• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2011.04a
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• pp.171-176
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• 2011

The purposes of the research were to evaluate system performance and response of building structure under external load for full scale modal-testing-tower applied toggle bracing and lead rubber damper(LRD). The dynamic properties of the structure were measured before and after installing damper under harmonic excitation using the AMD and the results were compared. The harmonic excitation condition is to increase 0.01Hz sine sweep signal from 0.49Hz to 0.63Hz. As a result of measuring resonant frequency, before installing damper is 0.55Hz and after installing damper is 0.62Hz. The experimental results after installing damper were also distinguished from simulation results and the main cause of this results is temperature dependency property of rubber material.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.36 no.2
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• pp.22-28
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• 1999

Small amplitude in-phase oscillations of multi-cylinders are considered both numerically and experimentally. Flow field is separated into inner and outer regions. The basic unsteady solution is obtained analytically and the secondary flow, termed as steady streaming flow, can be obtained numerically by using Finite Volume Code with Panel Method. The Particle Induced Velocimetry, one of whole field measurements, is introduced for comparison with numerical flow visualization quantitatively. Among the algorithms for PIV, the Three Step Vector Searching Technique is applied to reduce CPU time. Small but non-zero damping coefficient, that is important in lightly damped system can be obtained with varying number of bodies and distances.

• Composites Research
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• v.12 no.2
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• pp.1-9
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• 1999

The piezoelectric material connected to external electric networks possesses frequency dependent stiffness and loss factor which are also affected by the shunting circuit. The external electric networks are generally specialized for two shunting circuits: one is the case of a resistor alone and the other is the combination of a resistor and an inductor. For resistive shunting, the material properties exhibit frequency dependency similar to viscoelastic materials, but are much stiffer and more independent of temperature. Shunting with a resistor and inductor introduces an electrical resonance, which can change the characteristics of structural resonance optimally in a manner analogous to a PMD (proof mass damper). Passive damping enhancement of composite beam using piezoelectric material connected to external electrical networks is achieved and presented in this paper.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.296-297
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• 2007

PMN-PZT 단층 및 다층 후막을 알루미나 기판위에 켄티레버 형태로 제작하여, 외부의 미소 진동에 의한 마이크로 발전 특성을 고찰하였다. 미소 변위에 의한 마이크로 발전 특성은 켄티레버의 무게(load), 진동수, 켄티레버의 길이 등에 밀접한 영향을 미치므로 이에 준한 요소를 고려하여 여러 가지 변수로 실험하였다. 연구 결과 서로 다른 소재의 기판과 발전체의 계면 분리 현상, 전극과 발전체의 분리 현상, 소결 온도 등이 소재 측면의 문제점으로 크게 대두되었으며, $5{\times}20mm$ 기판위에 형성된 발전체의 특성은 $1.1k{\Omega}{\sim}1M{\Omega}$의 부하에 따른 전압변동이 0.01V에서 3.6V로 큰 차이가 났다. 켄티레버의 로드의 변화에 대한 피크 전압은 $1.9{\sim}{\pm}2.8V$로 조사되었으며, 출력은 $0.45{\sim}4{\mu}W$로 측정되었다. 그러나 이런 외부 조건 보다 압전체의 공진 특성과 진동수는 가장 중요한 요인으로 나타났으며, 몇몇 문제가 해결될 경우 마이크로 발전소자로의 활용 가능성이 있는 것으로 조사되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.301-301
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• 2010

현재 전 세계는 앞으로 사용 될 대체 에너지에 많은 관심 가지고 있다. 지금 사용하고 있는 에너지 연료는 한정되어 있기 때문에 대체에너지에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 그 중 압전체를 이용한 에너지 하베스팅은 많은 주목을 받고 있다. 주변 환경에서 필요한 에너지를 끌어 쓸 수 있는 대표적인 청정에너지 시스템 중 하나이기 때문이다. 최근 전원 공급원으로써 에너지 수확 시스템은 현 사회에 사용되고 있는 배터리로 전원을 사용하는 제품들을 소용량과 저전압 분야에서의 에너지 수확의 원리를 이용하여 전기전자제품의 사용시간 연장 및 응용분야 확대를 시도하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 압전세라믹스를 이용한 에너지 하베스팅은 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 것으로서 압전 특성이 높아야 한다. 일반적으로 압전 세라믹스는 PbO 성분이 들어가므로 환경적 오염 뿐만 아니라 인체에도 영향이 좋지 않으므로 많은 나라에서 이러한 성분을 제한하고 점차적으로 줄어들고 있는 시점에서 PbO를 사용하지 않고 Lead-Free 세라믹를 사용한 연구가 진행되고 있다. 이 논문에서는 일반적인 소결 방법을 이용하여 (Na,K)NbO3 세라믹에 CeO2를 첨가한 압전 세라믹을 제작하였다. 제작된 압전 세라믹스로 에너지 하베스팅 소자를 제작하고, 이 소자로 수확된 에너지로 DC-DC Converter 응용 특성에 대하서 연구하였다. 압전 세라믹스의 좋은 압전 특성을 출력하기 위하여 캔틸레버의 고유 진동수가 진동원의 주파수와 일치하는 공진을 일으켜야 한다. 따라서 구동회로는 주파수원을 찾아 설계하였고, 압전 세라믹스의 진동은 가진기를 이용하여 구동실험을 하였다. 지금까지 나와있던 에너지 하베스팅 회로와 비교하여 그 특성을 분석하고, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.10 no.3
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• pp.173-180
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• 2007

