• 기계와재료
• /
• v.22 no.2
• /
• pp.48-58
• /
• 2010

전산 모사 기술은 재료의 물리 화학적 현상을 규명하고 재료의 물성을 예측하는 측면에서 새로운 재료를 개발하기 위한 효율적인 방법론으로 자리를 잡아가고 있다. 철강 재료는 다양한 합금 원소를 포함하고 있고 복잡한 상변태 및 자성 거동을 나타내 전산 모사 기술의 가장 적용하기 어려운 재료로 인식되어 왔으나, 최근 컴퓨터 기술의 발전과 새로운 전산 모사 방법론의 개발에 힘입어 전산 모사 기법의 적용 사례가 늘고 있다. 이 글에서는 철강 재료에 대한 전산 모사의 연구 동향을 기술하고 여러 적용 사례에 대하여 소개하고자 한다.

• 기계와재료
• /
• v.23 no.4
• /
• pp.16-25
• /
• 2011

본고는 자연모사공학에서 출발하여, 자연계에 존재하는 건식 접착 성질을 이용하기 위한 방법으로서 게코도마뱀의 발바닥 섬모 구조를 모사하기 위한 방안들을 설명하고 그 응용분야를 전망한다. 도마뱀의 섬모 구조가 가지는 네 가지 특징들은 고분자 폴리머 재료와 나노 신장 기술, 2단계 UV 자외선 성형 기술, 전자빔 조사 등과 같은 기술을 통해 구조 및 기능의 모사가 가능하고 실제로 제작된 구조는 좋은 접착 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 이를 토대로 다양한 섬모 구조에서의 접착 성능을 분석하고 실제 생활에서 바이오 패치로의 응용 가능성을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
• /
• 2001.05a
• /
• pp.215-218
• /
• 2001

태핑 검사법을 이용한 복합재료 구조물의 손상검사 과정을 수치해석을 이용하여 모사하였다. 타격체에 의한 태핑을 모사하기 위해 동적접촉 알고리듬을 이용한 유한요소법을 이용하였다. 손상의 유무를 판별하는데 사용되는 척도로서 타격체와 구조물의 접촉하중의 시간이력을 계산하였다. 손상이 없는 복합재료 평판과 층간 분리 손상이 있는 복합재료 평판에 대한 해석을 통하여 접촉특성의 변화를 고찰하였다. 또한 태핑 검사법의 민감도에 대한 해석도 수행하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.35 no.9
• /
• pp.771-777
• /
• 2007

In this paper, thermal expansion coefficients of fiber-reinforced composite materials are predicted by direct numerical simulation. From comparing the predicted results with experimental results, it is confirmed that direct numerical simulation gives similar results to the previously proposed methods while minimizing artificial assumptions. Additionally trend of variation in thermal expansion coefficients is investigated according to the fiber volume fraction.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2003.11a
• /
• pp.38-38
• /
• 2003

최근 나노기술의 발달과 더불어 나노재료에 대한 특성평가 요구가 높아지고 있고, 따라서 나노스케일로 재료의 기계적 거동을 분석할 수 있는 나노인덴테이션 기법이 심도있게 연구되고 있다. 본 연구에서는 나노인덴테이션을 이용하여 여러 가지 재료의 탄성 소성 변형 거동을 관찰 조사하고 이를 다시 유한요소법(FEM)으로 모사하여 해석하였다. 나노인덴테이션으로 재료 표면에 압입하여 탄소성 변형을 일으켰으며 이때의 가하중과 변형깊이를 측정하여 하중-변형 곡선을 얻었다. 매우 작은 접촉응력 조건하에서는 탄성변형의 비율이 매우 높았는데 하중-변형 곡선으로부터 재료의 나노 경도와 탄성 계수값을 얻을 수 있었다. 실험적으로 얻은 하중-변형 곡선을 3 차원의 유한요소법(FEM)을 이용하여 모사하였는데 상호간에 매우 근접한 결과를 얻을 수 있었다. 이 때 압자의 모양, 압입 깊이, 재료의 종류, 둥을 변수로 하여 여러 가지 조건하에서 압입실험을 하였으며 그 결과를 유한요소법으로 모사하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.12.1-12.1
• /
• 2007

• 기계와재료
• /
• v.23 no.4
• /
• pp.26-35
• /
• 2011

지구상에서 가장 오래된 사막인 아프리카 나미브 사막과 칠레 아타카마 사막에서는 이슬을 수집하여 생존하는 딱정벌레와 안개를 수집하는 식물이 서식하고 있다. 폭발적인 인구증가와 과다한 수자원 사용으로 인해 사막화가 가속화되고 있는 현대에 이러한 자연의 지혜를 이용한다면 지속가능한 새로운 수자원을 확보할 수 있을 것이다. 이 글에서는 최근 자연모사기술을 기반으로 공기 중 수분 수집을 시도하는 연구들과 상용화에 힘쓰는 비영리 및 영리 단체들을 소개하고자 한다.

• 기계와재료
• /
• v.23 no.4
• /
• pp.46-58
• /
• 2011

홍합은 수중 환경에서 다양한 표면에 강하게 붙어서 자라는 수중 생물이며, 이러한 홍합의 특이적인 접착능력은 많은 연구자들에게 관심을 받고 있다. 홍합의 접착력에 관여하는 화학적 작용기를 모방한 폴리도파민/폴리노르에피네프린 표면 개질 기술은 자연의 홍합이 가지는 특성을 그대로 가지고 있어 수용액 상의 조건에서 표면의 성질에 관계없이 거의 모든 표면에 뛰어난 접착력을 나타낸다. 이러한 자연 모방 표면 개질 기술은 다양한 생체/에너지 재료, 신소재 복합 재료 등의 개발에 응용되고 있으며, 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

• Journal of the KSME
• /
• v.55 no.10
• /
• pp.40-44
• /
• 2015

이 글에서는 원자력구조재료에서 발생하는 조사손상에 대하여 간략히 기술하고, 조사손상실험의 대안으로 고려되고 있는 전산모사 기법에 대하여 그 종류와 특징을 개괄적으로 서술하였다.

• 기계와재료
• /
• v.23 no.4
• /
• pp.60-71
• /
• 2011

자연은 인류가 상상하는 것보다 훨씬 지혜롭다. 그 지혜로움은 인류가 사는 기반을 제공하고 있으며, 인류에게 많은 가르침을 제공할 수 있다. 여러 가지 자연의 지혜로움 중 가장 주목을 받고 있는 것은 자연에 존재하는 표면이다. 식물의 잎이나 동물의 피부를 이루고 있는 표면은 오랜 시간 외부환경과 상호작용을 하며 최적의 상태로 발전하면서 본연의 기능을 최대화하고 있다. 이 논문에서는 최근까지 밝혀진 자연에 존재하는 표면의 비밀과 이를 우리생활에 도입하기 위한 연구자들의 시도들을 소재하고자 한다.