• 대한조선학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.134-144
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• 1993

샌드위치 구조는 두층의 얇고 밀도가 크며 높은 강도와 강성을 갖고 있는 면재와 이에 비해 상대적으로 두껍고 밀도, 강도, 강성이 낮은 심재로 구성되어 서로의 단점을 보완하는 경량의 특수한 형태이다. 본 연구에서는 등방성의 심재에 2장의 면재가 대칭으로 적층된 샌드위치 평판 모델에 대해 Rayleigh-Ritz 방법으로 해석한 후, 고유진동수를 구하였다. 면재는 G.R.P.의 일종인 E-glass Woven Roving 외에 2종류를 사용하였고 심재는 foam core로서 P.V.C. 외에 3종류를 사용하여 면재와 심재의 종류, 두께, 지지조건 등의 변화에 따른 각 모우드의 고유진동수와 모우드 형상들을 구하고 각 조건들이 고유진동수에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 본 연구의 해석결과를 유한요소 program인 ADINA의 결과와 비교하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제2권3호
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• pp.275-302
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• 2015

Theoretical and numerical assessments of approximate evaluations and simplified analyses of piezoelectric structures transverse shear modal effective electromechanical coupling coefficient (EMCC) are presented. Therefore, the latter is first introduced theoretically and its approximate evaluations are reviewed; then, three-dimensional (3D) and simplified two-dimensional (2D) plane-strain (PStrain) and plane-stress (PStress) piezoelectric constitutive behaviors of electroded shear piezoceramic patches are derived and corresponding expected short-circuit (SC) and open-circuit (OC) frequencies and resulting EMCC are discussed; next, using a piezoceramic shear sandwich beam cantilever typical benchmark, a 3D finite element (FE) assessment of different evaluation techniques of the shear modal effective EMCC is conducted, including the equipotential (EP) constraints effect; finally, 2D PStrain and PStress FE modal analyses under SC and OC electric conditions, are conducted and corresponding results (SC/OC frequencies and resulting effective EMCC) are compared to 3D ones. It is found that: (i) physical EP constraints reduce drastically the shear modal effective EMCC; (ii) PStress and PStrain results depend strongly on the filling foam stiffness, rendering inadequate the use of popular equivalent single layer models for the transverse shear-mode sandwich configuration; (iii) in contrary to results of piezoelectric shunted damping and energy harvesting popular single-degree-of-freedom-based models, transverse shear modal effective EMCC values are very small in particular for the first mode which is the common target of these applications.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권3호
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• pp.265-273
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• 2018

Direct numerical and large eddy simulations of transitional flows around studs installed on flat plate and bulbous bow have been performed to investigate an effectiveness of turbulence stimulators on laminar-to-turbulence transition at a very low speed. The flow velocity was determined to be 0.366m/s corresponding to 4 knots of full-scale ship speed when the objective ship was Kriso container ship. The spatial evolution of skin friction coefficient disclosed that a fully development of turbulence was observed behind the second stud installed on flat plate while a rapid transition from laminar to turbulence gave rise to the fully development of turbulence behind the first stud installed on bulbous bow. A comparison of streamwise mean velocity profiles showed that the viscous sublayer and log-layer were in good agreement with previous results although the friction velocity of Smagrosinsky sub-grid scale model was about 10% larger than that of direct numerical simulation. While the turbulence intensities of bulbous bow was similar to those of flat plate in inner region, larger intensities of turbulence were observed in outer region of bulbous bow than those of flat plate.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권2호
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• pp.95-105
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• 2005

Diesel engines have low specific fuel consumption, but high particulate emissions, mainly soot. Diesel soot is suspected to have significant effects on the health of living beings and might also affect global warming. Hence stringent measures have been put in place in a number of countries and will be even stronger in the near future. Diesel engines require either advanced integrated exhaust after treatment systems or modified engine models to meet the statutory norms. Experimental analysis to study the emission characteristics is a time consuming affair. In such situations, the real picture of engine control can be obtained by the modeling of trend prediction. In this article, an effort has been made to predict emissions smoke and NO$_{x}$ using cylinder combustion derived parameters and diesel particulate filter data, with artificial neural network techniques in MATLAB environment. The model is based on three layer neural network with a back propagation learning algorithm. The training and test data of emissions were collected from experimental set up in the laboratory for different loads. The network is trained to predict the values of emission with training values. Regression analysis between test and predicted value from neural network shows least error. This approach helps in the reduction of the experimentation required to determine the smoke and NO$_{x}$ for the catalyst coated filters.

