• 대한토목학회논문집
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• 제28권3D호
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• pp.399-405
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• 2008

포장궤도는 기존선의 유지보수 노력을 절감하기 위하여 개발되고 있다. 이 중 베이스플레이트 저탄성패드는 궤도 전체의 지지강성을 결정하는 구성품으로서 궤도의 응력-변위특성, 동적응답, 피로특성 등에 가장 큰 영향을 미친다. 따라서 저탄성패드의 적용은 궤도전체의 내구성과 안정성에 미치는 영향이 크다고 할 수 있다. 본 논문에서는 저탄성패드의 적용으로 인하여 획득되는 효과 중 노반에 전달되는 열차하중의 저감에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 패드스프링계수별 정적해석과 실물반복재하시험을 수행하고 그 결과를 비교 분석하여 저탄성패드의 하중 전달특성을 파악하였으며 전달하중 저감효과를 검토하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1230-1235
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• 2011

The track stiffness is determined by the pad stiffness. Low elastic pad is the most effective track component on the basis of stress-displacement characteristics, dynamic response and fatigue characteristics. It is more important in case of concrete track. The main objective of this paper is to confirm the reduction effect of train load, which transfer to roadbed through track. To achieve this object, numerical analysis and real scale repeated loading test was performed. The load reduction effect of low elastic pad was analyzed by using displacement, stress and strain ratio of the paved track at each point.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2464-2472
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• 2011

열차주행이 고속화 되고 콘크리트궤도가 건설되고 있는 가운데 레일 체결장치는 저탄성화로 전달하중, 소음, 진동 등을 저감 하려는 추세이다. 따라서 저탄성패드의 적용은 궤도전체의 내구성과 안정성에 미치는 영향이 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 선행연구에서 다룬 패드스프링계수별 정적해석과 실물반복재하시험에 이어 동적응답해석을 추가적으로 수행하였다. 열차바퀴를 실물로 모델링하여 레일위에서 직접 주행시킴으로서 이 때 발생하는 궤도각부의 변형특성을 비교 분석하여 저탄성패드의 스프링계수에 따라 노반으로 전달되는 하중의 저감 효과를 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.83-91
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• 2021

본 연구에서는 기존 철근콘크리트 (R/C) 구조체와 내진보강 부재의 접합부의 성능을 향상시키기 위해서 접합부에 탄성패드를 가지는 새로운 H형강 철골프레임 내부접합형 내진보강공법 (H-section Steel Frame with Elastic Pad, HSFEP)을 제안하였다. HSFEP 시스템은 필요 내진보강량 산정이 간편한 내력향상형 보강공법으로서, 전단파괴가 발생할 가능성이 매우 높은 비내진상세를 가지는 중·저층 R/C 건축물에 적합한 공법이다. 본 연구에서 제안한 HSFEP 내진보강공법의 유용성을 검증하기 위하여 비내진상세를 가지는 국내 R/C 건축물을 바탕으로 실물 2층 골조 실험체를 제작하여 유사동적실험을 수행하여 최대지진응답 하중 및 변위, 지진피해정도를 중심으로 내진보강효과를 검토하였다. 실험결과 본 연구에서 개발한 HSFEP 내부접합형 내진보강법은 접합부성능이 개선되었으며, 효과적으로 수평극한내력을 증진시킴과 동시에 대지진 입력 시에도 지진응답변위를 매우 효과적으로 억제시켰다.

• 접착 및 계면
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• 제5권2호
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• pp.31-42
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• 2004

Many animals possess on their legs adhesive pads, which have undergone evolutionary optimization to be able to attach to variable substrates and to control adhesive forces during locomotion. Insect adhesive pads are either relatively smooth or densely covered with specialized adhesive hairs. Theoretical models predict that adhesion can be increased by splitting the contact zone into many microscopic, elastic subunits, which provides a functional explanation for the widespread 'hairy' design. In many hairy and all smooth attachment systems, the adhesive contact is mediated by a thin film of liquid secretion between the cuticle and the substrate. By using interference reflection microscopy (IRM), the thickness and viscosity of the secretion film was estimated in Weaver ants (Oecophylla smaragdina). 'Footprint' droplets deposited on glass are hydrophobic and form low contact angles. IRM of insect pads in contact showed that the adhesive liquid is an emulsion consisting of hydrophilic, volatile droplets dispersed in a persistent, hydrophobic phase. I tested predictions derived from film thickness and viscosity by measuring friction forces of Weaver ants on a smooth substrate. The measured friction forces were much greater than expected assuming a homogenous film between the pad and the surface. The findings indicate that the rubbery pad cuticle directly interacts with the substrate. To achieve intimate contact between the cuticle and the surface, secretion must drain away, which may be facilitated by microfolds on the surface of smooth insect pads. I propose a combined wet adhesion/rubber friction model of insect surface attachment that explains both the presence of a significant static friction component and the velocity-dependence of sliding friction.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권4호
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• pp.435-444
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• 2020

