• 제목/요약/키워드: 샌드위치형

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복합 입체형 정육면체 트러스 단위구조체의 강도 및 강성에 대한 해석 연구 (A Study on the Strength and Stiffness of Multi-Stage Cubic Truss Unit Structures)

  • 최정호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.139-145
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    • 2019
  • 이 논문은 복합 입체형 트러스 단위구조체에 대한 강도 및 강성을 연구하였다. 사용된 모델은카고메 모델과 정육면체 트러스 모델을 합한 core-filled 모델이다. 해석을 위해 사용한 재질 특성은 304 스테인레스 스틸로 탄성계수는 193GPa, 항복응력 215MPa이다. 이론식은 깁슨-애쉬비의 상대탄성 관계식을 바탕으로 이론식을 유도하였고, 상용도구인 Deform 3D를 사용하여 해석을 실시하였다. 결론적으로 이 단위모델에 대한 상대탄성력은 상대밀도의 1.25배와 상수 계수값과 상관관계를 형성하고, 탄성은 기공과 반비례한다. 그리고, 상대압축강도는 상대밀도와 1.25배의 상관관계를 이룬다. 이에 대한 증명은 실제 실험을 해야 하겠으며, 유도한 이론 관계식은 굽힘과 좌굴등의 기계적 거동을 추가로 고려해야 한다. 앞으로 입체공간의 구조에 따른 탄성 및 응력에 대해 지속적인 연구가 진행될 것이다.

새로운 형태의 강바닥판 리브에 대한 연구 (A Study on the New Type Rib of Steel Deck Plates)

  • 주석범;박종해
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.605-615
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 파형 복부판과 허니컴 샌드위치 패널에 사용된 강판 보강 방법을 강바닥판에 적용하고, 새로운 리브와 기존 개단면 및 폐단면 리브와의 비교를 통하여 경제적인 새로운 형태의 리브를 제안하는데 있다. 새로운 리브 형태로 사다리꼴 파형, ㄹ형, 벌집형, ㅁ형 리브를 고려하고, 개단면 및 폐단면 리브와 리브 강재량을 비교한 결과, 경제성 측면에서 벌집형과 ㅁ형 리브가 좋은 결과를 나타내었으며, ㅁ형 리브가 벌집형보다 좀 더 좋음을 알 수 있었다. 실제 강바닥판에 적용 가능한 ㅁ형 리브를 만들기 위하여, 민감도 분석과 매개변수 연구를 수행하였으며, 특정 응력 조건하에서 적정한 단면을 선택할 수 있는 시스템을 구축하였다. 실 교량의 폐단면 리브와 제안한 시스템의 ㅁ형 리브의 강재량을 비교한 결과, 새로운 형태의 리브가 더 경제적임을 알 수 있었다. 따라서, ㅁ형 리브를 갖는 보강판에 대하여 본 연구에서 제안한 시스템을 이용하면 보다 더 경제적인 강바닥판을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

고양종합터미널화재 시 스크린방화셔터의 작동실태 분석 (Analysis of the Working Conditions of Screen Fire Shutters in the Goyang Bus Terminal Fire)

  • 이의평
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제32권2호
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    • pp.82-91
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    • 2018
  • 고양종합터미널 건물 화재 조사 결과를 토대로 스크린방화셔터의 작동실태 및 문제점 등에 대해 분석하였다. 공사 중이던 지하 1층 공간의 스크린방화셔터는 전원을 차단하여서 작동할 수 없었다. 1층과 3층의 스크린방화셔터는 전원을 차단하지 않았음에도 4개가 작동하지 않았다. 그리고 스크린방화셔터와 관련된 문제점으로 면적별 방화구획을 변경하는 공사를 함에도 층별 방화구획용 스크린방화셔터 전원 차단, 아무런 규제 없이 일체형스크린방화셔터 설치, 피난장애와 관련이 없는 곳에도 2단 스크린방화셔터 설치, 가연성 샌드위치패널로 칸막이 후 층별 방화구획용 스크린방화셔터 기능 정지, 성능이 검증되지 않은 폭 10 m 이상의 스크린방화셔터 설치, 방화셔터 이설 또는 정비 시 안전관리 기준이 없음 등으로 분석하였다.

