• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.156-157
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• 2023

중앙해양안전심판원의 연간 통계에 따르면 어선의 충돌사고가 전체 충돌사고 중 과반 이상을 점유한다. 충돌사고에서 어선은 타선종보다 규모가 작고 빠른 속력으로 통항함에 따라 중대 사고의 비율도 높다. 이에 따라 충돌요인을 기반으로 한 사고 심각도간의 관계 규명이 필요하다. 본 논문에서는 도로 교통공학에서 다루고 있는 유효충돌속도의 개념을 활용하여, 어선 충돌 시 유효충돌속도를 산출하는 방법을 제시하였다. 그리고 유효충돌속도가 증가할수록 사고 선체 손상 심각도가 증가하는지를 확인하기 위해, 순서형 로지스틱 회귀분석 방법으로 중앙해양안전심판원 해양사고 재결서 5년간(2016~2020년)의 데이터 286건을 분석하였다. 분석결과, 충돌 당시 산출된 유효충돌속도가 클수록 중손과 전손사고의 확률은 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 추후 유효충돌속도를 기반으로 한 어선의 적정항행 속력이나 제한 속력의 제한 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권4호
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• pp.202-211
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• 2023

국내 해양사고에서 어선의 충돌사고는 타 선종보다 빈번하고 사고 심각도는 높은 편에 속한다. 과거 큰 피해를 불러온 국내 어선충돌사고의 시사점은 어선이 충돌 직전까지 높은 항행 속력을 유지하고 있었다는 것과 어선이 규모 차이가 큰 선박과 충돌하였다는 점에 있다. 본 논문에서는 어선의 충돌사고 결과로 나타나는 선박피해 심각도를 선박의 속력과 분석하여 상관관계를 확인하는 연구를 하였다. 이를위해 도로교통분야에서 활용되고 있는 유효충돌속도(Effective Impact Speed)라는 개념을 두 선박의 충돌상황에 적용하였고 2016년부터 2022년까지 해양사고 재결서 중 어선과 어선, 어선과 비어선 충돌사고 데이터를 수집하여 총 617척 선박의 유효충돌속도를 산출하였다. 분석된 데이터를 바탕으로 유효충돌속도를 독립변수, 선박피해 심각도를 종속변수로 하는 이항 및 다항 로지스틱 회귀분석을 수행하여 두 변수의 상관성을 살펴보았다. 분석결과 유효충돌속도와 선박피해 심각도가 서로 통계적으로 유의하다는 것과 선박피해심각도는 유효충돌속도와 함께 선박의 질량에도 큰 영향을 받는다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.239-247
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• 2015

최근에 자동차 사고발생 빈도수가 높은 정면충돌사고와 추돌사고에 대해 사회적 관심도 높아지면서 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 자동차 충돌사고에서 재구성을 위한 유효충돌속도와 인체상해발생정도의 관계를 과학적으로 분석하여 관련 모형식을 제시하였으며, 인체상해가 가능한 자동차 실차실험의 한계가 명확하므로 이를 대신하여 각종 충돌실험자료와 인체실험자료 등을 심층 분석하고자 하였다. 그 결과로 정면 및 추돌사고의 경우에는 유효 충돌속도가 7 km/h 이하에서는 상해가 발생하지 않는 임계치를 나타냈으며, 충돌속도와 소성변형량 정도를 통해 상해정도가 유효충돌속도에 선형적으로 비례하는 모형식을 제시하였다. 따라서 본 연구를 통하여 새롭게 제시된 유효충돌속도와 상해발생정도의 추정모형은 사고재구성에서 최소한의 공학적 판단기준으로 활용 가능하여 법적 분쟁시 유익한 정보를 제공할 것으로 사료된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.55.2-55.2
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• 2010

