• 비파괴검사학회지
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• 제19권1호
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• pp.16-24
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• 1999

잔류응력은 공학적 구조물에 결함을 야기하는 유해한 응력이므로 산업현장에서는 이를 측정하기 위한 많은 관심을 가지고 있다. 현재 잔류응력 측정은 일반적인 방법을 사용하고 있지만 이러한 방법들은 어느정도 문제점을 내포하고 있다. 그러므로 레이저 스페클 간섭법에 유한요소법과 점 가열법을 혼합하여 산업 현장에 유해한 잔류응력을 측정할 수 있는 새로운 기법을 개발하였다. 이 기법에서 사용된 레이저 스페클 간섭계는 측정 시편의 응력이 풀릴 때의 면내 변형을 측정하기 위해서 사용되어 졌으며, 유한요소법은 응력 풀림을 위한 가열부의 온도와 그 밖의 변수들을 결정하기 위해서 사용되어 졌다. 잔류응력은 측정하고자 하는 부위의 가열 냉각에 의한 변형률에 의해 결정되어지며, 이에 대한 간단한 모델링을 제시하였다. 또한 본 실험은 변형의 3차원 정량화를 수행하기 위해서 레이저 스페클 간섭계의 전자 광학적 기법 중의 하나인 위상이동법을 이용하여 수행되어졌다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권1호
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• pp.18-22
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• 2014

용접 잔류응력은 용접공정에서 발생하는 하는데, 용접 구조물의 결함 유발 및 파괴의 주요 원인이 된다. 본 논문에서는 전자 처리 레이저 스페클 간섭법을 이용하여 원전 배관의 용접부 잔류응력을 측정하였다. 인장시험기를 이용하여 용접된 배관에 압축 하중을 가하였으며, 면내 변형 측정 간섭계를 이용하여 용접부와 모재부의 변형을 측정하였고, 제안된 수식에 의하여 탄성계수를 측정하였다. 용접 배관에 가해지는 하중에 따라 변형이 일정하게 증가하며, 용접 배관의 모재부와 용접부에 발생한 변형을 비교하였을 때, 모재부의 변형이 더 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 용접 배관 모재부의 탄성계수는 202.46 GPa, 용접부의 탄성 계수는 212.14 GPa, 잔류응력은 6.29 MPa로 측정되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.61-69
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• 2011

강 구조물의 보강공법으로는 강판 보강공법이 대표적인 방법으로 통용되고 있으나, 일부 구조물에서는 고정 설비 및 기타 간섭물로 인하여 보강 시공이 번거롭고, 보강부재 접합시 원부재의 단면 손실이 수반되는 단점이 있다. 최근, 강재의 원가 상승으로 강판 보강공사의 시공비가 증가되고 있는 실정이다. 반면, 복합소재를 이용한 보강공사의 경우는 재료의 자중이 가벼워서 보강재 취급이 수월하고 내화학성능이 우수하기 때문에 유지비용이 절감되기 때문에 콘크리트 구조물에서는 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 복합소재를 이용한 강 구조물의 보강의 기술적 가능성을 검증하기 위해 강재와 복합소재와의 부착성능 및 보 부재를 통해 휨 보강 성능을 평가하였다. 그 결과, 항복 이전까지는 강재와 아라미드섬유 쉬트가 일체 거동에 따른 보강효과를 예상할 수가 있었다. 또한, 보강 겹수가 증가함에 따라 무보강 실험체 대비 내력이 증가했지만, 예상 보강효과(1 겹에서 12.5 %, 2겹에서 25 %)에 비해 절반 정도의 수준의 개선효과를 보였다. 그 이유는 모든 보강 실험체가 계면파괴로 파단되었고, 이후 아라미드섬유 쉬트가 실험체 내력 개선에 영향을 미치지 못했기 때문이다. 따라서, 최근 복합소재의 재료적 개선 및 접착제의 부착성능 향상으로 인하여 강 구조물의 보강공사에 적용할 수 있는 가능성을 찾을 수 있었으나, 보강성능을 향상시키기 위한 부착성능 향상을 위한 방법에 대한 연구가 필요하다고 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.91-98
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• 2017

