening parameters to achieve specific level of plastic deformation and compressive residual stress in the aluminium alloy parts especially compressor blades.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권4호
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• pp.330-336
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• 2000

치아 대체용 재료로서 응용되고있는 유리침윤 알루미나 복합체에서 미세구조 및 압입응력이 파괴거동에 미치는 영향을 헤르찌안 및 비커스 압입시험을 사용하여 조사하였다. 유리침윤 알루미나의 압입 응력벽형 거동은 높은 하중에서 약간의 비선형성을 보이는 준소성과 전형적인 헤르찌안 콘 균열을 동시에 나타내고 있으며, 계면 접합 시험편을 이용한 표면아래의 손상에서도 이를 확인할 수 있었다. 일차 성형체의 압입 응력-변형 곡선은 기공형태 및 입자크기에 크게 의존하고있지만, 유리침윤 공정이후 제조된 복합체에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 복합체의 파괴는 준소성 변형 영역에서 일어나고 있으며, 헤르찌안 압입응력장이 재료손상 및 파괴거동에 미치는 영향을 이론적으로 조사하여 압입응력이 재료의 손상에 미치는 영향이 매우 크다는 것을 알았다. 그러나 압입시험후 행해진 어닐링 공정은 알루미나의 파괴거동에 변화를 가져왔으며, 이는 어닐링 공정을 통해 재료가 받은 응력장이 치료되었음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.702-708
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• 2011

경사지 논토양에서 밭작물 재배확대를 위한 합리적인 배수개선 방법을 개발하기 위하여 "배수불량"인 경사지 논토양 (경사 7-15%, 지산통)을 대상으로 배수조건에 따라 "매우불량"인 논 2개 필지, "약간불량"인 논 2개 필지의 논둑 아래 기저부에 1열로 명거 (겉도랑 배수), 비닐차단막, 암거 (속도랑 배수), 관다발 등 네 가지 종류의 배수시설을 설치하여 배수개선 방법에 따른 콩의 수분 스트레스 반응 해석을 통한 배수개선 효과를 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 배수시설 설치 후 콩 생육기간 중 지표 하 30 cm를 초과한 일평균 지하수위의 합계 ($SED_{30}$)는 명거배수가 147일로 높게 나타난 반면 암거배수가 31일로 나타났다. 또한 지하수위 30 cm를 초과한 수위의 합 ($SED_{30}$)은 명거배수 처리구가 2,207 mm, 비닐차단막 1,938 mm, 관다발 1,262 mm로 밭작물의 수분 스트레스 지표인 1,000 mm 보다 초과하였으나 암거배수 처리구에서는 444 mm 한계 스트레스 지표보다 낮은 경향을 보였다. 배수방법별 콩의 생육기간 중 수분 스트레스 지표 (SDI)는 명거배수 처리구 355.40, 비닐차단막 271.55, 관다발 171.55로 높은 경향을 보여 과습에 의한 영향을 가장 많이 받은 것으로 나타났으나, 암거배수 처리구에서는 64.75로 배수개선 효과가 가장 높은 것으로 나타났다. 배수개선에 따른 콩 수량은 배수 약간불량지가 배수 매우불량지에 비해 높았으며, 배수 약간불량지에 비해 매우불량지에서 배수방법별 수량변화의 차이가 크게 나타났다. 또한 명거배수 처리구 $1,585kg\;ha^{-1}$에 비해 암거배수 $2,086kg\;ha^{-1}$로 32%, 비닐차단막 $1,633kg\;ha^{-1}$로 3%, 관다발 처리구 $1,922kg\;ha^{-1}$로 21% 증수되었으며, 암거배수처리구가 다른 배수방법에 비해 통계적 유의성이 인정되었다. 따라서 "배수불량"인 경사지 논에서는 논둑 밑 1열의 암거배수시설을 설치로 논에서 밭작물의 안정적인 생산과 농지자원의 이용전환 즉 논을 밭으로 이용해야 하는 범용농지 기반조성에 조성을 위한 저비용의 실용적인 배수개선방법개발에 기여할 것으로 본다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1632-1642
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• 1992

본 연구에서는 방전가공(electric disharge machining, EDM) 또는 공기연마 분사기(air-abrasive jet machine, AJM) 가공에 의하여 인장 시험편 또는 외팔보 시험 편에 구멍깊이를 증가시켜 가면서 구멍을 뚫었다. 여기에서 방저가공(EDM)을 채택한 것은 구멍깊이를 직접 계측하는 것이 가능하여 구멍깊이 측정 오차에 기인하는 잔류응 력 측정오차를 최소화 할 수 있기 때문이며, 공기연마 분사기를 채택한 것은 구멍을 뚫는 동안 가공응력을 유발시키지 않기 때문이었다. 위 인장 시험편 또는 외팔보 시 험편을 이용하여 균일한 응력장과 두께 방향으로 변하는 선형적 구배응력장을 구현하 고, 이 때 각각 구멍깊이가 다른 원통형 막힘 구멍으로 부터 이완되는 스트레인을 계 측하였다. Schajer가 제안한 멱급수법과 최소장승법을 적용하여 균일응력장 또는 구 배 응력장에서 측정되는 스트레인을 잔류응력으로 환산하였으며, 환산된 잔류응력과 실제로 작용하는 응력을 비교하므로서 이론적으로 제시된 멱급수법과 최소자승법의 타 당성을 실험적으로 검토하는데 본 연구의 목적이 있다. 이 때 얕은 구멍깊이 (0.3∼ 1.2mm)에서 측정되는 스트레인을 이용하여 Schajer의 제안에 따라 잔류응력을 산정하 므로서, 잔류응력 계측 대상 구조물을 가급적 덜파괴시키며 잔류응력을 측정할 수 있 는지 여부를 실험적으로 검토하였다.

