• 대한기계학회논문집A
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• 제23권7호
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• pp.1173-1181
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• 1999

In X-ray stress measurements for uni-directionally deformed surfaces such as grinding, a strongly curved $sin^2{\Psi} diagram, so called $\Psi-splitter, has been observed recently. It has been known that this is caused by the residual shear stress induced in the deformed layer by external forces. In this case it is necessary to consider this enough for ceramics and composite materials with tri-axial stress analysis. However, sufficient studies have not been done about the tri-axial stress analysis of the macro stress and micro. stress on each phase of the composite materials. The result of obtaining is as follows. 1. $\Psi-splitter does not appear in the vertical direction though $\Psi-splitter appears in grinding direction in WC-Co cemented carbides. The reversal of $\Psi-splitter to each phase does not appear. 2. $\Psi-splitter caused in WC-Co cemented carbides has a close relation in dislocation which accumulates in WC phase and phase transformation caused in Co phase. 3. The residual stress on the surface of grinding of each phase is in the state of the compression stress.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4093-4099
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• 2014

본 논문에서는 200 kW급 마이크로 가스 터빈 시스템의 연소기집합체의 열-구조 연성 해석을 수행하였다. 일반적인 연소기집합체는 라이너, 내외 케이스, 버너와 노즐링 등으로 구성되어 있으며, 본 연구에서 개발된 유한요소모델은 연소기집합체 내 다양한 부품들의 다른 열팽창을 보상하기 위해 부품간의 이격과 마찰 요소들이 존재하므로 비선형 간극 및 마찰 요소 등을 포함하고 있다. 본 연구를 통해 연소기집합체의 외부 경계지지조건이 높은 온도구배로 인한 응력 에 가장 큰 영향을 주는 인자라는 것을 밝혀냈으며, 과도한 응력이나 변형을 방지하기 위한 적절한 외부 경계지지조건을 찾기 위하여 외부 경계지역에 탄성 지지조건을 가상하여 적절한 경계조건을 도출하여 설계에 사용될 수 있도록 하였다.

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.37-44
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• 2019

스카프 접착 조인트를 마이크로 볼트로 보강하였을 때, 볼트의 보강효과를 얻을 수 있는지를 시험으로 연구하였다. 스카프 형상에 따른 조인트 보강효과를 확인하기 위해 3가지 스카프비(1/10, 1/20, 1/30)를 고려하였다. 접착면적에 따른 핀의 밀도를 동일하게 유지하기 위해, 1/10, 1/20, 1/30 스카프비를 가지는 조인트에 각각 16, 32, 48개의 볼트를 보강하였다. 기준값을 획득하기 위해 접착제로만 체결된 조인트와 마이크로 볼트만 사용한 조인트에 대한 시험도 수행하였다. 시험 결과 접착제만 적용한 경우, 각 스카프비(1/10, 1/20, 1/30)에 따른 파손하중은 29.7, 39.6, 44.8 kN로 나타났다. 마이크로 볼트로 보강한 경우 파손하중은 스카프비에 따라 각각 28.4, 37.2, 40.1 kN으로 나타났는데, 순수 접착 조인트 파손하중의 96, 94, 90%에 해당한다. 마이크로 볼트만 사용한 경우, 파손하중은 접착 조인트 인장강도의 13-25%에 불과하였다. 스카프비 1/10 조인트의 피로시험 결과 접착제와 볼트를 동시에 사용한 하이브리드 조인트의 피로강도가 접착제만 사용한 경우의 피로강도보다 증가하였지만, 증가율은 2-3%로 미미하였다. 본 연구를 통해 박리응력이 파손의 주원인이 되는 구조물에서와 달리, 전단응력이 파손의 주원인이 되는 스카프 조인트의 경우 마이크로 볼트의 보강효과는 나타나지 않는 것을 확인하였다.

• 박물관보존과학
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• 제27권
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• pp.91-102
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• 2022

철기 문화재 복원에 사용되고 있는 실리카 계열의 무기질 충전제는 열팽창률감소, 흐름성 개선 등의 기능성 부여를 목적으로 사용되고 있다. 그러나 충전제의 양이 많을 수록 복원재의 물성저하 및 황변 현상 촉진의 원인이되며, 결과적으로 재처리로 이어져 유물의 피로도를 상승시키는 결과를 초래한다. 따라서 복원제와 충전제의 혼합 정량화 및 황변성 연구 필요성이 강조될 수 밖에 없다. 이를 보완하기 위해 실리카계 경량 충전제인 Micro Shell을 비교군으로 물성연구를 진행하였다. 실험 결과 기존에 사용하던 충전제에 비해 Micro Shell이 황변도 발생 수치가 최대 34% 낮았으며, 충전제의 배합양에 따라서 공통적으로 접착력과 비중의 물성 수치값이 좋은 것을 확인하였다. 본 연구 결과 Micro Shell의 사용 가능성에 대해 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제7권2호
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• pp.102-106
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• 1997

