• Design & Manufacturing
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• 제12권2호
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• pp.40-45
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• 2018

Recently, in construction equipment machinery production, development has focused on environmentally-friendly functions to improve existing production capacity. For excavators as well, emphasis has been placed on response to environmental regulations, miniaturization, and noise reduction, while technology is being developed considering cost reduction and safety.Accordingly, the front support, an inner reinforcement part of the excavator, as well as high-strength steel plates to improve safety and reduce weight, are being applied.However, in the case of high-strength materials, Springback occurs in the final formed part due to high residual stress during product forming. Derivation of a forming or product shaping process to reduce springback is needed. Accordingly, regarding the front support, an inner reinforcement part of the excavator, this study derived a method to improve springback and secure shape stiffness through analysis of the springback occurrence rate and springback causes through a forming analysis.As for the results of analyzing the springback occurrence rate of existing products through forming analysis, springback of -22.6 mm < z < 27.35 mm occurred on the z-axis, and it was confirmed that springback occurred due to the stiffness reinforcing bead of the upper and middle parts of the product.To control product residual stress and springback, we confirmed a tendency of springback reduction through local pre-cutting and stiffness reinforcement bead relocation.In the local pre-cutting model, springback was slightly reduced by 5.3% compared with the existing model, an insignificant reduction effect. In the stiffness reinforcement bead relocation model, when an X-shaped stiffness reinforcement bead was added to each corner portion of the product, springback was reduced by at least 80%.The X-shaped bead addition model was selected as the springback reduction model, and the level of stiffness compared to the existing model was confirmed through a structural analysis.The X-shaped bead additional model showed a stress springback of 90% and springback reduction of 7.4% compared with the existing model, indicating that springback and stiffness will be reinforced.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.97-97
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• 2009

The use of thin plate increases due to the need for light weight in large ship. Thin plate is easily distorted and has residual stress by welding heat. Therefore, the thin plate should be carefully joined to minimize the welding deformation which costs time and money for repair. For one effort to reduce welding deformation, it is very useful to predict welding deformation before welding execution. There are two methods to analyze welding deformation. One is simple linear analysis. The other is nonlinear analysis. The simple linear analysis is elastic analysis using the equivalent load method or inherent strain method from welding experiments. The nonlinear analysis is thermo-elastic analysis which gives consideration to the nonlinearity of material dependent on temperature and time, welding current, voltage, speed, sequence and constraint. In this study, the welding deformation is analyzed by using thermo-elastic method for PCTC(Pure Car and Truck Carrier) which carries cars and trucks. PCTC uses thin plates of 6mm thickness which is susceptible to welding heat. The analysis dimension is 19,200mm(length) * 13,825mm(width) * 376mm(height). MARC and MENTAT are used as pre and post processor and solver. The boundary conditions are based on the real situation in shipyard. The simulations contain convection and gravity. The material of the thin block is mild steel with $235N/mm^2$ yield strength. Its nonlinearity of conductivity, specific heat, Young's modulus and yield strength is applied in simulations. Welding is done in two pass. First pass lasts 2,100 second, then it rests for 900 second, then second pass lasts 2,100 second and then it rests for 20,000 second. The displacement at 0 sec is caused by its own weight. It is maximum 19mm at the free side. The welding line expands, shrinks during welding and finally experiences shrinkage. It results in angular distortion of thin block. Final maximum displacement, 17mm occurs around welding line. The maximum residual stress happens at the welding line, where the stress is above the yield strength. Also, the maximum equivalent plastic strain occurs at the welding line. The plastic strain of first pass is more than that of second pass. The flatness of plate in longitudinal direction is calculated in parallel with the direction of girder and compared with deformation standard of ${\pm}15mm$. Calculated value is within the standard range. The flatness of plate in transverse direction is calculated in perpendicular to the direction of girder and compared with deformation standard of ${\pm}6mm$. It satisfies the standard. Buckle of plate is calculated between each longitudinal and compared with the deformation standard. All buckle value is within the standard range of ${\pm}6mm$.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.765-772
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• 2015