도시철도차량 차체의 경량화를 위한 소재 변경 및 구조체 최적화 연구 (Study on Weight Reduction of Urban Transit Carbody Based on Material Changes and Structural Optimization)

  • 조정길;구정서;정현승
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권9호
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    • pp.1099-1107
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    • 2013
  • 본 연구에서는 알루미늄 압출재로 구성된 한국형 표준전동차모델(K-EMU)의 차체를 대상으로 치수 최적설계와 구조체 소재 변경을 통한 경량화방안에 대해 연구하였다. 우선 K-EMU 차체의 하부구조, 측벽구조, 단부구조의 부재별 두께를 현재의 압출가능 두께를 적용하여 치수 최적화 기법으로 약 14.8% 경량화 하였다. 그리고 치수최적설계 된 K-EMU 차체에 유지보수성이 좋은 고장력강(SMA570)재질의 프레임타입 하부구조를 적용하여 초기 K-EMU 차체대비 약 3.8% 경량화 된 하이브리드 차체를 도출하였다. 마지막으로 샌드위치 복합재를 하부구조와 지붕구조에 적용하여 초기 K-EMU 차체대비 약 30% 경량화 된 초경량 하이브리드 차체를 도출하였다. 도출된 차체 모델들은 모두 전동차 구조체 하중시험법을 만족하였다.

비구속 삽입된 직물 섬유를 이용한 샌드위치 쉴드의 초고속 충격 해석 (Computational analysis of sandwich shield with free boundary inserted fabric at hypervelocity impact)

  • 문진범;박유림;손길상;김천곤
    • Composites Research
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    • 제24권3호
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    • pp.31-38
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    • 2011
  • 본 연구에서는 우주 파편들과의 초고속 충돌로부터 우주 구조물을 보호하기 위한 새로운 하이브리드 복합재료 쉴드가 제안되었다. 제안된 쉴드의 유한요소 모델을 구성하고, 에너지 흡수율을 예측하기 위해서 유한 요소 해석을 수행하였다. 최종모델의 해석에 앞서 각 구성 요소인 알루미늄 판, PMMA 판 그리고 중간층인 직물 섬유의 해석이 먼저 수행되었으며, 각 요소의 유한요소 모델의 타당성이 검증되었다. 해석에 사용된 재료 물성은 고 변형률 속도에서의 재료 물성들을 예측하여 사용하였으며, 해석 결과 개별 요소의 에너지 흡수율이 직물섬유를 제외하고는 잘 맞음을 확인하였다. 이후 하이브리드 복합재료 쉴드의 유한 요소 모델을 구성하였고, 직물섬유의 구속 조건을 고정과 비 구속의 두 가지로 나누어 해석을 수행하여 비교하였다. 이를 통해서 비구속 삽입된 섬유를 이용한 하이브리드 쉴드가 섬유 풀아웃 현상이 잘 구현되었고, 이로 인해 에너지 흡수율이 향상 될 수 있음을 최종 확인하였다.

형태변환형 투명 전극에 적용 가능한 그래핀-ITO 적층 필름 형성 및 특성 평가에 관한 연구

  • 김장아;;황태현;김태성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.199-199
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    • 2012
  • 최근 그래핀의 대면적 합성 및 롤투롤 전사 공정의 개발로 그래핀의 상용화가 가시화 되고 있다. 하지만, 그래핀의 독특한 특성인 선형적이고 밴드갭이 없는 에너지 띠 분포 때문에 반도체 소자로서의 직접적인 적용에는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 돌파구로써, 그래핀 복합체의 연구와 개발이 활발히 진행되고 있으며 본 연구에서는 그래핀 복합 적층 구조를 다룬다. 이는 디스플레이, 초고속 반도체 소자, 고성능 광전자소자 및 초고감도 센서 등 다양한 분야에 대한 그래핀의 실용화 가능성이 높아진 것을 의미한다. 특히, 높은 가시광 투과도와 낮은 면저항으로 기존 투명 전극에 대표적으로 사용되고 있는 ITO (Indium Tin Oxide)를 그래핀으로 대체하는 것에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 그래핀이 높은 전자이동도를 가지는 것에 비하여 비저항과 투과도 측면에 있어서는 ITO의 성능을 뛰어넘지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ITO가 가지는 취약점인 기판과의 약한 접착력, 높은 취성, 기판과의 열팽창률 차이 등의 공정상 문제점을 극복하고자 하였다. 그래핀 복합 적층 필름은 플라스틱 기판 (PET) 위에 열 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 이용하여 합성한 그래핀을 전사하고, ITO 용액을 도포한 다음 다시 그래핀을 씌워 제작하여 샌드위치 구조(sandwich structure)를 형성하였다. 완성된 필름은 광학적, 전기적 특성 분석을 수행하였다. 광학적 분석으로는 라만 분광을 이용한 그래핀 품질평가와 파장대에 따른 광 투과도, 그리고 반사도 측정을 하였으며, 전기적 특성은 면저항을 측정함으로써 분석한다. 결함이 적고, 대면적에 걸쳐 한 층을 이루어야 하는 고품질 그래핀의 요구사항에 따라 라만 분광의 G, 2D, D 띠를 분석하였다. G와 2D 띠의 비율을 통해 그래핀의 층 수를, D 띠의 강도를 통해 결함의 유무를 판단하였다. 또한, 가시광 영역에서 90% 이상의 광 투과도를 보여야 하는 투명 소자의 요구사항 달성 정도를 UV-VIS를 이용하여 확인하였다. 마지막으로, 제작한 필름의 면저항 또한 4-프로브 멀티미터를 이용하여 측정하고, 일반적인 터치스크린의 면저항인 $500{\Omega}/sq$를 만족하는지 평가하였다.