• Advances in nano research
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• 제15권6호
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• pp.551-565
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• 2023

Coupled porous curved beams, due to their low weight and high flexibility, have many applications in engineering. This study investigates the vibration behavior of coupled porous curved beams in different boundary conditions. The system consists of two curved beams connected by a mid-layer of elastic springs. These beams are made of various materials, such as homogenous steel foam, and composite materials with PMMA (polymethyl methacrylate) and SWCNT (single-walled carbon nanotube) used as the matrix and nanofillers, respectively. To obtain equivalent material properties, the role of mixture (RoM) was employed, followed by the implementation of the porosity function. The system's governing equations were obtained by employing FSDT and Hamilton's law. To investigate thermal vibration, temperature was implemented as a load in the governing equations. The GDQ method was used to solve these equations. To demonstrate the applicability of the GDQ method in calculating the frequencies of the system and the correctness of the developed program, a validation study was conducted. After validation, numerous examples were presented to investigate the behavior of single and coupled curved beams in various material properties and boundary conditions. The results indicate that the frequencies of the curved beams and the system depend highly on the amount of porosity (n) and the distribution pattern. The system frequencies decreased with an increase in the porosity coefficient. The stiffness of the springs had no effect on the first mode frequency but increased frequencies of other modes in a specific range. The frequencies of the system decreased with an increase in environmental temperature.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권2호
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• pp.89-95
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• 2007

겨울철 난방연료가 많이 소모되는 대규모 연동형 온실의 보온성을 향상시키기 위해 터널용 보온자재로 많이 사용되는 다겹보온커튼을 이용하여 기존의 부직포, 알루미늄스크린 등과 보온성을 상대적으로 비교하였다. 또한 다겹보온자재는 보온성이 높으나 두께가 두꺼워 전동모터를 이용한 자동개폐장치를 구성하기 어려운 단점이 있으므로 연동형 온실에 적용할 수 있는 고장이 적고 작동이 원활한 커튼 개폐장치를 개발하여 작물재배 및 난방연료 절감효과를 검토하였다. 다겹보온자재와 부직포, 알루미늄스크린 등의 보온커튼용 자재의 열 관류량을 측정하여 상대적인 보온효과를 비교한 결과 부직포에 비해 알루미늄스크린의 열관류량이 적었고, 알루미늄 및 화학솜의 3겹보온자재와 다겹보온자재는 알루미늄스크린에 비해 열관류량이 각각 23.3%, 43.0% 적게 나타나 다겹보온자재의 보온성이 우수한 것으로 판단되었다. 다겹보온자재는 여러 겹으로 누빈 조합형 보온자재이므로 두께가 두껍고 화학솜, 폴리폼 등 연신되기 쉬운 자재를 이용하므로 장기간 사용시 커튼 개폐장치의 예인선이나 보온자재가 처지게 될 우려가 있으므로 예인식과 권취식 개폐방법을 동시에 적용하여 보온커튼 개페장치를 구성하였다. 시험용 온실 에 다겹보온커튼과 부직포커튼을 설치하고 풋고추를 재배한 결과 다겹보온커튼 설치 온실에서 풋고추의 생육이 유리하였고 초기수량도 27% 정도 증수되었으며, 경유온풍기의 난방연료 소모량은 46%정도 절감되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.562-570
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• 2018

고분자 단독으로는 얻을 수 없는 다양한 물성을 얻기 위하여 두 가지 이상의 고분자를 블렌드하는 기법을 많이 사용하고 있다. 폴리올레핀계 TPE(Thermoplastic Elastomer)는 디스플레이, 자동차, 가전제품 등에 널리 사용되고 있다. 소비자는 고감성이고 고급화된 자동차 내장부품을 요구한다. 높은 폼형성도와 흐름성이 있는 고분자소재 개발이 필요하다. 내부에 폼층이 있는 TPE은 좋은 고분자소재이다. 두 종류의 TPE 소재를 개발하였다. 첫번째 소재는 Homo-PP(PolyPropylelne)에 SEBS/Oil을 혼합하였고, 두 번째 소재는 Co-PP와 SEBS/Oil을 혼합하였다. 혼합온도는 $180^{\circ}C$, $190^{\circ}C$. $260^{\circ}C$(두번째 소재), 혼합속도는 50rpm, 혼합시간은 5분이다. TPE의 MI(Melt Index)는 PP의 MI에 영향이 있고, 혼합온도의 영향은 미미하였다. 경도와 인장탄성률은 PP의 MI와 혼합온도의 영향은 적었으나, SEBS/Oil의 비율이 높아지면 낮아졌다. 소프트터치감은 SEBS/Oil의 비율이 증가하면 증대하였다. TPE릉 자일렌으로 SEBS/Oil 층을 녹여내어 IPN(Interpenentration polymer network) 구조를 확인할 수 있었으며, Strain-harding 현상도 확인하였다. 제조한 TPE가 고무현상을 보이고, 생성된 closed cell이 안정한 상태임을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1775-1781
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• 2008

