• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.127-127
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• 2000

다이아몬드상 카본(Diamond-like Carbon, DLC) 필름은 비정질 재료로서 다이아몬드와 유사한 높은 경도, 내마모성, 화학적 안정성, 그리고 광학적 특성을 가지고 있으며, 낮은 마찰계수와 높은 탄성률 등으로 인해 많은 분야에서 응용이 연구되고 있는 재료이다. 그러나 DLC 필름이 이러한 우수한 특성이 가지고 있음에도 불구하고 수 GPa에 이르는 높은 압축 잔류 응력으로 인해 응용에 제약을 받고 있다. 이러한 압축 잔류 응력이 상당한 값에 이르게 되면 기판의 구속에서 벗어나게 되어, 기판으로부터 떨어지게 되고 굽힘을 받게 되는 delamination buckling 현상이 일어나기도 한다. 본 연구에서는 높은 잔류 응력으로 인해 자연적으로 발생하는 buckling 현상과 식각 과정을 통해 인위적으로 기판의 제한으로부터 필름을 완화시키는 freehang 방법을 이용하여 필름이 기판에 접착되는데 필요한 에너지를 평가하려고 한다. 본 실험에서는 rf-PACVD 장비를 이용하여 필름을 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -100~700 Vb로 변화를 주었으며, 합성압력은 9mTorr로 고정하였다. 사용한 반응 가스는 메탄(CH4)이고, 아르곤(Ar)을 이용하여 모든 실험에서 동일하게 기판을 전처리 하였다. buckling 현상을 관찰하기 위해 사용된 기판은 slide glass이고, freehang을 제작하기 위해 사용된 기판은 (100) p-type Si wafer 이다. freehang 제작시 사용한 식각 용액은 KOH(5.6mol)이며 외부 요인을 제거하기 위해 7$0^{\circ}C$ 항온조를 사용하였다. Buckling 된 필름과 freehang은 광학 현미경과 전자 주사 현미경에 의해 관찰되었으며, 사인 함수 형태의 곡면을 가지고 있었다. 또한 freehang 제작시 각각의 주기와 진폭을 통해, 필름과 기판사이의 계면에너지와 buckling 되면서 새로 생성된 두 표면에너지 차이를 구할 수 있게 되고, 이를 통해 접착에너지를 평가할 수 있었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.27 no.3
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• pp.41-54
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• 2011

The present study analyzes the stability of waterfront quay wall under the combined action of earthquake and tsunami. Adopting the limit equilibrium method, the stability of waterfront quay wall is checked for both the sliding and overturning. Forces due to tsunami are compared with the proposed formula and the 3-D one-field Model for immiscible TWO-Phase flows (TWOPM-3D). Variations of the stability of wall are also proposed by the parametric study including tsunami water height, horizontal seismic acceleration coefficient, internal friction angle of soil, friction angle between the wall and the soil and the pore water pressure ratio. The present study about the stability of wall is also compared with the case when earthquake and tsunami are not considered. As a result, the result of numerical analysis about the tsunami force is similar to that of proposed formula. When earthquake and tsunami are simultaneously considered, the stability of wall in passive case significantly decreases and tsunami forces in active case are affected as a resistance force on the wall and so the stability of wall increases.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.16 no.1
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• pp.91-104
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• 2014

An Excavation Damaged Zone (EDZ), in which rock properties are permanently changed due to blasting impact or stress redistribution, can influence the behavior and stability of structures. In this study, the mechanical stability of an underground opening was simulated by using FLAC, which is a two-dimensional modeling code, with a consideration of EDZ. A sensitivity analysis was also carried out with fractional factorial design. From the modeling, it was found that the behavior and the stability of an underground tunnel are strongly dependent on the existence of the EDZ. The sensitivity analysis showed that the key parameters affecting the factor of safety around the tunnel are in-situ stress ratio, depth, cohesion, reduction ratio, internal friction angle, and height and width of the tunnel. It is necessary to consider the EDZ, which can significantly affect mechanical stability in tunnel design.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.165-165
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• 2011

