• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.23-30
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• 2016

천연가스를 이용한 기존 엔진들은 효율이 우수한 희박연소를 구현하였지만 배기가스의 정화성능이 점차 강화되는 배기규제에 대응하기 위해, 이론공연비 연소 방식으로 관심이 옮겨지고 있다. 이론공연비 연소 방식은 유해 배출가스의 정화효율이 높은 삼원촉매를 사용할 수 있는 장점이 있지만, 높은 연소열 발생에 따른 열 내구성 문제와 연비가 해결과제로 남아 있다. 천연가스에 수소를 혼합한 수소-천연가스 혼합연료(HCNG))는 수소의 빠른 연소속도에 의한 영향으로 연소속도가 증가하고, 희박한계가 증가하여 배기가스재순환(Exhaust gas recirculation; EGR) 률의 공급을 증가할 수 있다. EGR률 상승은 연소온도를 낮추게 되어 엔진 열 내구성에 긍정적인 영향을 줄 수 있고, 압축비를 더욱 증가 시킬 수 있어서 효율적인 연소조건을 형성하도록 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 기존 대형 가스엔진을 이용하여 개발한 이론공연비 연소 방식의 HCNG 엔진의 배출가스 저감을 최소화하기 위해, 삼원촉매를 개발 및 적용하여 배기가스 특성을 평가하고 분석하고자 하였다. 현재 상용화된 시내버스용 삼원촉매와 HCNG용으로 개발 중인 시제 삼원촉매를 각각 설치하여 정상상태 운전조건 및 과도운전조건에서 실험을 진행하고 모드실험 결과를 비교하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.121-129
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• 2017

본 논문에서는 국내 비내진상세 조적채움벽 RC 골조의 동적거동 및 손상모드를 파악하기 위하여 실규모 크기의 비내진상세 RC 골조와 조적채움벽 RC 골조를 대상으로 진동대 실험을 실시하여 응답 및 거동 특성을 비교 평가하였다. 진동대 실험 결과, 순수 RC 골조는 기둥상하부 휨균열 및 접합부 전단균열이 심화되어 최종 파괴되었다. 조적채움벽 RC 골조의 경우 골조의 손상은 비교적 작았으며 조적벽체의 중앙부의 슬라이딩 균열 및 대각 전단 균열 손상이 크게 발생하였다. 조적채움벽 RC 골조는 순수 RC 골조에 비하여 초기상태의 공진주기가 짧아졌으며 최종 가진시에서 최대변위응답은 약 62% 감소하였다. 본 연구에서 적용한 조적채움벽은 비내진 상세를 가지는 RC 골조의 강성을 약 1.6배, 최대 강도를 약 2.2배 증가시키는 데 기여하는 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.4245-4252
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• 2015

유리섬유강화폴리머(GFRP) 판을 현장타설 고강도콘크리트 구조물의 영구거푸집으로 사용하기 위한 실험을 수행하였다. 현재 생산되는 GFRP 판의 경우 표면이 매끈하여 콘크리트와 일체 거동에 다소 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 GFRP 판 하부의 잔골재 부착여부, GFRP판 웨브의 천공유무 및 간격, 상부 플랜지 폭을 실험 변수로 하여 현장타설 고강도콘크리트와 GFRP를 영구거푸집으로 활용한 전단경간비가 짧은 합성보의 휨/전단파괴거동을 분석하였다. GFRP 판 웨브를 천공하지 않은 경우 잔골재 부착효과 여부를 위한 실험 결과, 잔골재를 부착한 경우 미부착의 경우 보다 약 47% 정도의 높은 극한하중 값을 보여주며, 파괴형태도 휨/전단파괴모드를 보여 주었다. 웨브의 천공유무 및 간격효과는 잔골재를 부착하지 않은 경우 천공간격이 조밀한 경우가 약 24% 정도 높은 극한하중 값을 보여주었으며, 잔골재를 부착한 경우 천공 간격이 조밀하지 않은 경우가 약 25% 정도 낮은 극한하중 값을 보여주었다. 상부플랜지 영향을 살펴보면, 폭 40mm 경우가 20mm에 비해 약 17% 정도 큰 극한하중 값을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.2925-2930
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• 2011

최근의 차량 연비는 고가의 연료 가격과 환경 규제 등으로 인하여 중요한 문제로 대두되었다. 전기, 전자, 기계 등의 기술 발달에 힘입어 연비는 많이 개선되었으나 현재도 연비 측정은 주어진 모드(LA-4, FTP-75 등)에서 컴퓨터 모의시험 및 다이나모에서 수행한다. 이러한 연비는 실제 도로 주행 연비와 차이가 발생한다. 그 주요 원인중의 하나는 도로의 경사를 고려하지 않았기 때문이다. 본 논문에서는 경사가 포함된 고속도로에서 경사가 연비에 미치는 영향을 평가하기 위하여 경사가 포함된 영동고속도로를 주행하여 연료 소모량을 측정하고 연비를 계산한다. 또한 같은 도로를 경사가 없다고 가정하여 주행한 연비와 비교 분석한다. 이때 두 경우의 연료 소모량 차이에 의해 발생된 총 발생 에너지를 계산하고, 모의실험에서 타이어 구동력으로 부터 발생한 엔진 토크와 파워 데이터로부터 구동력에 소모된 에너지를 계산한다. 이제 도로의 경사 때문에 소모된 연료에 의해 발생된 총 발생에너지와 구동력에 사용된 에너지와의 관계를 검증한다. 또한 결론에서는 경사를 갖는 자동차 전용도로에서 경사에도 불구하고 연비를 향상할 수 있는 방안을 제시한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.80-86
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• 2020

