• 센서학회지
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• 제7권4호
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• pp.285-292
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• 1998

형상기억합금은 액츄에이터로서의 우수한 특성으로 인해 공학의 많은 분야에서 사용되고 있다. 그 중의 한 예로서 복합재료 구조물에 삽입되어 지능형 복합재료 구조물의 작동소재로서 유용하게 사용될 수 있다. 형상기억합금 선의 전기저항은 변형률에 대하여 큰 영향을 받는데, 이를 이용하여 형상기억합금 선을 이들 물리량에 대한 센서로 활용할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 복합재료 보에 삽입된 형상기억합금 액츄에이터의 센서로서의 활용 가능성을 연구 조사하여 이를 변위센서로 활용할 수 있음을 밝혔다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권5호
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• pp.529-534
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• 2023

고속 및 대면적 인쇄를 위한 라인 프린팅 기술은 늘어난 헤드 길이만큼 헤드 내부로 잉크를 공급하는 유로를 확보해야 하는 구조적 취약점과 제조 과정에서 발생하는 잔류응력에 의한 피드홀 변형으로 인해 노즐층이 파손되거나 잉크가 누출되는 결함이 있다. 따라서 본 논문에서는 견고하고 신뢰할 수 있으며 라인 프린팅 방식에 보다 적합한 열전사 방식의 잉크젯 프린트 헤드 형상을 제안하고자 한다. 먼저 실험을 통해 초기 라인 프린팅 헤드의 변형량을 측정한 후 이를 등가의 하중량으로 변환하였으며 FEA 해석을 통해 하중 추정 방법의 타당성을 검증하였다. 또한 헤드 크기를 증가시키지 않으면서 변형을 최소화할 수 있도록 기둥이나 지지벽으로 단위 노즐을 보강하거나 지지빔이나 건/습식각된 브릿지를 추가하여 내부 강성을 증가시킨 헤드 구조를 설계하였으며, 피드홀 변형이 최대 90% 감소하는 것을 확인하였다. 제안된 형상 중 공정 편의성과 제작비용을 고려하여 건식각된 피드홀 브릿지 형태의 헤드를 선정하였으며 실제 제작을 통해 노즐층 변형이나 잉크 누출 없이 정상 작동하는 것을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제9권3호
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• pp.20-26
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• 2008

형상기억합금(SMA)의 구조는 부가된 온도 혹은 응력에 의해 마텐자이트로부터 오스테나이트로의 변화가 가능하다는 것은 잘 알려져 있다. 형상기억합금섬유의 자체 형상회복력으로 인해 응력과 온도가 적용되는 동안에 응력이나 경화 모니터링 센서 또는 작동기로서 사용되었다. 초탄성 현상은 연속적인 기계적 하중 하에서나 온도변화 중에 응력-변형률 곡선에서 확인되었다. 반복하중 실험을 통해 응력-변형률 곡선에서 나타난 초탄성 현상 구간이 나타나는 응력 이력현상이 발생함을 확인하였다. 이것은 형상기억합금섬유 혹은 에폭시에 함침된 형상기억합금섬유 복합재료가 반복하중으로 계면물성 저하로 인한 형상기억 회복 성능의 저하를 의미한다. 강성도가 큰 에폭시 사용과 형상기억합금섬유의 표면처리 이후 형상기억합금섬유와 에폭시 사이의 계면결합력의 증대에도 불구하고 유사한 불완전한 초탄성을 보여 주었다. 단-형상기억합금섬유/에폭시 복합재료 내부에 남은 잔류 열과 이에 따른 잔류 응력으로 인해 에폭시에 함침된 단-형상기억합금섬유에서는 경화과정에서 불완전한 회복을 나타났다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.584-593
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• 2016

In this study, an improvement design method for reducing the vibration of fenders equipped in a tractor is proposed through the establishment of a finite element model and the topology optimization. As the original shapes of the parts cannot be altered, an improved design model was derived in which a stiffener was attached to the border of parts. Thus, the first resonance frequency was increased by approximately 16 Hz, which was confirmed to be the frequency interval for avoiding the idle and operating frequency of the engine. Finally the improved design model was applied to confirm the effect of vibration reduction. Therefore, it can be concluded that the improved design model of the tractor fender is effective at reducing vibrations of the tractor fender.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.32.5-33
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• 2009