박막형 접촉연소식을 포함한 마이크로 가스센서에서 membrane은 Si식각시 식각정지용으로서 또 센서 소자를 지지하는 층으로서 응력이 없어야 하며 이는 응력이 membrane파괴의 주 원인으로 작용하기 때문이다. 이에 따라 본 연구에서는 증착조건이 low pressure chemical vapor deposition(LPCVD)법과 sputtering법으로 제작된 $SiN_{x}$과 $SiN_{x}/SiO_{x}/(NON)$막의 응력고 굴절율 변화에 미치는 효과에 대한 실험을 행하였다. LPCVD의 경우 단일막인 $SiN_{x}$의 압축응력 및 굴절율을 나타내었다. Sputtering의 경우 $SiN_{x}$는 공정압력이 1mtorr에서 30torr까지 증가할수록 인가전력밀도가 $2.74W/cm^2$에서 $1.10W/cm^2$으로 감소할수록 응력값은 압축에서 인장으로 전환되었으며 본 실험에서 응력이 가장 낮게 나온 시편의경우 압축응력으로 $1.2{\times}10^{9}dyne/cm^2$가 공정압력 10mtorr, 인가전력밀도 $1.37W/cm^2$에서 얻어졌다. 굴절율은 공정압력이 1motorr에서 30motorr까지 증가할수혹 인가전력밀도가 $2.74W/cm^2$에서 $1.10W/cm^2$으로 감소할수록 감소하여 2.05에서 1.89의 변화를 보였다. LPCVD와 sputtering으로 증착된 막들은 모두 온도가 증가함에 따라 응력이 감소하였으며 온도감소시 소성적인 특성을 나타내었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제15권3호
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• pp.14-19
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• 2017

Increase of blood viscosity significantly changes the flow resistance and wall shear stress which are related with cardiovascular diseases. For measurement of blood viscosity, microfluidic method has proposed by monitoring pressure between sample and reference flows in the downstream of a microchannel with two inlets. However, it is difficult to apply this method to unknown flow conditions. To measure blood viscosity under unknown flow conditions, a microfluidic method based on micro particle image velocimetry(PIV) is proposed in this study. Flow rate in the microchannel was estimated by assuming velocity profiles represent mean value along channel depth. To demonstrate the measurement accuracy of flow rate, the flow rates measured at the upstream and downstream of a T-shaped microchannel were compared with injection flow rate. The present results indicate that blood viscosity could be reasonably estimated according to shear rate by measuring the interfacial width and flow rate of blood flow. This method would be useful for understanding the effects of hemorheological features on the cardiovascular diseases.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권9호
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• pp.1746-1752
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• 2002

Fatigue fracture in machine components is produced by surface micro-crack from stress concentration area such as notch and material defect. It is difficult to predict the remaining fatigue lift of mechanical components because the surface micro-crack on critical area initiates and grows with statistical distribution. Plane bending fatigue tests were carried out on the plain specimen of Al 2024-T3 and the initiation and growth behavior of surface micro cracks were observed. The statistical distribution of surface length of multiple micro cracks and their maximum length were investigated. The maximum surface crack length distributions were analyzed on the basis of the statistics of extremes in order to examine the prediction of remaining life.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제18권3E호
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• pp.213-219
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• 2006

Modified singular fracture process zone(S-FPZ) model is proposed in this paper to determine a fracture criterion for continuous crack propagation in concrete. The investigated fracture properties of the proposed fracture model are strain energy release rate at a micro-crack tip and the relationship between crack closure stress(CCS) and crack opening displacement(COD) in the FPZ. The proposed model can simulate the actual fracture energy of experimental results fairly well. The results of the experimental data analysis show that specimen geometry and loading condition did not affect the CCS-COD relation. However, the strain energy release rate is a function of not only specimen geometry but also crack extension. The strain energy release rate remained constantly at the minimum value up to the crack extension of 25 mm, and then it increased linearly to the maximum value. The maximum fracture criterion occurred at the peak load for specimens of large size. The fracture criterion remained at the maximum value after the peak load. The variation of the fracture criterion is caused by micro-cracking and micro-crack localization. The fracture criterion of strain energy release rate can simply be the size effect of concrete fracture, and it can be used to quantify the micro-cracking and micro-crack localizing behavior of concrete.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권5호
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• pp.1029-1062
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• 2016

In this research, the nonlinear free vibration analysis of boron-nitride micro ribbon (BNMR) on the Pasternak elastic foundation under electrical, mechanical and thermal loadings using modified strain gradient theory (MSGT) is studied. Employing the von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ nonlinear geometry theory, the nonlinear equations of motion for the graphene micro ribbon (GMR) using Euler-Bernoulli beam model with considering attached mass and size effects based on Hamilton's principle is obtained. These equations are converted into the nonlinear ordinary differential equations by elimination of the time variable using Kantorovich time-averaging method. To determine nonlinear frequency of GMR under various boundary conditions, and considering mass effect, differential quadrature element method (DQEM) is used. Based on modified strain MSGT, the results of the current model are compared with the obtained results by classical and modified couple stress theories (CT and MCST). Furthermore, the effect of various parameters such as material length scale parameter, attached mass, temperature change, piezoelectric coefficient, two parameters of elastic foundations on the natural frequencies of BNMR is investigated. The results show that for all boundary conditions, by increasing the mass intensity in a fixed position, the linear and nonlinear natural frequency of the GMR reduces. In addition, with increasing of material length scale parameter, the frequency ratio decreases. This results can be used to design and control nano/micro devices and nano electronics to avoid resonance phenomenon.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권3호
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• pp.267-272
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• 1999

Czochralski법으로 성장시킨 조화용융조성(48.6 mol%$LiNbO_3$)의 undoped 및 MgO-doped $LiNbO_3$ 단결정 내의 미소결함을 광학현미경 및 주사/투과 전자현미경을 이용하여 정밀분석하였다. Dopant 첨가 및 성장된 부위(g)에 따른 분역구조의 변화와 결함밀도를 측정함으로써 결함양상을 분석하고 최적 결정성장조건과의 상관관계를 고찰하였다. 강자성 분역벽 주변의 높은 결함밀도는 이 근처가 응력이 집중된 영역임을 반영하고, 특히 한쪽 방향의 분역벽에만 결함이 밀집된 결함구조를 가지고 있음을 확인하였다.