• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.67-75
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• 2019

콘크리트 충전강관(Concrete Filled Steel Tube, 이하 CFT) 기둥에 사용되는 내다이아프램은 사용 강재량은 적으나 강관과 네 면을 용접해야 하므로 용접이 까다롭고 개구부가 필요한 단점을 가지고 있다. 본 연구에서 살펴보고자하는 개선 다이아프램은 콘크리트 충전을 위한 중앙부 홀을 4등분하여 각 코너부위를 절삭했다. 개선 다이아프램은 중앙부 홀의 넓이는 기존 다이아프램과 동일하지만 강관과 접하는 다이아프램의 폭이 감소하여 용접 길이가 기존 다이아프램 대비 약 70%가 감소된다. 개선 다이아프램의 인장성능을 검토하기 위하여 콘크리트 타설 홀의 반지름인 R값을 설계 변수로 3개의 실험체를 제작하였다. 단순 인장 실험을 통하여 내다이아프램에 동일 하중을 받았을 때 각 실험체의 면내 변형률을 분석하였다. 범용유한요소해석 프로그램을(ANSYS 19.2)를 사용하여 실제 단순 인장 실험과 동일한 조건으로 해석을 수행하고 개선 다이아프램과 기존 다이아프램의 하중 전달을 비교하였다. 다이아프램의 폭이 플랜지 폭과 같거나 작을 때는 다이아프램의 단부에서 부터 응력이 집중되고 플랜지 폭이 더 클 때는 중앙부에서 응력이 집중되는 것을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.35-45
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• 2013

콘크리트 충전강관 기둥은 우수한 구조성능에도 불구하고 폐단면이라는 특성 상 내다이아프램 형태의 접합부 제작이 어려워 시공성에 다소 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 미리 내다이아프램이 설치된 ㄷ형태의 부재 두 개를 용접하여 각형강관을 제작하는 방법을 제안한다. 접합부의 상부 다이아프램은 수평플레이트를, 하부는 수직 플레이트를 사용하였다. 본 연구는 제시된 접합부의 구조적 성능을 평가하기 위해 접합부 상 하부를 6개의 단순인장 실험과 실대 크기인 2개의 T형 기둥-보 접합부에 대해 반복가력 실험을 수행하였다. 단순인장 실험에서의 주요변수는 상부 다이아프램의 형태와 가력방향이며 하부 다이아프램은 수직 플레이트의 두께와 구멍 개수이고, 실대형 접합부의 변수는 가력방향이다. 실험결과 모서리 절삭형태는 큰 영향이 없었으며 강축방향이 약축방향보다 초기강성이 16~24% 높았다. 수직 플레이트의 구멍개수와 두께가 증가함에 따라 최대내력이 각 약 5% 증가하였다. 실대형 T형 접합부의 가력축에 따른 내력 차이는 크지 않았으며 보의 전소성모멘트에 도달할 때까지 안정적인 거동을 나타냈다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권3호통권46호
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• pp.239-250
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• 2000

본 연구에서는 강바닥판의 실물 대형시험체를 제작하여 정적시험 및 피로시험을 실시하였다. 정적 및 영향면 재하시험 결과를 통하여 다이아프램의 유무에 따른 강바닥판 슬릿부의 면내와 면외응력을 검토하였으며, 피로시험결과로부터는 강바닥판의 피로거동, 피로균열의 발생과 진전에 대한 연구를 수행하였다. 다이아프램이 설치된 상세는 설치되지 않은 상세에 비하여 지점조건에 상관없이, 종리브 횡리브 교착부의 종리브측으로는 약 50%의 응력경감효과가 있으나, 횡리브측 하단부에는 오히려 상당히 큰 응력을 야기함을 알 수 있었으며, 피로균열 진전해석결과로부터는 슬릿부의 노치에 의한 초기균열길이가 피로균열성장에 상당한 영향을 끼치고 있음을 알 수 있었다. 측정자료와 FEM 해석을 통하여 공칭응력과 핫스폿응력에 의한 피로강도를 추정한 결과, 다이아프램이 설치되지 않은 상세는 규정된 피로등급에서 안전한 것으로 판단되나 다이아프램이 설치된 상세는 피로등급이하의 거동을 보였다.

• 센서학회지
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• 제7권3호
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• pp.147-153
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• 1998

$Si_{3}N_{4}/SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$(N/O/N) 다이아프램과 결합된 고감도의 광섬유 Fabry-Peort 압력센서를 개발하여 스트레인 및 그 응답특성을 조사하였다. 먼저, 44 wt% KOH 수용액을 이용한 실리콘 이방성식각기술로 600 nm 두께의 N/O/N 다이아프램을 제조하였으며, 제조된 다이아프램과 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 결합하여 광섬유 압력센서를 구성하였다. 단일모드 광섬유(SMF)내에 $TiO_{2}$ 유전체 박막을 용융접합하여 공극의 길이가 약 2 cm인 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 제작하였다. 광섬유 Fabry-Perot 간섭계의 한쪽 끝은 N/O/N 다이아프램과 결합하였으며, 나머지 한쪽을 3 dB 광결합기를 통해 광측정장치에 연결하였다. $2{\times}2\;mm^{2}$ 및 $8{\times}8\;mm^{2}$ 크기의 N/O/N 다이아프램에 대해 응답특성을 조사한 결과, 각각 약 0.11 rad/kPa과 1.57 rad/kPa의 압력감도를 나타내었으며, 선형오차는 0.2 %FS이내였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.769-772
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• 2009