본 논문에서는 해양 플랜트 수중 구조물의 감시 제어를 위한 수중 다중 센서 음향통신 기법에 대해 분석한다. 각 구조물의 상태 정보는 구조물에 부착된 센서를 통해 정보가 수중으로 전송되며, 여러 구조물의 정보를 동시에 전송 및 수신하는 최적의 기법을 제시한다. 다중 센서를 통해 동일한 주파수를 이용하여 간섭 없이 성능 열화를 감소시키는 대역확산기법을 이용하여 수중 통신 송수신단 구성을 제시하며, 수중에서의 다중 경로로 인한 성능 열화를 감소시키기 위한 RAKE 기반의 수신모델을 제시한다. 본 논문에서는 센서의 갯수를 세 개로 제한하고 센서의 개수에 따른 성능을 시뮬레이션을 통해 제안한 방식의 효율성을 증명하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.189-197
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• 2013

전자 통신 기술의 발전 추세에 따라 유비쿼터스 환경이 구축되면서 일상 생활에서 전자 기기의 밀집도는 폭발적으로 증가하는 추세를 보이고 있다. 이러한 다양한 전자 기기들이 ICT 건물 등의 사회 기반 시설에 설치될 시 이들 사이의 전자파 적합성 및 간섭 분석과 파악을 위해서는 효율적이고도 빠른 대형 구조물의 전자파 해석기법이 필수적이다. 이에 본 논문에서는 이러한 전자파 해석을 위하여 확률론적 기반의 PWB(Power Balance Method) 해석 방법을 소개하고 그 유용성을 고찰한다. 기존의 맥스웰 방정식에 입각한 결정론적 해석 결과와의 관계를 제시하기 위해 손실이 존재하는 2차원 직각 캐비티(cavity)에서 시뮬레이션을 수행하여, PWB 방법의 기저에 깔린 가정 및 통계적인 결과가 하나의 결정론적 문제에서 필드 분포의 부피 평균(volume average)에 해당함을 보였다. 복잡한 대형 구조물에서 full-wave 전자파 해석이 계산 비용과 시간적인 측면에서 큰 한계점이 있음은 이미 자명한 사실이므로, 통계적인 개념에 기반을 둔 본 PWB 해석 방법이 대형 구조물의 전자파 해석에 있어서 충분히 현실적인 대안이 될 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4C호
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• pp.239-245
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• 2008

본 연구는 도심지 환경 표면파기법의 개발에 요구되는 지식기반을 구축하기 위한 기초연구로서, 표면파 분산특성에 대한 인접구조물의 영향을 연구하였다. 표면파의 이론적 모델링 기법을 활용하여 지반 강성구조에 따른 표면파 에너지의 전파유형을 분석함으로써 인접구조물의 간섭이 발생할 수 있는 조건을 고찰하였다. 그리고 인접구조물 모형이 설치되어 있는 현장지반과 지하철 박스구조물이 인접한 현장지반에서 표면파 시험을 수행하여, 표면파 전파에 대한 인접구조물의 간섭효과를 실험적으로 평가하였다. 이러한 이론적, 실험적 연구 결과에 의하여 인접구조물이 위치한 지반에 있어서 표면파 탐사의 신뢰도를 결정하는 주 영향인자는 인접구조물로부터의 측선 거리, 지반의 층간 강성대비, 표면파 발진원 형태 등임을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.45-53
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• 2009

RNG $k-{\varepsilon}$ 난류모형이 포함된 3차원 동수역학 수치모형(FLOW-$3D^{(R)}$)을 사용하여 수조 수치실험을 통한 항력계수 산정 가능성을 검토하였다. 물리적 실험으로 항력계수가 알려져 있는 말뚝구조물에 대하여, 사각형 말뚝구조물의 수치해에 의한 항력계수값이 $1.34{\sim}1.52$로 물리적 실험값인 $1.3{\sim}1.5$의 범위와 매우 유사한 결과를 보였다. 원형 말뚝구조물은 0.5$0.75{\sim}0.78$ 정도로서 물리적 실험치와 비교적 잘 일치하였다. 그리고 항력계수값이 알려지지 않은 열을 이룬 말뚝구조물의 경우 항력계수값은 구조물 간의 간섭으로 단일 구조물에 비해 항력계수가 크게 나타났으며, 각 구조물간의 거리비가 작아짐에 따라 구조물이 받는 항력계수값은 증가하는 양상을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권9호
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• pp.99-104
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• 2006

