• 제목/요약/키워드: 접촉 상태

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3차원 유한요소를 이용한 핵연료와 피복관 기계적 거동 해석 (3D Finite Element Simulation of Pellet-Cladding Mechanical Interaction)

  • 서상규;이성욱;이은호;양동열;김효찬;양용식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권5호
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    • pp.437-447
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    • 2016
  • 원자력 발전소의 반응로에 핵연료 봉으로 이루어진 집합체가 있으며 핵 연료의 연소를 통한 열을 이용하여 발전을 한다. 핵연료 봉은 핵연료와 그를 감싸는 피복관으로 이루어졌으며 연소되는 동안 서로의 상호작용에 대한 해석은 안전성을 평가함에 있어 중요한 사실이다. 본 논문에서는 핵연료와 피복관의 연소 상태에서 기계적 상호작용에 대한 해석 방법에 대하여 제시한다. 온도 해석에 있어서 핵연료와 간극 사이에서의 열전도도가 중요하며 간극 거리와 접촉여부에 따른 접촉 압력이 또한 중요 요소이다. 이에 간극 열전도도는 비결정론적이기 때문에 이를 해결할 수 있는 방법에 대하여 제시했다. 핵 연료의 열팽창에 따른 피복관과의 접촉을 해결하기 위한 계산을 수행하였고 그에 따라 접촉 시 발생하는 응력이 항복함수를 넘어 소성 변형이 일어날 경우 또한 고려하였다. 핵연료의 열팽창에 따라 피복관과 접촉에 의한 소성 변형을 해석하므로 핵연료 봉의 안정성을 평가할 수 있다. 이를 적용하기 위해 3차원 유한요소 모듈을 FORTRAN90을 이용하여 개발하였다. 핵연료와 피복관의 접촉에 의한 탄소성 변형을 주로 다루며 두꺼운 실린더를 통한 간단한 이론 모델을 제시하여 코드에 대해 검증을 실시하였다.

임프란트 보철수복물에서의 인접치간 접촉강도의 평가 (Evaluation of Tightness of Proximal tooth Contact on Implant Prostheses)

  • 김상필;정재현;강동완;오상호
    • 구강회복응용과학지
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    • 제24권4호
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    • pp.371-379
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 안정 시, 임프란트 보철물과 자연치 사이의 인접치간 접촉강도를 평가하는 것이다. 좌측 상악 또는 하악 제2대구치에 단독으로 임프란트가 식립되어 보철물이 장착되어 있는 20명의 피험자를 임프란트 군으로, 좌측 상하악 제1대구치와 제2대구치 사이의 인접부위에 수복물이 없는 10명의 피험자를 대조군으로 나누어 교합력이 작용하지 않는 안정상태에서 인접치간 접촉강도를 평가하였다. 자연치 사이의 인접치간 접촉강도가 전반적으로 높게 나타났고, 특히 하악에서는 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 임프란트 보철물에 있어서 인접치간 접촉을 좀 더 강하게 부여할 필요가 있음이 시사되었고 또한 자연치아와 임프란트 보철물사이의 경시적 변화에 따른 인접접촉강도의 변화를 평가할 필요가 있음이 시사되었다.

CMOS 소자 응용을 위한 Plasma doping과 Silicide 형성

  • 최장훈;도승우;서영호;이용현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.456-456
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    • 2010
  • CMOS 소자가 서브마이크론($0.1\;{\mu}m$) 이하로 스케일다운 되면서 단채널 효과(short channel effect), 게이트 산화막(gate oxide)의 누설전류(leakage current)의 증가와 높은 직렬저항(series resistance) 등의 문제가 발생한다. CMOS 소자의 구동전류(drive current)를 높이고, 단채널 효과를 줄이기 위한 가장 효율적인 방법은 소스 및 드레인의 얕은 접합(shallow junction) 형성과 직렬 저항을 줄이는 것이다. 플라즈마 도핑 방법은 플라즈마 밀도 컨트롤, 주입 바이어스 전압 조절 등을 통해 저 에너지 이온주입법보다 기판 손상 및 표면 결함의 생성을 억제하면서 고농도로 얕은 접합을 형성할 수 있다. 그리고 얕은 접합을 형성하기 위해 주입된 불순물의 활성화와 확산을 위해 후속 열처리 공정은 높은 온도에서 짧은 시간 열처리하여 불순물 물질의 활성화를 높여주면서 열처리로 인한 접합 깊이를 얕게 해야 한다. 그러나 접합의 깊이가 줄어듦에 따라서 소스 및 드레인의 표면 저항(sheet resistance)과 접촉저항(contact resistance)이 급격하게 증가하는 문제점이 있다. 이러한 표면저항과 접촉저항을 줄이기 위한 방안으로 실리사이드 박막(silicide thin film)을 형성하는 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 (100) p-type 웨이퍼 He(90 %) 가스로 희석된 $PH_3$(10 %) 가스를 사용하여 플라즈마 도핑을 실시하였다. 10 mTorr의 압력에서 200 W RF 파워를 인가하여 플라즈마를 생성하였고 도핑은 바이어스 전압 -1 kV에서 60 초 동안 실시하였다. 얕은 접합을 형성하기 위한 불순물의 활성화는 ArF(193 nm) excimer laser를 통해 $460\;mJ/cm^2$의 에니지로 열처리를 실시하였다. 그리고 낮은 접촉비저항과 표면저항을 얻기 위해 metal sputter를 통해 TiN/Ti를 $800/400\;{\AA}$ 증착하고 metal RTP를 사용하여 실리사이드 형성 온도를 $650{\sim}800^{\circ}C$까지 60 초 동안 열처리를 실시하여 $TiSi_2$ 박막을 형성하였다. 그리고 $TiSi_2$의 두께를 측정하기 위해 TEM(Transmission Electron Microscopy)을 측정하였다. 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS(X-ray photoelectronic)와 XRD(X-ray diffraction)를 측정하였다. 접촉비저항, 접촉저항과 표면저항을 분석하기 위해 TLM(Transfer Length Method) 패턴을 제작하여 I-V 특성을 측정하였다. TEM 측정결과 $TiSi_2$의 두께는 약 $580{\AA}$ 정도이고 morphology는 안정적이고 실리사이드 집괴 현상은 발견되지 않았다. XPS와 XRD 분석결과 실리사이드 형성 온도가 $700^{\circ}C$에서 C54 형태의 $TiSi_2$ 박막이 형성되었고 가장 낮은 접촉비저항과 접촉저항 값을 가진다.

