• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.175-181
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• 2019

수소연료전지차(FCEV)의 수소연료 공급시스템에서 대용량 감압에 사용되는 기존의 1단 감압 구조 레귤레이터(Regulator)의 경우 높은 감압에 따른 맥동과 느린 응답, 수소 취성, 누설, 고중량, 고비용 등의 문제점이 있다. 이러한 문제점은 2번에 걸친 감압 메커니즘(2단 구조)을 가지는 2단 레귤레이터 개발을 통해 극복될 수 있으며, 2번째 감압시점에 전자식 솔레노이드 밸브를 적용한다면 폭넓은 출구압력의 제어가 가능하다. 이에 따라 2단 전자식 솔레노이드 밸브를 가지는 레귤레이터의 출구압력 정밀도 향상과 누설방지, 내구성, 경량화, 가격저감 등의 기술개발이 필요한 실정이다. 이중에서도 레귤레이터의 필수적인 성능인 출구압력 정밀도 향상과 누설 방지를 위해 감압 전과 감압 후의 구조부분을 나누어 각각의 초기 내압 적용 후 Valve part가 닫힌 상태(Open Ratio : 0 %)로 가정하여 해석 연구를 진행하였다. 1차감압부의 기밀성과 관련하여 Aluminum Alloy 소재의 사용은 부적절하다고 판단되었고, 서로 다른 금속으로 구성되었을 때는 응력의 변화와 함께 변위 또한 같이 증가하므로 이종 소재를 사용하는 접촉부 구성은 부적절하다고 판단되었다. 2차 감압부의 기밀성과 관련된 변위 측면에서는 Young's Modulus 값이 큰 TPU(Thermoplastic Polyurethane)를 사용하는 것이 비교적 변위량이 작으므로 적절하다고 판단하였고, 기밀성에 대한 기준으로 Case 분석을 진행한 결과 최적 형상을 설계할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권4호
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• pp.241-249
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• 2016

The present study used a digital angiography x-ray device to measure the space dose and exposure dose of patients and practitioners using x-ray tube shielding devices developed in our laboratory. The intent of the study was to reduce the space dose within the test room, and to reduce the exposure dose of patients and practitioners. The patient and practitioner exposure doses were measured in five configurations in a human body model. The glass dosimeter was placed on the eye lenses, thyroid glands, left shoulder, right shoulder, and gonads. The beam was collimated at full size and at a 48% reduction for a comparative analysis of the measurements. The space dose was measured with an ion chamber at distances of 50 cm, 100 cm, and 150 cm from the x-ray tube under the following conditions: no shielding device; a shielding device made of 3-mm-thick lead (Pb) [Pb 3 mm shield], and a shielding device made of 3-mm-thick Pb (outside) and 3-mm-thick aluminum (Al) (inside) [Pb 3 mm＋Al 3 mm shield]. The absorbed dose was the lowest when the 3-mm-thick Pb＋3-mm-thick Al shield was used. For measurements made with collimated beams with a 48% reduction, the dose was the lowest at $154{\mu}Gy$ when the 3-mm-thick Pb＋3-mm-thick Al shield was used, and was $9{\mu}Gy$ lower than the measurements made with no shielding device. If the space dose can be reduced by 20% in all situations where the C-arm is employed by using the x-ray tube shielding devices developed in our laboratory, this is expected to play an important role in reducing the annual exposure dose for patients, practitioners, and assistants.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제11권1호
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• pp.83-103
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• 2024

Adhesive bonding is currently widely used in many industrial fields, particularly in the aeronautics sector. Despite its advantages over mechanical joints such as riveting and welding, adhesive bonding is mostly used for secondary structures due to its low peel strength; especially if it is simultaneously exposed to temperature and humidity; and often presence of bonding defects. In fact, during joint preparation, several types of defects can be introduced into the adhesive layer such as air bubbles, cavities, or cracks, which induce stress concentrations potentially leading to premature failure. Indeed, the presence of defects in the adhesive joint has a significant effect on adhesive stresses, which emphasizes the need for a good surface treatment. The research in this field is aimed at minimizing the stresses in the adhesive joint at its free edges by geometric modifications of the ovelapping part and/or by changing the nature of the substrates. In this study, the finite element method is used to describe the mechanical behavior of bonded joints. Thus, a three-dimensional model is made to analyze the effect of defects in the adhesive joint at areas of high stress concentrations. The analysis consists of estimating the different stresses in an adhesive joint between two 2024-T3 aluminum plates. Two types of single lap joints(SLJ) were analyzed: a standard SLJ and another modified by removing 0.2 mm of material from the thickness of one plate along the overlap length, taking into account several factors such as the applied load, shape, size and position of the defect. The obtained results clearly show that the presence of a bonding defect significantly affects stresses in the adhesive joint, which become important if the joint is subjected to a higher applied load. On the other hand, the geometric modification made to the plate considerably reduces the various stresses in the adhesive joint even in the presence of a bonding defect.

