• 자원환경지질
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• 제52권4호
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• pp.291-297
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• 2019

단열을 통한 유체의 유동은 선형유동이 우세하다는 가정아래 Navier-Stokes 방정식에서 유도된 Stokes 방정식, Reynolds 식(또는 local cubic law), cubic law 와 같은 방정식을 이용하여 해석되고 있다. 하지만 이러한 방정식은 선형 흐름에 국한되며, 비선형 유동영역에 적용하게 되면 오류가 발생한다. 본 연구에서는 레이저 계측기를 이용하여 정밀하게 측정한 3차원 단열 자료와 Navier-Stokes 방정식과 Stokes 방정식을 지배방정식으로 한 수치모델링을 수행함으로써 비선형 유동이 일어나는 현상과 임계 레이놀즈수를 제시하였다. 레이놀즈수가 10이상이 되면 유속의 제곱에 비례하는 관성력이 점성력을 충분히 압도할 정도로 커지면서 지하수 유동이 선형영역에서 비선형 유동영역으로 전환되는 것으로 분석되었다. 이는 평균 간극과 거친 정도가 다른 두 단열에서 모두 동일하게 나타났다. 비선형 유동의 발생기작은 소용돌이 구조의 발생과 성장에 의한 것으로 알려져 있지만, 본 연구결과 단순히 소용돌이 구조가 비선형 유동을 일으키는 아니라 유속이 증가하면서 관성력의 영향이 훨씬 큰 영향을 끼치게 되어 비선형 유동이 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.92-100
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• 2015

본 연구는 폴리비닐 알코올 섬유 및 강섬유를 체적비율로 1.5% 혼입한 고인성 섬유보강 시멘트복합체에 대한 비상체의 고속충돌시험을 실시하고, 충돌조건에 따른 파괴특성을 실험적으로 검토하는 것을 목적으로 하였다. 비상체의 충돌에 의한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 파괴특성을 평가하기 위하여 화약압력식 충격시험장치를 활용하였으며, 충돌속도의 범위는 약 150~1,000m/s로 설정하였다. 파괴특성에 대한 평가결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 섬유를 혼입하지 않은 Plain시험체의 약 3배 이상의 비상체 운동에너지가 작용하는 범위에서도 표면관입의 파괴등급으로 평가되었으며, 시험체가 파단되지 않는 내충격성능이 확인 되었다. 또한, 충돌시험 전후에 대한 시험체의 질량감소율의 경우, Plain시험체는 비상체의 운동에너지의 증가율과 비례적인 관계를 보였지만, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 비상체의 운동에너지의 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 특히, 이와 같은 경향은 시험체 배면의 파괴특성과 밀접한 관계를 가지며, S시험체에 비해 PVA시험체의 배면박리 억제효율이 큰 것으로 평가되었다. 한편, 국부손상에 대한 표면관입깊이 및 배면박리깊이의 관계를 검토한 결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 Plain과 달리 시험체 단면의 중앙선을 기준으로 배면에 가까운 영역에서 배면박리가 발생하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 비상체의 충돌에 대한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 주요 파괴거동이 검토되었으며, Plain과 비교하여 내충격성능의 향상을 명확히 확인하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제50권4호
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• pp.279-284
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• 2012

