• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.284-293
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• 2016

편미분방정식의 해를 구하기 위한 효율적인 방법 중의 하나는 미분구적법이다. 복잡한 기하학적 구조 및 하중은 컴퓨터 용량을 과도하게 사용할 뿐만 아니라, 복합알고리즘 프로그램을 어렵게 해 이를 극복하기위하여 미분구적법(DQM)이 많은 분야에 적용되어왔다. 곡선 보의 아크 축 신장에 회전관성 및 전단변형을 포함하여 DQM을 이용 곡선 보의 내 평면진동을 해석하였다. 다양한 세장비 및 전단신축성 그리고 경계조건 및 열림 각에 따른 기본진동수를 계산하였다. DQM 결과는 활용 가능한 다른 수치해석결과와 비교하였다. DQM은 적은 격자점을 사용하고도 정확한 해석을 보여주었고, 다양한 변경에 따른 새로운 결과 또한 제시하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권4호
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• pp.330-335
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• 2019

Moth bean (MB), navy bean (NB), soybean (SB)에서 분리된 arabinogalactans (AGs)의 성분과 유변학적 성질을 조사하였다. AGs의 주성분은 갈락토즈(galactose)와 아라비노즈(arabinose)로 총합이 약 59-89%를 나타내었고 갈락토즈와 아라비노즈의 비율(G/A)은 MB는 0.21, NB는 0.38, SB는 1.09로 계산되었다. 유변학적 거동을 살펴보기 위하여 1-5% (w/v) AG 용액들의 전단속도(shear rate) $0.1-100s^{-1}$에 따르는 전단응력(shear stress)을 측정하였을 때 MB의 경우 항복점(yield stress)이 없었으나, 5% NB 용액에서는 2.10 Pa, 2.5% SB용액에서는 1.98 Pa의 항복점이 각각 측정되었다. 순환 전단 측정 결과 5% MB 용액의 경우는 점성도는 전단 속도가 증가할 때에 비해 감소할 때 더 큰 값을 나타내어 rheopexy인 유변학적 성질이 나타났다. 반면 5% NB와 SB 용액의 유변학적 성질은 전단속도가 증가할 때의 점성도가 감소할 때의 점성도보다 더 큰 값을 가지는 thixotrophy로 나타났다. 저장탄성률(G'), 손실탄성률(G")을 측정한 결과 MB 분산액은 탄성율이, NB 분산액은 점성율이 높게 나타났고 SB 분산액은 비교적 낮은 농도에서는 탄성율이 비교적 높은 농도에서는 점성율이 크게 나타났다. 사전전단(pre-shearing)을 $500s^{-1}$에서 600초 동안 가공 후에 실시한 진동 테스트로 AGs의 구조 회복을 살펴본 결과 MB 5% 용액은 G', G" 모두 감소하였고 특히 탄성 부분이 많이 감소하였다. NB 5% 용액의 G'는 감소하였으나 MB에 비하여 그 폭은 작았고 G"는 거의 변화가 없었다. SB 2.5% 용액의 G', G" 모두 증가하는 현상을 나타내었다. AGs 용액의 전단 응력과 진동수에 따라 나타나는 점성 및 탄성의 변화 현상을 이용하여 식품 및 약품 제조에 첨가제 및 가소제로서 물질의 특성을 결정하는데 도움을 줄 수 있다. MB, NB, SB 물질의 유변학적 거동과 화학적 구조 관계를 밝히기 위하여 알디톨 아세테이트 결합 분석과 NMR분석(de Oliveira 등, 2013; Wang 등, 2015)을 통한 분자구조연구를 추가적으로 진행하고자 한다.