주철은 산업현장에서 중장비나 철도차량 등과 같은 다양한 기계장치의 주재료로 널리 사용된다. 이러한 기계장치의 운전 성능은 접촉 특성에 따라 크게 좌우되며 이를 개선시키기 위한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 모래와 알루미나 입자가 주철의 마찰/마모 특성에 미치는 영향에 대해 다양한 조건에서의 미끄럼 실험을 통해 규명하였다. 입자의 크기 및 시편 온도 등을 변수로 하여 스틸 볼이 pin 으로 장착된 pin-on-reciprocator 방식의 트라이보테스터를 사용하여 실험을 진행하였다. 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope), confocal microscope 와 3d profiler 를 이용해서 주철 시편과 스틸 볼의 마모 표면을 관찰하고 마모량을 정량적으로 측정하여 마모 특성을 파악하였다. 실험 결과 주철의 마찰/마모 특성은 입자 주입에 의해 크게 달라짐을 알 수 있었다. 또한, 주철 시편에 가해준 온도에 따라 마찰/마모 특성이 크게 달라지는 것을 확인하였다. 이 연구의 결과는 산업에서 주철 재료의 트라이볼로지 특성을 이해하는데 도움이 될 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권3호
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• pp.720-726
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• 1999

고전압 펄스 전기장(PEF)가 P. rhodozyma 세포의 형태학적 변화와 carotenoid의 추출에 미치는 영향을 연구하였다. 전기장 세기 $10{\sim}50\;kV/cm$와 처리시간 $100{\sim}300\;{\mu}s$의 범위에서 세포를 PEF 처리했을 때 전기장의 세기와 처리시간이 증가함에 따라 세포의 팽창, 손상 정도와 세포내 물질이 유출되는 정도가 증가하였다. $10{\sim}50\;kV/cm$, 100 Hz의 exponential decay파로 세포현탁액을 $100\;{\mu}s$ 또는 $300\;{\mu}s$ 처리하였을 때 최대 전기장(50 kV/cm)에서 생균수가 각각 1.5 및 2.5 log 감소하였다. 50 kV/cm의 전기장에서 세포막에 형성되는 electroporation 정도는 98%에 달하였고, 이 때 세포의 회복률은 5% 미만으로 확인되었다. Phloxine B 색소로 세포를 염색했을 때 생균세포는 염색되지 않았으나, PEF 처리한 세포는 색소가 내부로 침투되어 적색으로 염색되었으므로 세포막이 손상된 것을 알 수 있었다. Carotenoid 색소가 P. rhodozyma 세포막의 지방체와 결합한 상태로 존재하기 때문에 고전압 PEF 처리에 의한 세포막 투과성 증진의 효과만으로는 색소 추출이 어려웠으나, 세포현탁액 조제시에 0.01% NaCl 용액 대신에 0.01% $CaCl_2$ 용액을 사용하는 경우에는 $10{\sim}20\;{\mu}g$의 색소 추출 증진 효과가 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.461-466
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• 2013

본 논문은 조선해양 구조물 주판의 맞대기용접 수축에 대한 특성을 연구하였다. 주판의 맞대기 용접은 입 열과 냉각과정에서 수축 변형이 일어나 최종 완성된 모재의 치수와 설계 치수가 다르게 된다. 이는 선박의 블록 생산 품질 불량으로서 교정 작업이 필요하며 생산성 향상의 저해요인이다. 이에 대형 구조물 주판의 맞대기용접 수축 변형에 관한 실험을 통하여 I, Y, V 형상의 용접잔류응력 수축 변형 데이터를 확보하고 두께 11 t ~ 21.5 t 범위에서는 1 ~ 2 mm의 한정된 범위의 수축 량이 균일하게 나타나는 특징과 용접부의 열전달 영향이 Seam Line 한쪽을 기준으로 최대 약 1000 mm 이내에 국한되어 모재의 자중이 수축 량에 미치는 영향은 크지 않았고 또한 수축 변형을 최소화하기 위해 설계단계에서 Groove 형상에 따라 수축마진을 다르게 적용해야 함을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.383-390
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• 2019