가교제의 종류가 헬리콥터 연료탱크의 자기밀폐층 소재로 적용시키기 위한 천연고무 스폰지의 팽윤에 미치는 효과를 조사하였다. 과산화물과 황을 섞은 가교방식과 과산화물에 의한 가교방식을 채택하였다. 천연고무 콤파운드를 Kneader와 Roll-Mill을 활용하여 제조하고, 고압조건의 프레스에서 부분 가교시킨 후 대기압의 금형에서 발포와 완전가교를 실시하였다. 얻어진 스폰지의 겉보기밀도를 측정하고 스폰지의 셀구조를 주사전자현미경을 통하여 관찰하였다. 톨루엔, 이소옥탄과 항공유를 사용하여 실온에서 팽윤실험을 실시하였다. 용매에 2분 동안 침적 후 얻어지는 부피팽윤비 값은 과산화물 가교에 의한 천연고무 스폰지가 비슷한 양의 황과 과산화물의 혼합가교에 의한 경우보다 높았다. 스폰지의 겉보기밀도와 셀구조는 과산화물 함량에 매우 민감하였으며 이는 또한 천연고무 스폰지의 팽윤거동에 영향을 미쳤다. 천연고무 스폰지가 연료와 접촉하여 신속한 팽윤이 얻어지기 위하여 금형에서 동시에 발생하는 두 가지 반응인 발포제의 분해반응과 천연고무의 가교반응을 적절히 조절하는 것이 중요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.9-17
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• 2013

최근, 중단열 벽체의 단열성능 향상을 위해 철과 콘크리트 코어 전단연결재를 열전도율이 낮은 유리섬유복합체 (GFRP)로 전단연결재를 대체하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 단열재의 표면처리에 따른 부착력과, GFRP 전단연결재로 보강된 중단열 벽체의 전단내력을 알아보기 위하여 실시되었으며, 각 변수에 따른 영향을 분석함으로써 구조성능에 대한 검증을 실시하였다. 총 13개의 실험체에 대해 직접전단실험을 실시하였으며, 파괴양상 및 하중-상대슬립 관계에 대한 분석을 실시하였다. 실험결과, 기존의 압출법 보온판 (XPS) 단열재에 거친표면처리와 10 mm의 홈을 낸 경우 단열재와 콘크리트사이에 부착력을 향상시킬 수 있으며, 부착력의 기여는 전단연결재의 파단 상대슬립의 영향을 받는 것으로 나타났다. 파형 전단연결재의 폭이 커짐에 따라 강성이 증가하였으며, 보강단면적이 증가함에 따라 최대내력이 증가하였다. 효과적인 보강을 위해서는 파형 전단연결재의 높이와 피치의 비율을 1:2로 산정해야 할 것으로 판단되며, 안정적인 파괴를 위해서는 매립깊이에 대한 검증이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.62-75
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• 2007

본 논문은 단위 방사 소자의 이득을 증가시키기 위한 성형 빔 안테나에 관한 것이다. 제안하는 안테나 구조는 크게 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 구조로 구성된다. 광대역에 걸쳐 전자파 전력이 다층 원형 도체 배열로 방사하기 위한 여기 소자로 스택 마이크로스트립 패치 소자가 사용되었으며, 고이득 빔 성형을 위한 지향 소자의 역할을 담당하는 다층 원형 도체 배열 소자들은 여기 소자 위에 주기적으로 유한하게 적층되었다. 제안하는 안테나가 고이득 특성을 얻기 위해서는 여기 소자와 다층 원형 도체 배열 소자들 간의 효율적인 전력 결합이 이루어져야 하며, 이를 위해 주어진 설계 규격에 따라 여기 소자 및 다층 원형 도체 배열 소자들의 설계 변수들은 함께 최적화되어야 한다. 본 연구에서는 고이득 성형 빔 안테나는 $9.6{\sim}10.4\;GHz$ 주파수 대역 및 선형 편파 조건하에서 최적화 설계되었으며, 또한 안테나의 다층 원형 도체 배열 소자들을 구현하는 2가지 방법 즉, 얇은 유전체 필름을 이용하는 방법과 유전체 폼을 이용하는 방법들도 제안되었다. 특히, 유전체 필름을 이용하는 안테나에 대해서는 컴퓨터 시뮬레이션 과정을 통해, 원형 도체 배열 소자들의 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 보여주었다. 유전체 필름(Type 1)과 유전체 폼(Type 2)을 이용한 2종류의 안테나 시제품들을 제작하였으며, 얇은 유전체 필름을 이용한 안테나 시제품에 대해선 시뮬레이션 된 전기적 성능 결과와 비교를 위해 원형 도체 배열 적층 수에 따른 안테나의 전기적인 성능 변화들을 실험하였다. 측정된 이득 성능은 시뮬레이션 이득 성능과 거의 유사한 결과를 보여주었으며, 원형 도체 적층 수에 따라 안테나 이득 변화는 주기성을 보였다. 10 GHz 중심 주파수에서 측정된 Type 1 안테나의 전기적 성능은 원형 도체 배열을 10개 적층(disk10)하였을 때, 15.65 dBi의 최대 안테나 이득과 11.4 dB 이상의 입력 반사 손실 성능을 보여 주었으며, 다층 원형 도체 배열 구조에 의해 약 5 dB의 이득 향상 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 원형 도체를 12개 적층하였을 때, 외곽 유전체 링 효과에 의해 Type 1 안테나는 Type 2 안테나보다 상대적으로 약 1.35 dB 만큼 이득이 더 높았으며, 각 안테나의 3 dB 빔 폭은 각각 약 $28^{\circ}$와 $36^{\circ}$로 측정되었다.