기존의 thermal spray coating은 분사시 가스와 입자가 높은 열을 동반하여 상대적으로 차가운 기판과의 충돌되는 과정에서 기판과 입자 사이에 열응력이 발생하게 되고, 이것은 코팅 특성을 저하시킨다. 또한 고온의 가연성 가스등의 사용으로 작업 시 안전문제 등의 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 분사 시 운동에너지를 주로 이용하는 cold spray coating 공정이 개발되었다. 이 공정은 코팅 입자를 임계속도 이상으로 가속시켜 입자와 기판이 충돌시 소성 변형을 통해 적층되는 코팅기술이다. Cold spray coating공정은 상온 코팅이 가능하기 때문에 주입입자의 물성이 비교적 그대로 유지되고, 고온의 열로 인한 기판의 변질을 막을 수 있다. Cold Spray coating에서 주로 원형 노즐을 사용하나 본 연구에서는 분사 효율 향상을 위한 광폭노즐을 사용하여 코팅 시간 단축을 기대하고 있다. 임계속도 이상의 입자 확보를 위하여 노즐의 expansion ratio와 노즐 shape의 변화를 주어 그에 따른 노즐내의 유동장을 수치해석을 통해 계산하였다. 분사되는 출구면과 기판 사이의 입자 속도 분포를 해석하였고, 이를 통해 임계속도 이상의 속도를 갖는 유효 입자들의 분포 및 유효 분사 면적을 예측하였다. 또한, 기존의 원형 노즐과 광폭 노즐과의 유동장 비교 및 각 노즐 분사면을 분석하여 cold spray coating공정에서의 효율적인 노즐 형상을 디자인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.402-408
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• 2021

기계 설계를 기반으로 제작한 자동차에 의한 사고 발생 시 차량 공학적인 분석은 심도 있게 조사하지 않고 조사자의 주관적인 경험 지식을 토대로 분석하는 경우가 있다. 본 연구는 실제 발생한 중앙선 침범 사고 자료를 토대로 캐드(CAD) 프로그램을 이용하여 현장 상황을 도면화하고, 도면화 한 자료를 시뮬레이션 프로그램(PC-Crash)에 적용하여 250번의 충돌 상황을 반복적으로 수행하여 최종 정지 위치 및 최종 정지 자세와 부합하는 충돌 속도, 진행 자세, 조향 작동 여부 및 제동 여부 등의 상관 관계를 분석했다. 충돌 속도가 낮을수록 이탈각의 영향을 크게 받지 않고 속도가 높은 차량의 속도에 영향을 크게 받고 충돌 이후에는 유효 충돌 속도와 같이 속도가 낮은 차량은 높아지고, 속도가 높은 차량은 낮아진다. 본 연구의 시뮬레이션 결과는 마이티가 중앙선을 넘은 자세로 오르막 좌커브 구간을 진행하다가 마주오던 포터를 인지하고 자기 진행 차로로 복귀하는 과정과 포터의 전면 좌측면이 충돌하여 포터가 우대각선 방향으로 밀려나 전면이 약 11시 방향을 향해 최종 정지하는 것을 규명하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.724-729
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• 2016

This case study carried out a rear-end collision accident analysis and physical simulation of an SUV and passenger car. The speed of the SUV by physical analysis is 71 ~ 87 km/h, while the speed of the passenger car is 6 ~ 22 km/h. Simulation results showed the optimal speed conditions for the SUV was 71 km/h, and 7 km/h for the passenger car. Simulations can be verified for the collision analysis. The findings of this study are expected to increase the reliability of accident reconstructions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.567-578
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• 2015

Leidenfrost 온도 이상으로 가열된 벽면과 충돌하는 액적의 속도가 열전달 특성에 미치는 영향에 관한 실험 연구를 수행하였다. 동기화된 초고속 가시화 카메라와 적외선 카메라를 이용하여 벽면과 충돌하는 액적의 충돌 특성과 충돌면의 온도 분포를 측정하였다. 획득한 표면온도 분포를 충돌면의 경계 조건으로 이용하여 가열 벽면의 3차원 비정상 열전도 수치해석을 통해 표면 열유속 분포를 얻었다. 수직방향 충돌속도가 증가할수록 최대 액막 직경이 증가하고 가열 벽면과 액막 사이에 존재하는 증기막의 두께가 감소하여 열전달 효율이 증가하였다. 액적은 웨버수가 30보다 작은 경우 되튐현상이 발생하였으며, 큰 경우 작은 액적들로 분쇄되어졌다. 충돌속도에 의한 열전달량의 증가 경향이 되튐영역에서 분쇄영역에서 가면서 약화되었으며, 이는 분쇄현상에 의해 유효 열전달 면적의 확대 효과가 저감되었기 때문으로 해석된다.