본 논문에서는 AISC 표준 단면을 설계 변수로 하는 캔틸레버 타입 헬리데크 모델의 유전 알고리즘 최적설계를 소개한다. AISC 표준 단면을 단면 형상별로 분류하고 단면적 순으로 정렬한 후 정수 단면 번호를 부여하여 설계 변수로 최적설계를 수행하였다. 이 과정을 통하여 이산화된 설계 변수를 가지는 최적설계 문제를 해결하기 위해 유전 알고리즘을 적용하였다. 또한, 제약조건으로 허용응력 및 허용응력비 검사 조건을 모두 고려하여 구조물의 구조 안정성을 고려한 설계를 수행하였다. 최적설계 과정중 매 반복계산 마다 수행되는 구조 해석 시간을 단축시키기 위해 선형 중첩법을 사용하였고, 이를 통해 구조해석 시간을 약 75% 감소시킬 수 있었다. 또한 헬리데크 최적설계의 경량 효과를 높이기 위해 부재 그룹 세분화를 하였고, 그 결과를 선행 연구 모델, 기존의 부재 그룹 모델과 비교하였다. 그 결과 선행연구 대비 약 30톤의 부재를 절감할 수 있었으며, 구조적으로도 보다 안전한 헬리데크 설계를 얻을 수 있었다.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 1998년도 추계학술발표대회 초록개요집
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• pp.0-0
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• 1998

-Part I- As market needs become more various, the production of smaller quantities of a wider variety of products becomes increasingly important. In addition, in order to meet demands for more efficient production, long-term unmanned factory operation is prevailing at a remarkable pace. Within this context, laser machines are gaining increasing popularity for use in applications such as cutting and welding metallic and ceramic materials. FANUC supplies four models of $CO_2$ laser oscillators with laser power ranging from 1.5㎾ to 6㎾ on an OEM basis to machine tool builders. However, FANUC has been requested to produce laser oscillators that allow more compact and lower-cost laser machines to be built. To meet such demands, FANUC has developed six models of Slab type YAG laser oscillators with output power ranging from 150W to 2㎾. These oscillators are designed mainly fur cutting and welding sheet metals. The oscillator has an exceptionally superior laser beam quality compared to conventional YAG laser oscillators, thus providing significantly improved machining capability. In addition, the laser beam of the oscillator can be efficiently transmitted through quartz optical fibers, enabling laser machines to be simplified and made more compact. This paper introduces the features of FANUC’s developed Slab type YAG laser oscillators and their applications. - Part II - All-solid-state lasers employing laser diodes (LD) as a source of pumping solid-state laser feature high efficiency, compactness, and high reliability. Thus, they are expected to provide a new generation of processing tools in various fields, especially in automobile and aircraft industries where great hopes are being placed on laser welding technology for steel plates and aluminum materials for which a significant growth in demand is expected. Also, in power plants, it is hoped that reliability and safety will be improved by using the laser welding technology. As in the above, the advent of high-power all-solid-state lasers may not only bring a great technological innovation to existing industry, but also create new industry. This is the background for this project, which has set its sights on the development of high-power, all-solid-state lasers with an average output of over 10㎾, an oscillation efficiency of over 20%, and a laser head volume of below 0.05㎥. FANUC Ltd. is responsible for the research and development of slab type lasers, and TOSHIBA Corp. far rod type lasers. By pumping slab type Nd: YAG crystal and by using quasi-continuous wave (QCW) type LD stacks, FANUC has already obtained an average output power of 1.7㎾, an optical conversion efficiency of 42%, and an electro-optical conversion efficiency of 16%. These conversion efficiencies are the best results the world has ever seen in the field of high-power all-solid-state lasers. TOSHIBA Corp. has also obtained an output power of 1.2㎾, an optical conversion efficiency of 30％, and an electro-optical conversion efficiency of 12%, by pumping the rod type Nd: YAG crystal by continuous wave (CW) type LD stacks. The laser power achieved by TOSHIBA Corp. is also a new world record in the field of rod type all-solid-state lasers. This report provides details of the above results and some information on future development plans.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제46권4호
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• pp.336-343
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• 2019

