• 한국철도학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.391-396
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• 2014

본 연구에서는 마그네슘 합금과 유리섬유/에폭시 복합재로 구성된 단일겹치기 조인트의 접착부재의 끝단 형상에 따른 조인트의 구조거동을 시험적으로 평가하였다. 이를 위해 4가지 서로 다른 끝단부 형상을 갖는 마그네슘 합금-유리섬유/에폭시 복합재 단일겹치기 시편을 제작하였다. 또한, 인장 시험을 통해 각 단일겹치기 조인트의 파단 거동을 평가하였다. 시험결과 끝단형상이 직각인 형상을 갖는 조인트의 파단 강도가 가장 낮았다. 이에 반해, 접착부재가 역방향 테이퍼를 갖는 조인트의 접합강도가 가장 높았고, 이 값은 끝단 형상이 직각인 형상 대비 약 11.1% 증가된 접합강도이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권3호
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• pp.333-340
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• 2011

본 연구에서는 복합소재 단일겹치기 조인트의 접착부재 형상 및 필렛 유무에 따른 응력집중 완화 효과를 평가하였다. 이를 위해 6가지 서로 다른 끝단부 형상에 대해 비선형 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 복합재 접착부재와 접착제의 다양한 강성비에 따른 6가지 모델의 최대 전단 및 수직응력의 변화를 고찰하였다. 접착부재가 순방향 테이퍼를 갖는 모델의 경우에는 가장 높은 응력값을 보여 조인트의 접합강도가 가장 취약할 것으로 예상되었다. 이에 반해, 접착부재가 역방향 테이퍼를 갖고 필렛이 존재할 경우 가장 낮은 응력값을 보였다. 접착부재와 접착제의 강성변화에 따른 최대응력 변화를 고찰한 결과 접착부재의 강성은 클수록, 접착제 강성은 낮을수록 응력집중은 완화되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.94-99
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• 2011

본 연구에서는 GFRP/Mg 단일겹치기 접착 조인트의 접착부재 형상에 따른 응력집중 완화효과를 평가하였다. 이를 위해 6가지 서로 다른 접착부재의 끝단부 형상에 대해 비선형 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 서로 다른 끝단부 형상에 따른 접착층내 응력의 3차원 구 배를 고찰하였다. 해석결과, 접착부재가 순방향 테이퍼를 갖고 필렛이 없는 모델 (모델 2번)이 가장 높은 응력 값을 보였다. 반면, 사각형 접착부재에 필렛이 부과된 모델 (모델 3번)과 역방향 테이퍼를 갖고 필렛이 부과된 모델 (모델 5번)은 기준모델에 비해 65.7%와 65.6%의 응력저감 효과가 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.94-101
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• 2019

본 연구에서는 초음파 용접기의 진동에너지를 모재에 전달하는 금속 용접용 혼의 형상설계를 위해 해석적 기법을 적용하였으며, 20kHz 영역에서 사용되는 한파장 바 형상을 갖는 용접용 혼의 형상설계를 위해 FEM(Finite Element Method)을 사용하였다. 봉의 종진동 이론을 Ansys APDL(Ansys Parametric Design Language)에 적용하여 혼의 형상을 최적화하였다. 적절한 혼의 형상을 도출하기 위해 진동의 입력면과 출력면의 면적비와 혼의 축방향 길이비를 이용하여 총 25가지의 모델을 설계하였으며, Modal 해석과 Harmonic 해석을 통해 균일한 진동특성을 확보하고자 하였다. 스텝 바혼의 끝단부(팁)의 균일도 90%이상을 확보하기 위해 Harmonic 해석을 통해 길이비, 면적비를 결정하였고 이에 따라 혼의 총길이 130mm, 스텝 길이 65mm, 출력단 면적 28.79mm의 혼을 설계하였다. 설계치수를 바탕으로 Titanium (Ti-6Al-4V)-GR5 재료를 이용하여 혼을 제작하였다. 또한, 별도로 구성된 초음파 용접시스템을 이용하여 혼의 끝단부의 진동 진폭률 및 변위특성을 평가하였다. 최적화된 혼의 진폭률은 51%까지 향상됨을 확인하였다. 최종적으로 균일한 종방향 스텝 바혼을 설계하였으며, 끝단부(팁)의 균일도 97.4%이상을 확보하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.129-129
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• 2010