• 한국음향학회지
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• 제18권3호
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• pp.55-61
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• 1999

본 연구에서는 쿼드러춰 방식의 초음파현미경을 구성하고 미세한 높이변화를 갖는 표면결함에 대한 진폭영상과 위상영상을 복원하여 상대적인 영상 강도의 변화와 영상의 질을 비교 분석하였다. 본 실험에서는 중심주파수가 3㎒인 focused 변환기를 사용하여 초음파현미경을 구성하고 알루미늄 재료를 선택하여 하나는 직경이 2㎜이고 깊이가 100㎛인 원형결함을 갖도록 하였고 다른 하나는 직경이 4㎜이고 깊이가 5㎜인 원형결함을 갖도록 시편을 제작하였으며 이들에 대한 진폭과 위상영상을 복원하였다. 결함 깊이가 100㎛인 원형결함이 존재하는 시편에 대한 라인 스캔(line scan) 결과 상대적인 영상강도의 진폭 변동율은 7%로 미약한 반면에 위상 변동율은 89%로 커다란 변화를 나타내므로 결함에 대해서 위상영상이 우수한 콘트라스트를 보였다. 이에 비하여 결함의 깊이가 5㎜인 시편에 대해서 진폭영상은 위상영상에 비하여 우수한 콘트라스트를 보이므로서 결함 깊이가 한 파장을 기준으로하여 위상영상과 진폭영상은 큰 차이를 나타내었다. 따라서 쿼드러춰 검출방식의 초음파현미경은 진폭만을 검출하는 포락선 검출기에 비해 한 파장보다 작은 높이변화를 갖는 결함의 탐상시 위상영상을 진폭영상의 상호보완적인 관계로 사용하므로서 결함의 미세 높이 변동을 효율적으로 평가 할 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권10호
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• pp.1265-1273
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• 1999

PIV(Particle Image Velocimetry) velocity field measurements inside the snout of a1/10 scale model of the Zn plating process were carried out at the strip speed $V_s=1.5m/s$. Aluminum powder particles ($1{\mu}m$) and atomized olive oil ($3{\mu}m$) were used as seeding particles to simulate the molten Zinc flow and deoxidization gas flow, respectively. A pulsed Nd:Yag laser and a $2K{\times}2K$ high-resolution CCD camera were synchronized for the PIV velocity field measurement. From flow visualization study, it is found that the liquid flow in the Zn pot is dominantly governed by the uprising flow caused by the rotating sink roll, with its effect on the steel strip inside the snout largely diminished by installing of the snout. The deoxidization gas flow in front of the strip inside the snout can be characterized by a large-scale vortex rotating clockwise direction formed by the moving strip. In the rear side of the strip, a counter-clockwise vortex is formed and some of the flow entrained by the moving strip impinges on the free surface of molten zinc. The liquid flow in front of the strip is governed by the flow entering the snout, caused by the spinning sink roll. Just below the free surface a counter-clockwise vortex is formed near the snout wall. The moving strip affects dominantly the flow behind the strip inside the snout, and large amount of the liquid flow follows the moving strip toward the sink roll. The thickness of the flow following the strip is very thin in the front side due to the uprising flow, however thick boundary layer is formed in the rear side of the strip. Its thickness is increased as moving downstream toward the sink roll. Inside the snout, the deoxidization gas flow above the free surface is much faster than the liquid flow in the zinc pot. Due to the larger influx of the flow following the moving strip in the rear side of the strip, higher percentage of imperfection can be anticipated on the rear surface of the strip.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 춘계학술발표회
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• pp.12-12
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• 2010

