• Steel and Composite Structures
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• 제44권4호
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• pp.569-586
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• 2022

This study introduces a novel friction damper as a component of a recentering frame connection, to solve the problem of structural repair costs, caused by stiffness deterioration and brittle fracture of the central brace frame (CBF). The proposed damper consists of shape memory alloy (SMA) bars with pretension applied to them to improve the stability. SMAs reduce the residual displacement by virtue of the properties of the materials themselves; in addition, a pretension can be applied to partially improve their energy dissipation capacity. The damper also consists of a friction device equipped with friction bolts for increased energy dissipation. Therefore, a study was conducted on the effects of the friction device as well as the pretension forces on the friction damper. For performance verification, 12 cases were studied and analyzed using ABAQUS program. In addition, the friction and pretension forces were used as variables in each case, and the results were compared. As a result, when the pretension and friction force are increased, the energy dissipation capacity gradually increases by up to about 94% and the recentering capacity decreases by up to about 55%. Therefore, it has been shown that SMA bars with adequate pretension in combination with bolts with adequate frictional force effectively reduce residual deformation and increase damper capacity. Thus, this study has successfully proposed a novel friction damper with excellent performance in terms of recentering and energy dissipation capacity.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권6호
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• pp.603-614
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• 2023

In this paper, frequency analysis of curved functionally graded (FG) nanobeam by consideration of deepness effect has been studied. Differential transform method (DTM) has been used to obtain frequency responses. The nonlocal theory of Eringen has been applied to consider nanoscales. Material properties are supposed to vary in radial direction according to power-law distribution. Differential equations and related boundary conditions have been derived using Hamilton's principle. Finally, by consideration of nonlocal theory, the governing equations have been derived. Natural frequencies have been obtained using semi analytical method (DTM) for different boundary conditions. In order to study the effect of deepness, the deepness term is considered in strain field. The effects of the gradient index, radius of curvature, the aspect ratio, the nonlocal parameter and interaction of aforementioned parameters on frequency value for different boundary conditions such as clamped-clamped (C-C), clamped-hinged (C-H), and clamped-free (C-F) have been investigated. In addition, the obtained results are compared with the results in previous literature in order to validate present study, a good agreement was observed in the present results.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제91권1호
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• pp.87-102
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• 2024

In recent years, the focus on vibration analysis of multilayer smart structures has attracted considerable attention in many engineering applications. In this work, vibration analysis of a three-layer microporous beam with a core amplified by a composite material reinforced with graphene platelets and two piezoelectric thin films is discussed. It is assumed that piezoelectric layers with a thickness of 0.01 core are very thin and the properties of the matrix and reinforcement vary in the thickness directions. The governing equations of motion are obtained using an energy approach and the method of numerical differential quadrature to solve them. The results of this work are compared to other research and there is good agreement between them. The influences of the volumetric weight fraction of graphene wafers, different graphene platelets distributions, porosity distribution, mass scale parameters and thin ratio of graphene platelets take into account the natural dimensionless frequencies of the micro-beam. The results of this study show that the symmetric distribution of graphene platelets based on the symmetric porosity distribution has a great influence on the natural frequencies without basic dimension of the micro-beam, while the shape ratios of graphene platelets do not have a significant influence on natural frequency changes.

• 지능정보연구
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• 제29권1호
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• pp.27-40
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• 2023

스마트 기기의 보급률 증가와 더불어 코로나의 영향으로 스마트 기기를 통한 미디어 콘텐츠의 소비가 크게 늘어나고 있다. 이러한 추세와 더불어 OTT 플랫폼을 통한 미디어 콘텐츠의 시청과 콘텐츠의 양이 늘어나고 있어서 해당 플랫폼에서의 콘텐츠 추천이 중요해지고 있다. 콘텐츠 기반 추천 관련 기존 연구들은 콘텐츠의 특징을 가리키는 메타 데이터를 활용하는 경우가 대부분이었고 콘텐츠 자체의 내용적인 메타 데이터를 활용하는 경우는 부족한 상황이다. 이에 따라 본 논문은 콘텐츠의 내용적인 부분을 설명하는 제목과 시놉시스를 포함한 다양한 텍스트 데이터를 바탕으로 유사한 콘텐츠를 추천하고자 하였다. 텍스트 데이터를 학습하기 위한 모델은 한국어 언어모델 중에 성능이 우수한 KLUE-RoBERTa-large를 활용하였다. 학습 데이터는 콘텐츠 제목, 시놉시스, 복합 장르, 감독, 배우, 해시 태그 정보를 포함하는 2만여건의 콘텐츠 메타 데이터를 사용하였으며 정형 데이터로 구분되어 있는 여러 텍스트 피처를 입력하기 위해 해당 피처를 가리키는 스페셜 토큰으로 텍스트 피처들을 이어붙여서 언어모델에 입력하였다. 콘텐츠들 간에 3자 비교를 하는 방식과 테스트셋 레이블링에 다중 검수를 적용하여 모델의 유사도 분류 능력을 점검하는 테스트셋의 상대성과 객관성을 도모하였다. 콘텐츠 메타 텍스트 데이터에 대한 임베딩을 파인튜닝 학습하기 위해 장르 분류와 해시태그 분류 예측 태스크로 실험하였다. 결과적으로 해시태그 분류 모델이 유사도 테스트셋 기준으로 90%이상의 정확도를 보였고 기본 언어모델 대비 9% 이상 향상되었다. 해시태그 분류 학습을 통해 언어모델의 유사 콘텐츠 분류 능력이 향상됨을 알 수 있었고 콘텐츠 기반 필터링을 위한 언어모델의 활용 가치를 보여주었다.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.26-34
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• 2017