현재 계획 또는 설계 단계에서 수행되고 있는 관거 시설의 수리계산에는 연결관 내에서의 마찰손실만을 감안하여 수행하고 있으며, 맨홀에서의 에너지 손실은 고려되지 않는 실정이다. 그러나 연결관 내부와 맨홀의 내부는 여러 가지 수리학적 조건이 다르므로 에너지 손실이 발생하게 된다(최원석과 송호면, 2002). 더욱이 직선으로 연결된 중간맨홀보다 유입관과 유출관이 $90^{\circ}$의 각도로 접합된 합류맨홀은 연결 구조상 유수교란에 의한 에너지 손실이 커질 것으로 예상됨에도 불구하고 현재 실무에서 우수 배수시설의 설계 시 직선 연결맨홀과 $90^{\circ}$ 접합맨홀의 손실을 구별하지 않고 사용하고 있는 실정이다. 그러므로 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 우수관거 시스템의 우수 배제 능력을 증가시켜 도심지의 침수를 방지하기 위한 관거시설의 적정 설계 기준이 필요하며, 합리적인 설계 기준을 제시하기 위하여 $90^{\circ}$ 접합맨홀 내에서의 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적 및 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 과부하 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서의 흐름특성을 수치모의 하였으며, 맨홀 내 손실수두의 변화를 계산하여 손실계수를 산정하였다. 맨홀 및 접합 관거의 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 그림 1과 같이 6면체 격자로 구성하였다. 또한 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 급격한 와류에 의해 발생하는 에너지 손실을 저감하기 위하여 $90^{\circ}$ 접합맨홀의 내부 형상 및 접합 조건을 변화시켜 손실계수를 산정하였다. 수치모형의 적용 결과 맨홀 내에서의 유속변화, 수심변화 및 압력변화에 대해서는 수리모형 실험 결과와 유사한 경향을 나타내고 있으며, 수치모형에 의하여 산정된 $90^{\circ}$ 접합맨홀에서 에서의 손실계수 값과 수리모형에 의하여 산정된 손실계수 값이 거의 유사하게 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.174-174
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• 2015

국내의 국지성 집중호우와 같은 기후변화와 토지피복율 증가 등 복합적인 원인으로 인한 표면 유출수의 증가로 도시에서의 내수침수가 매년 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 도심지 돌발홍수로 인한 피해에 대한 구조적인 대책으로 지하방수로가 효과적인 방안으로 대두되고 있으며, 현재 신월빗물저류배수시설이 설계단계에 있다. 그러나 미국, 일본 등의 국외의 기설치된 지하방수로에서 발생되는 Geyser 현상으로 인한 피해에 대한 연구는 국외에 비해 미비한 편이므로, 선행적으로 Geyser에 대한 물리기반의 동수역학적인 이해가 필요한 실정이다. Geyser는 홍수 시 급격한 유량의 유입으로 단파가 발생하여 지하방수로 내 공기의 압축이 발생하고 수직관을 통해 공기가 물과 함께 지상으로 분출되면서 발생된다. 따라서 공기와 물의 혼합 유동을 모의해야 하며 동시에 단파의 불연속성을 모의하기 위해서는 기존의 상용프로그램으로는 다소 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 지하방수로의 Geyser 현상의 발생 예측을 위해 1차원 Saint-Venant 방정식을 지배방정식으로 선정하였으며, 단파 발생을 수치적으로 안정적으로 모의하기 위해 Roe Approximate Riemann 수치기법을 사용하였다. 또한 공기의 압력항을 고려하기 위해서 수정된 형태의 Preissmann slot 모형을 적용하였다. Geyser 현상의 영향인자로서 지하방수로 수평관의 직경, 마찰계수, 바닥경사, 초기수위, 유입유량을 고려하였으며 상류에서 유입되는 유량에 의한 하류에서의 동수역학적 거동을 분석하였다. 5개의 영향인자의 변화에 따른 단파의 유입속도 및 공기부 압력의 변화를 관찰하여 Geyser 현상에 대한 동수역학적 검토를 수행하였다. 추후 본 연구결과를 적절히 활용한다면 지하방수로의 사용 안정성을 확보하고, 홍수발생 시 모니터링 인자도출에 도움이 될 것으로 예상된다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.21 no.3
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• pp.247-257
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• 2011

In this study the infinite slope model, one of the physical landslide models has been suggested to evaluate the susceptibility of the landslide. However, applying the infinite slope model in regional study area can be difficult or impossible because of the difficulties in obtaining and processing of large spatial data sets. With limited site investigation data, uncertainties were inevitably involved with. Therefore, the probabilistic analysis method such as Monte Carlo simulation and the GIS based infinite slope stability model have been used to evaluate the probability of failure. The proposed approach has been applied to practical example. The study area in Boeun area been selected since the area has been experienced tremendous amount of landslide occurrence. The geometric characteristics of the slope and the mechanical properties of soils like to friction angle and cohesion were obtained. In addition, coefficient of variation (COV) values in the uncertain parameters were varied from 10% to 30% in order to evaluate the effect of the uncertainty. The analysis results showed that the probabilistic analysis method can reduce the effect of uncertainty involved in input parameters.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.315-315
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• 2007