We developed droplet-vitrification protocol, a combination of droplet-freezing and solution-based vitrification, and applied to germplasm collections of garlic, potato, lily as well as cell lines, including hairy roots, somatic embryos. To establish a garlic cryobank, four Korean garlic field collections at Danyang, Suwon, Mokpo and Namhae were cryopreserved last five years. The protocol applied consisted of preculture for 3-4 days at $10^{\circ}C$ on solid MS medium with 0.3M sucrose, loading for 40 min in liquid medium with 35% PVS3, dehydration with PVS3 for 150 min, cooling in $5{\mu}l$ droplets of PVS3 placed on aluminum foil strips by dipping these strips in liquid nitrogen, warming them by plunging the foil strips into pre-heated($40^{\circ}C$) 0.8M sucrose solution for 30s. A total of over 900 accessions of garlic were stored in liquid nitrogen for long-term conservation using unripe inflorescences, cloves or bulbils. Twelve alternative plant vitrification solutions were designed by modifying cryoprotectant concentrations from the original PVS2 and PVS3. The results suggest that PVS2-based vitrification solutions with increased glycerol and sucrose and/or decreased DMSO and EG concentrations can be applied for medium size explants which are tolerant to chemical toxicity and moderately sensitive to osmotic stress. PVS3 and variants can be used widely when samples are heterogeneous, of large size and/or very sensitive to chemical toxicity and tolerant to osmotic stress.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.21-30
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• 2013

최근 발생한 대규모 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다. 특히 내진설계가 반영되지 않은 기둥의 경우 지진에 의한 횡하중을 저항하지 못하고, 취성적인 파괴가 유발되어 구조물 전체적 붕괴를 유발할 수 있다. 따라서 빠른 시간내에 보강이 가능하면서 기둥에 손상을 주지 않는 기존의 보강법과 구별되는 응급 보강법이 필요하다. 과거에는 기둥 보강법으로 단면 증설법과 강판보강법 등이 개발되어 현장에 적용되었지만, 최근에는 FRP (Fiber Reinforced Polymer)의 장점을 활용한 탄소섬유시트공법이 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 긴급시공이 가능한 체결식 FRP 내진보강재를 사용한 구조물의 내진성능보강효과를 검토하고자 하였다. 검토를 위하여 실제 구조물의 축소모델의 철근콘크리트 시험체를 제작하고 횡방향 변위하중을 가력하였다. FRP 내진보강재를 이용한 내진보강시공 후 실내시험을 통하여 내진성능을 평가하였다. 그 결과 개발된 보강재의 철근콘크리트 구조물에 보강 시, 내진성능이 향상됨을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.183-184
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• 2013

Two main MBE growth techniques have been used: plasma-assisted MBE (PA-MBE), which utilizes a rf plasma to supply active nitrogen, and ammonia MBE, in which nitrogen is supplied by pyrolysis of NH3 on the sample surface during growth. PA-MBE is typically performed under metal-rich growth conditions, which results in the formation of gallium droplets on the sample surface and a narrow range of conditions for optimal growth. In contrast, high-quality GaN films can be grown by ammonia MBE under an excess nitrogen flux, which in principle should result in improved device uniformity due to the elimination of droplets and wider range of stable growth conditions. A drawback of ammonia MBE, on the other hand, is a serious memory effect of NH3 condensed on the cryo-panels and the vicinity of heaters, which ruins the control of critical growth stages, i.e. the native oxide desorption and the surface reconstruction, and the accurate control of V/III ratio, especially in the initial stage of seed layer growth. In this paper, we demonstrate that the reliable and reproducible growth of GaN on Si (110) substrates is successfully achieved by combining two MBE growth technologies using rf plasma and ammonia and setting a proper growth protocol. Samples were grown in a MBE system equipped with both a nitrogen rf plasma source (SVT) and an ammonia source. The ammonia gas purity was ＞99.9999% and further purified by using a getter filter. The custom-made injector designed to focus the ammonia flux onto the substrate was used for the gas delivery, while aluminum and gallium were provided via conventional effusion cells. The growth sequence to minimize the residual ammonia and subsequent memory effects is the following: (1) Native oxides are desorbed at $750^{\circ}C$ (Fig. (a) for [$1^-10$] and [001] azimuth) (2) 40 nm thick AlN is first grown using nitrogen rf plasma source at $900^{\circ}C$ nder the optimized condition to maintain the layer by layer growth of AlN buffer layer and slightly Al-rich condition. (Fig. (b)) (3) After switching to ammonia source, GaN growth is initiated with different V/III ratio and temperature conditions. A streaky RHEED pattern with an appearance of a weak ($2{\times}2$) reconstruction characteristic of Ga-polarity is observed all along the growth of subsequent GaN layer under optimized conditions. (Fig. (c)) The structural properties as well as dislocation densities as a function of growth conditions have been investigated using symmetrical and asymmetrical x-ray rocking curves. The electrical characteristics as a function of buffer and GaN layer growth conditions as well as the growth sequence will be also discussed. Figure: (a) RHEED pattern after oxide desorption (b) after 40 nm thick AlN growth using nitrogen rf plasma source and (c) after 600 nm thick GaN growth using ammonia source for (upper) [110] and (lower) [001] azimuth.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.332-339
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• 2018

