• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.707-717
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• 2006

근래에 들어 기존의 PSC 거더 교량 외에 다양한 형태의 교량이 개발되고 있으며, 다단계 긴장에 의한 PSC 거더교는 대표적인 예이다. 다단계 긴장 PSC 거더교는 구조적 개념에 따라 자중을 줄이고 경간을 장대화할 수 있는 장점을 갖고 있다. 그러나, 이와 같은 장대화된 보다 유연한 교량은 구조적 안전성 및 사용성을 고려한 주행열차하중에 대한 동적거동 검토가 필수적이며, 철도교량의 주행열차하중에 대한 동적성능평가를 위한 정확한 동특성 입력은 매우 중요하다. 본 연구에서는 정확한 고유진동수 및 감쇠비 추출을 위하여 25m 실물 다단계 긴장 PSC 거더를 제작하여 시공단계별 모달테스트를 수행하였다. 모달테스트를 위한 가진방법으로 기존의 충격햄머에 의한 방법 외에 디지털 콘트롤에 의한 가진기를 사용하여 보다 정확한 주파수응답 함수를 얻고자 하였다. 또한, 시공단계별 구조계 변화 및 긴장에 의한 동특성 변화를 고찰하기 위하여 시공단계별 실험을 수행하였다. 모달테스트 결과에 의한 동특성 값을 주행열차하중 해석에 적용하여 다양한 매개변수연구를 통한 철도교량 동적성능평가를 수행하였다. 동적처짐, 충격계수, 바닥판의 연직가속도, 단부꺾임각 등에 대하여 열차별, 속도별 동적해석을 수행하여 국내외 철도교량 동적성능 평가기준과 비교하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.48-57
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• 2015

제 4세대 원자로로 개발되고 있는 소듐냉각고속로는 냉각재로 사용되는 소듐의 물과 공기에 의한 반응을 방지하기 위하여 원자로 헤드의 개방 없이 회전 구동만을 이용하여 핵연료 교환을 수행한다. 따라서 핵연료 교환을 위해서는 노심과 상부내부구조물 사이의 공간에 원자로 헤드의 회전 구동을 방해하는 장애물의 존재 여부를 확인하는 검사가 반드시 선행되어야 하는데, 소듐의 불투명성으로 인해 통상적인 광학 장비를 사용한 검사방법으로는 장애물의 확인이 어렵고, 초음파를 이용한 검사방법이 적용되어야 한다. 이 연구에서는 불투명한 소듐 중에서 노심과 상부내부구조물 사이의 장애물 존재 여부를 확인하기 위하여 판형 웨이브가이드 초음파 센서를 적용한 원격주사 검사기법을 개발하였다. 웨이브가이드 센서는 원자로헤드 상부의 저온 구간에 초음파 트랜스듀서를 설치하고 길이가 긴 웨이브가이드를 사용하여 노심 상부의 고온 고방사능 소듐 내부로 초음파를 전파시키기 때문에, 고온 고방사능에 의한 손상 없이 장시간 적용이 가능한 장점을 가지고 있다. 먼저, 수평 방향으로 초음파를 방사시킬 수 있는 10 m 길이의 수평 빔 웨이브가이드 센서를 설계 제작하였고, 제작된 센서의 특성 분석을 위한 빔 프로파일 측정 및 기초 실험을 수행하여 방사되는 초음파의 빔 폭과 전파 거리를 평가하였다. 또한, 실제 장애물로 작용할 수 있는 부품들의 형상인 원형 목표물에 대한 원격탐지 성능시험을 수행하여 개발된 원격주사 기술의 유용성을 평가하였다.