본 논문에서는 DLC (Diamond-like carbon)박막이 가지는 높은 경도, 낮은 마찰계수, 전기적 절연성, 화학적 안정성 등의 특성을 이용하여, 리소그래피를 위한 resist나 hard coating물질로써 응용하기 위해, DLC 박막의 에칭에 관한 연구를 진행하였다. DLC 박막의 합성 과 에칭은 13.56 MHz RF plasma enhanced vapor deposition technique를 통해 이루어졌으며, DLC 박막은 150 W의 RF Power에서 메탄 $(CH_4)$과 수소$(H_2)$ 가스를 이용하여 약 300 nm의 두께로 제작되었으며, DLC박막의 에칭은 RF power의 변화 (50~250 W)와 산소 $(O_2)$가스의 유량변화 (5~25 sccm)에 따라 실시하였다. 에칭 되어진 DLC 박막의 표면 특성들은 AFM (atomic force microscopy)과 contact angle 장치를 사용하여 측정되었고, 측정된 결과로써 DLC 박막은 RF power와 산소 가스의 유량이 높을수록 etching rate는 증가하였고, 박막의 표면은 거칠어졌으며, 결국 DLC 표면에서는 산소에 의한 결합의 증가로 인해 친수성을 나타내었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.36 no.2
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• pp.276-285
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• 2012

The objective of this research is to develop the coating technique by a porous self-fluxing alloy for improving the mechanical properties of run-out table roller surface with the hot rolling. To enhance the durability of run-out table roller with the hot rolling, the high hardness of roller surface should be maintained at high temperatures, and the improvement of wear resistance, corrosion resistance, heat resistance, burn resistance and adhesion resistance should be maintained. In order to be able to transport reliably a hot rolled steel sheet, also, the appropriate friction coefficient on the roller surface should be maintained and the slip between roller and steel should not occur. In this study, the wear resistance of roller increases after the self-fluxing alloy is changed to a cermet by adding the tungsten carbide(WC), and the coefficient of friction increases and the ability of grip is improved because the porosities are made by coating with fine iron powder on the roller surface. As a result, it is found that the ability of grip between the steel and the roller coated by a porous self-fluxing alloy contained to 5 ~ 10 wt% of Fe in the coating layer is improved compared to the roller coated by Ni-Cr. This is because the porosities are made after Fe contained in the roller is partially alloyed by heating with a furnace in the fusing process and the rest is eliminated by oxidation and dissolution.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.39 no.9
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• pp.13-24
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• 2023

To investigate the stability of temporary retaining walls during excavation, it is essential to develop reverse analysis technologies capable of precisely evaluating the properties of the ground and a learning model that can assess stability by analyzing real-time data. In this study, we targeted excavation sites where the C.I.P method was applied. We developed a Deep Neural Network (DNN) model capable of evaluating the stability of the retaining wall, and estimated the physical properties of the ground being excavated using a Differential Evolution Algorithm. We performed reverse analysis on a model composed of a two-layer ground for the applicability analysis of the Differential Evolution Algorithm. The results from this analysis allowed us to predict the properties of the ground, such as the elastic modulus, cohesion, and internal friction angle, with an accuracy of 97%. We analyzed 30,000 cases to construct the training data for the DNN model. We proposed stability evaluation grades for each assessment factor, including anchor axial force, uneven subsidence, wall displacement, and structural stability of the wall, and trained the data based on these factors. The application analysis of the trained DNN model showed that the model could predict the stability of the retaining wall with an average accuracy of over 94%, considering factors such as the axial force of the anchor, uneven subsidence, displacement of the wall, and structural stability of the wall.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.34 no.6
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• pp.435-440
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• 2010

A numerical model, which can compute deformation of rubble mound structures composed with various size materials, was proposed. In the numerical model, wave field into the mound structures was computed by CADMAS-SURF and the deformations of mound structures were computed by DEM. Interaction between wave field and sectional deformation of structure was considered and to present the variation of behaviors caused by various properties of materials, computation was carried out with random coefficients by Monte Carlo simulation method for contact stiffness and friction angle. The experiments were carried out with rubbles and glass balls with radius of 2.9cm, 2.6cm and 1.5cm. And the deformation characteristics of rubble mounds composed with various size materials were clarified. Furthermore the validity and the applicability of the model were discussed by comparing with the experimental results.