본 연구에서는 직물섬유 복합재의 열전도를 구하는데 있어 기존의 연구보다 개선된 방법을 제시하고, 직물섬유의 기하학적 구조가 복합재의 열전도도 향상에 미치는 영향, 그리고 유전 알고리즘(Genetic algorithm)을 이용하여 복합재의 열전도도 향상을 위한 최적구조 설계에 관한 연구를 하였다. 직물섬유의 구조를 토우의 물결무늬와 너비 및 두께를 이용하여 구현하였고, 열전도도는 열전기유사법(Thermal-electrical analogy)을 이용하여 구하였다. 유전 알고리즘에서 염색체 문자열은 fill과 warp tow의 두께와 너비로 하였고 복합재의 열전도도를 향상 시키는 방향으로 목적함수를 정하였다. 연구결과 직물섬유 복합재의 열전도도를 예측을 위한 향상된 방법이 제시되었고, 섬유토우 사이의 간격(inter-tow gap)이 넓어 질수록 복합재의 열전도도가 감소하는 것으로 나타났다. 직물섬유 복합재의 구조 최적화에서는 이론적 수치해석 결과가 제시되었는데, 전체적으로 섬유토우(tow)의 축의 수직방향보다는 축 방향의 열전도도 성분이 복합재의 전체 열전도도 향상에 크게 기여를 하는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.60-66
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• 2006

본 논문에서는 기존에 개발한 압전 복합재료 작동기인 LIPCA가 동적 구조물의 작동기로 적용 가능한지를 평가하였다. 압전 세라믹 층, 탄소/에폭시 층 및 유리/에폭시 층으로 이루어진 LIPCA 작동기는 단일 PZT에 비하여 성능 및 내구성이 크다는 장점이 있다. 성능 평가를 위하여 정적 작동력 실험과 진동 제어 실험을 수행하였다. 알루미늄 보의 한 쪽 면에 LIPCA와 단일 PZT를 각각 보에 부착하고 반대쪽 면에는 변형률 게이지를 부착하였다. 먼저 정적 작동력 실험에서는 작동 전압에 따른 변형률 신호를 등가 작동 모멘트로 환산하여 크기를 비교함으로써 성능을 평가하였다. 진동 제어 실험에서는 스트레인 게이지의 변형률 신호를 PID 제어 알고리듬을 사용하여 보의 자유 진동을 억제하도록 제어 신호를 생성하였다. 진동 신호가 감쇠하는 정도를 나타내는 안정화 시간을 비교함으로써 성능을 평가하였다. 실험 결과 LIPCA가 정적 작동 뿐 아니라 자유 진동 제어에서도 단일 PZT보다 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.27-35
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• 2019

기존의 중-장경간 철도교량에는 주로 강박스 거더교가 적용되어 왔다. 하지만 강박스 거더교는 교량 아래의 공간확보가 불리하고, 주거더가 얇은 박판의 박스형상으로 이루어져 진동에 의한 울림소음이 발생하여 소음에 대한 많은 민원이 제기 되고 있다. 이와 같은 이유로 강박스 거더교를 대체할 수 있는 장지간 철도교량의 개발에 대한 필요성이 대두되었다. 본 논문에서는 이러한 이유로 최근에 개발된 강합성 하로 철도교에 대한 특징을 소개하고, 이 철도교의 주요 적용 지간인 40m와 50m 교량을 대상으로 실제 운행열차인 KTX 하중의 운행속도를 반영하여 상용유한요소프로그램인 MIDAS Civil을 이용하여 시간이력해석을 수행하였다. 또한 해석결과를 분석하여 대상교량의 동적거동 특성을 확인하고 철도설계기준에서 제시하고 있는 동적성능 기준을 만족하는지에 대해 검토하였다. 그 결과, 검토 대상 교량 모두 동적안전성 기준을 만족하였으나 지간 40m의 경우 연직가속도 값이 상당히 크게 나와 이에 대한 개선 방안을 제시하고, 단면을 수정하여 연직가속도의 감소를 확인하였다.