섬유 금속 적층판(Fiber metal hybrid laminate, FML)은 금속재료와 FRP의 접합으로 기존의 금속 소재가 가지지 못했던 뛰어난 물성과 가벼운 무게로 경제적인 구조용 재료로 사용된다. 그러나 섬유의 형태와 종류, 적층조건에 따라 물성의 차이가 크며, 파괴거동을 예측하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Al6061-T6 합금에 직조형태의 유리섬유 플라스틱(GFRP, GEP118)을 적층피막한 복합재의 파손거동에 대해 연구한다. Al합금에 GFRP 1, 3, 5 겹을 피막한 3가지 조건으로 성형하고, 피막의 적층수를 변수로 정적시험과 저주기 피로시험을 병행하여 파손거동을 분석하였다. 저주기 피로시험에서는 변형률-수명 해석, 전변형률 에너지밀도법을 사용하여 분석하고, 피로수명을 예측하여 하이브리드 재료에 대한 수명예측성을 분석하였다. 인장해석 결과, GFRP 피막으로 인한 강화효과는 없었고, 피로시험시 나타나는 히스테리시스 형상은 GFRP피막 유무와 피막 수에 상관없이 모재인 Al합금의 거동을 따랐다. 저주기 피로시험 결과 GFRP의 피막으로 피로강도가 증가하였지만, GFRP의 두께에 따라 비례하여 증가하지는 않았다.

• 한국포장학회지
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• 제27권3호
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• pp.149-158
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• 2021

식품포장의 발전은 식품 제조 및 식품 공급을 안전하게 유지하는 데 매우 중요한 역할을 한다. 식품포장은 식품의 보관, 취급, 운송 및 보존을 용이하게 하며 음식물 쓰레기를 최소화하는데도 기여하고 있다. 반면에 식품포장재는 생산량이 많고 사용 시간이 짧고 폐기물 관리 및 쓰레기와 관련된 환경문제 발생을 가속시키고 있으므로, 포장 기술은 식품 보호와 에너지 및 재료 비용, 환경사회적 의식 고양, 그리고 오염물질 및 도시고형폐기물 처리에 대한 엄격한 규제 등의 문제와 균형을 이루며 발전되어야 한다. 자원의 절약과 재활용을 통해 지속가능성을 추구하며 폐기물 생성 및 탄소배출을 줄이는 순환경제(Circular Economy)가 이미 도입되었다. 자원고갈과 환경오염을 최대한으로 줄이는 친환경 경제시스템을 활성화하여 감량, 재사용, 재활용, 재설계로 순환경제의 목표를 실천하면 식품포장이 환경에 미치는 영향도 줄일 수 있을 것이다. 이 고찰에서는, 재활용이 현재 포장 폐기물을 관리하는 중요한 수단으로 여겨지기 때문에 재활용 식품포장의 안전성 측면에 중점을 두어 설명하였다. 재활용은 잠재적으로 위험한 화학물질이 포장재에서 또는 식품으로 이행된 후의 그 수준을 증가시킬 수 있으므로 재활용 포장재의 안전성을 평가하는 것은 매우 중요하다. 플라스틱, 종이 및 판지, 알루미늄, 강철 및 다중재료 다층 포장 등 다양한 식품포장 재료가 일반적으로 사용되나 여기서는 가장 사용 비중이 크고 사용 후 문제가 심각하게 증가되고 있는 플라스틱 식품포장재의 재활용 안전성에 대해서만 고찰하였다.