Ultrasonic guided wave testing is a very promising non-destructive testing method for rails, which is of great significance for ensuring the safe operation of railways. On the basis of the semi-analytical finite element (SAFE) method, a analytical model of 59R2 grooved rail was proposed, which is commonly used in the ballastless track of modern tram. The dispersion curves of ultrasonic guided waves in free rail and supported rail were obtained. Sensitivity analysis was then undertaken to evaluate the effect of rail elastic modulus on the phase velocity and group velocity dispersion curves of ultrasonic guided waves. The optimal guided wave mode, optimal excitation point and excitation direction suitable for detecting rail integrity were identified by analyzing the frequency, number of modes, and mode shapes. A sinusoidal signal modulated by a Hanning window with a center frequency of 25 kHz was used as the excitation source, and the propagation characteristics of high-frequency ultrasonic guided waves in the rail were obtained. The results show that the rail pad has a relatively little influence on the dispersion curves of ultrasonic guided waves in the high frequency band, and has a relatively large influence on the dispersion curves of ultrasonic guided waves in the low frequency band below 4 kHz. The rail elastic modulus has significant influence on the phase velocity in the high frequency band, while the group velocity is greatly affected by the rail elastic modulus in the low frequency band.

• Earthquakes and Structures
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• 제24권6호
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• pp.415-428
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• 2023

Low-cost techniques with seismic isolation performance and excellent resilience need to be explored in the case of rural low-rise buildings because of the limited buying power of rural residents. As an inexpensive and eco-friendly isolation bearing, scrap tire pads (STPs) have the issue of poor resilience. Thus, a seismic isolation system under a column (SISC) integrated with STP needs to be designed for the seismic protection of low-rise rural buildings. The SISC, which is based on a simple exterior design, maintains excellent seismic performance, while the mechanical behavior of the internal STP provides elastic resilience. The horizontal behaviors of the SISC are studied through load tests, and its mechanical properties and the intrinsic mechanism of the reset ability are discussed. Results indicate that the average residual displacement ratio was 24.59%, and the reset capability was enhanced. Comparative experimental and finite element analysis results also show that the load-displacement relationship of the SISC was essentially consistent. The dynamic characteristics of isolated and fixed-base buildings were compared by numerical assessment of the response control effects, and the SISC was found to have great seismic isolation performance. SISC can be used as a low-cost base isolation device for rural buildings in developing countries.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권2호
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• pp.31-43
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• 2019

본 연구에서는 유연한 접속부를 갖는 유연전자 패키지 플립칩 접속을 위해 폴리머 탄성범프를 제작하였으며, 범프의 온도 및 하중에 따른 폴리머 탄성 범프의 점탄성 및 점소성 거동을 해석 및 실험적으로 분석하고 비교 평가하였다. 폴리머 탄성 범프는 하중에 의한 변형이 용이하여 범프 높이 평탄도 오차의 보정이 용이할 뿐만 아니라 소자가 형성된 칩에 가해지는 응력 집중이 감소하는 것을 확인하였다. 폴리머 탄성 범프의 과도한 변형에 따른 Au Metal Cap Crack 현상을 보완하여 $200{\mu}m$ 직경의 Spiral Cap Type, Spoke Cap type 폴리머 탄성 범프 형성 기술을 개발하였다. 제안된 Spoke Cap, Spiral Cap 폴리머 탄성 범프는 폴리머 범프 전체를 금속 배선이 덮고 있는 Metal Cap 범프에 비해 범프 변형에 의한 응력 발생이 적음을 확인할 수 있으며 이는 폴리머 범프 위의 금속 배선이 부분적으로 패터닝되어 있어 쉽게 변형될 수 있는 구조이므로 응력이 완화되는데 기인하는 것으로 판단된다. Spoke cap type 범프는 패드 접촉부와 전기적 접속을 하는 금속 배선 면적이 Spiral Cap type 범프에 비해 넓어 접촉 저항을 유지하면서 동시에 금속 배선에 응력 집중이 가장 낮은 결과를 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권3호
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• pp.21-27
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• 2007

이방성 전도필름(ACF) 접합에 사용되는 니켈 범프를 무전해 및 전해 도금법으로 제작한 다음, 이 범프들의 기계적 특성과 충격안전성을 압축시험, 범프전단시험, 낙하충격시험을 통하여 연구하였다. Nano indenter를 이용한 압축시험에서 얻은 하중-변형량 데이터를 변환시켜 니켈범프의 응력-변형량 곡선을 구하였다. 전해 니켈 범프는 무전해 니켈 범프에 비해 매우 작은 탄성한계응력과 탄성계수를 나타냈었다. 무전해 니켈 범프의 탄성한계응력과 탄성계수가 각각 600-800MPa, $9.7{\times}10^{-3}MPa/nm$인 반면 전해 니켈 범프의 경우에는 각각 70MPa, $7.8{\times}10^4MPa/nm$이었다. 범프전단 시험에서 무전해 니켈 범프는 소성변형이 거의 일어나지 않고 낮은 전단하중에서 범프가 패드 층에서 튕기듯이 떨어져 나간 반면 전해 니켈 범프는 큰 소성변형을 일으키며 범프가 잘려나갔으며 높은 전단하중을 보여주었다. 낙하충격시험 결과 ACF 플립칩 방법으로 본딩한 무전해 및 전해 범프 모두 높은 충격 신뢰성을 보였다.