역리브 (Inverted multi-tee, 이하 IMT) 슬래브를 제작하기 위해서는 콘크리트를 2번에 걸쳐 타설해야하기 때문에 부재 제작에 상당한 시간이 소요된다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 최근에는 슬립폼 방식을 활용하여 IMT 슬래브를 제작하는 기술이 새롭게 개발되었다. 이 연구에서는 슬립폼 방식으로 제작된 IMT 슬래브의 구조성능을 평가하기 위한 휨 및 전단 실험을 수행하였다. 이를 위하여 토핑콘크리트가 합성된 휨실험체 1개와 전단실험체 2개를 제작하였으며, 실험체들의 파괴모드 및 균열패턴, 프리캐스트 슬래브와 토핑콘크리트 사이의 슬립을 상세히 계측하고 분석하였다. 또한, 현행구조기준을 활용하여 실험체들의 휨 및 전단강도를 평가하였으며, 상이한 압축강도의 콘크리트로 구성된 합성 IMT 슬래브에 적합한 전단강도 산정방법을 제안하였다. IMT 슬래브의 휨강도는 현행구조기준에서 제시하는 공칭 휨강도를 상회하는 것으로 나타났으며, 제안 전단강도 산정방법은 실험체들의 전단강도를 우수한 정확도로 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1047-1055
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• 2006

필드이온빔(FIB) 가공기를 써서 초고강도의 벌크다이아몬드를 가공하기 위해 이온 소오스의 종류와 가공 조건에 따른 나노급 미세 선폭의 최적조건을 알아보고 이에 근거한 2차원적인 텍스트의 가공과 3차원적인 박막요소의 가공을 시도하였다. 다이아몬드 기판과 실리콘 기판을 Ga과 $H_2O$ 소오스를 이용하는 FIB를 써서 30 kV 빔 전류를 10 pA $\sim$ 5 nA로 변화시키면서 패터닝하고 이때 각각 20 ${\mu}m$ 길이로 생성되는 선형 패턴의 선폭, 깊이, 에치속도, 에치형상, 깊이선폭비 (aspect ratio)를 확인하였다. 다이아몬드도 실리콘 기판과 마찬가지로 나노급 패턴의 형성이 가능하였다. $H_2O$ 소오스를 채용한 경우가 에치 깊이가 2배 정도 증가하였으며 동일한 가공 조건에서는 실리콘에 비해 다이아몬드의 에치 선폭이 감소는 경향이 있었다. 특히 다이아몬드는 절연성 때문에 차지가 축적되어 가공 중 이온빔이 불안정해지는 문제가 있었으나 차지 중화 모드를 이용하여 성공적으로 sub-100 nm급 선폭의 미세 가공이 가능하였다. 확인된 선폭가공 조건에 근거하여 2차원적으로 0.3carat의 보석용 다이아몬드의 거들부에 300여개의 글자를 FIB를 활용하여 선폭 240 nm정도로 명확히 기록하는 것이 가능하였다. $Ga^+$이온과 30 eV-30 pA로 조건에서 비교적 넓은 선폭과 Z축 depth 고정범위에서 많은 개인정보의 기록이 영구적으로 가능하였으며 전자현미경으로 재생이 가능하였다. 3차원적으로 두께 $1{\mu}m$의 박막요소를 FIB가공과 백금 용접으로 떼어낸 후 FIB가공으로 두께가 100 nm가 되도록 한 후 투과전자현미경을 이용하여 성분 분석을 하는 것이 성공적으로 수행될 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.333-341
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• 1998

