• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.44-52
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• 2003

형상기억합금은 스마트 구조물에서 작동기로 널리 쓰인다. 형상기억합금은 초기변위를 부고 열을 가하게 되면 단위 부피당 큰 회복력과 변위를 발생한다. 형상기억합금의 이론 특성은 인공근육, 작동기, 소음 및 진동감쇠, 형상의 변형 제어 등에 응용될 수 있다. 본 논문에서는 형상기억합금의 3차원 비선형 구성방정식을 이용하여 재료의 거동특성을 해석하고, 형상기억합금이 부착된 스마트구조로 응용될 수 있는 공기 흡입 덕트, 항공기 및 잠수함 동체 등의 구조를 압력이 존재하는 원형 및 복원을 해석하였다. 수치해석결과, 형상기억합금 엑츄에이터가 내압 하에서 작동하자 단면은 변형전의 모습(낮은 응력상태)으로 회복되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3D호
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• pp.331-338
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• 2008

도로 포장은 다양한 재료에 의한 층구조로 되어 있으며 하중 재하시 포장구조체의 거동은 보조기층에 사용된 재료의 성질에 매우 민감하다. 따라서 포장 설계는 재료적 성질의 측정 방법과 정확도에 의해 그 적합성이 좌우되며, 층재료에 대한 현실적인 묘사가 요구된다. 회복탄성계수($M_R$)는 도로 하부구조 재료를 나타내는 물성치로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 보조기층 재료의 역학적 거동특성에 관한 자료를 수집하고, 이를 분석하여 정규화된 모델을 통해 $M_R$ 값을 얻을 수 있는 구성방정식을 도출하였다. 또한 도출된 구성방정식을 적용한 유한요소해석 결과와 실측값과의 비교를 통해 본 연구에서 제안한 해석모델의 적절성을 검증하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제36권2호
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• pp.70-79
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• 2020

목적: 상악 임플란트 피개의치에서 유지장치 종류와 구개 피개 유무에 따른 응력분포를 3차원 유한요소분석법을 통해 알아보고자 한다. 연구 재료 및 방법: CAD를 이용하여 전방부에 4개의 임플란트를 식립한 4종류의 상악 임플란트 피개의치에 대한 3차원 모델을 디자인하였다. 1) Ball-F: 볼 유지장치를 사용하고 구개를 피개한 군, 2) Ball-P: 볼 유지장치를 사용하고 구개를 피개하지 않은 군, 3) Bar-F: 바 유지장치를 사용하고 구개를 피개한 군, 4) Bar-P: 바 유지장치를 사용하고 구개를 피개하지 않은 군. 응력분석은 유한요소 분석 프로그램인 ANSYS Workbench Ver. 14를 사용하였으며, 편측 저작의 상황을 고려하여 우측 제1대구치에 100 N의 정적하중을 적용하여 임플란트, 임플란트 주위 골, 점막에 발생하는 최대 응력값을 기록하였다. 결과: 볼 유지장치를 사용한 군이 바 유지장치를 사용한 군보다 임플란트 및 임플란트 주위골에 발생하는 최대 응력값이 작았다. 하지만 점막에서의 최대 응력값은 그 반대로 나타났다. 구개를 피개하면 유지장치의 종류와 무관하게 임플란트, 임플란트 주위 골, 점막 모두에서 최대응력값이 작아졌다. 결론: 본 연구의 한계 내에서 상악동 전방부에 4개의 임플란트를 식립하여 수복된 피개의치에서 바 유지장치보다는 볼 유지장치를 사용하고 구개를 완전히 피개하는 경우가 임플란트와 임플란트 주위 골의 응력분산에 효과적이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6D호
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• pp.579-586
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• 2012

본 연구의 목적은 장경간 강바닥판 교량의 교면포장 재료로서 에폭시 아스팔트 혼합물을 평가하고, 현장에 적용하는 것에 있다. 에폭시 아스팔트 혼합물의 국내 적용을 위한 골재입도를 제시하였고, 실내 공용성 실험을 수행한 결과 내구성능 면에서 매우 우수함을 알 수 있었다. 또한, 온도에 따른 회복탄성계수와 전단부착강도 시험결과를 활용하여 구조해석을 실시 후 전단응력 검토결과 전단부착강도의 9%로도 충분한 접착 성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 에폭시 아스팔트 교면 포장에 발생하는 인장응력의 경우 중국에 시공되어 검증된 난징대교 실내시험결과와 비교 시 유사하거나 작은 값을 나타내어 충분한 공용 성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 에폭시 아스팔트 혼합물은 일반 아스팔트에 비해 매우 우수한 내구성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 하지만 현장에서 장경간 강바닥판 교량의 교면포장 재료로서 에폭시 아스팔트 혼합물을 적용할 경우 온도와 양생기간에 따른 강도발현에 차이가 있을 수 있으므로 현장 적용 시, 생산 시료로 제작한 혼합물에 대한 평가가 이루어져야 한다.