• 터널과지하공간
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• 제32권5호
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• pp.285-297
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• 2022

본 고에서는 한반도 동남권에 분포하는 주요 단층대에 대한 장기 거동 및 미소진동 관찰을 목적으로 하는 시추공 기반 심부 복합지구물리 모니터링 시스템 구축의 일환으로 수행된 대구경 시추공 굴착 현장에서 이루어진 Extended Leak-Off Test (XLOT)에 대한 내용 및 결과를 보고한다. 다양한 시추공 센서 설치를 위한 모니터링공의 굴착은 ~1 km 깊이에서 최종 구경 200 mm 이상을 확보하는 것을 목표로 하여, 중간 깊이까지 12" 구경의 시추공 굴진 및 케이싱 설치, 이후 최종 심도까지 7-7/8" 구경의 시추공을 굴진하는 것으로 설계되었다. 현장 여건에 맞추어 약 504 m 깊이까지 12" 구경의 시추공이 굴착되었으며, API 규격의 8-5/8" 케이싱을 설치하고 배면과 암반 간의 틈새(annulus)에 대한 세멘팅 작업을 수행하였다. 이후 하부 구간 굴진(7-7/8")에 앞서 세멘팅 건정성 확인 및 암반 응력 측정 등을 목적으로 XLOT를 수행하였다. 약 4 m 길이의 나공 구간(open hole)을 확보하고, 상부에 설치된 케이싱을 이용해 물을 주입하여 시험 심도의 암반을 가압하였다. XLOT 수행 과정에서 주입 유량에 따른 시험 구간 내 압력 변화 양상을 실시간 모니터링 하였으며, 이 자료들을 일부 활용하여 현장 시추공 조건에서의 암반 투수율을 해석하였다.

• 대기
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• 제17권4호
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• pp.365-379
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• 2007

Global warming may shift the properties and dynamics of ENSO. We study the changes in ENSO characteristics in a coupled general circulation model, ECHO-G/S. First, we analyse the mean state changes by comparing present day simulation and various high $CO_2$ climates. The model shows a little El Nino-like changes in the sea surface temperature and wind stress in the eastern tropical Pacific. As the mean temperature rises, the ENSO amplitude and the frequency of strong El Ninos and La Nina decrease. The analysis shows that the weakening of the oceanic sensitivities is related to the weakening of ENSO. In addition to the surface changes, the remote subsurface sea temperature response in the western Pacific to the wind stress in the eastern Pacific influences the subsequent ENSO amplitude. However, ENSO amplitude does not show linear response to the greenhouse gas concentrations.

• 한국수산과학회지
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• 제53권4호
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• pp.637-649
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• 2020

An ideal 3D primitive equation model is implemented to investigate upper ocean response to typhoons, focusing on rightward bias (RWB) which means an appearance of an intensified sea surface cooling to the right side of the typhoon track. The model has 26-stratified levels and a flat bottom (1000 m), covering a rectangular domain of about 3,060 km×3,300 km with four open boundaries. The sea water is forced by an atmospheric pressure and a gradient wind of the typhoon. The model well reproduces the RWB in previous observations and theoretical analyses. For the fast moving typhoon (FMT) (-8m/sec), the model shows that in the mixed layer (ML), the RWB in the SST noticeably appears clearly illustrating the coupling between inertial motion and wind stress, but in the subsurface layer (-100m), the RWB does not emerge since a cyclonic current field (CCF) caused by wind stress curl is primarily dominant. For the slowly moving typhoon (SMT) (-3m/sec), however, the RWB does not emerge because the coupling is weakened and the CCF is rather predominant even in the ML. In the model, we conclude that the RWB noticeably emerges in the FMT but does not emerge in the SMT related to predominance of CCF.

• Corrosion Science and Technology
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• 제16권6호
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• pp.298-304
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• 2017

Coil spring steels from the automobile suspension part after field exposure for 10 years and those after anti-corrosion validation test in proving ground of 5,000 ~ 10,000 km were examined for corrosion damages. Partial loss of paint, accumulation of corrosion product, and cracking of paint and superficial material were observed. The surface and subsurface region of spring steels had compressive residual stress and high hardness by shot peening. The surface hardness values of the specimens were 620 ~ 670 Hv. They were 60 ~ 80 Hv higher than those of the samples taken from the middle part of the spring. The maximum compressive stress was -916 ~ -1208 MPa measured at depth of about $100{\mu}m$. Electrochemical impedance spectroscopy showed that the resistances of charge transfer and the paint layer of the spring steels ranged from several tens to millions ${\Omega}{\cdot}cm^2$. The resistance of the field samples was much higher than that of the proving ground samples used in this study, implying that the proving ground test condition would be more corrosive than the field environment.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권2호
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• pp.149-166
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• 2024

The acoustic emission (AE) technique is utilized to estimate the rock failure status in underground spaces. Understanding the AE characteristics under loading conditions is essential to ensure the reliability of AE monitoring. The AE characteristics depend on the material properties (p-wave velocity, density, UCS, and Young's modulus) and damage stages (stress ratio) of the target rock mass. In this study, two groups of granite specimens (based on the p-wave velocity regime) were prepared to explore the effect of material properties on AE characteristics. Uniaxial compressive loading tests with an AE measurement system were performed to investigate the effect of the rock properties using AE indices (count index, energy index, and amplitude index). The test results were analyzed according to three damage stages classified by the stress ratio of the specimens. Count index was determined to be the most suitable AE index for evaluating rock mass stability.