연구 목적: 광중합형 레진에 미리 함침시킨 유리섬유를 이용하여 상악 레진상 총의치를 강화시킨 경우, 강화 부위의 위치가 파절 강도와 의치 파절 시 미치는 효과를 알아보기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서는 0.45 mm의 두께를 가지고 광중합형 레진에 미리 함침시킨 유리섬유(SES MESH, INNO Dental Co., Yeoncheon-gun, Korea)를 이용하여 상악 총의치를 강화하였고, 강화재료의 위치 및 유무에 따라 5개의 군(대조군, 의치상을 섬유 망사로 강화하지 않음; A군, 순측 치조정 중앙부 강화; B군, 순측 치조정 하방의 구개 추벽부위 강화; C 군, 구개 중앙부위 강화; D 군, 의치상 전체 강화)으로 나누었으며, 군당6개의 시편을 제작하였다. 파절강도를 Instron test machine (Instron Co., Canton, MA, USA)을 이용해 5.0 mm/min의 크로스헤드 속도를 부여하여 구하였으며, 하중은 20 mm의 지름을 가진 구형 하중체를 통해 의치 중심부에 전달되었다. 파절 강도 시험 후 나타난 의치의 파절 양상을 분석하였다. 파절강도를 일원배치분산분석을 통해 검정하였다(${\alpha}$=.05). 결과: 파절강도에 있어 각 군간 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>.05). 의치의 파절 양상을 분석한 결과 A군에서는 전후방파절과 후방파절의 양상을 주로 보였고, B군, C군 그리고 대조군에서는 정중국소파절이 주로 관찰되었으며 D군에서는 대부분 후방파절을 보였다. 결론: 파절 강도를 측정하여 분석한 결과 유리 섬유에 의한 강화 유무와 위치에 따른 차이를 보이지 않았다. 의치의 파절 양상을 분석한 결과 유리 섬유에 의한 강화를 통해 균열을 억제하는데 효과를 보인다고 판단된다.

• 동력기계공학회지
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• 제21권1호
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• pp.11-17
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• 2017

This study is about the mechanical properties of epoxy composite reinforced with nano $TiO_2$ particle. Tensile strength, fracture toughness, vicker's hardness and Izod Impact test were carried out to investigate the effect of particle size and content of $TiO_2$ on the mechanical properties of $TiO_2$/epoxy composites. The results showed that the strength of the $TiO_2$/epoxy composites were higher than that of the pure epoxy. The best improvement of tensile strength was achieved in case of the particle size was 21 nanometer and the content was 3 weight percent. However, the Izod Impact value and the Vicker's hardness of $TiO_2$/epoxy composites showed no clear tendency.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권4호
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• pp.87-94
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• 2010

When occlusal force is applied to a tooth, stress concentration occurs on the dental cervical line. This study investigated to find the maximum force and strain of natural teeth using an Instron and strain gauges, comparing the strain of cervical enamel using finite element analysis(FEA). Tests were conducted with a mandibular first premolar applying the conditions of occlusion. Then, the FEA was processed with the same as conditions of the fracture test. The test showed that the maximum force, maximum compressive strain and maximum tensional strain was $278{\pm}26$ N, $0.668{\times}10^{-3}{\pm}0.678{\times}10^{-3}$ and $0.248{\times}10^{-3}{\pm}0.102{\times}10^{-3}$, respectively. It was found that six of eight measured strains were within the range of estimated strains by the FEA. Even though it was assumed that properties of FE models were isotropic, it could prove useful as a reference in understanding the tendency of dental strain.

• Tribology and Lubricants
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• 제12권1호
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• pp.56-65
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• 1996

The result of wear test for ceramic materials was assessed by Scf parameter to verify the usefulness of the proposed Scf parameter. Friction and wear tests were carried out with ball on disk type. The materials used in this study were HIPed Alumina $(Al_2O_3)$, Silicon carbide (sic), Silicon nitride $(Si_3N_4)$ and Zirconia $(ZrO_2)$. The tests were carried out at room temperature with self mated couples of ceramic materials under lubricated condition. Turbine oil was used as a lubricant. In this test, increasing the load, specific wear rates and wear coefficients of four kinds of ceramic materials had a tendency to increase. The wear coefficients of ceramic materials were in order of $Al_2O_3, SiC, Si_3N_4, ZrO_2$. Worn surfaces investigated by SEM had residual surface cracks and wear particles caused by brittle fracture. As the fracture toughness of ceramic materials was higher, wear resistance more increased. The roughness of worn surface had correlation with wear rate. The wear rate(W$_{s}$) and Scf parameter showed linear relationship in log-log coordinates and the wear equation was given as $W_s = 5.52 $\times$ Scf^{5.01}$.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.492-501
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• 1990

