• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.105-114
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• 2018

본 연구에서 페리다이나믹 이론 모델을 이용하여 준정적하중과 동적 하중, 균열전파와 분기균열 패턴 그리고 등방성재료, 직교 이방성 재료의 균열 진전 해석 등 다양한 조건을 고려한 전산 시뮬레이션을 수행하여 그 적합성을 검토하였다. 초기 균열은 없지만 중심에 홀이 있는 등방성 재료, 초기 균열이 존재하는 등방성 및 이방성 재료에 대한 전산 시뮬레이션이 수행되었다. 조정 동적 완화 기법이 사용되어 준정적 하중을 모사하였고, 이방성 재료 해석에서는 고전 연속체 역학과 페리다이나믹의 변형률 에너지를 고려한 균질화 방법이 사용되었다. 균열 전파와 분기 균열이 성공적으로 확인되었으며 파괴 거동의 시작과 그 방향 역시 페리다이나믹 이론으로 확인되었다. 페리다이나믹을 균질화 방법을 사용하여 비교적 복잡한 이방성 재료에 적용한 경우 역시 실험 결과 값과 비교하여 검증하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1995년도 춘계학술대회
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• pp.27-33
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• 1995

A time-dependent large deformation fracture theory is developed for application to soft biological tissues. The theory uses the quasilinear viscoelastic theory of Fung, and particularizes it to constitutive assumptions on polyvinyl-chloride (PVC) (Part I) and cartilage (Part II). This constitutive theory is used in a general viscoelastic theory by Christensen and Naghdi and an energy balance to develop an expression for the fracture toughness of the materials. Experimental methods are developed for measuring the required constitutive parameters and fracture data for the materials. Elastic stress and reduced relaxation functions were determined using tensile and shear tests at high loading rates with rise times of 25-30 msec, and test times of 150 sec. The developed method was validated, using an engineering material, PVC to separate the error in the testing method from the inherent variation of the biological tissues. It was found that the the proposed constitutive modeling can predict the nonlinear stress-strain and the time-dependent behavior of the material. As an approximation method, a pseudo-elastic theory using the J-integral concept, assuming that the material is a time-independent large deformation elastic material, was also developed and compared with the time-dependent fracture theory. For PVC. the predicted fracture toughness is $1.2{\pm}0.41$ and $1.5{\pm}0.23\;kN/m$ for the time-dependent theory and the pseudo-elastic theory, respectively. The methods should be of value in quantifying fracture properties of soft biological tissues. In Part II, an application of the developed method to a biological soft tissue was made by using bovine humeral articular cartilage.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.377-385
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• 2018

For the investigation of dopant profiles in implanted $Si_{1-x}Ge_x$, the implanted B and As profiles are measured using SIMS (secondary ion mass spectrometry). The fundamental ion-solid interactions of implantation in $Si_{1-x}Ge_x$ are discussed and explained using SRIM, UT-marlowe, and T-dyn programs. The annealed simulation profiles are also analyzed and compared with experimental data. In comparison with the SIMS data, the boron simulation results show 8% deviations of $R_p$ and 1.8% deviations of ${\Delta}R_p$ owing to relatively small lattice strain and relaxation on the sample surface. In comparison with the SIMS data, the simulation results show 4.7% deviations of $R_p$ and 8.1% deviations of ${\Delta}R_p$ in the arsenic implanted $Si_{0.2}Ge_{0.8}$ layer and 8.5% deviations of $R_p$ and 38% deviations of ${\Delta}R_p$ in the $Si_{0.5}Ge_{0.5}$ layer. An analytical method for obtaining the dopant profile is proposed and also compared with experimental and simulation data herein. For the high-speed CMOSFET (complementary metal oxide semiconductor field effect transistor) and HBT (heterojunction bipolar transistor), the study of dopant profiles in the $Si_{1-x}Ge_x$ layer becomes more important for accurate device scaling and fabrication technologies.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.8-14
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• 2021

