• 한국광학회지
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• 제28권1호
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• pp.28-32
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• 2017

본 논문에서는 LSPR 센서에 적용하기 위한 제한된 높이 100 nm에서 $TiO_2$, $SiO_2$의 다중층을 이용한 LSPR 센서를 디자인을 제안했다. LSPR 센서의 구조는 유전체 층과 나노 구조가 있는 금속층으로 디자인 하였다. 금속층은 금 박막 40 nm와 높이 40 nm, 주기 600 nm, 선폭 300 nm인 나노와이어 구조체를 올려놓은 구조로 디자인하였다. 유전체 층의 높이를 100nm로 제한하고, $TiO_2$, $SiO_2$가 반복되는 구조로 하여 반복층의 개수를 1~4개로 변경하면서 비교 분석하였다. 파장 가변형 SPR을 디자인하기 위해 각도를 75도로 고정하고 파장을 변화시켜 FEM방식으로 계산하였다. 결과로 굴절율이 고정되어 있을 때 다중층의 개수가 증가할수록 공명 파장이 짧아지는 현상을 확인 하였고, 파장의 변화에 더 민감하게 변화하는 것을 측정하였다. 다만, 다중층의 개수가 3개층 이상이 되면 변화하지 않는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권10호
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• pp.962-969
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• 1999

Ag-Cu-Ti 삽입금속을 이용하여 제조된 AlN/Cu와 AlN/W 활성금속브레이징 접합체의 잔류응력을 유한요소법으로 탄성 및 탄소성 해석을 행하여 그 결과를 접합강도 측정 결과와 파단 거동 관찰 결과와 비교, 분석하였다. 최대 잔류 주응력의 크기는 AlN/W 접합체보다 모재간 열팽창계수 차이가 큰 AlN/Cu 접합체에서 더 크게 나타났으며, 접합계면에 인접한 AlN 세라믹스 자유표면에 인장 성분의 응력집중이 확인되었다. 모재와 삽입금속의 탄소성 변형을 모두 고려할 경우, AlN/Cu 접합체의 경우 연질의 삽입금속에 의해 최대 잔류 주응력이 감소하여 소성변형에 의한 응력완화 효과가 있음을 확인하였으나, 100$\mu\textrm{m}$ 이상으로 삽입금속 두께를 증가시키더라도 잔류 주응력의 크기는 더 이상 크게 감소하지 않았다. 측정된 최대 접합강도는 AlN/Cu와 AlN/W 접합체에서 각각 52 MPa와 108 MPa이었으며, 파단 형태는 AlN/Cu 접합체는 AlN 자유표면으로부터 AlN 내부로 큰 각도를 이루면 진행되는 돔형의 파단이, AlN/W 접합체에서는 접합계면의 삽입금속층을 따라 AlN 측에서 파단이 일어나는 형태를 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권10호
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• pp.970-977
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• 1999

활성금속브레이징법으로 계면접합된 AlN/Cu 접합체의 잔류응력 완화에 미치는 Mo 중간재의 영향을 조사하였다. 유한요소법에 의한 응력 해석과 접합체 강도 측정, 파단면의 관찰을 행하였으며, 이들 결과를 비교, 분석하였다. 응력 해석 결과로부터, Mo 중간재를 사용할 경우 최대 잔류 주응력이 형성되는 위치가 AlN/삽입금속 계면으로부터 삽임금속/Mo 계면을 통하여 Mo 내부로 이동됨을 확인하였다.접합체의 자유표면에 형성되는 인장성분의 응력집중 위치는 Mo 중간재 두께가 증가됨에 따라 Cu/Mo 계면과 Mo/AlN 계면의 두 곳으로 분리되었으며, AlN측 잔류응력의 크기는 크게 감소하였다. 중간재를 사용하지 않은 경우 최대 접합강도가 52 MPa로 낮은 강도를 보였으나, 두께 400$\mu\textrm{m}$ 이상의 Mo 중간재를 사용한 접합체의 경우, 200 MPa 이상, 최대 275 MPa의 접합강도를 얻을 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.147-154
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• 2014

