• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.1
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• pp.53-59
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• 2010

In this paper, we propose a novel chaotic micromixer of which mixing mechanism is based upon magnetohydrodynamic (MHD) multi-vortical flow generation in a simple straight microchannel. In the microchannel of the micromixer has electrodes patterned on two side walls and bottom wall. Lorentz forces are variously induced by changing applied voltages at the patterned electrodes in order to pump and mix conductive fluids in the microchannel. Three-dimensional computational fluid dynamics simulations were conduced to characterize mixing behaviors inside the MHD micromixer. The mixing efficiencies were also evaluated for the various flow conditions.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.37.2-37.2
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• 2009

다이렉트 프린팅 방식에 대한 수요가 높아지면서 마이크로 노즐에 대한 수요도 높아지고 있다. 마이크로 노즐은 Nano particle deposition system (NPDS)에서 가장 중요한 부분으로 금속이나 세라믹 분말을 음속으로 가속시키는 역할을 한다. 또한 마이크로 노즐은 마이크로 스페이스 셔틀과 주사바늘이 없는 약물 주사 시스템 등의 많은 분야에서 사용 가능하다. 이러한 마이크로 노즐은 대부분 기계적 절삭법을 이용하여 알루미늄으로 만들어져왔다. 하지만 알루미늄으로 만들어진 마이크로 노즐은 경도가 낮아 세라믹 나노 입자를 적층하는 것에 적절치 못하며 사용가능한 수명이 짧다는 단점을 가지고 있다. 또한 가장 큰 단점으로 노즐목을 1mm이하로 제작하는 것이 어렵다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 Si wafer를 Deep RIE 방식을 이용하여 3차원적으로 제작하였다. Deep RIE 방식 중 BOSCH process를 이용하였다. 이렇게 만들어진 마이크로 노즐은 다이렉트 프린팅 방식중 하나인 NPDS에 적용하였다. Si wafer로 만들어진 마이크로 노즐이 적용된 NPDS를 이용하여 graphite 분말을 가속하여 적층 실험을 실시하였다 이와 함께 전산 유체 역학(CFD)를 이용하여 마이크로 노즐일 이용한 초음속 가속 가능 여부를 판단하였다. 전산 유체 역학은 유한 요소법을 이용하여 유체의 거동을 시뮬레이션을 통하여 예측하는 것으로 마이크로 노즐 내에서 유체의 흐름을 예상할 수 있다. 실제 실험의 결과와 전산 유체 역학을 이용한 시뮬레이션 결과dml 비교 분석을 실시하였다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.17 no.5 s.89
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• pp.709-716
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• 2005

The objective of this study is to develop a high ductile fiber reinforced mortar, ECC(Engineered Cementitious Composite) with using raw material commercially available in Korea. A single fiber pullout test and a wedge splitting test were employed to measure the bond properties in a matrix and the fracture toughness of mortar matrix respectively, which are used for designing mix proportion suitable for achieving strain-hardening behavior at a composite level. Test results showed that the properties tended to increase with decreasing water-cement ratio. A high ductile fiber reinforced mortar has been developed by employing micromechanics-based design procedure. Micromechanical analysis was initially peformed to properly select water-cement ratio, and then basic mixture proportion range was determined based on workability considerations, including desirable fiber dispersion without segregation. Subsequent direct tensile tests were performed on the composites with W/C's of 47.5% and 60% at 28 days that the fiber reinforced mortar exhibited high ductile uniaxial tension property, represented by a maximum strain capacity of 2.2%, which is around 100 times the strain capacity of normal concrete. Also, compressive tests were performed to examine high ductile fiber reinforced mortar under the compression. The test results showed that the measured value of compressive strength was from 26MPa to 34 MPa which comes under the strength of normal concrete at 28 days.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.10 no.6
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• pp.117-123
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• 2009

The mechanical behavior of a micropile due to horizontal load has not yet clearly identified in Korea. It has generally estimated from that of a traditional pile because there is no standard method even though it has shorter length. To tell the truth, its behavior is very different from a traditional pile's. Specifically, it is general fact that horizontal resistance of earth is one of the main factors to control the mechanical behavior of micropile. To this reason, a laboratory model has been made in this study to estimate the behavior of a micropile which loaded increasingly horizontally. The laboratory model has been designed to estimate both the behavior of load to displacement and skin friction to displacement. And the analysis of the latter was compared with the solution of strain wedge model. In the end, it was proved that the mechanical behavior of a micropile should be estimated from considering the horizontal resistance of earth.