Background Sternal rigid plate fixation (RPF) has been adopted in recent years in high-risk cases to reduce complications associated with steel wire cerclage, the traditional approach to sternal closure. While sternal RPF has been associated with lower complication rates than wire cerclage, it has its own complication profile that requires evaluation, necessitating a critical examination from a national perspective. This study will report the outcomes and associated risk factors of sternal RPF using a national database. Methods Patients undergoing sternal RPF from 2005 to 2016 in the American College of Surgeons-National Surgical Quality Improvement Program were identified. Demographics, perioperative information, and complication rates were reviewed. Logistic regression analysis was performed to identify risk factors for postoperative complications. Results There were 381 patient cases of RPF identified. The most common complications included bleeding (28.9%), mechanical ventilation >48 hours (16.5%), and reoperation/readmission (15.2%). Top risk factors for complications included dyspnea (odds ratio [OR], 2.672; P<0.001), nonelective procedure (OR, 2.164; P=0.010), congestive heart failure (OR, 2.152; P=0.048), open wound (OR, 1.977; P=0.024), and operating time (OR, 1.005; P<0.001). Conclusions Sternal RPF is associated with increased rates of three primary complications: blood loss requiring transfusion, ventilation >48 hours, and reoperation/readmission, each of which affected over 15% of the study population. Smokers remain at an increased risk for surgical site infection and sternal dehiscence despite RPF's purported benefit to minimize these outcomes. Complications of primary versus delayed sternal RPF are roughly equivalent, but individual patients may perform better with one versus the other based on identified risk factors.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.133-142
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• 2006

본 논문은 CHBDC(2000)에서 적용중인 지간 8 m까지 사용 가능한 지중강판 박스구조물의 휨모멘트 설계식을 평가하였다. 3단계의 시공과정(최소 토피고까지의 뒷채움, 토피고까지의 뒷채움, 활하중 재하)을 고려하고 대골형 파형강판을 사용하여 지간 3~12 m에 해당하는 지중강판 박스구조물의 수치해석을 수행하였다. 휨모멘트 계수식은 지간, 토피고, 뒷채움 흙 같은 다양한 설계변수를 고려한 수치해석 결과를 토대로 새롭게 제안되었다. 또한, CHBDC(2000)의 휨모멘트식에서 새롭게 제안된 계수식의 타당성은 기존의 계수식과 수치해석결과와 비교하여 평가되었다. 기존의 CHBDC(2000)의 식으로 구한 모멘트는 지간 8 m이하에서 수치해석 결과와 잘 일치하지만, 지간 8 m이상에서는 과소평가되었다. 반면에, 제안된 식으로 산정한 모멘트는 지간 3~12 m까지 수치해석결과와 잘 일치하였다. 한편, 본 논문은 지간 8 m이상의 장지간 지중강판 박스구조물에 대해 휨강도에 대한 안정성을 확보하기 위해 고강도강의 사용을 제안하였다.

• 한국건설안전학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.7-11
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• 2024

펌프카는 콘크리트를 타설하는 장소에 필요한 만큼 운반하는 장비로, 짧은 시간에 많은 양의 콘크리트 타설하기 위해서는 펌프카를 사용하는 것이 경제성 및 품질관리 측면에 가장 효율적이다. 그러나 최근에는 콘크리트 타설중에 붐 파손으로 인한 인명피해가 많이 발생하고 있으므로 본 연구에서는 장비 제작단계, 노후장비에 대한 검사기준, 장비대여제도 등의 개선이 필요함을 제언한다. 그 이유는 펌프카의 유한요소해석 결과, 붐 2단에서 작용하는 상당응력과 붐상단에서 최대응력이 895.39MPa로 나타났고, M.S. 0.04로 가장 낮게 평가되었으므로 보강의 필요성을 인식했다. 그리고 2단계 붐은 1~5단계 붐대 중 가장 스트레스가 많고, 취약한 부분임을 확인했다. 따라서 설계 및 제작 단계에서 부재의 두께와 강성을 높이고, 현재 사용되는 장비의 강판에 대한 보강이 필요하다. 또한, 일반 건설기계 전체에 대한 비파괴 검사를 의무적으로 반영하고, 비파괴검사 및 정기검사시 붐대 결함 누락에 대한 책임을 검사기관에 부담시키는 제도 구축이 시급하다.