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소형 위그선의 탄소/에폭시 복합재 주익의 구조 설계 및 해석에 관한 연구 (Structural Design and Analysis for Carbon/Epoxy Composite Wing of A Small Scale WIG Vehicle)

  • 박현범;강국진;공창덕
    • Composites Research
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    • 제19권5호
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    • pp.12-19
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    • 2006
  • 본 논문에서 한국해양연구원에서 개발 중인 20인승급 소형 위그선의 주익 구조 설계 및 해석에 관한 연구를 수행하였다. 경량화를 위해 탄소/에폭시 복합재료를 적용하였으며, 구조 형태는 스킨 스파 폼 샌드위치 구조를 사용하였다. 개념 설계에는 복합재 설계 개념을 반영하였고, 상세 설계 및 경량화 구조 설계에는 상용 유한 요소 코드인 NASTRAN을 이용하여 구조 설계를 수행하였다. 여러 단계의 구조 설계 변경을 통해 최종 구조 설계 결과는 설계 요구 조건을 만족하는 결과임을 확인하였다. 또한 주익을 동체에 고정하기 위해 8개의 고강도 볼트를 이용한 삽입 볼트형 구조가 용이한 장탈과 20넌 이상의 피로 수명의 고려를 통해 채택되었다.

양계농가의 사육규모별, 지역별 계사 시설현황 분석 (Survey on Chicken Housing Types in Different Farm Scale and Region)

  • 최희철;감동환;나재천;방한태;유동조;서옥석;송준익;전병수;전중환;유용희;이상철;김정수;이동흥
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.189-198
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    • 2009
  • 본 연구는 2007년 5월 1일을 기점으로 전국의 30,000 수 이상의 닭 사육농가 1,965호를 대상으로 계사 시설실태를 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 계사의 평균 건축년도는 1996년 8월 이었으며 농가당 평균 계사면적은 $2,848.6m^2$로 건축대장 등재면적은 건축총면적의 52.1%이었다. 2. 계사 건축형태는 윈치커튼형 개방계사 47.7%, 간이계사 19.8%, 무창계사 19.0% 등으로 윈치커튼형 개방계사가 가장 많았으며 100,000 수 이상의 기업형 농가의 49.2%는 무창계사로 시설하였다. 3. 급수기는 사육규모가 클수록 니플형 급수기를 사용하는 추세였으며 50,000 수 미만은 니플급수기가 33.2% 이었으나 100,000수 이상은 69.5%가 니플급수기를 이용하였다. 4. 급이기는 디스크식이 54.5%로 가장 많았으며, 100,000 수 이상 농가는 디스크식 46.5, 호퍼식 22.5, 체인식 24.8%로 소규모 농가에 비해서 디스크식과 체인식을 선호하였다. 5. 50,000 수 미만 농가의 케이지는 A 타입 케이지가 74.2%로 많았으나 100,000 수 이상 농가는 직립식이 69.4%로 더 많았다. 6. 계분을 계사에서 계사밖으로 수거하는 형태는 벨트형 71.5%, 스크레이퍼 29.4% 이었으며 집란은 자동집란 49.5%, 자동집 선란 25.9%로 집란만 자동화 된 농장이 더 많았다. 그러나 100,000 수 이상의 기업형 농가 중 14.9%는 자동집 선란이후 포장까지 수행 하였다. 7. 지붕 재질은 보온덮개 28.0%. 판넬 19.0 %, 갈바륨 12.9% 등으로 아직도 보온덮개를 이용하는 계사가 많은 비중을 차지하였으나 100,000수 이상의 기업형 농가는 판넬의 비율이 32.3%로 가장 높았다. 8. 단열재는 보온덮개가 35.3%로 스티로폼 14.0%, 우레탄 13.1%, 샌드위치패널 9.6% 보다 많았다. 9. 환기 방식은 윈치커튼을 이용한 자연환기 40.5%, 자연환기와 기계식 혼합 39.8%, 기계식 무창 20.7% 이었으나 100,000수 이상의 기업형 농가는 기계식환기를 하는 무창계사가 51.9%로 가장 많은 비중을 차지했다.

