• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.3
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• pp.404-408
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• 2006

In this paper, connection strength between facing block and tie-bar was investigated through experimental study with varying in-fill material such as concrete, soil and crushed stone. Also, connection strength between anchor block and tie-bar was investigated with varying in-fill material. According to the experimental results, in case of using in-fill concrete, connection strength between facing block and tie-bar was larger than allowable tension load of tie-bar. Whereas in case of using in-fill soil or crushed stone, connection strength between facing block and tie-bar was less or similiar to allowable tension load of tie-bar. Connection strength between anchor block and tie-bar for which crushed stone was used as in-fill material, was larger than allowable tension load of tie-bar.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.417-420
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• 2009

The purpose of the present study is to evaluate high temperature fracture toughness through the experimental and analytical method. The analysis method is proposed to simulate the fracture toughness of high temperatures. Load-COD curves of compact test specimen acquired by finite element method analysis using hypo elastic model are simulated to determine the crack initiation load on high temperatures. The results of experimental work are in accord with analysis in thermal shock test.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.59.1-59.1
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• 2009

레독스 흐름 배터리 (Redox Flow Battery)는 외부의 탱크 등에 저장해 둔 활성물질(이온 가수가 변화는 금속) 의 용액을 펌프로 전해셀에 공급하여 충전 방전하는 배터리로 신재생 에너지인 풍력과 태양광 발전, 야간의 잉여 전력 저장 등 대용량 전력 저장 장치로 관심이 높아지고 있다. 대표적인 레독스 흐름 배터리로 알려진 바나듐 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막 사용으로 인하여 전기전도도, 기계적 강도, 투과도 및 전해질 내의 화학적 안정성 등 여러 가지 문제점과 함께 비용 문제점을 야기한다. 하지만 새로운 용해 납 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막을 사용하지 않아 바나듐 레독스 흐름 배터리의 문제점 및 시설비가 절약되는 장점이 있어 새로이 연구되지고 있다. 본 연구는 레독스 흐름 배터리에 주로 이용되는 카본 전극재료의 따라 형성되는 Pb, $PbO_2$ 박막의 미세 구조를 및 에너지 효율 특성을 분석하였다. 실험은 half-cell로 이루어졌으며 작업전극은 Carbon felt, Ordered Graphite, Disordered Graphite, Glassy Carbon 등을 여러 카본 재료를 사용하였고, 상대전극은 Pt, 기준전극으로 Ag/AgCl를 사용하여 Cyclic Voltammetry특성과 충방전 특성을 연구하였다. 전해질은 Lead Carbonate ($PbCO_3$)+Methanesulfonic acid ($CH_3SO_3H$) 들어간 수용성 전해질을 교반을 통해 이용하였다. 여러 carbon 전극재료와 생성된 Pb, $PbO_2$ 막의 표면구조, 미세구조, 상들의 변화는 XRD, SEM, EDX, Raman등을 통하여 분석하였으며, 전기화학 공정의 변수와 전극에 따른 에너지 효율특성에 대하여 고찰해 보았다.

• 기계와재료
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• v.23 no.3
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• pp.138-146
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• 2011

자동차 차체 경량화를 위해 알루미늄 스페이스 프레임 구조가 개발되고 있으나, 관재결합이 필요하기 때문에 기존의 저항 점용접이 적용되기 어렵다. 또한, 멤버와 멤버의 연결부에서는 철강재난 고강도 재료의 사용이 요구되므로 이종재료 접합기술이 필요하다. 알루미늄 및 이종재료 접합방법으로는 볼트체결, 클린칭, SPR 접합, 접착재 등이 있으나, SPR 접합은 기계적인 결합방법의 하나로, 일반 리벳공정과는 달리 별도의 홀이 필요없기 때문에 자동화에 용이하며 작업시간도 빠르다. 리벳의 압입 방식으로 판재의 열변형이 거의 없고 친환경적인 공법으로 사용되고 있으며, 소음이 적고, 용접이 불가능한 이종재료의 결합도 가능하다. 무엇보다 자동차 양산용 장비 적용이 용이하기 때문에 기존의 저항 점용접을 대체하기 편리하다. 따라서, 본 글에서는 알루미늄 차체 부품 접합을 위한 SPR 접합공법에 대한 국내외 기술개발 동향을 분석하고, 한국기계연구원에서의 최근 기술개발 내용을 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.26-29
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• 2009

매크로 스케일(macro-scale)에서 구조재료의 거동을 보다 자세히 이해하기 위해서는 구조재료를 구성하고 있는 마이크로 스케일(micro-scale)에서의 미세구조에 대한 이해가 필요하다. 특히 다결정을 가진 다상재료는 상(phase) 분포 상태에 의해 그 특성이 다르기 때문에, 상 분포에 따른 재료의 특성을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 미세구조의 상 분포 특성을 묘사할 수 있는 상관관계 함수를 이용하여 미세구조의 상 분포 상태를 나타내고, 이를 활용한 미세구조 재구성 방법을 사용하여 2상 미세구조에서 특정 미세구조와 유사한 상 분포를 가진 미세구조를 생성하고 그 특성을 비교하였다. 그리고 다양한 상 분포를 가진 미세구조들에 유한요소해석 기법을 적용하여 미세구조의 역학적인 거동을 분석하였다. 이를 통해, 제한된 정보를 이용하여 통계학적으로 유사한 특성을 나타내는 미세구조를 모델링 할 수 있음을 검증하였고, 이러한 미세구조들 간의 역학적 거동은 서로 거의 동일함을 확인하여 미세구조 재구성 기법이 재료의 역학적인 거동을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2005.04a
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• pp.184-186
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• 2005

