• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.103-111
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• 2002

열하중과 원심력을 고려한 발전용 터빈 블레이드의 정상 상태 크리프 해석을 수행하였다. 3차원 터빈 블레이드 유한 요소 모델에 대하여 크리프 변형률과 응력을 계산하고 수치적 방법에 의해 크리프 수명을 예측하였다. 약 200시간 정도의 크리프 해석 결과 GTD111 터빈 블레이드는 아직 파손 응력에 도달하지 않았으며, 크리프 응력은 시간이 경과함에 따라 점차 이완되고 있다. 터빈 블레이드의 최대 크리프 변형률은 익형의 압력면 끝단에서 발생하며 수치적 방법에 의해 약 50,000 시간 이후에 파손 변형률에 도달할 것이다. 따라서 현재 터빈의 기동 중 블레이드는 크리프에 의한 손상을 입지 않는다.

• 응용통계연구
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• 제30권5호
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• pp.701-717
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• 2017

급속한 고령화로 인하여 미래의 인구와 인구구조에 관해 사회와 정부의 관심이 증가하고 있으며 우리나라의 사망률은 감소하고 있으나 감소폭은 변동적이다. 본 연구에서는 이를 고려할 수 있는 모형을 살펴보고자 LC 모형, LM 모형, BMS 모형 그리고 비모수평활 기법이 적용된 FDM과 Coherent FDM을 비교 분석하여 연령별 사망률과 기대수명 예측의 정확성 측면에서 남녀 사망률 개선 추이를 예측하는데 적합한 모형을 살펴보았다. 또한 우리나라 사망률 예측에 비모수 기법의 활용 가능성을 검토하였다. 분석 결과 최근 자료의 추세를 잘 반영하는 비모수기법을 활용한 인구통계모델인 FDM과 Coherent FDM의 예측력이 우수함을 알 수 있었다. 결과적으로 FDM과 Coherent FDM은 적합이 뛰어나고, 미래에 변화가 크지 않다면 예측력 또한 우수하다 볼 수 있을 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.553-581
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• 2022

TBM (Tunnel Boring Machine)이 터널 산업에 도입된 이후로 안전성과 친환경의 이점으로 TBM의 사용이 전 세계적으로 증가하였다. 암반 및 토사 지반을 굴착하는 TBM 터널에서의 주요 비용 중 하나는 손상되거나 마모된 커터의 교체로 볼 수 있다. 커터의 교체는 시간과 비용에 큰 영향을 끼치는 작업이며 TBM 가동률과 굴진율을 크게 감소시킬 수 있다. 따라서 커터의 수명을 정확하게 평가하는 것은 공기와 비용의 측면에서 매우 중요하다. 그러나 복합 지반을 포함하여 토사 구간, 암반구간에서 커터 마모에 대한 예측은 매우 복잡하고 명확하지 않다. 이에 따라 커터 마모에 대한 다양한 예측 모델이 개발 및 도입되었지만 이러한 불확실성으로 인해 가변적인 결과를 나타낸다. 본 연구에서는 커터 마모 예측 모델을 제시하기 보다는 커터 교체의 설계 및 시공 사례 연구를 소개하고 분석했다. 커터는 지반 조건, TBM 장비 및 운전의 영향을 많이 받으므로 불확실성과 한계를 감안하면 신뢰성 있는 예측 모델을 제안하는 것은 매우 어렵기 때문에 오히려 실제 사례를 분석하고 이에 대한 자료 공유가 더 실용적이다. 커터 교체에 대한 예측과 결과 간의 차이를 확인하고 심도 있게 분석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권2호
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• pp.19-26
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• 2003

