• Tribology and Lubricants
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• 제36권1호
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• pp.39-46
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• 2020

Air stages are usually applied to precision engineering in sectors such as the semiconductor industry owing to their excellent performance and extremely low friction. Since the productivity of a semiconductor depends on the acceleration and deceleration performance of the air stage, many attempts have been made to improve the speed of the stage. Even during sudden start or stop sequences, the stage should maintain an air film to avoid direct contact between pad and the rail. The purpose of this study is to quantitatively predict the dynamic behavior of the air stage when acceleration and deceleration occur. The air stage is composed of two parts; the stage and the guide-way. The stage transports objects to the guideway, which is supported by an externally pressurized gas bearing. In this study, we use COMSOL Multiphysics to calculate the pressure of the air film between the stage and the guide-way and solve the two-degree-of-freedom equations of motion of the stage. Based on the specified velocity conditions such as the acceleration time and the maximum velocity of stage, we calculate the eccentricity and tilting angle of the stage. The result shows that the stiffness and damping of the gas bearing have non-linear characteristics. Hence, we should consider the operating conditions in the design process of an air stage system because the dynamic behavior of the stage becomes unstable depending on the maximum velocity and the acceleration time.

• 콘크리트학회지
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• 제6권5호
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• pp.171-182
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• 1994

프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 박스거다 교량의 정착부에 프리스트레스 힘이 도입되면, 과다한 국부집중 하중으로 인하여 균열이 발생할 수 있으며, 최근 이러한 교량의 건설시 텐던을 따라가며 심각한 균열이 발생한 경우가 있다. 본 논문은 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 상자형 교량의 정착부에 발생하는 국부집중응력의 분포 특성을 규명하고, 프리스트레스 정착부의 파괴거동에 가장 중요한 인자로 생각되는 텐던의 경사각, 텐던의 편심 및 콘크리트의 연단두께 등이 정착부 파괴에 미치는 효과등을 규명하고, 이들 변수를 포함하는 정착부 균열하중 및 극한하중 예측식을 제안함에 그 목적이 있다. 이를 위하여 정착부 파괴에 직접적인 영향을 미치는 단면의 형상, 텐던의 배치상태등을 변수로 하는 비선형 유한요소 해석이 수행되었다. 본 연구에서는 단면의 기하학적 형상 및 배근방식에 따른 초기균열하중 및 극한하중 예측식이 제안되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.743-751
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• 2012

본 논문은 HSB 강재를 보다 다양한 분야에 적용하기 위한 기본적인 연구로 HSB600 강재를 적용한 6개의 원형강관 기둥을 제작하여 구조적 특성을 고찰하고 현행 설계기준(KBC, Eurocode 3)의 적합성을 검토하였다. 실험의 주요변수는 세장비(KLe/r = 12, 14, 40, 65), 지름두께비(D/t = 25, 40), 편심비(e/D = 0, 0.5)이다. 실험결과를 현행 규준식과 비교한 결과 압축강도와 보-기둥 강도 모두 안전측으로 평가되어 현행 규준을 HSB600 강재에 적용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.725-734
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• 2012

모듈화된 급속시공 교량 구조물의 하부구조 형식으로 충전 원형강관을 이용한 교각 구조물을 제안하였다. 다수의 충전강관을 연결하여 표준화된 제품으로 생산하여 운반 조립할 수 있는 구조 상세와 연결 상세를 제안하였다. 제안된 구조상세와 연결상세를 반영한 모듈러 교각의 정적실험을 강축과 약축에 대해서 횡변위 조건으로 수행하였다. 단일 기둥으로 설계한 것에 비하여 모듈러 CFT 교각 시스템이 브레이싱으로 연결된 편심효과로 인해 5.23배 높은 휨강성을 나타내었고 휨강도도 6배 이상 증가하였다. 합리적인 설계를 위해서는 모듈러 CFT 교각을 프레임으로 모델링하여 응력 및 처짐 검토를 수행하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 교각을 구성하는 기둥간의 간격 조정을 통해서 필요한 내하력을 확보할 수 있을 것으로 판단되고 설계를 위한 고려사항을 제안하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.563-572
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• 2010