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접촉각 특성을 이용한 고분자복합재료의 표면열화 해석 (The analysis of surface degradation on polymer material by contact angle properties)

  • 박종관
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제39권3호
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    • pp.8-14
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    • 2002
  • 본 연구는 고분자 재료의 표면열화 발생 및 진행경로를 해석하기 위한 일환으로 열, 자외선 및 방전에 의한 열화를 각각 임의로 모의하여 접촉각 특성을 측정하여 열화 발생메커니즘을 해석하였으며, 특히 기존의 열화 연구와 달리 화학적 측면과 정전적 측면을 연계시킨 상관적 특성분석을 수행하였다. 표면활성화 상태를 측정한 접촉각 변화에 있어서, 일반적인 고분자의 표면은 73$^{\circ}$~91$^{\circ}$의 약소수성을 나타낸다. 그러나, 방전처리 및 350 nm 이하의 자외선 파장에 노출된 표면은 13.8$^{\circ}$ 및 20$^{\circ}$로 급격한 친수화를 나타내었고, 열처리 및 430~500nm 파장의 가시광 파장에 노출된 표면은 90$^{\circ}$와 80.1$^{\circ}$의 최대 접촉각 상승을 보이며 소수화를 나타냈다.

154 kV 복도체 가공송전선로에서 전자력에 의한 소도체간 접촉 (Kissing of Sub-conductors due to Magnetic Forces in a 154 kV Bundled Overhead Transmission Line)

  • 김상범;노희원;김영홍;고광만;박종혁;김상수
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권3호
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    • pp.383-389
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    • 2016
  • 국내 154 kV 복도체 가공송전선로를 대상으로 전자력에 의한 소도체간 접촉현상을 실증적으로 재현하고 대처 방안을 제시하였다. 도체에 흐르는 전류의 크기가 클수록, 스페이서의 간격이 클수록 소도체간에 작용하는 전자력은 크게 측정되었다. 스페이서 간격이 68 m일 경우 전류 크기가 2,000 A 일 때부터 소도체는 불안정한 상태가 되어 소도체간 간격이 변화하는 횡방향 진동이 시작되었다. 스페이서 간격이 136 m일 경우 전류 크기가 증가할수록 소도체간 간격은 좁아지다가 2,250 A 일 때 두 소도체는 완전히 접촉하였다. 스페이서 간격에 따른 전자력의 크기를 도식화하고 안전한 스페이서 간격을 제시하였다. 시험선로와 실선로 간에는 접촉현상이 발생하는 조건이 상이한 것으로 나타났으며, 이는 송전선로 가선 과정에서 도체에 가해진 여러 형태의 잔류 응력, 바람 조건 등의 차이 때문으로 판단되었다.

석탄하역기 붐 호이스팅 실린더의 구조 안전성에 관한 연구 (A Study on Structural Safety of the Boom Hoisting Cylinder of a Coal Handling Machine)

  • 최용훈;곽효서;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권12호
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    • pp.1265-1273
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    • 2015
  • 석탄하역기는 화력발전소의 주 원료인 석탄을 체인 버킷을 구동하여 선박으로부터 컨베이어 벨트로 하역하는 장비이다. 그러나 국내에서는 석탄하역기의 하역위치에 따라 붐 각도를 제어하는 유압시스템인 붐 호이스팅 실린더에 대한 연구가 이루어지지 않아, 전량 수입하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 두꺼운 실린더에서 접촉면압의 이론 값을 FEM 을 수행하여 얻은 결과 값과 비교하여 접촉면압 해석기법의 타당성을 확립하였고, 이를 통하여 브이 실을 갖는 붐 호이스팅 실린더에서 작동유의 누설 여부 판단과 접촉면압을 최대로 갖는 브이 실 형상을 설계하였다. 또한, 실린더의 스트로크에 따른 구동시뮬레이션을 수행하였고, 최대 출력 상태에서의 붐 호이스팅 실런더의 구조 안전성을 검증하였다.