• Composites Research
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• 제20권5호
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• pp.64-69
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• 2007

복합재료의 모재지배 물성은 온도나 습도와 같은 환경에 의해서 크게 저하되기 때문에 고온 다습한 환경에서 운용되는 UAV의 일체형 복합재 연료탱크를 설계함에 있어 이러한 유해환경 요소들을 반드시 고려하여야 한다. 본 연구에서는 스마트무인기에 사용될 일방향 복합재료 USN 175B와 직조 복합재료인 WSN3K에 대해서 $90^{\circ}C$에서 담수 침수 실험을 수행하여 모재의 수분 흡수량이 포화될 때까지 노화시킨 후 $74^{\circ}C$의 고온환경에서 인장 및 평면 전단 시험을 수행하였다. 실험 결과 모재 지배적 물성에서 극심한 물성 저하현상이 나타남을 확인하였다. 구조물이 받는 하중의 다양성을 고려하기 위해서 반최적화 기법을 도입하였다. 하중 컨벡스 모델과 안정성 경계를 비교하여 최악의 하중 상황을 판별하였다. 안정성 경계는 일체형 복합재 연료탱크에 저하된 물성을 적용하여 유한요소 해석을 수행하여 얻었다. 이를 통해 최악의 하중상황은 수직상승모드일 때 임을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권9호
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• pp.413-419
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• 2018

스마트폰은 현대사회에서 꼭 필요한 통신수단이 되었고 이미 인류의 일상생활에 융합되었다. 만약에 미니 헤드 마운트 표시 장치(HMD)를 활용하여 증강현실 기술로 통신 중인 양쪽 상대방의 용모, 표정, 동작 등의 요소가 통화 환경에 들어오면 사용하는 사람에게 직관적이고 특별한 느낌을 준다. 그리고 이 방식으로 시각의 한계성을 넘어설 수 있으므로 미래 시각예술 영역의 크게 발전을 촉진할 수 있어서 이런 기술적인 문제에 관한 연구의 의미가 있다. 본 논문은 효과적인 AR 영상통화 구현 방법에 대한 현재 사용되는 기술 중 몇 가지를 융복합하여 실현 가능한 두 가지 가설방안을 세우고 분석과 비교하여 두 가지 가설방안의 문제점을 발견한다. 그리고 문제점에 대한 해결 가능한 디자인 방안을 꺼낸다. 또 사례연구의 방식으로 실제 사례를 제출하여 두 가지 가설 방안은 미래에 실현 가능하다는 결론을 검증한다. 이러한 기술들은 우리의 일상에 더욱 재미요소와 편리함을 제공할 것이라 예상된다. AR 영상통화를 순조롭게 구현하는 것은 예견할 수 있고 나중에 무한한 발전 가능성이 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권3호
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• pp.329-342
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• 2017

In this paper, the dispersion characteristics of elastic waves propagation in sandwich nano-beams with functionally graded (FG) face-sheets reinforced with carbon nanotubes (CNTs) is investigated based on various high order shear deformation beam theories (HOSDBTs) as well as nonlocal strain gradient theory (NSGT). In order to align CNTs as symmetric and asymmetric in top and bottom face-sheets with respect to neutral geometric axis of the sandwich nano-beam, various patterns are employed in this analysis. The sandwich nano-beam resting on Pasternak foundation is subjected to thermal, magnetic and electrical fields. In order to involve small scale parameter in governing equations, the NSGT is employed for this analysis. The governing equations of motion are derived using Hamilton's principle based on various HSDBTs. Then the governing equations are solved using analytical method. A detailed parametric study is conducted to study the effects of length scale parameter, different HSDBTs, the nonlocal parameter, various aligning of CNTs in thickness direction of face-sheets, different volume fraction of CNTs, foundation stiffness, applied voltage, magnetic intensity field and temperature change on the wave propagation characteristics of sandwich nano-beam. Also cut-off frequency and phase velocity are investigated in detail. According to results obtained, UU and VA patterns have the same cut-off frequency value but AV pattern has the lower value with respect to them.