본 연구는 편심 브라켓이 설치된 온도프리스트레싱 강재보의 하중저항 성능에 관한 실험적 연구이다. 본 연구에서 제안한 강재보는 편심 브라켓을 이용하여 온도프리스트레싱 강판을 편심 설치하여, 기존 온도프리스트레싱 강재보 보다 도입되는 프리스트레스 및 단면강성을 증대 할 수 있다. 제안하고자 하는 공법의 검증을 위하여 편심 브라켓이 설치된 강재보, 온도프리스트레싱 강재보 등에 대한 정적하중 재하시험을 실시하여 강재보의 하중저항 성능을 비교 평가하였다. 또한 재료비선형성을 고려한 강재보의 구조해석을 실시하고 소성이론에 근거한 극한하중평가를 통하여 실험결과의 타당성 및 실설계에 대한 적용성을 검토하였다. 본 연구결과를 통하여 편심 브라켓이 설치된 온도프리스트레싱 강재보가 기존 온도프리스트레싱 강재보 보다 증가된 보강강판의 편심효과로 강성, 항복하중 및 극한하중이 모두 증가됨을 확인하였다.

• 전기학회논문지P
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• 제60권2호
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• pp.82-90
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• 2011

The small precision spindle motors in the high value-added products including the visible home appliances such as DLP projector require not only the energy conversion devices but also high efficiency, low vibration and sound operation. However, the spindle motors using the conventional ball bearing and sintered porous metal bearing have following problems, respectively: the vibration by the irregularity of balls and the short motor life cycle by the ball's abrasion and higher sound noises by dry contact between shaft and sleeve. In this paper, it is proposed that the spindle motor with a fluid dynamic bearing is suitable for the motor to drive the color wheel of the DLP(digital lightening processor) in the visible home appliances. The proposed spindle motor is composed of the fluid dynamic bearing with both the radial force and the thrust force. The fluid dynamic bearing is solved by the finite element analysis of the mechanical field with the Reynolds equations. The magnetic part of spindle motor, which is a type of Brushless DC Motor, is designed by the electro-magnetic field analysis coupled with the Maxwell equation. And the load capacity and the friction loss of fluid dynamic bearing are analyzed to bearing clearance variation by the fabrication error in designed motor. The design of the proposed motor is implemented by the load torque caused by the eccentricity and the unbalance of the fluid dynamic bearing when the motors are fabricated in error. The prototype of the motor with the fluid dynamic bearing is manufactured, and experiment results show the vibration, sound, and phase current at no load and color wheel load of the motors in comparison. The high performance characteristics with the low vibration, the low acoustic noise and the optimal mechanical structure are verified by the experimental results.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.132-137
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• 2006

유도전동기에 대한 결함 검출의 도구로서 축방향 누설자속 측정 방법을 사용할 수 있는가를 평가하고 전동기고장 검출에 관한 진단 알고리즘을 개발하기 위한 회전자에 관한 2번째 논문이다. 결함 검출을 위해 운전 중인 전동기의 끝단에 설치된 자속코일 센서로 누설자속 신호를 수집하며 전동기의 각종 결함을 검출하기 위해 시간과 주파수 영역에서 신호를 분석하였다. 센서 신호 형상이 전동기 각각의 결함에 대해 시간과 주파수 영역에서 해석하였다. 전동기의 회전자 관련 격함인 회전자봉 파손, 단락환 파손 및 회전자 편심이 축방향에서 측정된 고해상도의 스펙트럼으로부터 검출할 수 있는 방법을 확인하였다. 누설자속 스펙트럼으로부터 특정 주파수와 회전자봉 통과주파수의 측파대를 분석함으로서 회전자 결함을 검출하는 방법을 알았다. 또 유도전동기에 대하여 축방향 누설자속 측정을 위한 최적의 자속코일센서 및 측정시스템을 검증하고 회전자 결함을 검출하기 위한 방법을 개발하였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제9권1호
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• pp.49-71
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• 2015