포스트텐션 프리스트레스트 콘크리트 부재는 즉시 손실 이외에도 크리프, 건조수축 및 릴렉세이션과 같은 시간적 손실이 발생한다. 아울러 상부 슬래브 또는 포장 등의 교체 등에 의한 고정하중 변동으로 인하여 부재 상하부의 응력이 변화하게 된다. 이러한 응력의 변화는 부재의 안전성에 영향을 줄 경우가 있으며, 이 경우 프리스트레스 힘의 조절이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 나사를 적용한 새로운 유형의 재긴장 포스트텐션 정착구를 제안하고, EAD160004 및 KCI-PS101에 규정된 하중전달시험을 통하여 하중에 대한 안전성과 변형률에 대한 안정성을 만족함을 구명하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권2호
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• pp.160-168
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• 2023

Recently, investigation on metallization is a key for a stretchable display. Amorphous metal such as Ni and Zr based amorphous metal compounds are introduced for a suitable material with superelastic property under certain stress condition. However, Ni and Zr based amorphous metals have too high resistivity for a display device's interconnectors. In addition, these metals are not suitable for display process chemicals. Therefore, we choose an aluminum based amprhous metal Al-Mo as a interconnector of stretchable display. In this paper, Amorphous Forming Composition Range (AFCR) for Al-Mo alloys are calculated by Midema's model, which is between 0.1 and 0.25 molybdenum, as confirmed by X-ray diffraction (XRD). The elongation tests revealed that amorphous Al-20Mo alloy thin films exhibit superior stretchability compared to pure Al thin films, with significantly less increase in resistivity at a 10% strain. This excellent resistance to hillock formation in the Al20Mo alloy is attributed to the recessed diffusion of aluminum atoms in the amorphous phase, rather than in the crystalline phase, as well as stress distribution and relaxation in the aluminum alloy. Furthermore, according to the AES depth profile analysis, the amorphous Al-Mo alloys are completely compatible with existing etching processes. The alloys exhibit fast etch rates, with a reasonable oxide layer thickness of 10 nm, and there is no diffusion of oxides in the matrix. This compatibility with existing etching processes is an important advantage for the industrial production of stretchable displays.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제18권6호
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• pp.1-11
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• 2006

연구목적: 이 연구는 피부표면 냉각이 생체내의 건구조 점탄성 특성에 미치는 영향을 비교하였다. 방법: 7명의 남성 실험 대상자는 족저굴곡 운동을 10회$\times$10set, 60초 간격으로 최대 수의적 수축을 6초간 각각 실시하였다. 각 측정 전후에 내측 비복근(MG)의 건과 건막의 신장은 초음파 검사법에 의하여 직접 측정되었다(건 장력과 건 신장의 관계로 평가 되었다). 건 횡단면적과 족 관절 모멘트 암은 자기공명영상법(MRI)으로부터 얻어졌다. 건 장력은 관절 모멘트와 건 모멘트 암으로 계산되었다. 또한 스트레스는 횡단면적영역(CSA)을 힘으로 나눔으로써 얻어졌다. 스트레인은 건의 길이로 표준화된 치환으로부터 측정되었다. 결과: 냉각 후에 건 장력은, 비냉각 보다 냉각한 측이 유의하게 높았다. 스티프네스는 비냉각 조건 보다 냉각 조건하에서 높은 유의수준을 나타냈다. 최대의 스트레인과 스트레스는 냉각조건하에서 $7.4{\pm}0.7$와 $36.4{\pm}1.8$ MPa을 나타냈고, 비냉각 조건하가 $7.8{\pm}8.5$ 와 $31.8{\pm}1.1$ MPa (p<0.05)을 나타냈다. 결론: 이 연구의 결과는 피부표면 냉각으로 인해 인간의 근지구력이 건 스티프네스와 탄성률을 증가시키는 것을 시사하는 연구라 하겠다. 피부 표면 냉각으로 인한 근지구력의 개선이 근과 건에 직접적인 영향을 미침을 나타내주고 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.1-10
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• 2018

