• 대한기계학회논문집A
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• 제31권2호
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• pp.277-284
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• 2007

The steam generator in a nuclear power plant is a large heat exchanger that uses heat from a reactor to generate steam to drive the turbine generator. Rupture of a steam generator tube can result in release of fission products to environment outside. Therefore, an accurate integrity assessment of the steam generator tubes with cracks is of great importance for maintaining the safety of a nuclear power plant. The steam generator tubes are supported at regular intervals by support plates and rotations of the tubes are restrained. Although it has been reported that the limit load for a circumferential crack is significantly affected by boundary condition of the tube, existing limit load solutions do not consider the restraining effect of support plate correctly. In addition, there are no limit load solutions for circumferential cracks in U-bend region with the effect of the support plate. This paper provides detailed limit load solutions for circumferential cracks in top of tube sheet and the U-bend regions of the steam generator tube with the actual boundary conditions to simulate the restraining effect of the support plate. Such solutions are developed based on three dimensional finite element analyses. The resulting limit load solutions are given in a polynomial form, and thus can be simply used in practical integrity assessment of the steam generator tubes.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권4호
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• pp.289-296
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• 2018

The offshore subsea platforms are connected to subsea pipelines to transport gas/oil from wells. The pipe is a multilayered structure of polymer and steel for compensating both flexibility and strength. The pipe also requires reinforcement structures to endure the extreme environmental conditions. A vertebrae structure of bend restrictors is one of the reinforcement structures installed to protect the subsea pipe from excessive bending deformations. In this study, structural behaviors of the subsea pipeline with bend restrictors are investigated by the multi-body contact analysis in Abaqus 6.14-2. Contact forces of each bend restrictor extracted from the multi-body contact analysis can be boundary conditions for topology design optimization in Altair Hyperworks 13.0 Hypermesh-Optistruct. Multiple design constraints are considered to obtain a manufacturable design with efficient material usage. Through the multi-body contact analysis with optimized bend restrictors, it is confirmed that the bending performance of the optimized design is enhanced.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권1호
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• pp.41-47
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• 2020

목적: 본 연구의 목적은 전부도재 수복물을 위해 단일체로 사용되는 고반투명 유색 지르코니아의 굽힘강도 및 신뢰도를 평가하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 전부도재 수복물을 위해 사용되는 무색(A0) 및 유색(A1, A3)의 고반투명 지르코니아 블록을 사용하여 바 형태의 시편(25 × 4 × 2.5 mm)을 제작하였다. 지르코니아 블록의 색조에 따라 3개의 실험군을 설정하였고, 한 군당 20개의 시편을 제작하였다. 굽힘강도는 3점 굽힘시험을 통해 측정하였으며, 일원배치 분산분석을 이용하여 색조에 따른 통계적 유의성을 검증하였다. 다음으로 세라믹 재료 특성상 신뢰도를 평가하기 위해 와이블 분석을 시행하였으며, X선 회절분석으로 시편의 결정특성을 분석하였다. 결과: 무색 고반투명 지르코니아의 굽힘강도(1127.10 MPa)가 색조 A1 (995.71 MPa)과 A3 (1016.42 MPa)에 비해 통계학적으로 유의하게 높은 값을 보였다(P < 0.05). 색조 A1과 A3 사이에는 유의한 차이가 없었다(P > 0.05). 와이블 분석을 시행한 결과, 무색 고반투명 지르코니아가 유색에 비해 높은 신뢰도를 나타냈다. X선 회절분석 결과 모든 그룹에서 지르코니아 정방정상의 특징적인 피크를 보였다. 결론: 본 제한된 연구의 결과를 근거로 단일체로 사용되는 고반투명 지르코니아에 색조를 가미하는 것이 굽힘강도와 신뢰도를 저하시킬 수 있으며, 도재 파절을 방지하고 심미 증진을 위해 고반투명 지르코니아를 사용할 경우 색조 선택에 주의를 기울여야 할 것이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.64-72
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• 1995