• KSBB Journal
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• 제24권6호
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• pp.563-569
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• 2009

피브로인은 누에고치가 생산되는 불용성 단백질이다. 고온의 염화칼슘용액에서 가용화시킨 후 탈염하여 물에 녹게 만들 수 있다. 그러나 수용액은 불안정하여 피브로인 분자는 랜덤코일에서 $\beta$병풍구조의 비율이 증가하는 구조로 전이되고 겔을 형성한다. 그러나 피브로인 겔은 약하고 탄성이 없어 소재로 응용하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 글리세롤과 에탄올을 사용하여 반고형의 피브로인 겔을 제조하고 이들의 유동 특성을 조사하였다. 80%의 글리세롤로 만들어진 피브로인 겔은 의가소성 및 thixotropic 특성을 나타내었으며 항복응력의 제곱근 값이 피브로인의 농도와 선형적으로 비례하였으며 항복응력이 없어지는 피브로인의 농도는 0.2%로 확인되었다. 40% 에탄올에서 만들어진 피브로인 겔은 매우 심한 thixotropic 특성을 보였으며 전단속도가 어떤 값 이상이 되면 급격한 전단연화 현상을 나타내었다. 이 피브로인 겔은 전단이력 후 의가소성을 회복하는 특성을 나타내었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권3호
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• pp.203-209
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• 2010

An application of the instrumented indentation technique has been expanded from the measurements of hardness and elastic modulus to the analysis of residual stress. A slope of the indentation loading curve increases (or decreases) according to compressive (or tensile) residual stress. A theoretical equation has been established for quantifying residual stress from the slope change. However, a precise observation of the remnant indents is indispensible because the theoretical approach needs actual contact information. In addition, the conventional hardness test is still used for predicting the residual stress distribution of welded joints. Thus, we observed the three-dimensional morphologies of the remnant indents formed on artificial stress states and analyzed stress effects on morphological recovery of the indents. First, a depth recovery ratio, which has been regarded as a sensitive stress indicator, did not show a clear dependency with the residual stress. Thus an analysis on volumetric recovery was tried in this study and yielded a inverse proportional behavior with the residual stress. In addition, an elastic to plastic volume recovery ratio showed more significant correlation with the residual stress.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1A호
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• pp.15-26
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• 2010

부착 긴장재를 이용한 프리스트레스를 도입하는 조립식 교각의 구조 성능을 평가하기 위한 준정적 실험을 수행하였다. 프리캐스트 교각의 이음부를 가로질러 축방향으로 연속배치되는 강재로 강봉과 일반철근, 매입강관과 강연선의 조합을 선택하였다. 주요 설계 변수는 강재량, 프리스트레스의 수준, 단면 상세로 하였다. 이음부 벌어짐 이후에 연속 강재가 하중을 모두 부담하여 응력의 증감을 일으키는데 강재비가 높을수록 휨강도가 높게 나타나고 에너지 소산능력도 현저하게 증가하였다. 매입강재를 갖는 프리캐스트 교각은 최대하중 이후의 거동이 안정적으로 나타나 높은 변위연성도를 나타내었고 프리스트레스 증가에 따른 에너지 소산능력의 증가도 나타내었다. 프리스트레스의 수준이 높을수록 초기 변형 회복능력이 양호하게 나타났고 횡철근의 응력증가도 크게 나타났다. 조립식 교각의 최대하중 도달 이후의 강도 저하가 급격하게 발생하지 않도록 긴장재와 일반강재의 조합을 결정하여야 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권8호
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• pp.53-60
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• 2013