광통신용 광학부품의 신뢰성 특성은 솔더 조인트의 열 사이클에 따른 소성(Plastic)과 크립(Creep) 변형에 가장 큰 영향을 받는다. 열 사이클에 따른 소성과 크립 변형 증가로 인해 정렬 틀어짐이 발생하며 이는 광손실 변화의 주요인이 된다. 또한, 소성과 크립 변형량이 증가 또는 계속 누적이 될 경우 솔더의 피로수명 한계로 인해 제품 불량 발생의 원인이 된다. 이러한 열적 사이클에 따른 광부품의 신뢰성을 확보하기 위해 본 논문에서는 유한요소해석법(FEM)을 적용하였다. 소성과 크립 변형의 변화량을 유한요소해석으로 계산하고 이를 크립 피로 파괴(Creep-Fatigue) 수명 예측 모델에 적용하여 그 수명을 예측하였다. 솔더와 모재와의 계면 또는 솔더 내부에서 생성되는 온도에 따른 소성과 크립 변형을 파악하기 위해 텔코디아(Telcordia)의 광부품 신뢰성 온도 사이클(-40 to 75)을 적용하였다. 승온과 냉각 속도의 변화에 따른 영향을 검토하기 위해 1/min, 10/min 및 50/min으로 변화를 주고 유지 시간을 1시간으로 고정할 경우의 결과를 비교 분석하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제33권3호
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• pp.197-201
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• 2007

유용성감초추출물(oil soluble licorice extract)은 미백에 효능이 있는 원료로서, 미백 효과가 최적으로 유지되는 유통기한을 알아야 할 필요가 있다. 실온 상태에서의 화장품 유통기한을 측정하는 것이 제품의 개발 기간에 비해 상대적으로 길기 때문에 가혹 조건하에서의 성분 변화 실험을 통해 실제 유통기한을 예측하고자 하였다. 이를 위해 유용성감초추출물의 수명과 가속온도 스트레스와의 관계를 아레니우스식에 의해 분석하였다. 가속 온도 스트레스 설정 시 화장품 제형이 변하지 않는 온도 범위내인 50, 55 및 $60^{\circ}C$로 설정하였고, 이 구간 내에서 일정 스트레스 부과 방식을 설정하여 실험을 수행하였다. 본 연구에서 화장품 중 유용성감초추출물의 수명은 초기함량의 10%가 감소되는 시간으로 정의하였으며, 각 온도에서의 유용성감초추출물의 수명은 $50^{\circ}C$에서 580 h, $55^{\circ}C$에서 319 h, $60^{\circ}C$에서 166 h로 측정되었다. 실험 결과값을 아레니우스 모델에 적용하여 유용성감초 추출물의 수명과 온도 사이의 수명 관계식[log(수명)=-35.0243+1.15322$\times$(11604.83/온도)]을 도출하였고, 이 식에 의해 $25^{\circ}C$에서 유용성감초추출물의 수명은 26 개월로 예측할 수 있었다. 예측 결과는 유용성감초추출물을 실온에서 측정한 결과로 검증하였으며 95% 신뢰수준에서 수명 예측값과 실제값은 유의하지 않았다. 이 연구 방법은 주름 및 미백개선용 기능성 화장품들의 유통기한을 빠르고 정확하게 예측하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1605-1614
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• 1992

본 연구에서는 고장력 7075-T73 알루미늄합금에 대하여 변동하중의 기보파형 인 단일과대하중과 고-저(high-low) 블럭하중하의 지연거동에 미치는 과대하중비 %O.L., 기준응력확대계수범위 .DELTA. $K_{b}$ 및 무차원 균열깊이 a/W의 영향을 규명하였 으며, 또한 Wheeler모델의 수정에 의한 예측피로수명을 실험치와 함께 검토하였다.다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.81-93
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• 2020

본 연구를 통해 다양한 분야에서 재료의 역학적 거동을 해석하고 예측하는 방법인 유한요소법(Finite Element Method, FEM)을 활용하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 피로 특성을 분석하였다. 이를 구현하기 위해 평균장 균질화(mean-field homogenization) 이론을 활용하여 고분자, 고무, 금속 등과 같은 다양한 복합재료를 위한 선형, 비선형 다중스케일 재료 모델링 프로그램인 Digimat을 이용하였다. 이를 통해 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 미세 구조와 재료 모델을 정의하여 더욱 현실적으로 고분자 복합재료의 피로 거동을 예측하고자 한다. 참고문헌을 통해 시험 온도, 섬유배향, 응력비, 시편의 두께 등 다양한 변수들을 사용하여 30wt%의 단 섬유 질량 비율을 갖는 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)의 고분자 복합재료의 피로 특성을 조사하였다. 섬유배향 정보를 계산하기 위한 사출해석은 Moldflow 소프트웨어을 활용하였으며, 이를 유한요소 피로시편 모델에 매핑하였다. 대표적인 유한요소 상용 소프트웨어인 LS-DYNA는 섬유배향에 따른 고분자 복합재료의 응력 진폭을 계산하기 위해 Digimat과의 연성해석에 활용하였다. 그리고 수치해석을 활용한 피로수명 해석을 위해 다양한 재료 모델들로 구성된 FEMFAT 소프트웨어를 사용하였다. 선형 재료 모델의 연성해석 결과는 높은 응력 진폭에 의한 재료의 국부적 비선형이 발생하는 LCF 영역의 피로 특성을 연구하기 위해 Neuber 법칙을 사용하여 재료의 피로 거동을 분석하였으며, 비선형 재료 모델의 연성해석 결과 역시 FEMFAT을 활용한 피로수명 해석에 사용되었다. 연성해석과 피로해석의 결과는 섬유배향에 따라 유한요소 시편의 두께 방향으로 분석하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 형태학적, 역학적 구조에 대해서 평가하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.161-166
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• 2016