• 지질공학
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• 제26권3호
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• pp.383-392
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• 2016

본 연구는 무등산국립공원 주상절리대 중 입석대 주상절리대를 대상으로 물리역학적 특성을 살펴보았다. 이를 위하여 무등산응회암에 대한 물리적 및 역학적 성질과 불연속면 특성, 주상절리대 주변의 진동 및 국지 기상 측정, 그리고 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형을 살펴보았다. 물리적 성질의 경우 평균 공극률은 0.65%, 평균 비중은 2.69, 평균 밀도는 2.68 g/cm³, 평균 종파속도는 2411 m/s로 나타났다. 역학적 성질의 경우 평균 일축압축강도는 323MPa, 평균 탄성계수는 81 GPa, 그리고 평균 포아송비는 0.25로 나타났다. 절리면 전단시험의 경우 평균 수직강성은 3.15 GPa/m, 평균 전단강성은 0.38 GPa/m, 평균 점착력은 0.50 MPa, 그리고 평균 내부마찰각은 35°로 나타났다. 절리면 거칠기를 측정한 결과 거칠기 상수(JRC) 표준도에 따르면 4~6 범위, JRC 차트에 따르면 1~1.5 범위가 우세하게 나타나 약간 거침 상태를 보였다. 또한 주상절리 표면에 대한 실버슈미트해머 반발경도 Q값을 측정한 결과 평균 57(약 90MPa)로 나타났으며, 이는 원래 일축압축강도의 약 28% 수준이다. 입석대 주상절리대 주변의 진동을 측정한 결과 최대 진동값은 0.57 PPV (mm/s)~2.35 PPV (mm/s) 범위를 보여 주상절리대 주변의 탐방객들에 의해 발생되는 진동은 미약한 것으로 나타났다. 주상절리의 표면 및 부근에서 온도, 습도, 풍속 등 국지기상을 측정한 결과 측정 당일의 날씨 영향을 크게 받은 것으로 나타났다. 입석대 주상절리대 자체하중에 의한 지반변형 상태를 수치해석한 결과, 오른쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 약 2.5m일 때 최대값을 보이며, 6m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가했다. 중간 지반에서 최대 변위는 지반거리가 0~2 m에서 최대값을 보이며, 3 m에서 급격하게 감소하다가 12m에서 미미하게 증가하는 경향을 나타냈다. 그리고 왼쪽 지반에서 최대 변위는 지반거리가 5~6 m일 때 최대값을 보이며, 6~10 m까지 급격하게 감소하다가 그 이후부터는 미미하게 증가하는 것으로 나타났다.

• 대한간호학회지
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• 제25권3호
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• pp.597-607
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• 1995