Diaphragm compressors are used for a hydrogen compression because it can achieve high gas pressure with high purity. But diaphragm's lifetime may depend on the shape of the cavity and deflection from fluctuation the pressure change, which is necessary to monitored. In this study, the gas and hydraulic oil pressure in the cavity were measured as piston speed varies for diaphragm compressor. The results show pressure change quantities were reduced and maximum pressure points are delayed as the piston moves faster. And the hydraulic pressure were elevated as gas pressure elevated. And the compression period was more faster than expansion period.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.27-37
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• 2012

The construction of a moment connection for a rectangular hollow section (RHS) column and a H-shaped beam is difficult because the RHS is a closed section. When a inner diaphragm is used for such a connection, in general, it is installed after cutting the HSS columns, which results in increased construction work. This paper suggests a new fabrication method to overcome such problems: An inner diaphragm is welded to inside a C-shaped section first, and then a column is fabricated by welding two C-shaped sections. This fabrication method is superior to a classic method in terms of constructibility. An experimental and a numerical study using Ansys 9.0 were performed in order to compare the strength of connections with respect to the presence of concrete, the corner shape of diaphragm, and the axis of loading. The experimental results including initial stiffness and ultimate loads are reported and the analytical results including load transfer mechanism, degree of stress concentration, and strain distribution are also reported.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.919-925
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• 2006

An accurate mathematical model for complex stiffness of the pneumatic spring would be necessary for an efficient design of a pneumatic spring used in vibration isolation tables for precision instruments such as optical devices or nano-scale equipments. A diaphragm, often employed for prevention of air leakage, plays a significant role of complex stiffness element as well as the pressurized air itself Therefore, effects of the diaphragm need to be included in the dynamic model for a more faithful description of dynamic behavior of pneumatic spring. But the complex stiffness of diaphragm is difficult to predict In an analytical way, since it is a rubber membrane of complicated shape in itself. Moreover, the diaphragm should be expandable in response to pressurization inside a chamber, which makes direct measurement of complex stiffness of diaphragm extremely difficult. In our earlier research, the complex stiffness of diaphragm was indirectly measured, which was just to eliminate the theoretical stiffness of pressurized air from the measured complex stiffness of the pneumatic spring. In order to reflect complex stiffness of inflated diaphragm on the total stiffness at the initial design or design improvement stage, however. it is required to be able to predict beforehand. In this paper, how to predict the complex stiffness of inflated rubber diaphragm by commercial FE codes (e.g. ABAQUS) will be discussed and the results will be compared with the indirectly measured values.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.844-849
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• 2006

Accurate modeling of complex dynamic stiffness of the pneumatic springs is crucial for an efficient design of vibration isolation tables for precision instruments such as optical devices or nano-technology equipments. Besides pressurized air itself, diaphragm made of rubber materials, essentially employed for prevention of air leakage, plays a significant contribution to the total complex stiffness. Therefore, effects of the diaphragm should be taken care of precisely. The complex stiffness of an inflated diaphragm is difficult to predict or measure, since it is always working together with the pressurized air. In our earlier research, the complex stiffness of a diaphragm was indirectly estimated simply by subtracting stiffness of the pressurized air from measurement of the total complex stiffness for a single chamber pneumatic spring. In order to reflect dynamic stiffness of inflated diaphragm on the total stiffness at the initial design or design improvement stage, however, it is required to be able to predict beforehand. In this presentation, how to predict the complex stiffness of inflated rubber diaphragm by commercial FE codes(e.g. ABAQUS) will be discussed and the results will be compared with the indirectly measured values.

• 센서학회지
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• 제3권1호
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• pp.12-18
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• 1994

본 연구에서는, calorimetric 형 흐름센서 소자를 미세가공된 실리콘 구조상에 제작하고 그 특성을 평가하였다. 기체의 흐름을 통한 냉각효과 및 가열효과를 가열저항을 중심으로 양측에 배열된 두개의 온도센서로 측정하였으며 절연박막 다이아프램을 기판으로 사용하여 열적절연효과를 향상시켰다. 제작된 흐름센서는 $0{\sim}0.25grs/min$의 질소가스의 흐름 범위 내에서, 10V의 브릿지 인가전압에 대해 $0{\sim}378.4mV$의 출력전압을 발생하였으며, 센서가 동작 영역에 이르는 시간은 10초 내외로 나타났다.

• 한국광학회지
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• 제12권6호
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• pp.463-467
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• 2001

본 연구에서는 생체 내부의 압력을 측정하기 위하여 Si를 얇은 막으로 사용한 FFPI(fiber optic Fabry-Perot interferometer) 압력센서를 개발하였다. 얇은 Si 막과 Si 막의 비등방 지지 구조물은 수산화 칼륨 수용액에서의 식각과 미세가공 기술로 제작하였다. 센서의 구조는 두 반사막 사이의 길이가 15mm이며 수직 절단된 센서의 끝단은 두게 50$\mu\textrm{m}$의 얇은 Si막에 연결하였다. 얇은 Si막의 면적이 2$\times$2mm$^2$ 압력센서의 경우 압력감도는 -1.5 degree/kPa였다. 본 연구에서 제작한 압력센서는 80kpa의 압력 범위 내에서 압력 증가에 따라 비교적 선형적인 위상변화를 보였다.