Oscillating wave amplitude in a bottom-mounted OWC chamber designed for wave energy converter is investigated by applying characteristic wave conditions in Korean coastal water. The effects of shape parameters of OWC chamber in a view of wave energy absorbing capability are analyzed. Both experimental and numerical approaches are adopted and their results are compared to optimize the shape parameters which can result in a maximum power production under given wave distribution. The experiment was carried out in a wave flume under 2-D assumption of OWC chamber. The numerical scheme employed a hybrid Green integral equation which adopts the Rankine Green function inside chamber to take account of fluctuating air pressure, while it uses the Kelvin Green function in outer domain. Air duct diameter, chamber width, and submerged depths of front skirt and back wall of chamber changes the magnitude and peak frequency of wave absorption significantly.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.2
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• pp.193-199
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• 1988

The forced vibrations of nondissipative nonlinear two-degree-of-freedom system, subjected to periodic forcing functions, are investigated by use of the method of slowly changing phase and amplitude. The first order differential equations are derived for nonrationally solutions and the coupled nonlinear algebraic equations for stationary solutions. Through investigating the response curves of the system, which are obtained numerically by using Newton-Raphson method, it is found that the resonances can occur at more than the number of degree-of-freedom of the system depending on the relation between the nonlinear spring parameters, which has no counterpart in linear systems.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.7 no.1
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• pp.46-56
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• 1995

Three Pressure type wave gauges were installed for about 10 days for the analysis of long wave agitations in Mukho Harbor. Helmholtz and second resonant periods of seiche in Mukho Harbor are shown to be approximately 10.0-14.3 and 3.3 minutes from the spectral analysis of measured wave data. Amplification ratio at Helmholtz period reaches about 6.8 and the wave amplitudes in the harbor were in the range of 5-10 cm during the measurement period. Helmholtz and second resonant periods of seiche in Mukho Harbor agree very well with those computed using Jeong dt al. (1993b)'s model. The model gives rise to the first and third resonant peaks at 7.5 and 1.9 minutes, respectively.

• Journal of KSNVE
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• v.11 no.3
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• pp.410-415
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• 2001

This paper describes an experimental analysis for improving the stability of blade failure due to the vibration resonance, which happens in the low-pressure steam turbine. Some cracks due to high cycle fatigue were found in the blades of a low-pressure turbine after long time operation. Impact test showed that such failure was mainly caused by the resonance. In other words, since one of the natural frequencies of the grouped blade is very close to the excitation frequency of the nozzle, the resonant vibration leads to a large amplitude of displacement and results in a large amount of stress that may cause fatigue failures in the blades. It is interesting that the blade failures occur only at blades neighboring with the nodal points of the natural vibration mode whose natural frequency is close to the nozzle passing frequency. The effective methods for increasing the reliability against the blade vibration are a heightening the fatigue limit of the blade using an advanced material and a removing the resonance away from the operating speed. It is well known that the removal of theresonance could be obtained by the installation of different types of shrouds, wires, and links between the blades as well as by the chance of the number of nozzles. In the present work, two kinds of modification for avoiding the resonance haute been considered; 1) slot-type finger, 2) long span cover. Full-scale mockup tests have been performed in order to confirm the verification for modification in the shop. Test results show that the use of long span cover is very useful to change the natural frequencies of the grouped blade and to avoid the resonance effectively.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.312-312
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• 2010

모터나 기계류와 같이 주변에서 발생하는 미활용 진동에너지를 전기에너지로 수확하기 위한 Piezoelectric Energy Harvester를 개발하고자 하였다. PZT-5H의 조성으로 후막세라믹 적층 구조 캔틸레버 타입의 압전시트를 통해 압전 에너지 하베스터를 제작하였다. 일반적으로 진동에너지를 수확하여 전기에너지로 변환시키는 압전 에너지 하베스팅 기술은 에너지 효율이 낮은 문제점을 가지고 있으므로 에너지 효율을 높이기 위한 방법으로 본 연구에서는 Unimorph 와 Bimorph 타입의 캔틸레버의 가로, 세로, 두께, 재료변수에 따라 발생하는 최적의 효율을 가지는 구조를 찾고자 하였다. 캔틸레버 각 변수에 따른 공진주파수 대역에서 발생하는 전압을 분석하여 50Hz의 공진주파수를 가지는 60*35*0.2mm의 캔틸레버를 설계하였다. 시뮬레이션을 통해 얻어진 결과를 실험적으로 검증하기 위해 전력량을 측정한 결과, Bimorph는 Unimorph 타입에 비해 2배가량의 향상된 발전특성을 가지며 에너지 하베스터에서 초당 $76.2\;{\mu}W$의 전력량을 가지는 것을 확인하였고 시뮬레이션 결과와의 타당성을 확인하였다.