변형구속부재에서 발생하는 콘크리트 부재의 초기균열은 환경에 민감한 변수가 많아서 예측하기 힘들다. 본 연구에서는 벽체-기초부재에서 수화열에 의한 초기균열 발생 조건을 모사한 시편을 제작하고 자가변형과 자체유발응력을 측정하여 재료시험으로 예측하기 힘든 균열발생 가능성을 판단하는 방법을 제시하였다. 이를 위하여 먼저 전체 구조계의 환경조건을 고려한 부재의 수화열 해석으로 초기재령 콘크리트의 온도분포를 예측하고, 해석 결과와 같이 수화열이 전자제어되는 시편을 제작하였다. 초기재령 콘크리트의 자유변형을 측정하고 이를 보상하는 인장력을 가하여 균열을 유발하는 구속응력의 크기를 구하였다. 본 연구에서 제안한 실험적 방법은 측정값의 분산이 큰 초기재령 콘크리트의 재료시험에 의존하지 않고, 초기재령 콘크리트의 수화열에 의한 온도변화, 자기수축과 릴렉세이션에 의한 자유변형량 및 구속응력을 측정할 수 있으므로 초기 균열의 발생 여부를 보다 정확하게 예측할 수 있다. 본 연구의 방법은 대형 구조물의 시공에서 본격적인 콘크리트 타설 이전에 예비실험으로 적용하면 균열예측의 정도를 높일 수 있으므로 특히 유용하다.

• 한국진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.152-161
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• 2006

일차원의 대칭성을 갖는 형판 위에서 Bi원자가 자발적으로 형성하는 나노 구조체의 원자 구조를 이해하기 위하여, 재구조 된 Si(5 5 12)을 Bi의 탈착 온도에 가까운 온도로 가열한 채 Bi를 흡착시키고 주사 터널링 현미경으로 그 원자 구조를 각 흡착 단계별로 규명하였다. 제일 먼저 Bi는 이 기판에 존재하는 여러 종류의 $[\bar{1}\;1\;0]$에 평행한 row들 중에서 기판과 결합력이 가장 약한 dimer row와 adatom row 만을 선택적으로 Bi-dimer row와 Bi-adatom row로 각각 치환한다. 이 과정에서 치환된 Bi는 Si과의 크기 차이로 인해 인접한 (337) subsection에 tensile stress를 인가하게 되고, 그 결과 (337) subsection 내의 tetramer row는 갈라져 dimer row와 adatom row로 변형되고, 이들 역시 Bi-dimer row와 Bi-adatom row로 각각 치환된다. 다음으로 이들 치환된 Bi-dimer row와 Bi-adatom row 위에 각각 Bi-dimer가 흡착하면 서로 마주보며 안정된 Bi-dimer pair를 이루며, 이 pair 역시 row를 이루고 둘째 층을 형성한다. 마지막으로 셋째 층의 Bi는 둘째 층의 마주보는 Bi-dimer pair 위에 흡착한 한 개의 Bi-dime이며 더 이상의 Bi는 쌓이지 않는다. 이와 같이 자발적으로 조립되는 Bi-dimer row의 형성 원인을 종합하면, 재구조 된 Si(5 5 12) 위에서 Bi의 선택적 반응, Bi와 Si의 크기 차이로 인한 표면 stress의 유발, Bi 원자 간의 안정된 결합형태 등을 들 수 있다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제26권2호
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• pp.159-166
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• 1992