모든 건설재료에서 치수의 한계가 있다. 현수선교나 사장교인 경우 강재를 사용하면 최대지간 거리 $5000m{\sim}7000m$ 가 가능하나, 유리섬유 복합재료를 시용하면 이의 2 배, 탄소섬유 복합재료를 사용하면 이의 3 배가 가능하다. 지간 거리가 20,000m 가 되면 가장 중요한 하중은 바람하중이다. 복합재료의 여러 장점 때문에 거대한 규모의 건물, 교량등 구조물이 건설될 때 구조 기술자는 풍(바람)하중을 구하고 다룰 수 있어야 한다. 이 논문에서는 구조 기술자가 풍 하중을 구할 수 있게 기초 이론과 기본기술을 제공하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2002.10a
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• pp.252-256
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• 2002

본 연구에서는 유리섬유/나일론 6 복합재료의 계면특성에 미치는 실란계 사이징제의 영향을 조사하기 위하여 microbonding test, short-beam shear test 그리고 dynamic mechanical analysis 방법을 사용하였다. 전자의 미시적인 방법과 후자의 두 가지 거시적인 접근 방법으로부터 얻은 유리섬유/나일론 6 복합재료의 계면특성에 대한 결과가 서로 일치하였다. 상업적으로 사이징 처리된 경우와 비교할 때, 본 연구에 적용된 네 종류의 실란계 사이징제는 유리섬유-나일론 6 수지의 계면결합력을 크게 향상시켰다. 특히, 3-chloropropyltrimethoxysilane (Z-6076)의 사용은 유리섬유/나일론 6 복합재료의 계면전단강도와 층간전단강도를 가장 두드러지게 증가시켰다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.14 no.10
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• pp.127-134
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• 1997

열가소성 복합재료는 고상 성형법에 의해 저렴한 가격으로 부피가 튼 제품의 제조에 널리 사용될 수 있어 아주 좋은 전망을 가지고 있다. 그러나, 이러한 재료의 성형성에 대해선 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구의 첫번때 주안점은 2축 인장성형시 성형성에 대한 연구에 두었다. 실험에 사용된 재료는 임의의 방향으로 위치한 유리 섬유를 중량비로 20, 35, 40% 함유한 폴리프로필렌이다. 성형시험은 75 .deg. C 에서 150 .deg. C 사이의 온도에서 행했으며, 펀치 속도는 0.01cm/sec 와 1cm/sec 에서 행했다. 2축 인장성형에서 측정된 한계 변형률(Limiting Strain)은 Marciniak 불완전성 (Imperfection) 이론에 근거한 예견치외 비교되었다. 이론치와 실험치가 잘 일치함을 보였으며, 성형한계선도(Forming Limit Diagram) 로써 결과들을 요약하였다. 성형한계 변형률은 성형온도와 성형속도에 의해 크게 영향을 받는다는 것을 보인다. 이러한 결과들은 적절한 성형조건이 선택된다면 열가소성 복합재료의 인장성형은 실제 상업적으로 이용하기에 충분한 성형성을 갖는다는 것을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.94-94
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• 2004

고성능 섬유강화 복합재료는 단위 중량당 강성과 강도가 높으면서 가격도 저렴하여 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있으며 특히, 경량임에도 충격에 대한 저항성이 우수하여 방탄재료로의 군사적, 민간용 이용도가 날로 증가되고 있다. 그러나 고속 충격 탄자와 같이 관통성이 뛰어난 위협 조건으로부터의 방호를 목적으로 장갑을 설계할 매는 단일 재료만으로는 충분한 방탄 성능을 가질 수 없는 경우가 많다. 이런 경우는 충격 전면에서 충격 탄자의 탄두를 일차적으로 무디게 하거나 파쇄시켜 탄자의 형상을 변화시키고, 변형된 탄자의 계속적인 관통에 대한 저항능력이 우수한 재료를 사용하여 두가지 성질을 동시에 만족시키는 장갑재료의 개발이 요구되고 꾸준히 연구되어 왔다.(중략)

• Proceedings of the KSR Conference
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• 1999.05a
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• pp.75-82
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• 1999

본 연구의 목적은 구체 경량화의 일환으로써, 복합재료(3-X Board, Al extrusion panel, etc) 사용에 대한 가능성을 판단하기 위한 기초자료를 구축하는데 있다. 해석 대상은 2층 기차의 객차부분이고, 구체에 적용하는 복합재료는 3-X Board를 이용하였다. 구체의 구조 건전성을 평가하기 위해 상용 유한요소 프로그램을 이용하여 다양한 하중 하에서의 응력해석을 수행하였다. 구체에 사용되는 복합재료(3-X board)의 응력발생 경향을 파악하는 것이 목적이므로, 상세한 모델보다는 단순화한 모델을 이용하였다. 응력집중은 센터실(center sill), 1층 바닥과 측면과의 연결부, 그리고, 구체의 앞부분 창문 모서리에서 발생하였다. 압축 및 수직하중 하에서의 응력값들은 재료의 항복강도 내에 존재하였으나, 고유진동수는 제한 값보다 낮은 값을 갖았다. 현재 상세 모델에 대한 해석을 수행 중에 있다. 본 연구는 복합재료(3-X board)가 적용된 구체에 대한 초기 연구로써 만족할 만한 결과를 제시한다.