The present paper aims at evaluating damage and collapse behavior of low-rise buildings with unidirectional mass irregularities in plan (torsional buildings). In previous earthquake events, such buildings have been exposed to extensive damages and even total collapse in some cases. To investigate the performance and collapse behavior of such buildings from probabilistic points of view, three-dimensional three and six-story reinforced concrete models with unidirectional mass eccentricities ranging from 0% to 30% and designed with modern seismic design code provisions specific to intermediate ductility class were subjected to nonlinear static as well as extensive nonlinear incremental dynamic analysis (IDA) under a set of far-field real ground motions containing 21 two-component records. Performance of each model was then examined by means of calculating conventional seismic design parameters including the response reduction (R), structural overstrength (${\Omega}$) and structural ductility (${\mu}$) factors, calculation of probability distribution of maximum inter-story drift responses in two orthogonal directions and calculation collapse margin ratio (CMR) as an indicator of performance. Results demonstrate that substantial differences exist between the behavior of regular and irregular buildings in terms of lateral load capacity and collapse margin ratio. Also, results indicate that current seismic design parameters could be non-conservative for buildings with high levels of plan eccentricity and such structures do not meet the target "life safety" performance level based on safety margin against collapse. The adverse effects of plan irregularity on collapse safety of structures are more pronounced as the number of stories increases.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권4호
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• pp.614-622
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• 2017

The characteristics of aerodynamic drag for Transonic Vehicle in Evacuated Tube was investigated using computational fluid dynamics. At first, parametric study on the system was performed according to the Mach number of the vehicle's speed ($Mach_v$), evacuated pressure of the tube ($Pre_t$), and blockage ratio (BR) between the vehicle and tube via axisymmetric flow analysis; the $Mach_v$ ranged from 0.3 to 1.0. The $Pre_t$ was 100, 1,000 and 10,000 Pa and the BR was 0.1, 0.2, and 0.4. In the calculations, the aerodynamic drag of the vehicle was larger when the BR and the pressure became larger. Concerning the $Mach_v$, the drag coefficient ($C_d$) became the maximum when the $Mach_v$ was near the Kantrowitz limit and decreased, which showed the typical transonic flow pattern. Then, three dimensional flow analysis was performed by changing the $Mach_v$ from 0.3 to 1.0 and setting the BR and the $Pre_t$ as 0.34 and 100 Pa, respectively by referring the Hyperloop Alpha documentation. From the calculations, the $C_d$ from three dimensional flow simulations were somewhat larger than those of axisymmetric ones because of the eccentricity of the vehicle inside the tube. However, the pattern of $C_d$ according to the $Mach_v$ was compatible with that of axisymmetric ones.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제12권1호
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• pp.112-122
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• 1995

1995년 7월에 발사될 무궁화호 통신위성이 원지점 모터 분사의 오차로 인해 예정된 지구정지궤도진입에 실패했을 경우를 가정하였다. 원지점 모터 분사시에 연료 저장 상태의 불균형, 추력축의 회전 등으로 인하여 원지점 모터 분사가 잘못되어, 통신위생이 정지 궤도 요소 충 궤도 경사각이 $0^{\circ}$가 아닌 지구 통주기 궤도를 도는 상황을 모의실험하였다. 이 때, 궤도 의 진화과정을 섭통론을 통해 분석하였고 이심율과 경사각의 변화를 조사하였다. 궤도 경사각이 $0^{\circ}$가 아닌 지구동주기 궤도를 도는 통신위성이 8자 궤적을 그리게 되면 빔 지향점도 위성의 이동에 따라 움직이는데 이 문제를 해결하기 위해 위성의 roll각을 조정하여 빔 지향점을 고정시킬 수 있는 알고리즘을 무궁화호에 적용시켰다. 그리고 승교정과 강교점을 통과할 때 일어나는 펀파면의 회전 현상도 통신 효율에 큰 영향을 주는데, 편파변의 회전 현상을 줄일 수 있는 yaw각 조정방법올 역시 무궁화호에 적용했다.