• Composites Research
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• 제21권1호
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• pp.22-29
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• 2008

본 논문은 유리섬유 에폭시 면재에 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 저상버스 차체에 대한 정면충돌과 전복에 대한 특성에 대해 연구하였다. 이때 충돌과 전복 해석은 외연유한요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 차체 구조물에 적용되는 적층 복합재 면재에 대해 기계적 특성시험을 통하여 물성을 획득하였고, 직교이방성 특성을 갖는 하니컴 심재의 물성은 유효등가손상 모델을 적용하였다. 저상버스의 충돌 해석은 60km/h의 속도로 정면충돌 사고를 모사하여 해석을 수행하였고, 전복해석은 유럽 안전법규 ECE-R66의 시험 방법을 고려하여 해석하였다. 저상버스의 정면충돌과 전복에 대해 운전자와 승객의 생존 공간 안전성에 관한 결과를 보여준다. 또한, 수정된 Chang-Chang 파손기준식은 충돌과 전복해석에 대한 복합재 구조물의 파손 모드 예측에 추천된다.

• Composites Research
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• 제21권5호
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• pp.15-22
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• 2008

본 논문은 샌드위치 복합재가 적용된 자동무인경전철 차체 구조물의 구조 안전성 및 충돌 안전성 결과에 대해 서술하고 있다. 차체 구조물에 적용된 샌드위치 복합재는 알루미늄 하니컴 심재와 WR580/NF4000 유리섬유/에폭시 적층 복합재 면재로 이루어져 있다. 차체 구조물에 적용되는 적층 복합재 면재에 대해 기계적 시험을 통하여 물성을 획득하였고, 직교 이방성 특성을 갖는 하니컴 심재의 물성은 유효등가손상모델을 적용하였다. ANSYS v11.0을 이용한 유한요소 해석은 JIS E 1105 기준과 ASCE 21-98 기준에 따라서 자동무인경전철 차체의 구조 안전성을 평가하였다. 충돌해석은 외연유한요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 충돌 조건은 강체벽에 10km/h의 속도로 정면충돌 사고를 모사하였다. 또한, 수성된 Chang-Chang 파손기준시은 충돌 후 복합재 구조물의 파손 모드를 평가하는데 추천된다.

• 공업화학
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• 제5권2호
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• pp.199-208
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• 1994

본 연구에서는 초음파의 Cavitation에 의한 혼합효과와 표면세정 효과 그리고 유효 충돌빈도의 증가효과를 이용하여 구리이온을 함유한 용액으로부터 전착반응에 의한 구리의 회수공정에서 전착반응속도를 증가시키고자 초음파 진동자를 직접 반응기 벽면에 부착시킨 반응기를 제작하였다. 초음파 반응기에서 과전압과 황산구리의 농도를 변수로 하여 반응시간에 대한 전류밀도를 측정하고, 음극에 석출된 구리의 양에 의하여 초음파에 의한 반응속도 증가효과에 대하여 연구한 결과 초음파에 의한 효과는 과전압이 2.1V, 황산구리의 농도가 0.1M일 때 석출된 구리의 양이 초음파를 가하지 않은 반응기에 비하여 최고 582.2%까지 증가하였으며, 전류밀도는 최고 277.8% 증가하였다. 또한 전류밀도와 구리 석출량의 증가를 확산층의 두께 감소에 의한 증가효과와 표면세정과 유효충돌빈도의 증가에 의한 효과로 나누어 해석한 결과 초음파에 의한 확산층의 두께 감소로 인한 총괄 반응속도 증가율은 과전압이 2.2V, 황산구리의 농도가 0.1M일 때 최고 277.8%로 나타났으며, 표면세정과 유효 충돌빈도의 증가로 인한 총괄 반응속도 증가율은 과전압이 2.1V, 황산구리의 농도가 0.1M일 때 최고 253.6%로 나타났다.