본 연구에서는 타이로드 엔드의 형상에 따른 변형량과 응력, 피로 수명을 연구하였으며, 총 세 가지 형상을 가진 타이로드 엔드들을 CATIA 프로그램으로 3차원으로 모델링 한 뒤, ANSYS 유한요소해석 프로그램으로 시뮬레이션 해석을 수행하였다. 타이로드 엔드 모델의 형상별로는 모델 A, B 및 C가 있다. 본 연구 결과로서는 모델 A형의 최대 변형량, 최대 등가 응력 및 최대 피로수명들은 각각 0.0614mm, 160.27MPa 및 336,930cycle로 나타났으며, 모델 B형의 최대 변형량, 최대 등가 응력 및 최대 피로수명들은 각각 0.0648mm, 90.889MPa 및 1,171,000cycle로 나타났다. 또한 모델 C형의 최대 변형량, 최대 등가 응력 및 최대 피로수명들은 각각 0.0402mm, 84.794MPa 및 20,000,000cycle로 나타났다. 이러한 결과 값들을 통하여 형상에 따른 타이로드 엔드 모델들의 내구성을 예측할 수 있었고, 보다 진보된 타이로드 엔드의 설계 및 개발을 위한 데이터를 확보할 수 있었다. 또한 디자인 면에서 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각물로 나타낼 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.239-245
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• 2018

최근 무기체계의 개발에서 핵심부품 구성품의 신뢰성 시험이 국방전력발전 업무훈령 규정에 반영되고 각 종 부품의 복잡도의 증가로 인하여서 신뢰성의 중요도가 강조되고 있고 그에 따라서 신뢰성 시험의 중요성 또한 강조되고 있다. 또한 핵심 구성품의 수명시험 비용과 기간을 단축하기 위해서는 가속수명시험 기법의 적절한 적용이 요구되어 있다. 그러므로 본 논문에서는 헬기에 장착되는 블래더형 축압기를 대상으로 한 신뢰성시험 설계 방법을 연구하고 신뢰성 시험 설계에 필요한 프로세스를 제시 하였다. 축압기의 신뢰성 시험을 설계하기 위해 고장률예측, 고장모드 영향 분석, 고장나무분석 등의 기법을 이용하여 주요 고장모드와 고장 메커니즘을 조사하고 2-Stage QFD를 통하여서 각 고장모드의 우선순위 및 중요도를 체크함과 동시에 주요 스트레스 인자를 분석하여 적절한 가속 모델을 선택했다. 그리고 필요 시료 수와 신뢰도 수준 및 각각의 스트레스 조건에 따라서 무고장 시험 설계법을 참고하여 정상상태의 신뢰성시험을 설계하였고 또한 선택한 가속 모델을 사용하여 계산한 가속계수에 따라 가속 수명시험시간을 계산하였다.

• 에너지공학
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• 제6권2호
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• pp.152-161
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• 1997

석탄을 건류하여 코크스를 제조 시, 사용되는 석탄의 특성에 따른 적정 노온 관리를 통해서 에너지비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 코크스로의 수명을 연장시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 원료탄의 배합과 성상에 따른 코크스로 내의 열전달 및 온도 분포를 예측하기 위해서 Merrick의 모델을 배경으로 수학적 모델과 프로그램을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 전산 모델을 광양 제철소의 코크스로에 적용하여 신뢰성을 확인함으로써 실제 공정의 조업 기준 설정과 기존 시설에 대한 개선 가능성을 판단할 수 있을 것으로 기대된다.