• 전기의세계
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• v.42 no.10
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• pp.10-13
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• 1993

마이크로 시스템은 감각 기관, 지능 기관, 운동 기관으로 구성되어 있으며 운동기관에 해당하는 액튜에이터의 마이크로화를 통하여 마이크로 시스템은 실현될 수 있다. 마이크로 시스템의 한예로 대두되고 있는 마이크로 로봇의 구현을 위해서는 마이크로 세계에서의 역학점 고려, 감각, 지능 기관의 극소화, 마이크로 부품 조립기술의 발달, 에너지 전달의 효율화 통신 기능 부여 등의 장벽을 극복해야 한다. 마이크로 시스템의 실용화는 큰 구동력을 필요로 하지 않는 미세광학, 세포 또는 고분자의 조작, STM 등의 미세 과학분야에 먼저 이루어질 것으로 예상하며 곧 구동력을 필요로 하는 국부 수술의 시행, 생체의 정보 취득, 인간의 범위가 닿지 않는 구조물의 결함 보수, 정보전용 로봇 등으로 전파되리라 본다.

• Journal of the KSME
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• v.30 no.3
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• pp.246-251
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• 1990

마이크로폴라 탄성이론은 다른 마이크로연속체(microcontinuum) 이론에 비해 적용이 간단하며, 실제 많은 물리적인 현상을 규명하는 데 다양하게 이용할 수 있다. 특히 고전 탄성이론에 의해 적절하게 해결될 수 없는 덤벨(dumbell) 분자로 이루어진 물체, 액체 결정체(liquid crystals), 과립상(granular)의 분자로 구성된 물체와 복합 섬유재료(composite fibrous materials) 등은 마 이크로폴라 탄성이론에 의해 잘 해결될 수 있다. 또한 마이크로폴라 탄성이론은 고체 내에서의 파의 전파(propagation)와 분산(dispersion), 구멍 주위의 응력집중과 외부 하중을 받는 물체에 있어 균열끝에서의 응력 분포 등의 고체역학 문제들은 물론이고, 경계층(boundary layer), 난 류(turbulence), 유체 유동의 불안정(instability)과 표면장력 현상 등의 유체역학에서의 복잡한 문제들을 해결하는 데에도 이용할 수 있다. 마이크로폴라 탄성이론은 고전 탄성이론에 비해 상 대적으로 새롭고 미개척 분야이긴 하지만 이론의 기반이 확고하기 때문에 앞으로의 회전응력 측정장치의 개발을 통해 미소구조의 영향을 고려해야 하는 많은 문제들을 해결하는데 큰 기여를 할 것으로 전망된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.116-118
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• 2011

일반적으로 나노입자의 크기는 나노복합체의 역학적 특성에 상당한 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 나노입자 크기를 고려한 나노복합체 재료 구성모델 (Kim et al., 2011)을 소개하고자 한다. Kim et al. (2011)에 의해서 나노입자 크기효과를 위한 Size-dependent Eshelby tensor가 미세역학 모델에 적용되었으며, 나노스케일 해석과 함께 다양한 수치해석을 수행하였다. 특히, 본 연구에서는 이를 활용하여 $SiO_2$/Epoxy 나노복합체의 역학적 특성을 예측해 보았다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.1
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• pp.65-73
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• 2007

The control of surface properties and spatial presentation of functional molecules within a microfluidic channel is important for the development of diagnostic assays, microreactors, and for performing fundamental studies of cell biology and fluid mechanics. Here, we present soft lithographic methods to create robust microchannels with patterned microstructures inside the channel. The patterned regions were protected from oxygen plasma by controlling the dimensions of the poly(dimethylsiloxane)(PDMS) mold as well as the sequence of fabrication steps. The approach was used to pattern a non-biofouling polyethylene glycol(PEG)-based copolymer or the polysaccharide hyaluronic acid(HA) within microfluidic channels. These non-biofouling patterns were then used to fabricate arrays of fibronectin(FN) and bovine serum albumin(BSA) as well as mammalian cells.

• Journal of the KSME
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• v.44 no.3
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• pp.55-63
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• 2004

이 글에서는 마이크로와 나노스케일의 해석에 사용하는 수치모사 방법인 직접모사 몬테 카를로 (Direct Simulation Monte Carlo : DSMC)방법과 분자동역학(Molecular Dynamics: MD)과이 관계에 대하여 설명한다.

• Composites Research
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• v.23 no.4
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• pp.35-43
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• 2010

The purpose of this paper is to develop a Hybrid Fiber-reinforced High Strength Lightweight Cementitious Composite (HFSLCC) incorporated with lightweight filler and hybrid fibers for lightness and high ductility. Optimal ingredients and mixture proportion were determined on the basis of the micromechanical analysis and the steady-state cracking theory considering the fracture characteristics of matrix and the interfacial properties between fibers and matrix. Then 4 mixture proportions were determined according to the type and amount of fibers and the experiment was performed to evaluate the mechanical performance of those. The HFSLCC showed 3% of tensile strain, 4.2MPa of ultimate tensile stress, 57MPa of compressive strength and $1,660kg/m^3$ of bulk density. The mechanical performance of HFSLCC incorporated with PVA fibers of 1.0 Vol.% and PE fibers of 0.5 Vol.% is similar to those of the HFSLCC incorporated with fibers of 2.0 Vol.%.