• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1877-1883
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• 2010

선배열 슬릿 마스크를 이용하여 발생시킨 협대역의 레이저 여기 표면파의 주파수 특성을 이론적으로 분석하여 음향비선형성 분석에 영향을 미칠 수 있는 초기 고조파성분의 발생 기구를 규명하였다. 그리고 알루미늄 6061-T6 합금의 음향 비선형성에 대한 슬릿 열림폭과 레이저 세기의 영향을 단일 슬릿과 선배열 슬릿을 이용하여 실험적으로 분석하였다. 고조파 성분의 진폭은 슬릿 열림폭에 의존하는데 본 연구의 경우 슬릿 배열간격을 1.67 mm로 하여 1.75 MHz의 표면파를 발생시켰으며 이 경우 슬릿 열림폭이 0.5 mm에서 1.0 mm로 증가함에 따라 2차 고조파 성분의 진폭은 약 80 % 감소하였다. 또한 레이저 세기에 따라서 기본파 성분 진폭($A_1$)을 변화시키면서 2차 고조파 진폭($A_2$)의 변화를 실험한 결과 $A_1^2$과 $A_2$간에는 우수한 선형 관계를 보였으며, 이는 전형적인 음향비선형성의 특징을 잘 나타낸다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.458-463
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• 2010

음향 비선형성은 재료 물성의 미세한 변화에 민감하기 때문에, 이를 측정하는 비선형 초음파 기술은 재료의 열화나 피로를 평가할 수 있는 기법으로 연구되어 왔다. 하지만 벌크파를 이용하는 일반적인 비선형 초음파 기법은 얇은 판재에 적용하는 것에는 여러 한계가 있다. 이와 같은 경우에는 비선형 Lamb 파의 사용을 생각할 수 있지만, Lamb 파는 벌크파와 매우 다른 전파 특성을 가지고 있어 그 비선형 특성에 대한 별도의 연구를 필요로 한다. 이를 위해 본 연구에서는 Lamb 파에서 비선형성에 의해 전파하면서 누적 성장할 수 있는 2차 고조파 모드의 발생 조건을 분석하였으며, 그 결과 네 가지 조건, 즉 (1) phase matching, (2) non-zero power flux, (3) group velocity matching, (4) non-zero out-of-plane displacement 를 제시하였다. 그리고 제시된 조건으로 알루미늄 판재에 대책 실험한 결과 이론 예측과 동일하게 전파 거리에 따라 2차 고조파 성분의 크기와 비선형 파라미터가 증가하였고, Al6061-T6 과 Al1100-H14에서 측정된 상대적인 비선형 파라미터의 비율이 이론적인 비율과 근접함을 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.106-106
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• 2018

해양환경용 선박재료는 전기화학적인 부식을 발생시키는 염소이온($Cl^-$)이 다량 포함된 부식 환경에 장기간 노출되어 있어 부식에 대해 취약하다. 따라서 우수한 내식성 및 내침식성을 가진 재료를 선정하는 것은 매우 중요하다. 알루미늄 합금은 충분한 강도와 부동태 피막 형성으로 인해 내식성이 우수하여 해양환경용 선박 재료로서 널리 이용되고 있으며, 이에 따른 부식 특성에 관한 연구도 활발히 이뤄지고 있다. 그러나 선박에서는 부식에 의한 손상뿐만 아니라 전식에 의한 부식 손상도 발생할 수 있다. 특히 선미 부분은 프로펠러의 동합금과 알루미늄 합금의 이종금속 간 전위차에 의한 전식이 발생하여 선체의 다른 부위에 비해 부식이 더 심하게 진행될 수도 있다. 또한 전식은 해안 부두에 접안된 선박의 용접 시미주전류(stray current)에 의한 부식손상이 발생할 수 있으나 이에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구는 해양환경에서의 전식을 인위적으로 모사할 수 있는 부식 정전류 시험법을 이용하여 다양한 크기의 전식 손상을 유발시켰으며, 해양환경 하에서 선박재료로 주로 사용되는 알루미늄 합금인 Al5083-H321, Al5052-O, Al6061-T6에 대한 전식 특성을 비교, 분석하였다. 실험 방법으로 작동전극은 각 재료의 시험편을 $2cm{\times}2cm$ 으로 절단하여 sand paper # 2000 번까지 연마 후 아세톤과 증류수로 세척하고 건조하였으며, 제작된 시험편은 자체 제작한 홀더를 이용하여 $1cm^2$만 노출시킨 후 정전류 가속 실험을 실시하였다. 기준전극은 은/염화은(Ag/AgCl) 전극을, 대응전극은 백금(Pt) 전극을 사용하였다. 정전류 가속 조건은 $0.001mA/cm^2$, $0.1mA/cm^2$, $1mA/cm^2$, $5mA/cm^2$, $10mA/cm^2$의 전류 밀도를 천연해수에서 30분간 인가하였다. 각 재료에 대한 전식 특성은 실험 전후의 무게 감소량으로 전식의 저항 특성을 확인하였다. 그리고 3D 현미경으로 표면 손상 경향과 깊이를 측정하였으며, 주사전자현미경 (SEM)을 통해 표면 형상을 미시적으로 관찰하였다. 부식 정전류 시험 결과 모든 시편에서 $0.01mA/cm^2$에서 미세한 국부적인 부식이 일어났으며, 전류밀도가 증가할수록 표면 전반에 부식이 진행되고 성장하였다. 그리고 모든 인가 전류밀도의 조건에서 Al6061-T6가 5000계열(Al5083-H321, Al5052-O)보다 더 우수한 내식성을 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.415-420
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• 2009