본 논문에서는 기존의 2차원적 metamaterial 구조의 교차 편파 효과에 의한 차폐 특성의 열화를 개선하기 위하여 LTCC(Low Temperature Cofired Ceramic) 공정을 이용한 3-D 공진기 구조를 제안하였다. 제안된 3-D 공진기 구조는 X축, Y축, Z축 방향을 갖는 두 개의 평판과 하나의 비아로 구성된 2차원적 병렬 공진기들로 구성되어 있다. 제안된 3-D 공진기 구조의 공진 주파수는 5.024GHz, 차단 대역폭은 19MHz를 나타내었다. 교차 편파에서 3-D 공진기 구조의 공진 주파수는 4.825GHz, 차단 대역폭은 19MHz를 나타내었다. 제안된 3-D 공진기 구조는 교차 편파 효과에 따른 차폐 특성의 열화를 개선하였다. 향후 콘크리트 구조물에 흡수재와 함께 적용하므로 ETCS(Electric Toll Collection System)의 신호 간섭 현상을 차단할 수 있을 것으로 사료된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권1호
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• pp.39-45
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• 2015

지능형 센서 기반의 구조 건전성 감시를 통해 안전성을 확보하기 위한 연구는 우주항공을 비롯하여 기계/토목 구조물, 수송 기계 분야로 확대되었다. 특히, 실시간으로 운용되는 구조물은 사고로 인한 재산 및 인명 피해를 예방하기 위해 여러 스마트 센서 기반의 구조 건전성 감시 기술이 요구되는 결과로 이어졌다. 한편, 상용화되어 있는 대부분의 센서는 전자기 기반의 센서로써 전자기 간섭 및 부식과 같은 적용성의 제한과 환경적 요인에 취약할 수 있다. 따라서, 전자기 기반 센서의 단점을 보완하기 위한 신개념 센서로 광섬유 센서가 최근 각광을 받고 있다. 하지만, 광섬유 센서를 이용한 실제 구조물의 감시를 위해서는 고가 장비와 시스템이 요구되어 어려움이 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 한 가닥의 광섬유를 이용하여 여러 지점에서 발생할 수 있는 충격을 검출하는 센서 시스템을 제안하였다. 이를 위해, 광섬유 굽힘 손실 현상을 이용하여 같은 충격에 대해 위치별 광 강도의 변화량 차이가 존재하도록 센서부의 모듈을 제작하였다. 그리고, 광 강도 변화에 영향을 미치는 변수들을 이용하여 실험 설계를 하였으며, 충격 위치 검출이 가능함을 실험적으로 검증하였다.

• Composites Research
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• 제19권3호
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• pp.1-6
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• 2006

최근들어 고성능의 전자 장비들의 구조는 점점 복잡해지고, 이로 인해 발생되는 전자파 간섭(EMI) 및 적합성(EMC) 문제는 상업적으로나 군사적으로 매우 중요한 문제이다. 자동차, 비행기, 디스플레이 산업 등에서 민감한 전자 장비들과 밀집된 시스템들은 전자기파로부터 보호될 필요성이 있다. 다중벽 탄소나노튜브(MWNT)가 첨가된 유리직물 복합재료와 전도성이 우수한 탄소복합재료를 차폐 물질로 제작하고 전기적 특성을 측정하였다. 관심 주파수 영역은 $300MHz{\sim}1GHz$의 영역이다. 전도성 필러가 첨가된 유리직물 복합재료와 이것으로 이루어진 차폐 기구물의 차폐 특성은 3-D 전자기장 해석 툴을 사용하여 예측해 보았다. 탄소복합재료 기구물의 차폐 특성은 전자파 무반향실에서 측정되었다. 설계에 따라 -20 dB 이상의 전자파 차폐 효율을 보이는 기구물을 제작할 수 있음을 확인하였다.