플라즈마 처리를 통하여 수직 합성된 다중벽 탄소나노튜브가 원뿔형 다발이 될 수 있으며 원뿔형 탄소나노튜브 다발은 기존의 구조적, 기계적 성질의 향상과 더불어 향상된 전계방출 능력을 가질 것으로 기대되어 이를 X-선원, 전계방출디스플레이(FED), 유기발광다이오드(OLED) 백라이트 등의 전자빔 원으로 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 형상 제어를 통하여 전계방출특성을 향상시킬 수 있으며 이를 위해 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 생성되는 메커니즘과 조사되는 플라즈마의 역할에 대해서 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 플라즈마 생성부와 조사부를 분리한 유도결합형 플라즈마 원을 사용하여 입사되는 이온의 에너지, 조사량, 입자 종을 독립적으로 제어하였고 이를 통하여 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 형성되는 메커니즘과 플라즈마의 역할을 밝혀내었다. 알곤 및 수소 플라즈마 처리에서는 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 형성되지 않았으나 질소 및 산소 플라즈마 처리에서는 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 형성되었다. 특히 산소 플라즈마 처리가 원뿔형 탄소나노튜브 다발 형성에 효과적이었다. 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 형성 메커니즘은 탄소나노튜브의 분극과 쉬스 전기장의 상호작용을 이용한 모델을 사용하여 설명하였다. 질소 및 산소 플라즈마 처리에서는 탄소나노튜브 끝단에 생성되는 C-N, C-O 결합에 의해 향상된 유도 쌍극자와 쉬스 전기장에 의해 탄소나노튜브 끝단이 모여 원뿔형 탄소나노튜브 다발이 생성됨을 밝혀내었다. 산소 플라즈마 처리에서 입사되는 이온의 에너지 조절에 의한 쉬스 전기장 조절과 조사량 조절을 독립적으로 수행하여 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 직경 및 높이가 쉬스 전기장 및 조사량에 따라 조절 가능함을 보였다. 이로부터 입사되는 이온의 입자 종, 쉬스 전기장 및 조사량 조절 등의 플라즈마 인자 조절을 통하여 원뿔형 탄소나노튜브 다발의 형상 제어가 가능함을 보였다. 탄소나노튜브의 형상 제어와 더불어 세슘 입자 삽입을 통한 탄소나노튜브의 일함수 감소를 통하여 향상된 전계 방출 특성을 갖는 탄소나노튜브 팁의 제조 가능성을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.2000-2004
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• 2008

본 지침은 하천 횡단시설물을 설치하는 경우, 효율적인 어류 이동을 위한 어도 설계 및 설치 기법을 제시함에 있다. 어도의 설계 조건으로는 상류 이동 어류가 어도입구 이외의 장소에 모여들지 않아야 하고, 이동 어류의 손상이나 극도의 피로를 피하도록 하여야 하며, 어도의 입구에 모인 어류의 어도로의 유인이 용이하여야 한다. 또한 어류가 쉽고 안전하고 신속하게 상류 이동할 수 있어야 한다. 주요 내용으로, 어도의 하류측 돌출 조건, Set back식 어도, 하류 턱 설치, 어도의 하류 끝단의 설계, Notch부의 단면 형상, 어도의 접속 조건, 로프 설치 조건, 어도의 하류부 설치 기법, 강하용 어도의 설계 기법 등을 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1204-1205
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• 2015

본 연구는 38kV급 VCB의 외함에 체결된 부싱의 부분방전 발생 문제를 해결하기 위하여 부싱의 형상에 따른 부분방전 현상을 분석하였다. 부싱에 발생하는 부분방전의 패턴을 분석한 결과 도체나 외함 끝단 등 날카로운 부위에서 발생할 수 있는 코로나 방전 형태로 나타났다. 이를 해결하기 위해 도체와 쉴드링의 형상을 변수로 두고 실험을 진행하였으며 시작품 제작 전 비용과 시간을 최소화하기 위해 Maxwell 2D 프로그램으로 전계해석을 선진행한 뒤 설계에 반영하여 실험하였다. 실험 결과 쉴드링의 크기나 형상보다는 고전압부와의 거리가 부분방전의 크기에 더 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었고, 도체의 두께를 변화시켰을 때의 부분방전 및 전계집중 변화폭이 가장 컸다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권4호
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• pp.391-396
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• 2009