사장교 케이블의 손상은 사장교 전체의 안전에 가장 큰 영향을 주는 요인이 되므로 케이블의 손상에 대한 유지관리를 필수적으로 해야한다. 이러한 유지관리의 대표적인 방법으로 케이블의 고유진동수변화을 추적하는 방법이 있다. 지금까지 케이블의 고유진동수는 진동법에 의해 횡방향 진동으로 추정하여 왔으며 시스템인식기법은 반복법에 의한 민감도방정식으로 축방향강성을 추정하나 새그의 영향으로 종방향운동에 대한 고유진동수의 분포에 대한 연구가 필요하다. 이 연구에서는 종방향운동에 의한 고유진동수를 이용하여 손상을 추정함으로써, 종방향운동의 신뢰성을 향상시키는 새로운 방법을 제안하였다. 이 방법의 적용결과를 근사해인 유한요소해석결과와 비교하여 유사한 결과를 얻음으로써 제안된 방법의 신뢰성을 검증하였다. 따라서, 케이블손상과 고유진동수와의 관계를 분석한 결과는 손상률이 증가할수록 고유진동수는 낮게 나타났다. 따라서 케이블의 실측 고유진동수를 알 때 케이블손상과 고유진동수와의 관계식을 통해 케이블의 손상정도를 추정할 수 있으므로 케이블의 효율적인 유지관리가 가능하게 된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제3권2호
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• pp.48-52
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• 2000

저주파수 전자탐사 관로 탐지기 개발 및 현장 운용시의 지침을 마련하기 위해 3차원 유한요소법을 이용해서 수평 자기 쌍극자 송신원에 의한 도전성 지하 매설 관로의 전자기 반응을 계산하고 그 특성을 분석하였다. 단일 관로의 전자기 반응은 수평 자기장 및 수직 자기장의 수평 차분치 모두 관로 직상부에서 최대값을 나타낸다. 반응 곡선에서 최대값의 1/2이 되는 위치의 폭은 수평 자기장의 경우 수직 자기장의 수평 차분치보다 2배 정도 넓으며, 이는 수직 자기장의 수평 차분치가 관로 위치 분해능이 높은 것을 의미한다. 그리고 관로의 심도 계산식이 관로의 직상부에서만 정의되기 때문에 분해능이 높은 수직 자기장의 수평 차분치를 측정하는 것이 관로 심도 결정시 유리할 것이다. 서로 2 m 떨어진 이중 관로의 전자기 반응은 수직 자기장의 수평 차분의 경우 송신기 하부 및 인접 관로의 상부 모두에서 반응 곡선의 피크가 보인다. 이에 반해 수평 자기장의 경우는 인접 관로에 의한 자기장은 송신기 하부 관로에 의한 자기장에 의해 상쇄되어 송신기 하부 관로에 의한 피크만 나온다. 이로 미루어 볼 때 지하에 다수의 관로가 인접하여 매설되어 있는 상황에서는 수직 자기장의 수평 차분을 측정함으로써 다수 관로의 탐지도 가능할 것으로 보인다. 그리고 반응 곡선의 폭을 비교할 때, 단일 관로에서와 마찬가지로 분해능은 수직 자기장의 수평 차분치를 측정하는 것이 수평 자기장을 측정하는 것에 비해 뛰어난 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제31권3호
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• pp.248-254
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• 2005

The purpose of this study was to investigate the distribution of stress within the regenerated bone surrounding the implant using three dimensional finite element stress analysis method. Using ANSYS software revision 6.0 (IronCAD LLC, USA), a program was written to generate a model simulating a cylindrical block section of the mandible 20 mm in height and 10 mm in diameter. The $5.0{\times}11.5-mm$ screw implant (3i, USA) was used for this study, and was assumed to be 100% osseointegrated. And it was restored with gold crown with resin filling at the central fossa area. The implant was surrounded by the regenerated type IV bone, with 4 mm in width and 7 mm apical to the platform of implant in length. And the regenerated bone was surrounded by type I, type II, and type III bone, respectively. The present study used a fine grid model incorporating elements between 250,820 and 352,494 and nodal points between 47,978 and 67,471. A load of 200N was applied at the 3 points on occlusal surfaces of the restoration, the central fossa, outside point of the central fossa with resin filling into screw hole, and the functional cusp, at a 0 degree angle to the vertical axis of the implant, respectively. The results were as follows: 1. The stress distribution in the regenerated bone-implant interface was highly dependent on both the density of the native bone surrounding the regenerated bone and the loading point. 2. A load of 200N at the buccal cusp produced 5-fold increase in the stress concentration at the neck of the implant and apex of regenerated bone irrespective of surrounding bone density compared to a load of 200N at the central fossa. 3. It was found that stress was more homogeneously distributed along the side of implant when the implant was surrounded by both regenerated bone and native type III bone. In summary, these data indicate that concentration of stress on the implant-regenerated bone interface depends on both the native bone quality surrounding the regenerated bone adjacent to implant and the load direction applied on the prosthesis.