본 연구에서는 조화기진력이 작용하는 구조물에서 보조변수법을 사용하여 치수설계 민감도가 계산되었다. 제한함수는 구조물의 진동응력이고 설계변수는 막구조의 두께, 보구조의 굽힘관성모멘트, 봉구조의 응력이며 신뢰성있는 민감도값이 계산되었다. 민감도값의 크기와 방향이 plot되어 응력에 민감한 부분이 인지되고 정확도는 유한차분치와 비교되었으며, 또한 계산된 민감도가 사용되어 three-bar 구조물의 제한조건이 만족되고 중량이 최소화되는 최적설계가 수행되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.115-122
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• 1992

Sandwich구조는 복합구조의 특별한 hybrid구조의 형태로써 두 층의 얇은 표면재와 가운데 두꺼운 층인 경량의 심재로 구성되어 있으며, 이는 표면재와 심재가 접착된 일체로써 서로의 단점을 보완하면서 구조 효율을 높인 형상이다. 또한 심재는 표면재에 비해서 상당히 두꺼운 두께를 갖기 때문에 전단 변형이 중요하므로 굽힘 강성도(bending stiffness) 계산에 전단효과가 고려되어야 한다. 구조 설계에서 중요한 목적은 중량 감소에 있기 때문에 본 논문에서는 sandwich panel의 설계시 표면재와 심재의 두께 및 재질을 변화시켜 제한조건에 맞는 최소 중량을 얻는 데 중점을 두었다. 본 해석에서 sandwich panel의 최소중량을 얻기 위하여 표면재와 전단력을 고려한 심재의 변형에 따른 변형에너지를 각각 계산한 후, 최소 potential 에너지 원리를 적용하여 목적함수의 최적치를 구하였다. 설계 제한조건으로는 허용 처짐, 허용 굽힘응력, 허용 전단응력과 국부적인 불안정 상태의 wrinkling 응력이 고려되었으며, 설계 모델은 수직 분포 하중에 의한 여러가지 경계조건에 따른 sandwich panel을 대상으로 하였다. 비선형 최적화 기법은 Nelder and Mead Simplex Search Method와 Hooke and Jeeves Pattern Search method에 External Penalty Function이 적용된 SUMT방법을 결합시킨 SUMTNM와 SUMTHJ를 사용하였으며, 해석 결과는 sandwich panel의 구조 설계에 활용할 수 있도록 표를 작성하였다.

• 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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• 제26권2호
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• pp.85-90
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• 2013

본 논문에서는 탄소섬유강화플라스틱 면재와 알루미늄 샌드위치 심재를 가지는 복합재 샌드위치의 제조와 3절점 굽힘 실험에 대해 연구하였다. 시편은 3가지 하니컴 종류(3.18 mm, 4.76 mm, 6.35 mm의 셀 크기)와 3가지 곡률 반지름(평판, r = 1.6 m, r = 1.3 m)을 가지도록 제작하였다. 샌드위치 곡률의 기준은 W-방향을 기준으로 제작 하였다. CFRP $2{\times}2$ 트윌의 인장에서 기계적 물성치(탄성계수, 강도, 푸아송 비)를 측정하여 그 값들을 다른 CFRP 섬유 적층판의 값과 비교하였다. 실험결과 평판 샌드위치 패널의 3절점 굽힘 실험에서 심재의 전단강도는 공개된 데이터에 비해 11-30% 낮게 나왔다. 제한된 시편 크기에서 1.3미터 곡률을 가지는 패널은 평판 패널에 비해 심재의 극한 전단강도가 0.8-3.8% 감소한 것으로 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.326-334
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• 2011