본 연구에서는 전조공정의 수치해석을 수행하였다. 해석을 이용한 공정 인자 설계에 앞서서, 효율적이고 신뢰성 있는 해석을 위한 해석 조건에 대하여 연구를 수행하였다. 치형의 개수와 요소의 수에 대한 해석 결과를 바탕으로 해석의 정도를 보장하고 효율적으로 해석을 수행할 수 있는 조건을 설정하였다. 그리고, 프랭크 각도와 치형의 끝단부 라운드 등의 금형의 형상과 성형 온도가 유효 응력, 유효 변형율, 전조력, 그리고 크랙 발생에 미치는 영향을 알아보았다. 해석은 DEFORM-3D를 이용하여 수행하였다. 프랭크 각도와 치형의 끝단 부 라운드는 전조력에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, 성형 온도 조건에 따라서 유효 변형률과 전조력, 그리고 크랙을 예상 할 수 있었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.54-54
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• 2011

기존의 착저식 방파제를 보완하기 위하여 부유식 방파제가 개발되었고, 많은 연구가 선행되어 왔다. 부유식 방파제의 최대 장점은 경제성과 친환경성이다. 그러나 부유식 방파제는 소파성능이 떨어진다는 단점이 있으며, 이를 개선하기 위해 잠재와 혼용, 배열형에 관한 연구등이 선행되어왔다. 그러나 이것은 경제성이라는 강점을 고려하지 못하였다. 그래서 본 연구에서는 부유식 방파제의 중요한 장점중 하나인 경제성을 고려해, 단면현상 변화만을 이용하여 부유식 방파제의 소파성능 개선하고자 하였다. RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식에 기초하여 VOF법과 $k-{\varepsilon}$ 난류모델을 결합한 수치모델인 CADMAS-SURF를 이용하였으며, 구조물 단면형상 변화를 이용해 와의 상호 간섭을 유도하였고, 이에 따른 투과율 변화를 관찰 하였다. 결과를 살펴보면 요철1 단면에서는 구조물 전면 하단부분과 구조물 후면 하단부분에서 와의 간섭이 일어났으며 가장 아래 요철 부분에서 유속의 전달현상이 보인다. 투과계수는 일반적인 부유식 방파제와 마찬가지로 L/B가 1~4사이 값인, 비교적 단주기에서는 0.3~0.4의 투과율을 보였으나 L/B가 5를 넘어가면서 0.45~0.55의 투과율을 보였고, 요철2 단면에서는 전면과 후면에서 발달한 와가 전, 후면 돌출부에 의해 바닥까지 전파되지 못하는 양상을 보였으며, 돌출부 사이 중앙부분에서 가장 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 돌출부 아래에서 역시 강력한 와의 간섭을 보이고 있다. 투과율 역시 가장 낮은 값을 보였으며 비교적 단주기 구간인 B/L 1~4 에서는 0.2~0.35 사이의 값을 가졌으며 5~10사이구간에서는 0.35~0.34의 값을 보이고 있다. 이 같은 결과는 와의 간섭이 가장 활발하게 나타난 결과로 보인다. 그리고 요철 3단면에서는 전면 돌출부 끝단에서의 활발한 와의 간섭을 관찰 할 수 있었다. 투과율은 세 단면 중 가장 높은 값의 투과율을 보이지만 B/L 3~4 구간에서 요철1 경우보다 낮은 값의 투과율을 보이고 있다. 결과에서 보듯이 도출부의 적절한 조합과 배치를 통해 언급한 연구목표(와의 생성과 간섭, 방파효율 개선)를 달성하였고 추후에 돌출부의 크기와 배치, 흘수의 영향, 수심의 영향 등을 고려한 연구가 진행된다면 더욱 우수한 단면형상을 개발 할 것이라 예상된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.46-47
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• 2010

추진기와 타가 놓여있는 선미부에서의 난류 유동에 의한 저항을 증가시키는 요인이 집중되어 있다. 트랜섬 선미를 가지고 있는 선박의 경우 선미선형에 의한 저항의 형태가 달라진다. $Re=2.8{\times}10^5$의 균일흐름에서, 선저와 트랜섬이 이루는 각도를 각각 $45^{\circ}$, $90^{\circ}$, $135^{\circ}$로 변형하여 선미선형을 선정하였으며, 자유 수면에서 모델의 하부까지의 깊이는 동일하게 적용하였다. 선저가 끝단에서 트랜섬 선미형상에 의해 급격한 각도를 이루는 지점에서 상하로 맥동하는 유동특성이 나타나며, 각도가 증가 할수록 와의 형태가 작아져 난류의 발생이 감소하였다.