국내 도로 하부구조의 다짐관리 방법은 상대 다짐도를 구하기 위한 현장밀도 시험과 하중 지지력을 확인하는 평판재하시험을 이용하고 있다. 그러나 이 두 시험방법은 시공현장 관리자의 경험적 판단을 수치화한 것으로 역학적인 근거가 미약한 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 사용되고 있는 회복탄성계수법은 차량하중의 반복재하 조건에서 유발되는 포장재료의 응력-변형 상태를 합리적으로 반영할 수 있는 합리적인 포장구조 설계법으로 평가되고 있다. 그러나 회복탄성계수를 측정하는 방법이 어렵고 시간이 많이 소요되는 등 많은 문제점이 있으므로 이를 대체할 수 있는 간편한 시험법으로 최근 소형충격재하시험법이 제안되고 있다. 따라서 본 연구에서는 노상과 보조기층의 시공 및 유지관리 현장의 변형계수를 신속하고 간편하게 측정할 수 있는 동평판재하시험을 이용하여 도로 하부지층의 다짐관리 가능성을 판단하고 정적재하시험결과를 분석하여 관계식을 제안하였다.

• Composites Research
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• 제29권3호
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• pp.117-124
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• 2016

본 연구에서는 스카프 패치로 수리한 복합재 단일겹침 체결부의 파손강도를 시험과 해석으로 연구하였다. 스카프 비, 모재의 적층패턴, 결함크기를 달리 하며 총 45개의 시편에 대한 시험을 수행하여 파손강도와 파손모드를 분석하였다. 다양한 형상의 시편에 대한 시험 결과, 한 경우를 제외하고는 수리 후의 체결부가 결함이 없는 체결부 강도 이상의 강도를 회복하며, 체결부 인자에 따른 특별한 차이는 나타나지 않는 것을 확인하였다. 파손강도가 낮게 나타난 한 경우에 대한 파손면 분석결과 모재의 표면층인 평직층의 표면처리가 충분치 않은 것이 원인인 것으로 판단되었다. 시험 결과의 분석을 위해 3차원 유한요소해석을 수행하였는데, 유한요소해석에서도 고려한 체결부 인자가 상하부 모재와 패치, 접착층에서의 응력에 큰 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다. 이는 단일겹침 체결부의 경우 외부 인장하중이 겹침영역을 통과하면서 상하부 모재로 분산되기 때문인 것으로 판단된다. 시험과 해석 결과 모재 중앙에 결함이 존재하는 단일겹침 체결부의 경우 절차에 따라 패치 접착이 이루어지고, 모재의 표면처리가 충분히 이루어진다면 수리를 통해 손상 전 강도를 회복할 수 있는 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권2호
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• pp.133-139
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• 2018

화학적으로 손상된 모발은 모발 자체의 물리적 특성이 약해져서 일상생활 중에 외부 자극에 취약하다. 본 연구의 목적은 모발 케라틴 단백질간의 화학적 결합이 모발의 인장강도를 회복이 반복적인 빗질 하에서 더 이상의 모발 악화를 방지하는지 여부를 결정하는 데 있다. 손상된 모발은 펌 시술을 통해 얻었다. 펌 손상 모발을 관능성 가교제인 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES)을 이용하여 실란 커플링 및 카르보디이미드 반응을 통해 모발 내부에 가교 결합이 형성되도록 처리하였다. 인장 강도, 영률 및 고원 응력(plateau stress)을 포함한 물리적 특성을 측정하여 내부 가교 결합의 효과를 확인하였고, 가교 결합의 존재는 Fourier transform infrared (FT-IR) 분광법으로 확인하였다. 모발 절단 및 갈라짐의 정도는 건조 상태 모발의 반복적 빗질 시험으로 평가하였다. 결과적으로 화학적으로 손상된 모발의 물리적 성질은 내부 가교 결합으로 회복되었다. APTES의 실란 커플링 및 카르보디이미드 반응의 결합은 FT-IR 스펙트럼으로 확인하였다. 열을 가하면서 반복적으로 빗어 낸 후 모발의 절단 및 갈라짐 방지가 확인되었다. 인간의 모발은 펌 시술을 포함한 화학적 손상으로 약화될 수 있으므로 이러한 특성을 복원하는 것은 헤어 케어 업계의 주요 과제다. 본 연구에서는 화학적 결합을 통해 손상된 모발의 내부에 가교 결합 형성이 모발의 건강을 회복시키는 강력한 방법이 될 수 있음을 시사한다.