It was known that the fracture incidences of offshore structure were mostly originated from the surface defects. Especially, in the case of the welded structures, since the welded region has some defects and incomplete beads which are apt to behave like the surface cracks, it has been necessary to evaluate the environmental effects on crack growth at HAZ for the design crack growth behaviour at multi-pall HAZ for SWS41 steel under free corrosion and cathodic protection(-0.9V vs Ag/Agcl) conditions. The results are summarized as follows ; (1) Crack growth rate of the as weld in air was faster than that of the parent and PWHT specimens over all .DELTA.K rang. (2) In free corrosion test, surface crack growth rate of the as welded was decreased in comparison with that of the parents. (3) In fatigue test under cathodic protection, cathodic electric potential(-0.9V vs Ag/Agcl) for the SWS41 steel parent was effective, while for the as welded ineffective. (4) There was a tendency that the exponent(m) of the Paris' equation was decreased in order of microhardness magnititude in air and under cathodic protection conditions and vise versa in free corrosion. (5) Fracture surface has dimples and ductile striations in air test, but transgranular cracks and brittle striations under cathodic protection test.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권4호
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• pp.654-661
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• 2001

In this study, fatigue growth behavior of the transverse crack, which was the most dangerous damage among the various types of rail defects, was investigated using the notched keyhole specimen under constant amplitude loadings. Fatigue limit of smooth specimen in rail steel at R=0 was 110MPa, and the fatigue crack initiation life in the region of the low stress amplitude (ie. long life) occupied the major portion of the total fatigue life. The fatigue strength under variable amplitude loading was converted to the equivalent fatigue strength based upon. Miners rule, which was estimated approximately 9% lower than that under constant amplitude loading. Also, in the low ΔK(sub)rms region ($\leq$21MPa√m), fatigue crack growth rate (da/dN) under constant amplitude loading was higher than that under variable amplitude loading, whereas the tendency was reversed in the high ΔK(sub)rms region. It is believed that this behavior is due to the transition of fracture appearance.

• 폴리머
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• 제26권2호
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• pp.270-278
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• 2002

저밀도 2-D 탄소/탄소 복합재료의 저속 충격에 의한 파괴 거동과 첨가제에 따른 충격 에너지 흡수 경향을 연구하였다. 저속 충격시험은 mini tower 낙추 충격 시험기를 이용하였으며, 흑연, 카본블랙, 분쇄탄소섬유를 첨가제로 선택하였다. 흑연의 첨가는 최대하중값을 증가시켰으며, 전체적인 관통이 일어나기까지 응력을 오랫동안 유지시키는 효과를 나타내었다. 특히 9 vol%의 함량에서 흑연이 첨가되지 않은 씨편보다 약 42%의 충격 흡수 개선을 보였다. 약 0.4 J의 낮은 충격에너지에 의한 충격 회수에 따른 실험에서 첨가제가 첨가되지 않은 시편의 경우, 충격에너지는 층간분리에 의해 소모되고, 흑연의 함량이 증가함에 따라 파괴 경향은 시편의 관통으로 변화함을 관찰할 수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제20권5호
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• pp.14-19
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• 2016

This study is about the effect of nitrogen gas pressures during manufacturing process on the mechanical properties of composite materials. $TiO_2$/epoxy resin nanocomposites and carbon fiber reinforced epoxy resin(CFRP) composites were fabricated under various nitrogen gas pressures. Tensile strength test, vicker's hardness test and fracture surface observation were carried out to investigate the effect of nitrogen gas pressure. As a result, the tensile strength of nanocomposite and CFRP composites showed clearly increasing tendency by a change in the nitrogen gas pressure up to 3.0 atm and then the tensile strength decreased a little. However, the vicker's hardness of $TiO_2$/epoxy nanocomposites showed same hardness values regardless of the nitrogen gas pressures.