• 대한치과보철학회지
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• 제29권1호
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• pp.233-248
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• 1991

The purpose of this study was to qunatatively analyze the stress patterns induced in the abutment, superstructure, supporting bone and to determine the deflection of abutment and superstructure by appling occlusal force to natural teeth supported fixed prostheses and implant-supported fixed prostheses. The analysis has been conducted by using the two dimensional finite element method. The implant and natural tooth-supported bridge has a first molar pontic supported by mandibular second bicuspid and implant posterior retainer, which were rigidly(Model A) or flexible(Model B). The natural teeth-supported bridge has a first molar pontic supported by mandibular second bicuspid and second molar, which were rigidly splinted together(Model C). 63.5kg(Load P1) of localized load on central fossa of first molar pontic and 24kg(Load P2) of distributed load on each occlusal surface were applied respectively. 1. The coronal portion of premolar pontic and posterior abutment in fixed partial denture deflected inferiorly in order of Model B, Model C and Model A under Load P1 and Load P2. 2. Mesial displacement of the coronal portion of premolar showed in Model A, Model B and Model C under Load P1, but mesial displacement of that in Model B and distal displacement of that in Model A and Model C showed under Load P2. 3. Mesial displacement of the coronal portion of the pontic and distal displacement of the coronal portion of posterior abutment showed in Model A, Model B and Model C under Load P1 and Load P2. Displacement in the case of Model B was greater than that of Model A and Model C. 4. In the case Model A under Load P1 and Load P2, high stress apically was concentrated in the mesiocervical portion of the posterior abutment than in the disto-cervical portion of the premolar. 5. In the case of Model B under Load P1 and Load P2 high stress was concentrated in the case of the premolar than in that of posterior abutment and high stress especially was concentrated in the connected portion of pontic and posterior abutment. 6. In the case of Model C under Load P1 and Load P2, high stress was concentrated in the distal area of the cornal portion of premolar and the mesial area of the coronal portion of posterior abutment, and stress pattern was anteroposterially symmetric around the pontic. 7. Load P1 and Load P2 compared, stress magnitude was different but stress pattern was similar in Model A, Model B and Model C. 8. Under Load P1 and P2, stress magnitude in the mesial distal portion and the portion of root apex of the posterior abutment was in order of Model B, Model A and Model C.

• 한국과학교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.229-248
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• 2013

동료교수법은 개념변화에 효과적인 연수방법이다. 동료교수법의 성공을 위한 가장 중요한 요소는 개념검사문항이다. 개념검사문항은 단순히 인지갈등 상황만을 주는 것이 아니라 올바른 개념변화를 이끌어낼 수 있어야 한다. 이에 따라 이 연구에서는 빛의 직진에 대한 교사들의 오개념을 올바른 과학적 개념으로 변화시키기 위하여, 단계적으로 교사들의 개념을 변화해 나가도록 돕는 단계형 개념검사문항을 개발하여 연수에 적용하였다. 개발된 개념검사문항을 5회에 걸친 연수에 투입하여 토론 전후 정답률과 연수 중 토론, 인터뷰 결과를 분석하여 그 결과를 바탕으로 문제 수정이 이루어졌다. 수정의 방향은 단계를 따라 문제를 해결하는 과정을 통해 '유한크기 광원은 점광원의 집합'이라는 목표개념에 도달할 수 있도록 하는데 중점을 두었다. 최종 개념검사문항을 적용한 결과, 교사들은 각 문제에서 높은 Hake gain을 보였고 인지적 단계에 따라 목표개념에 도달하는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구를 통해 동료교수법에서 개념검사문항을 개발할 때, 각 개별 문제가 학습자에게 도전의식을 주는 유의미한 인지갈등 문제일 뿐만 아니라, 각각의 문제가 유기적인 관계를 가지고 단계적으로 사고할 수 있도록 배치되어야 한다는 것을 알 수 있다. 이 연구에서 개발된 개념검사문항은 초등교원연수와 중등교원연수, 또는 예비교사교육에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.369-376
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• 2003