• 기계저널
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• 제35권10호
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• pp.878-885
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• 1995

(1) 운전조건하에서의 가속도 및 음압 응답들에 주성분해석법을 적용하여 독립적인 진동소음원의 수를 구할 수 있다. (2) 미리 측정한 가진입력과 가속도응답사이의 주파수응답함수를 이용하면 가속도응답으로부터 운전조건하에서의 가진입력을 구할 수 있다. 그런 후 가진입력과 관측점 음압사이의 주파수응 답함수와 전단계에서 계산된 가진입력으로부터 구조기인소음을 계산할 수 있다. (3) 계산된 구조기인소음을 전체음압으로부터 제거하면 공기기인소음을 구할 수 있으며, 이 결과 각 근원의 기여율을 구할 수 있다. (4) 이 방법은 과도적 소음과 같이 주파수성분과 진동원 및 음원의 위치가 변하고 있을 때에도 적용할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.553-561
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• 2015

지수 함수 및 멱 법칙 함수를 이용한 점진기능재료(FGM) 판의 전단 및 두께 방향 변형을 고려한 이론을 정식화하여 동적 평형방정식을 유도하였다. 지수 함수 및 멱 법칙 함수는 두께 방향으로 재료의 변화를 고려할 수 있고 3차원 해석방법은 전단 및 두께 방향 변형을 고려함으로써 점진기능재료의 정확한 구조적 특성을 고려할 수 있다. Pasternak탄성지반 위에 놓인 4변이 단순 지지되고 전단 및 두께 방향 변형이 고려된 점진기능재료 판의 지배방정식을 풀기 위해 Navier 방법을 사용하였다. 거듭제곱 지수와 3차원 해석의 효과를 나타내기 위한 지수 및 멱 법칙 점진기능재료 판의 동적 해석결과를 제시하였다. 기존의 2차원 고차전단변형 이론 및 3차원 이론과의 관계를 수치해석 결과를 통하여 고찰하였다. 또한 (i) 거듭제곱 지수, (ii) 폭-두께 비, 그리고 (iii) 탄성지반 계수, 등이 점진기능재료 판의 자유진동수에 미치는 효과에 대하여 관찰하였다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 결과들과 비교 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1547-1557
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• 2013

시간변화 이동자기력이 작용하는 레일의 변형을 티모센코 보 이론(Timoshenko beam theory)로 가정하였으며, 보의 진동특성에 영향을 미치는 탄성체기초의 감쇠효과 및 강성을 고려하였다. 푸리에 급수와 수치해석을 이용해 강제진동모델의 동적응답과 임계속도를 구하였다. 레일의 진동모델을 유한요소 해석 및 오일러 보 이론(Euler beam theory)과 비교 검증하였다. 강제진동모델을 이용하여 레일의 영구변형을 예측하였으며, 실험결과 레일표면의 영구변형 및 마모를 확인하였다. 보의 설계변수인 레일의 형상, 재료, 탄성체 기초의 감쇠효과 및 강성이 레일의 임계속도 및 레일의 처짐, 축 방향 응력, 전단 응력에 미치는 영향에 대한 매개변수적 연구를 진행하였으며, 보의 설계방향을 얻을 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.76-86
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• 1998

본 연구에서는 보강재와 구조부재의 내부손실이 진동에너지 흐름에 미치는 영향을 파악하기 위하여 assumed mode method와 모드해석기법을 이용하여 점 가진된 평판과 보강판에 대한 진동인텐시티 해석을 수행하였다. 이때, 중첩모드수에 따른 진동인텐시티 해석 결과의 수렴성과 기진원으로부터 입력되는 파워를 진동인텐시티로 추정할 경우의 정확도에 대해서도 검토하였다. 일련의 수치해석 결과로부터 중첩모드수가 충분할 경우 진동인텐시티를 이용하여 추정한 기진원의 입력파워는 5%이내의 오차를 나타내고, 면외 기진력을 받는 판 구조물의 진동에너지는 전단력 성분에 의해서 지배적으로 전달됨을 확인하였다. 아울러, 구조부재의 내부손실 효과와 보강재의 진동에너지 흐름 차단 효과는 저차 공진주파수에서는 작고, 고차 공진주파수 및 비공진 주파수 영역에서 큼을 확인하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제29권4호
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• pp.632-640
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• 2002