The present study was designed to evaluate effects of intermittent electrical stimulation of the sciatic nerve on the atrophic response of antigravity muscles, such as the soleus (slow m.) and medial gastrocnemius (fast m.) muscles. Rats (Sprague-Dawley, 245-255g) were subjected to a hindlimb suspension and divided into three groups : one was with hindlimb suspension (MS) and another with hindlimb suspension plus intermittent electrical stimulation of the sciatic nerve (HS ES). Control group (CONT) was kept free without strain of the hindlimb. After 7 days of hindlimb suspension, the soleus and medial gastrocnemius muscles were cut at their insertion sites, and were then connected to the force transducer to observe their mechanical properties. Optimal pulse width and frequency of electrical stimulation were 0.2ms, 20Hz for the soleus muscle and 0.3ms, 40Hz for the medial gastrocnemius muscle under supramaximal stimulation. Body weight and circumference of the hindlimb were significantly decreased in HS and HS-ES groups compared with the control group. In HS-ES group, however, the weight of the soleus muscle was not different from that in the control group while the weight of the medial gastrocnemius muscle was lower than that in the control group. In HS group, mechanical properties of muscle contraction including contraction time, half relaxation time, twitch tension, tetanic tension, and fatigue index of both muscles were significantly decreased compared with the control group except for twitch tension and tetanic tension of medial gastrocnemius muscle. The degree of atrophy of the soleus muscle in HS group was more prominent than that of the medial gastrocnemius muscle. Twitch tension and fatigue index of the soleus muscle and fatigue index of the medial gastrocnemius muscle in HS-ES group were not different from those of the control group. While mechanical properties of the soleus muscle examined were all significantly increased in HS-ES group compared with HS group, only contraction time and fatigue index of the medial gastrocnemius muscle were significantly increased in HS-ES group. These data indicate that intermittent electrical stimulation may be useful in prevention of muscle atrophy.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.57-58
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• 2006

The effects of lowering ECAP temperature during ECAP process and Post-ECAP annealing on microstructure, texture and mechanical properties of the AZ31 alloys have been investigated in the present study. The as-extruded materials were ECAP processed to 2 passes at 553K prior to subsequent pressing up to 6 passes at 523K or 493K. When this method of lowering ECAP temperature during ECAP was used, the rods could be successfully deformed up to 6 passes without any surface cracking. Grain refinement during ECAP process at 553K might have helped the material to endure further straining at lower deformation temperatures probably by increasing the strain accommodation effect by grain boundary sliding, causing stress relaxation. Texture modification during ECAP has a great influence on the strength of Mg alloys because HCP metals have limited number of slip systems. As slip is most prone to take place on basal planes in Mg at room temperature, the rotation of high fraction of basal planes to the directions favorable for slip as in ECAP decreases the yield stress appreciably. The strength of AZ31 Mg alloys increases with decrease of grain size if the texture is constant though ECAP deformation history is different. A standard positive strength dependence on the grain size for Mg alloys with the similar texture (Fig. 1) supports that the softening of ECAPed Mg alloys (a negative slope) typically observed despite the significant grain refinement is due to the texture modification where the rotation of basal planes occurs towards the orientation for easier slip. It could be predicted that if the original fiber texture is restored after ECAP treatment yielding marked grain refinement, yield stress as high as 500 MPa will be obtained at the grain size of ${\sim}1{\mu}m$. Differential speed rolling (DSR) with a high speed ratio between the upper and lower rolls was applied to alter the microstructure and texture of the AZ31 sheets. Significant grain refinement took place during the rolling owing to introduction of large shear deformation. Grain size as small as $1.4{\mu}m$ could be obtained at 423K after DSR. There was a good correlation between the (0002) pole intensity and tensile elongation. This result indicates that tensile ductility improvement in the asymmetrically rolled AZ31 Mg alloys is closely related to the weakening of basal texture during DSR. Further basal texture weakening occurred during annealing after DSR. According to Hall-Petch relation shown in Fig. 1, the strength of the asymmetrically rolled AZ31 is lower than that of the symmetrically rolled one when compared at the same grain size. This result was attributed to weakening of fiber texture during DSR. The DSRed AZ31, however, shows higher strength than the ECAPed AZ31 where texture has been completely replaced by a new texture associated with high Schmid factors.