본 논문에서는 가압경수로(PWR) 고준위폐기물을 깊은 지하 500m에 처분 시 사용되는 처분용기 및 이를 보호하기 위하여 50㎝ 두께로 처분용기 주위를 감싸고 있는 벤토나이트 버퍼의 복합구조물에 지진 등의 지각 변동에 의하여 갑작스럽게 10㎝의 수평한 암반 전단력이 대칭적으로 가해졌을 때, 처분용기의 안전성(붕괴)을 예측하기 위하여 「처분용기+벤토나이트 버퍼」 복합 구조물에 대한 비선형 구조해석을 수행하였다. 복합구조물을 구성하고 있는 물질들은 탄소성체로 가정하였으며, 대변형 발생 시 항복을 예측하는 항복조건식으로는 처분용기를 구성하고 있는 금속물질(구리, 주철)에 대하여 von-Mises 항복조건식을, 벤토나이트 버퍼물질에 대하여는 Drocker-Prager 항복조건식을 적용하였다. 해석 결과들을 분석하면 비록 10㎝의 수평한 대칭 암반 전단력에 대하여 벤토나이트 버퍼에는 항복점을 훨씬 상회하는 대변형이 발생하였지만, 내부의 처분용기를 구성하고있는 주철 및 구리에는 여전히 매우 작은 탄성변형 및 항복응력보다 작은 응력이 발생하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 갑작스런 10㎝의 수평한 암반 전단력에 대하여 50㎝ 두께의 벤토나이트 버퍼는 안전하게 내부의 처분용기를 보호하고 있음을 알 수가 있다. 해석결과는 또한 벤토나이트 버퍼의 전단변형에 의하여 처분용기에 휨변형이 발생함을 보여주고 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.537-546
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• 2013

최근 교통량의 증가와 차량의 대형화로 인해 기존 터널에서 상습적인 정체가 발생되는 경우가 증가하고 있다. 이러한 문제해결의 일환으로 기존 터널을 확폭하는 경우는 신설 터널을 건설하는 경우와 비교하여 용지매입 비용의 절감과 자연환경의 훼손을 최소화 시킬 수 있다는 장점이 있다. 실제로 일본과 유럽 등 해외에서는 기존 터널을 확폭 시공하는 사례가 많이 보고되고 있다. 이러한 흐름에서 국내에서도 향후 기존터널의 확폭 시공에 대한 수요는 꾸준히 증가할 것으로 예상되나, 현재까지는 기존 터널의 확폭에 관한 실적과 경험이 많지 않아 이에 관한 기반 연구가 필요한 상황이라고 볼 수 있다. 본 연구에서는 유한요소해석과 기존의 이론, 경험식 등을 이용하여 기존 병설터널을 확폭하는 경우 확폭방식과 그에 따른 필라폭 변화가 터널의 거동과 필라 안정성에 미치는 영향을 평가하였다. 조사 결과, 필라폭은 동일하나 편측과 양측으로 확대하는 경우의 차이에 따라 편측 확대 터널의 천단침하는 양측 확대 터널에 비해 약 5~20%의 큰 값을 보이는 한편, 최소 필라폭을 갖게되는 편측 확대 터널에서 숏크리트 응력이 최대를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 강도/응력비의 경우 조사된 네 종류의 확폭 패턴에 대하여 모두 1.0 이상을 나타내었고 Matsuda의 방법이 Peck의 방법에 비해 약 50% 정도 강도/응력비를 크게 산정하게 됨을 확인하였다.