카네기 천문대에서 주도하여 개발 중인 구경 25.4m GMT 망원경 사업에 한국도 공식적으로 참여하였다. 현재 한국천문연구원은 GMT(Giant Magellan Telescope)부경부를 국내에서 개발하고자 이와 관련된 연구를 진행하고 있다. GMT 부경은 직경 1.06m 오목거울 7장이 모여 전체 직경 3.2m인 타원면을 형성하고 초점비는 F/0.7이다. GMT 부경개발 선행 연구과제로 카네기 천문대에서 개발되어 현재 운용중인 구경 6.5m 마젤란 망원경의 부경을 선택하였는데, 이는 마젤란 부경의 형상과 직경, 부경시스템 운영방식이 GMT 와 유사하기 때문이다. 천체관측 망원경에서 거울면의 변형에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 거울의 자중이다. 거울의 직경이 커지면 자중이 증가하게 되어 거울면의 처짐이 커지게 된다. 이를 극복하고자 다양한 거울 support들이 개발되었다. 그중에서 counterweight lever 시스템 같은 부양(float) 시스템은 자중의 영향을 보상해 줌으로써 그것에 의한 거울의 변형을 최소화하는 역할을 하는데, GMT 부경 개발에 근간이 되는 마젤란 부경 또한 부양 시스템을 도입하였다. 마젤란 부경의 부양시스템은 counterweight lever 시스템과 유사한 진공 시스템을 도입하였다. 마젤란 부경의 support는 axial 방향으로 거울을 지지하는 axial support와 lateral 방향으로 거울을 지지하는 lateral support가 있는데, 이중에서 axial support가 진공시스템으로 구성된다. Lateral 방향의 지지는 경량화된 거울의 hole 안에 3개의 판스프링을 삽입하여 단지 거울과 판스링의 강성에 의해서만 이루어진다. 이 논문에서는 망원경이 작동을 할때 즉, 천정각(zenith angle)이 변할 때 axial support와 lateral support의 조합(combination)에 의해 지지되는 마젤란 부경의 표면 정밀도 RMS 값을 비교하였다.

• 한국가스학회지
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• 제7권3호
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• pp.51-57
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• 2003

본 논문에서는 압력용기의 밀봉성과 밀접한 관계를 맺고 있는 O-링 그루브 형상의 온도분포와 변형거동 특성에 대한 연구를 수행하고자 한다. 압력용기에 작용하는 온도는 히터에 의해 가열되고, 압력은 가스 압축기에 의해 가압된다. 결국, 압력용기는 제한된 작업기간동 안 높은 압력과 높은 온도를 유지해야 한다 이러한 작동조건에서 압력용기의 가스는 구형 그루브에 설치된 두 개의 O-링에 의해 대기중으로 누출되지 말아야 한다. 유한요소해석 결과에 의하면, 압력용기의 밀봉성을 확보하기 위해서는 메탈 시일 소재의 열적, 기계적 특성이 대단히 우수해야 한다는 사실을 지적하고 있다 즉, 메탈 시일 소재는 높은 열전도 계수와 낮은 기계적 강도를 유지해야 밀봉성을 유지하는데 유리하다. 이러한 소재는 O-링을 설치하는 구형 그루브의 밀봉간극이나 그루브의 폭을 줄여줄 수 있기 때문에 압력용기의 밀봉특성을 향상시키게 된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.635-642
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• 2014

본 연구에서는 고체로켓의 임무 수행 중 연소실 내압으로 인해 발생하는 고체로켓 케이스의 3가지 고장(응력파괴, 균열파괴, 볼트 체결 부 파손) 확률을 효과적으로 예측하는 기법을 개발하였다. 전체적인 확률계산 과정은 다음과 같다: 1) 고체로켓 모터의 고장모드에 영향을 주는 설계 변수선정 및 확률분포 부여, 2) 연소해석을 통한 로켓의 최대작동압력(maximum expected operating pressure, MEOP)의 확률분포 계산, 3) 케이스의 응력과 변형 형상을 구하기 위한 유한요소해석, 4) 3가지 고장함수에 대한 신뢰도예측의 수행, 계산의 편의를 위해 유한요소모델은 축대칭으로 가정하였고 볼트 체결 부의 접촉을 고려하였다. 효율적인 신뢰도예측을 위해 FORM(first-order reliability method) 기법을 통해 MPP(most probable failure point)를 탐색한 후, LHS(latin hypercube sampling)와 반응표면기법을 적용하여 고장모드를 다항식으로 근사화하며, 중요도 추출법을 적용하여 고장확률을 계산하였다.