1960년대 이후 인공호흡기(mechanical ventilator)의 보급과 최근 의료과학의 발달, 간호의 질적 향상의 결과로 저체중출생아를 포함한 고위험 신생아의 생존율이 높아져왔다. 호흡장애증후군(RDS)은 일차적으로 폐포의 완전한 확장을 위해 필요한 계면활성물질(surfactant)의 부족, 미발달된 심폐기능에 의한 병리적 현상으로 저체중아의 가장 큰 원인이 되어왔다. RDS로 인해 인공호흡기에 의존해 있는 저체중아의 경우 적절한 산소공급과 이를 위한 호흡의 유지는 치료의 가장 큰 핵심이 되며, 이를 위한 기관내 흑은 비인두 흡인 (nasopharyngeal suction)은 신생아 중환자실(NICU)의 가장 중요한 간호행위가 되어왔다. 인공호흡기를 위한 기관삽관은 그 자체가 기도의 성모운동을 방해하고 기침반사를 억제시켜 폐 분비물의 효과적 배출을 억제하며, 특히 저체중아의 경우 조산과 관련하여 미발달된 흥곽운등과 심폐기능은 폐분비물의 이동을 저해하는 요소이다. 따라서 기도내의 분비물의 이동을 효과적으로 하여 흡인 시에 최대한의 효과를 돕기 위해 흥곽 물리요법(chest physiotheraphy : CPT)의 한 형태인 흉곽진동법 (Chest Vibration : CV)가 행해져 왔다. 그러나 저체중아를 위한CV의 임상적 적용은 그 대상의 생리적 특성, CV의 적용부위(site)와 기간(duration)에 대한 과학적 근거 없이 만성감염이나 폐질환을 가진 성인이나 cystic fibrosis환자를 위한 CV protocol을 무분별하게 채택하여 저체중아에게 행하여져 왔다 이에 본 연구자는 저체중아에 대한 CV의 안전성을 평가하고, 이에 기초하여 저체중아에게 바람직한CV의 형태를 알아보고자 본 연구를 시작하였다. 연구설계는 CV의 안전성을 평가하기 위한 실험연구이다. CV의 안전성은 RDS치료의 가장 일차적 목표인 oxygenation변화에 의해 평가될 수 있으므로, 본 실험 연구에서는 Pulse oximeter에 의해 계속적으로 측정된 산소포화 변화(oxygen saturation change)를 측정하였다. 실험대상은 미국동부에 위치한 대학병원의 NICU에 입원하여 RDS와 관련된 호흡장애로 인공호흡기에 의존해 있는 10명의 저체중아였다. 인공호흡기에 의존된 모든 저체중아는 Pulse oximeter와 심폐기능 측정기(cardiopulmonary monitor)에 의해 산소공급과 호흡상태가 계속 측정되고 있었다. 실험대상의 평균 출생시 몸무게는 평균 1,3050gm(SD=580.6)이었고, 임신월령 은 평균 28.6주(SD=3.1)였다. RDS가 그들의 일차적 진단명이었고, 그중 4명은 pneumonia, atelectasis의 합병증을 가지고 있었다. 10명중 6명은 intermittent mandatory ventilation(IMV)의 형태로, 4명은 continuous positive airway pressure(CPAP)의 형태로 인공호흡기에 의존되어 있었고 CV시의 FiO2는 평균 42.3(SD=21.2)였다. CV는 중환아용 소형진동기 (minivibrator)를 이용해 가각 10명 의 간호사에 의해 행하여 졌고, 최소 22초에서 최대 100초 동안 실시되었다. 50%의 간호사는 30초에서 40초간 CV를 실시하였으며, CV의 적용부위도, 전후 흉곽부위, 혹은 병변이 있는 좌 우측, 흑은 양쪽 흉벽 등으로 다양했고, 적용방법도 원형으로 돌려가며(circular motion), 혹은 아래에서 위로, 혹은 아무런 기준없이 간호사의 기호에 따라 다양하게 적용되었다. 산소포화의 변화는 CV가 행해지기 전.후로 5초동안 관찰되었다. 연구의 결과, 산소포화 변화는 비 모수통계(non parametric statistics)의 일종인 Matched Paired Wilcoxon test로 분석 한 결과 CV후에 3%의 감소를 보였다(P<.05). 저체중아에 있어 산소포화의 3%감소는 임상적으로 중요한 의미가 없다고 사료되어지며, 실제 흡인전의 과도호흡에 의해 CV를 행하기 이전의 산소공급수준으로 돌아 왔다. CV실시 기간과 산소포화와의 상관관계는 비 모수통계인 Spearman rho correlation coefficient를 이용하여 분석하였는데, 이 두 변수는 서로 관계가 없는 것으로 나타났다(P>.05) 또한 CV와 흡인 후에 각각의 간호사들에게 CV를 필요로 한 저체중아의 기준, 적용부위, 기간, 방법등에 대한 기준을 물었으나 대상의 특성에 따른 간호사정에 의존하기보다는 간호사 각자의 선호하는 방법이나 습관에 라 행하는 것으로 나타났다. 결론적으로 CV와 산소포화 변화와의 관계, NICU에서 관찰된 CV의 임상적 적용을 기초로 저체중아에게 안전한 CV protocol은 신생아용 소형 진동기를 이용하여, 양쪽 흉곽의 늑골하측 변연 부위(low lateral costal margin)에서 시작하여 흉골 중앙부위 방향으로 30초 동안 진동기를 적용하는 것이 좋은 것으로 나타났다. 이에 CV의 효과를 평가하기 위한 보다 과학적인 접근방법으로, CV와 흡인의 결과인 가래(sputum)에 대한 연구를 제언하는 바이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.677-684
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• 2012