초음파 진동을 치의학에 처음 이용한 것은 치석 제거기였으나, 최근에는 주조금속과 레진 인레이를 접착할 때, 인산아연시멘트나 레진시멘트의 점도를 낮추는데 이용되고 있다. 이러한 초음파 진동은 재료의 흐름성을 증가시킴으로써 피막도를 낮추고, 따라서 수복물 주위의 미제누출을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나, 복합레진의 수복에 있어서 이러한 초음파 진동의 임상적 효과에 관한 연구가 아직까지 미흡한 실정이다. 이에 저자는 초음파 진동을 상아질 결합제에 적용하여 점도를 감소시킴으로써 상아세관으로의 레진 침투 정도의 변화와 결합력에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 발거 후 실온의 0.1% thymol 용액에 보관된 88개의 건전한 사람의 대구치를 치관부 법랑질을 제거하고 아크릴 레진을 이용하여 직경 1-inch의 PVC 관에 매몰하였다. 각 시편의 교합면이 아크릴봉과 동일한 높이가 되도록 220-, 500-grit의 연마지로 순차적으로 연마하였고, 무작위로 추출하여 각 군당 22개씩 네 군으로 분류하였다. 1군과 2군은 Single Bond(3M-ESPE, St. Paul, USA)를 3군과 4군은 One-Step(Bisco Inc., Schaumburg, USA)을 제조사의 지시에 따라 치면을 산부식, 수세, 건조한 후 연속하여 2번을 도포하였다. 2군과 4군은 초음파 치석제거기를 이용하여 치면에 대고 10 초간 진동을 가한 후 광중합하였다. 이후 직경 2.3mm, 높이 3.5mm의 Teflon mold(Ultradent Products Inc., South Jordan, USA)를 이용하여 복합레진을 충전한 후 40초씩 두 번에 나누어 광중합하였다. 모든 시편은 24시간 동안 실온의 수도물에 보관한 후 열순환을 시행하고, 만능측정기(Instron 4465, Canton, USA)로 전단결합강도를 측정하였으며 resin tag의 양상을 비교하기 위해 각 군의 시편의 치질을 탈회시킨 후에 표면을 주사전자 현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 초음파 진동을 가하지 않은 1군, 3군에 비해 초음파 진동을 가한 2군과 4군에서 전단결합강도가 유의하게 높게 나타났다(p<0.05). 2. Single Bond와 One-Step의 전단결합강도는 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 3. 전자현미경 관찰에서 초음파 진동을 가한 군에서 resin tag의 길이가 길었고, lateral branch의 수도 많이 관찰되었다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.166-166
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• 2011

한국건설기술연구원내에 세계 최초로 UHPC(초고성능 콘크리트)를 활용한 보도사장교를 설계 및 시공하여 공용중이다. 초고성능 콘크리트(UHPC, Ultra High Performance Concrete)는 기존의 콘크리트의 단점을 극복하기 위하여 강섬유 및 혼화재료를 사용하여 고강도화와 더불어 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성, 전단강도 및 내충격성을 대폭 개선시켜서 구조부재의 연성 및 강도를 확보하기 위해 개발된 것으로서 한국건설기술연구원이 독자적 연구를 바탕으로 UHPC를 개발하였고, KICT-UHPC의 특성을 충분히 반영한 보도사장교를 한국건설기술원내에 실구조물로 시공하였다. 한국건설기술연구원내 본관 1, 2동 연결 보도사장교(SUPER BRIDGE 1)의 진동실험을 통해 UHPC 보도사장교의 동특성(고유진동수 및 모드형상)을 평가하였다. 대상교량에는 보도사장교의 캔틸레버 구조 특성에 의해 발생하는 진동을 제어하기 위한 질량 264kg의 난간형 수직진동제어장치(TMD) 4대가 설치되어 있으며, 부가질량의 운동을 기계적으로 구속하거나 구속을 해제하여 TMD의 작동을 켜거나 끌 수 있도록 되어있다. TMD의 가동 및 정지시 동특성을 비교하는 정밀한 검증 실험을 통하여 TMD 설치에 의한 동특성의 변화도 평가하였다. 가진망치에 의한 충격실험으로부터 획득한 가속도 시간이력 데이터와 가진망치의 가진력 시간이력 데이터를 사용하여 주파수응답함수(FRF, frequency response function)를 계산하고, 이로부터 Super Bridge I의 동적모드형상과 고유진동수를 추출하였다. 1차 모드의 고유진동수는 TMD 정지시 2.2949 Hz, TMD 작동시 2.0996 Hz로서 8%정도 감소하였다. 충격해머에 의한 가진 실험을 통해 세계 최초로 시공한 UHPC 보도사장교의 진동특성과 관련한 신뢰성 있는 자료를 확보할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.85-94
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• 2011