본 연구의 목적은 깊은 목굽힘근과 깊은 목폄근의 두께를 목근육 지구력 검사 동안 측정하여 목통증 경험 유무에 따라 깊은 목근육들의 크기에 차이가 있는 지 관찰하였다. 컴퓨터 사용이 많은 대학생 65명이 참여하였으며, 목통증이나 두통으로 인하여 일상생활을 수행하는데 제약이 없고 현재 척추증상이 없는 자를 대상으로 하였다. 근육의 두께는 근지구력검사를 수행하는 중 근이완기, 수축기와 제한시점에서 각각 측정하였다. 목통증과 기능제한에 대한 정보는 설문지를 통하여 수집하였다. 목통증 경험이 없는 대상자들 (그룹1)의 근지구력 시간이 목통증 경험이 있는 대상자들(그룹2)보다 통계적으로 유의하게 길었다 (p<0.01). 그룹1 대상자의 왼쪽 긴목근이 그룹2 대상자보다 근이완기에서 두껍게 관찰되었으며(p=0.02), 오른쪽 긴머리근은 목통증 경험이 없는 대상자들이 근수축에서 제한시점까지의 변화가 목통증 경험이 있는 대상자보다 크게 관찰되었다(p=<0.01). 목통증과 연관하여 특정 근육의 기능파악이 중요하며, 임상 대상자들의 목수축 패턴과 근기능에 대한 연구가 더 필요하다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권3호
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• pp.463-471
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• 2019

본 연구는 무릎 근력의 불균형이 백 스쿼트 시 인체 움직임의 제한 요인으로 작용하는지를 확인하는 것에 목적이 있다. 백 스쿼트 유경험자로 최근 2년간 부상이 없는 서울시 소재 S대학교 학생 8명을 연구 대상자로 선정하였다. Cybex 770으로 무릎관절의 등속성 근력을 측정한 후, 동측 주작용근과 대항근의 근력 불균형 정도와 좌 우 같은 근 군의 결손율에 따라 그룹을 나눈 후, 개인별 몸무게의 25%, 50%, 100%, 125%의 중량과 같은 바벨을 백 스쿼트로 들게 하였다. 무릎 굽힘 각도, 신체중심의 수직 변위, V-COP의 측정 구간 내 평균 위치로부터 매 순간 V-COP 까지의 거리 합 변인들에 대한 집단별 차이를 검증하기 위해 독립표본 T 검정을 실시하였다. 125%BW 조건에서 무릎관절 근력의 동측 불균형은 쭈그려 앉는 자세의 제한 요인으로, 좌 우측 폄 근력의 불균형은 평형성 유지의 제한 요인으로 작용하였다. 근력의 불균형이 인체 움직임의 제한 요인으로 작용할 수 있음을 확인하였으므로, 차후 임상에서는 근력 불균형에 대한 검사법과 함께 교정 및 재활 운동 방법 또한 발전시켜 나갈 필요가 있다.

• 오토저널
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• 제18권4호
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• pp.1-17
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• 1996

자동차의 안전에 대한 연구는 객실의 변형제한과 승객의 감속도 축소를 위한 여러가지 구조부재의 에너지 흡수능력 및 흡수 메카니즘을 연구하는데 초점이 맞추어져 왔다. 그 이유는 충돌사고시에 인명을 보호하기 위해서는 차제변형에 의한 물리적 접촉의 회피 뿐 아니라 충돌에너지를 적절히 흡수조절하여 충돌력을 감소시키도록 구조부재를 설계함으로써 충돌안전성이 확보되기 때문이다. 충돌에너지 흡수 특성은 구조부재의 단면 형상과 재질에 따라 달라지며 압괴모드도 구분되어진다. 즉, 복합재료의 압축붕괴특성은 금속이나 플라스틱 재질과는 다르다. 일반적으로 복합재는 재질의 파손으로 에너지가 흡수되지만 금속재는 소성변형으로 에너지를 흡수한다. 이때의 붕괴양상은 작용하중에 따라 축방향 붕괴, 굽힘붕괴, 측면붕괴의 경우는 정규압괴모드(compact mode) 및 불규칙압괴모드(noncompact mode)로 나뉘고, 원통쉘의 경우는 축대칭모드 및 다이아몬드형 모드 등으로 나뉠수 있다. 원형 및 사각 튜브는 광범위한 형상비와 후폭비를 가지도록 제작할 수 있으며 산업전반에 걸쳐 널리 쓰이므로 충돌특성 연구의 대상으로 많은 연구들이 진행되어 왔다. 또한, 충돌특성의 해석을 위한 이론적 모델이 제시되었으며 계속적인 보완이 이루어져 오고 있다.