최근 들어 건축물의 LCC 분석 결과에 따른 건축물에 대한 수명연장기술 즉, 건축물의 장수명화가 화두로 떠오르고 있다. 건축물의 장수명화를 실현하기 위해서는 요구되어지는 공간의 다변화에 따른 대응이 필요하게 된다. 건축물의 장수명화를 위해서는 라멘구조가 필수요소이며 이와 더불어서 장스팬 구조 또한 필수적 요소가 되는 것이다. 또한 건축물의 고층화, 대형화, 모듈화 되어감에 따라 장스팬 구조의 필요성이 점차 확대되고 있으며, 실현을 위해서는 구성하고 있는 부재의 경량화가 기본 조건이 된다. 이에 콘크리트 슬래브의 성능을 그대로 유지한 채 부재의 단면2차모멘트를 극대화 시켜 휨 저항에 유리한 I형 구조로 형성된 중공 슬래브로 개발한 T형 데크 플레이트와 경량성형재 조립체를 사용한 중공슬래브의 휨 및 진동성능을 파악하기 위하여 실험을 수행하고 그 결과 분석을 통하여 일반적인 철근콘크리트 슬래브의 현행기준의 공칭강도에 대한 규정을 사용하여 경량성형재를 사용한 중공슬래브의 휨 강도 설계를 수행할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.568-575
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• 2020

초음파는 다양한 산업 분야에서 널리 사용이 되고 있다. 그 중에 도전적인 분야로 전자부품의 냉각이 있다. 초음파 냉각 기술은 작동 유체로, 기존의 지구온난화를 유발하는 프레온 가스 대신에 Ar(아르곤), N₂(질소) 등의 기체로 대체가 가능하다. 또한 움직이는 부품이 없어 높은 내구성을 가질 수 있다. 그러므로 이러한 환경 문제와 내구성 관점에서 초음파 냉각 장치의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 설계와 제작 공정에 대하여 설명하고 있다. 이 시스템을 설계할 때, 냉각기 시제품을 이용하여 유효성 테스트를 수행하였다. 이 결과를 바탕으로, ANSYS 프로그램을 사용한 유한요소해석을 수행하였다. 반공진 주파수는 34.8 kHz로 예측이 되었으며, 이는 실험치인 34.6 kHz과 0.6 %의 오차로 잘 일치하였다. 또한 초음파 웨이브가이드의 반공진 주파수는 39.4 kHz로 예측이 되었고, 역시 실험치인 39.8 kHz과 1.0 %의 오차로 잘 일치함을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 볼 때, 개발된 초음파 웨이브가이드는 마이크로칩의 냉각에 활용 될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권12호
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• pp.135-145
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• 2019

비탈면 붕괴는 크게 내적요인과 외적요인으로 분류할 수 있다. 내적요인은 토층 깊이, 사면경사, 흙의 전단강도 등의 기존에 비탈면의 형성과 함께 내재 되어있는 공학적 요인이며, 외적요인은 지진과 같은 하중이다. 이때 최대가속도(PGA), 최대속도(PGV), Arias계수(I), 고유주기(T_p), 스펙트럼 가속도(S_aT=1.0) 등은 지진의 외적요인으로 대변되는 값이다. 특히, 최대지반가속도(peak ground acceleration, PGA)는 지진의 지반 운동 크기를 정의하는 가장 대표적인 값이지만 동일한 최대 지반가속도 값을 가지는 진동이라도 지진의 지속시간에 따라 달라지는 사면에서의 변위를 충분히 고려하지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 인공사면을 대상으로 2차원 평면변형률 조건의 수치해석을 수행하였으며, 다양한 지진 시나리오의 PGA를 0.2g로 스케일링하여 적용했을 때 비탈면에서 발생하는 응답특성을 분석하였다. 분석 결과, 비탈면의 상층부와 하층부의 응답은 활동면 발생 여부에 따라 차이를 보이며, 입력 지진파의 외적요인 보다는 소성변형을 유발시킨 진동 특성의 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.86-96
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• 2018