본 논문에서는 구조적으로 유연한 특성을 갖는 교량 구조물을 대상으로 외력에 의해 발생되는 진동을 실시간으로 제어하고자 준능동형 실시간 피드백 진동제어시스템을 구성하고, 이를 실험적으로 평가하였다. 여기서 진동제어를 위한 대상 교량 구조물은 서해대교를 약 1/200 크기로 규모화 하여 설계/제작한 모형 교량 구조물을 사용하였고, 실험실 여건을 고려해 규모화 된 El-centro 지진파형으로 구조물을 가진하였다. 또한, 교량 상판 중앙지점에는 전자석이 채용된 전단형 MR 댐퍼를 수직방향으로 설치하여 발생된 진동을 제어하도록 하였고, 동시에 변위계 및 가속도계를 설치하여 구조물의 응답(변위, 가속도)을 획득하였다. 이때 진동제어의 실험은 크게 비-제어, 수동 on/off 제어, Lyapunov 안정론 기반 제어 그리고, Clipped-optimal 제어조건으로 구분하여 실시간 피드백 진동제어실험을 수행하였고, 이때 진동제어의 효과는 상판 중앙지점에 대하여 각 실험방법 별 절대최대변위와 절대최대가속도 그리고, 인가전원의 소모량 등을 성능지수를 이용해 정량적으로 평가하였다. 진동제어실험의 결과로부터, Lyapunov 제어 및 Clipped-optimal 제어방법 모두 구조물의 발생 변위 및 가속도를 효과적으로 감소시켰으며, 특히 진동제어 시 요구되는 외부 인가전원의 소비를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 최종적으로, 본 논문에서 구성한 준능동형 실시간 피드백 진동제어시스템은 교량 구조물에 발생된 진동을 제어 관리하기 위한 적극 효율적인 방법으로 활용될 가능성이 있음을 확인하였다.

• 전산구조공학
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• 제11권4호
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• pp.287-294
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• 1998

입면의 형태가 임의의 층에서 큰 차이를 보이는 3차원 비정형 setback 구조물의 동적 거동 특성과 이들 구조물의 동적 거동에 미치는 바닥 슬래브의 면내 변형 효과를 분석하였다. 비정형 setback 구조물의 전반적인 동적 거동특성을 분석하기 위하여 베이스 부분의 평면적과 타워 부분의 평면적 비(R?), setback 발생위치(L?)등을 매개 변수로 사용하였다. 48개의 비정형 setback 구조물들에 대한 해석 수행 결과 setback 구조물은 정형 구조물에 비해 횡방향 1차 모드의 유효 모드 중량(effective modal weight)이 작게 나타나는 경향을 보이기 때문에 setback 구조물의 동적 거동을 파악하기 위해서는 등가 정적 해석법 대신에 동적 해석을 수행할 필요가 있음을 알 수 있었다. 바닥슬래브의 면내 변형은 보다 긴 구조물의 고유 진동 주기값을 가져오며 모드 순서 및 모드 형상에도 변화를 준다. 이러한 사실은 바닥슬래브의 면내 변형으로 인하여 횡방향 저항 요소들간의 전단력 분포와 층 변위가 영향을 받을 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 현상은 횡방향 저항 요소들간의 강성 차가 심한 프레임-전단벽 시스템에서 두드러지게 나타난다.