이 논문은 표면파의 비선형특성을 이용하여 재료 표면의 열화손상을 평가한 사례 연구의 결과를 보고한다. 이 연구에서는 3점 굽힘 피로시험에 의해 표면에 피로열화를 가한 알루미늄 T6 시편을 대상으로 표면파의 음향 비선형 파라미터를 측정하기 위한 실험장치를 구성하였으며, 피로시험 전후에서 측정된 비선형파라미터의 크기를 비교하였다. 특히 3점 굽힘 피로시험에 의한 표면피로손상은 시편의 중앙부 표면에 집중 될 것이 예상되므로 이 주변에서의 비선형 파라미터의 변화를 세밀히 관찰하였다. 실험결과 피로손상이 거의 없는 시편의 가장자리에서는 비선형 파라미터가 피로시험 전후에서 큰 변화가 없었지만, 표면 피로열화가 집중된 중앙부에서는 뚜렷하게 증가하는 것으로 나타났다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권1호
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• pp.23-31
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• 2012

Thermal analysis and control design are prerequisite essential to design the satellite. In the space environment, it makes satellite survive from extreme hot and cold conditions. In recent years CubeSat mission is developed for many kinds of purpose. Triplet Ionospheric Observatory (TRIO)-CubeSat for Ion, Neutral, Electron, MAgnetic fields (CINEMA) is required to weigh less than 3 kg and operate on minimal 3 W power. In this paper we describe the thermal analysis and control design for TRIO-CINEMA mission. For this thermal analysis, we made a thermal model of the CubeSat with finite element method and NX6.0 TMG software is used to simulate this analysis model. Based on this result, passive thermal control method has been applied to thermal design of CINEMA. In order to get the better conduction between solar panel and chassis, we choose aluminum 6061-T6 for the material property of standoff. We can increase the average temperature of top and bottom solar panels from $-70^{\circ}C$ to $-40^{\circ}C $ and decrease the average temperature of the magnetometer from $+93^{\circ}C$ to $-4^{\circ}C$ using black paint on the surface of the chassis, inside of top & bottom solar panels, and magnetometer.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권3호
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• pp.321-328
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• 2012

We have designed a 30 cm cryogenic space infrared telescope for astronomical observation. The telescope is designed to observe in the wavelength range of 0.5~2.1 ${\mu}m$, when it is cooled down to 77 K. The result of the preliminary design of the support structure and support method of the mirror of a 30 cm cryogenic space infrared telescope is shown in this paper. As a Cassegrain prescription, the optical system of a 30 cm cryogenic space infrared telescope has a focal ratio of f/3.1 with a 300 mm primary mirror (M-1) and 113 mm secondary mirror (M-2). The material of the whole structure including mirrors is aluminum alloy (Al6061-T6). Flexures that can withstand random vibration were designed, and it was validated through opto-mechanical analysis that both primary and secondary mirrors, which are assembled in the support structure, meet the requirement of root mean square wavefront error < ${\lambda}/8$ for all gravity direction. Additionally, when the M-1 and flexures are assembled by bolts, the effect of thermal stress occurring from a stainless steel bolt when cooled and bolt torque on the M-1 was analyzed.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.425-431
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• 2016

The usage of Friction Stir Welding(FSW) technology has been increasing in order to reduce the weight in automobile industries. Previous studies that investigated on the FSW have focused on the aluminum alloy. In this study, Al6061-T6 alloy plates having 5 mm of thickness were welded under nine different conditions from three tool rotation speeds: 900, 1000 and 1100 rpm, and three feed rates: 270, 300 and 330 mm/min. Specimen size of Micro Shear Punch(MSP) test was $10{\times}10{\times}0.5mm$. The mechanical properties were evaluated by MSP test and Analysis of Variance (ANOVA). The specimens were classified by advancing side(AS), retreating side(RS), and center(C) of width of tool shoulder. The optimal welding condition of FSW based on micro strengh was obtained when the tool rotation speed was 1100 rpm and the feed rate was 300 mm/min. The maximum load measured AS, RS, and C in the weldment was measured 554.7 N, 642.9 N, and 579.2 N, respectively.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.207-214
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• 2017

국내의 72.5kV 이상, 주파수 60Hz의 송배전설비인 옥내 및 옥외용 가스절연개폐장치(GIS)는 내진 안전성에 대해 국가에서 정한 한전표준규격(ES-6110-0002)을 만족해야 한다. 이 규격에서 명시되지 않은 사항은 IEC 62271-203, 62271-207 등의 관련 기기 규격에 준한다. 한전표준규격에서 기기는 정상사용상태와 특수사용상태에서 건전성이 유지되어야 한다. 안전성 판단을 위해 ASME BPVC SEC.VIII 내압용기 설계 기준에 의해 A6061-T6 재질의 GIS에 대한 정상사용상태 기준과 국내 한전표준규격과 국외 IEC 62271-207에 의한 특수사용상태 기준(지진)에 대한 총체적 응력상태를 판단하였다. 한전표준규격 기준(0.22g) 적용시, 최종응력이 알루미늄인 Part A는 78.2MPa, Part D2의 경우 102.3MPa로, ASME 허용응력 값 181.5MPa를 만족하고 있다. IEC 62271-207 High 0.5g의 경우에도 최종응력은 Part A는 90.5MPa, Part D2는 103.8MPa이다. 본 연구 결과, 72.5kV GIS는 한전표준규격의 구조안전성과 내진성능을 충분히 만족함을 보이고 있다. 내진해석으로 내진시험을 수행할 수 없는 대형 전력기기의 내진성능 실증에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.