본 논문에서는 기존의 분포궤환형 레이저 다이오드와 광흡수 변조기(DFB-LD/EA­ MOD.)가 집적된 소자의 낮은 광효율과 수율의 문제점을 해결하고, 동시에 우수한 chirp특성을 나타내는 분포반사기 레이저 다이오드와 광흡수 변조기 (DR-LD/EA­MOD.)가 집적된 소자를 제안하였다. DR-LD/EA­MOD. 집적소자는 제작상으로 DR-LD/EA­MOD. 소자와 비교해서 선택 MOVPE성장시 SiO2 마스크 폭만 조절하는 것 외엔 거의 동일하므로 실용적 측면에서도 우수한다. 집적소자의 정특성 및 동특성을 해석하기 위하여 시간의존성을 갖는 전달 메트릭스방법, 활성층내의 비율 방정식, 변조기의 QCSE효과를 고려한 Schrodinger 방정식을 동시에 풀이하였다. 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자와 종래 사용중인 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자의 성능을 비교 분석하여, LD에 동일전류를 주입할 경우 광변조기의 on상태의 광출력이 약 30%이상 향상되고, 동일 광변조기의 잔류단면반사율에 대해 광출력의 ripple이 적고, 동적파장 천이량이 약 50%이상 줄어듦을 알 수 있었다. 또한 DR-LD/EA­MOD. 소자는 시분할 파장특성은 광 펄스의 leading edge에서 blue-shift, falling edge에서 red-shift 특성이 기대되었다. 이는 일반적인 단일모드 광섬유를 사용하여 광 펄스를 전송할 경우 전송시 펄스 폭이 좁아지는 효과를 주어 이로 인해 전송대역폭을 크게 향상시킬 수 있음을 의미한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권7호
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• pp.543-554
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• 2018

혼성제 직립 케이슨의 활동에 대한 부분안전계수 산정과 Level I 신뢰성 기반 설계법에 의한 단면 결정 과정을 자세히 제시하였다. 특히 본 연구에서는 형식의 일치성과 실무에서의 적용 편이성을 위하여 부력 및 자중과 직접적으로 관련된 수위 및 케이슨을 구성하는 재료의 불확실성을 고려할 수 있는 수학적 모형을 제시하였다. 또한 양압력에 대한 영향을 정확히 고려하여 활동에 대해 안정한 혼성제 직립 케이슨 단면을 산정할 수 있는 설계기준식을 유도하였다. 본 연구에서 제시한 부분안전계수를 가지고 Level I 신뢰성 기반 설계법에 의해 산정된 단면이 동일한 목표파괴확률에 대한 Level II AFDA의 결과 및 Level III MCS의 결과와 매우 잘 일치하였다. 그러나 미국 및 일본의 항만 설계기준에서 제시한 부분안전계수를 이용한 결과는 그 보다 훨씬 크거나 작은 단면을 산정하고 있다. 마지막으로 부분안전계수의 목표수준과 Level I 신뢰성 기반 설계법으로 결정된 단면의 안정성 수준에 대한 일치성 여부를 확인하기 위한 다각적인 신뢰성 재해석이 수행되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.165-170
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• 2014

수평횡파(SH-wave)는 배관과 같은 박판 구조물에서 판파 모드로 전파하고 분산성이 단순하여 구조물의 건전성 평가에 유용하다. 전자기초음파탐촉자(EMAT)는 비접촉식으로 자석과 코일 배열을 조절하여 수평횡파를 발생하기 용이하다. 따라서 수평횡파 전자기초음파탐촉자(SH-EMAT)를 이용한 자동화 검사 시스템은 박판 구조물 건전성 감시에 매우 유용하다. 하지만 발전설비 또는 자동화 장비 등에서는 전자기노이즈가 상당히 많이 발생하고 EMAT 수신 센서는 전자기노이즈에 취약한 면이 있다. 광섬유 센서는 빛을 이용하여 전자기노이즈 환경에서 매우 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 환경적 제약을 고려하여 광섬유 패브리-페롯 간섭계(FFPI)를 SH-EMAT으로 발생되는 초음파의 수신용 센서로 제안하였다. 평판시험편에서 SH-EMAT의 신호를 FFPI 센서를 이용하여 수신하고 이 신호에 대한 분석을 하였다. 제안된 FFPI 센서가 EMAT으로 가진된 SH wave의 신호를 명료하게 수신할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.245-250
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• 2020

현재 국내에서 개발 중인 군용 무인 이동체들은 다양한 임무를 수행하기 위하여 탑재 장치들이 많아지고 있으며 이 탑재 장치 간 인터페이스 케이블도 증가되고 있다. 또한 협소한 무인 이동체 내부 공간 문제로 탑재 장치들은 소형화, 집적화가 요구되고 있다. 상기 두 가지 이유로 커넥터도 소형 커넥터를 선정해야 하며, 이는 핀 간 거리가 가까워져 이로 인해 노이즈에 취약하게 된다. 본 논문에서는 케이블 트위스트가 풀리는 커넥터 핀에서 노이즈 원 종류에 따라 생성되는 자기장이 주변 핀에 얼마만큼의 영향을 미치는지 분석하여 최적 핀 배치 설계의 가이드를 제시하였다. 첫째, 핀과 핀 사이에 누화 보다 자기장에 의한 영향이 크다. 둘째, +, - 노이즈원과 1칸 근접 시 +, - 사이 양옆의 자기장 분포가 강하다. 셋째, +,- 노이즈원과 2칸 근접 시 노이즈원과 원 신호 사이 핀을 공핀으로 놓은 경우보다 그라운드 핀으로 설정 시 자기장 분포가 개선된다. 넷째, 노이즈원이 Tx ±, Rx ± 와같이 차동모드 통신인 경우 Tx ±, Rx ± 배치에 따라 민감 신호 최적 배치 영역을 제시하였다.