본 논문에서 제안한 캔위성은 2017년 캔위성 경연대회에 출전한 $HA+RC^2S$ CanSat (High Agility and Remote Control Camera System Can Satellite)이다. 주요임무는 수동진동감쇠기인 동흡진기를 사용하여 카메라를 회전시킨 직후에 발생하는 잔류진동을 감쇠하여 고품질의 영상획득이 가능한 고기동 안정화 카메라 시스템을 검증하는 것이다. 부가적으로는 지상국의 조이스틱을 사용하여 무선으로 제어되는 원격 제어 셀프카메라로 캔위성 자체의 이미지데이터를 획득하는 것이다. 본 논문에서는 임무 정의, 시스템 설계, 제작, 기능 및 성능시험, 최종 비행시험을 포함하는 $HA+RC^2S$ CanSat의 개발과정에 대해 서술하였다.

• 천문학회보
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• 제40권2호
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• pp.39.3-40
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• 2015

The NISS (Near-infrared Imaging Spectrometer for Star formation history) onboard NEXTSat-1 is the near-infrared instrument optimized to the first small satellite of NEXTSat series. The capability of both imaging and low spectral resolution spectroscopy in the near-infrared range is a unique function of the NISS. The major scientific mission is to study the cosmic star formation history in local and distant universe. For those purposes, the main targets are nearby galaxies, galaxy clusters, star-forming regions and low background regions. The off-axis optical design of the NISS with two linear variable filters is optimized to have a wide field of view ($2deg.{\times}2deg.$) as well as the wide wavelength range from 0.95 to $3.8{\mu}m$. The mechanical structure is considered to endure the launching condition as well as the space environment. The dewar inside the telescope is designed to operate the infrared detector at 80K stage. From the thermal analysis, we confirmed that the telescope and the dewar can be cooled down to around 200K and 80K, respectively in order to reduce the large amount of thermal noise. The stray light analysis is shown that a light outside a field of view can be reduced below 1%. After the fabrications of the parts of engineering qualification model (EQM), the NSS EQM was successfully assembled and integrated into the satellite. To verify operations of the satellite in space, the space environment tests such as the vibration, shock and thermal-vacuum test were performed. Here, we report the results of the critical design review for the NISS.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.436-441
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• 2009

광섬유 센서는 구조 건전성 감시 분야에 적용되는 유망한 센서 시스템이다. 특히 광섬유 브래그 격자(FBG) 센서는 본 분야에 있어 가장 각광받는 센서들 중에 하나이다. 이러한 FBG 센서는 브래그 파장의 이 동량을 알아내는 방법에 따라 다양한 시스템 구성이 가능하다. 또한 센서 시스템의 동특성은 이러한 시스템에 의해 결정된다. 본 논문에서는 FBG 센서의 브래그 파장 스팩트럼 최대 경사부에 단일 파장 레이저의 중심 파장을 맞춰 놓을 경우, 센서의 경사도가 센서 감도로 작용할 수 있다는 측정 원리를 이용하였다. 이러한 원리는 전체 측정 범위의 한계는 있지만 높은 민감도를 보장한다. 본 측정 원리의 적용 예로서, FBG 센서를 삽입한 복합재 평판을 오토클래이브를 이용해 제작하고 앞서 설명한 측정 원리를 적용하였다. 첫째로 삽입된 FBG 센서를 이용해 충격 망치로 가격된 복합재 평판의 고유 진동수를 성공적으로 측정하였다. 둘째로 고출력 스피커를 이용해 앞서 측정된 고유진동수 중 하나의 특정 주파수로 복합재 평판을 강제 가진 시켰다. 이때 발생하는 구조 진동을 FBG 센서로 측정하였고 동시에 ESPI 측정 시스템을 이용해 진동 모드 형상 역시 성공적으로 측정하여 복합재 구조물의 동특성을 파악하였다. 따라서, 이러한 두 실험을 통해 FBG 센서 시스템과 ESPI 측정 시스템이 복합재 구조물의 동특성 측정에 매우 유용한 기술임을 증명하였다.