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경북지역 베이커리 제품 구매자의 세대별 선택속성 (A Study on the Age-Specific Choice Attributes of Bakery Product Purchasers on Gyeongbuk)

  • 이숙은;한경필
    • 한국조리학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.313-324
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    • 2016
  • 이 연구의 목적은 경북지역에 거주하는 성별, 세대별 베이커리 제품 구매 선택 속성을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다 : 일반적 사항에서 남자 33.4%, 여자 66.6%로 남자보다 여자가 좀 더 높았다. 베이커리 구매 속성에서 세대별로는 20대는 미각관심형(44.7%)이고, 30~50대에서는 건강관심형(p<0.001)이었다. 베이커리 제품을 구매할 때 요인으로 맛 61.8%, 영양 17.6%, 가격 9.1%였다. 맛에 있어서 세대별로는 20대 73.9%, 30대 65.8%, 40대 55.8% 그리고 50대는 46.0%(p<0.001)였다. 베이커리 제품의 이용 형태는 프랜차이즈 베이커리 70.4%, 윈도우 베이커리 16.0%였으며, 세대별에 따른 프랜차이즈 베이커리 이용 형태는 20대 70.2%, 30대 78.1%, 40대 72.1%이고, 50대 56.0%였다(p<0.001). 베이커리 제품의 선호도에 있어서는 20대는 샌드위치류를 37.3%, 50대는 12.0% 선호하였다(p<0.001). 천연 발효빵은 20대 14.9%, 50대 37.0% 선호하였다(p<0.001).

서울 석촌동 고분군 출토 기와의 소성온도와 열변형 특성 해석 (Interpretation of Firing Temperature and Thermal Deformation of Roof Tiles from Ancient Tombs of Seokchon-dong in Seoul, Korea)

  • 진홍주;장성윤;이명성
    • 자원환경지질
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    • 제54권6호
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    • pp.671-687
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    • 2021
  • 이 연구에서는 서울 석촌동 고분군 연접적석총에서 출토된 기와의 물리적 및 광물학적 특성을 바탕으로 소성온도를 추정하고, 열변형 과정을 해석하였다. 석촌동 고분군에서는 다량의 기와가 출토되었는데, 일부 기와는 열에 의해 형태가 변하고 불균일한 소성상태를 나타냈다. 원형기와의 표면과 속심의 색조는 비교적 균일한 황갈색 계열로서 약 12% 이상의 높은 흡수율을 나타내며, 미정질 기질에 세립질 석영, 장석류, 운모, 각섬석 등을 포함한다. 또한 미세조직 관찰 결과, 느슨한 기질과 운모의 층상구조가 확인되어 900℃ 이하의 산화환경에서 제작되었을 것으로 추정된다. 반면 열에 변형된 기와는 주로 적갈색과 청회색의 불균일한 표면 색조를 보이며, 단면은 치밀한 적갈색 표면과 다공성의 자회색 내부기질이 함께 나타나는 샌드위치 구조를 나타낸다. 흡수율은 0.8~11%이며, 멀라이트, 헤르시나이트가 동정되어 소성온도가 1,000℃ 이상으로 추정된다. 일부 시료에서는 과소성에 의한 블로우팅 포어(bloating pore)가 관찰되었고, 1,200℃ 이상의 고온을 경험한 것으로 판단된다. 한편, 원형기와를 800~1,200℃ 사이에서 온도별로 재소성하여 물리적 및 광물학적 특성을 확인한 결과, 1,000℃ 부근에서 흡수율이 급격히 낮아지고 고온 광물이 생성되기 시작했다. 또한 점차 온도가 올라갈수록 기질이 부분 용융되고 재결정화되어 변형기와의 열변형 특성과 유사한 결과를 나타냈다. 따라서 석촌동 고분군 기와는 불균일한 소성상태와 1,000~1,200℃에 달하는 2차 고온을 경험하여 형태 변형, 광물 상전이 등의 열변형 특성이 발생하였고, 이는 백제시대 화장의례와 관계가 있는 것으로 생각된다.