질량비가 작은 접촉쌍성 V410 Aur과 V776 Cas-II (LOW MASS RATIO CONTACT BINARY V410 Aur AND V776 Cas-II)

  • 오규동;김천휘;김호일
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권3호
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    • pp.223-232
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    • 2005
  • 질량비가 작은 접촉쌍성 V410 Aur과V776 Cas를 소백산천문대의 61cm망원경에 2K CCD 카메라를 부착하여 측광 관측을 하였으며, 그 결과 이 별들의 새로운 3색(BVR)의 완전한 광도곡선을 얻었다. 새로운 광도곡선과 이미 발표된 분광관측으로부터 WD모델을 이용하여 이 두 별의 궤도요소와 절대 물리량을 얻었다. V410 Aur과 V776 Cas를 포함한 절대물리량이 잘 알려진 19개의 질량비가 작은 접촉쌍성들의 진화 상태를 조사하였다. 그 결과 질량비가 작은 접촉쌍성의 주성은 대부분 TAMS상에 놓이며 반성은 ZAMS 아래 놓이고 있음을 재확인하였다.

임플란트 보철물과 자연치 사이의 인접접촉강도의 경시적 변화 (Time Serial Change of Proximal Contact Tightness Between the Implant Prothesis and Natural Tooth)

  • 김진아;오상호;김희중;민정범
    • 구강회복응용과학지
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    • 제28권3호
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    • pp.233-243
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    • 2012
  • 이 연구의 목적은 임플란트 보철물과 자연치 사이의 인접접촉강도의 경시적 변화를 평가하는 것이다. 단일 임플란트 보철물을 장착한 31명(상악제2대구치; 13명, 하악 제2대구치; 18명)의 피험자에게서 측정이 이루어졌다. 측정은 교합되지 않은 안정 상태에서 임플란트 보철 장착 직후, 1개월 그리고 6개월 후에 이루어졌다. 임플란트 보철물과 자연치 사이의 접촉강도는 상악(p<.01), 하악(p<.05) 모두 시간이 흐름에 따라 감소하였다.

접촉조건을 고려한 대퇴골 치료용 복합재료 고정판의 생체 역학적 거동에 관한 유한요소해석 (Finite element analysis on bio-mechanical behavior of composite bone plate for healing femur fracture considering contact conditions)

  • 김석훈;장승환
    • Composites Research
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    • 제23권1호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • 본 논문에서는 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS 6.71을 이용하여 수술 직후 골절부 거동을 예측할 수 있는 해석을 수행하였다. 스테인리스 고정판과 적층순서를 달리한 복합재료 고정판을 대상으로 대퇴골의 골절치료에 대한 효과를 비교 분석 하였다. 실제 상태를 모사하기 위해 고정판과 골절뼈 및 골절부간 접촉조건을 부여하였으며, 스크류 체결과정과 하중부가 과정을 두 단계로 나누어 해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통하여 스테인리스 고정판과 복합재료 고정판이 체결된 경우에 대한 골절부 틈새의 변화 및 응력분포 등을 계산하고 그 차이를 비교하였다. 복합재료 고정판은 골절뼈와의 접촉에 의한 불필요한 응력 증가를 감소시키고 골절부위의 응력은 증가시켜 골절치료에 더 효과적인 것으로 나타났다.

상관관계 기반 신호 분류를 이용한 비정상 호흡 상태 모니터링 시스템 (Cross Correlation based Signal Classification for Monitoring System of Abnormal Respiratory Status)

  • 이덕우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.7-13
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    • 2020
  • 본 논문에서는 사람의 비정상적인 호흡과 정상적인 호흡 신호를 획득한 후, 이 신호들을 분석하고, 특히 비정상 호흡신호를 감지하는 방법과 정상 및 비정상 신호를 분류하는 방법을 제시한다. 본 연구에서 사람의 호흡신호는 BIOPAC 장비를 활용하여 획득하며, 사람의 호흡 상태를 정량적인 수치 정보를 활용하여 판단한다. 궁극적으로 본 논문에서는 일반 환경에서 사람의 호흡상태를 신호로 획득하여 분석하고, 호흡상태를 모니터링 할 수 있는 시스템을 개발하고자 하며, 무호흡 상태를 감지 할 수 있는 방법을 제안한다. 획득되는 호흡신호를 활용하여 정량적인 정보를 바탕으로 호흡신호를 상태에 따라 분류한다. 접촉식 의료장비를 활용하여 호흡신호를 획득하고 호흡상태를 분류하기 전에 잡음제거 알고리즘을 적용한다. 기존의 사비츠키-골레이 필터와 중간값 필터의 장점만을 활용하여 혼합필터를 사용하여 신호를 분석하기에 적절한 상태가 되도록 한다. 서로 다른 호흡 상태, 즉 서로 다른 클래스간 거리는 최대로 하고, 동일한 호흡상태, 즉 같은 클래스 간의 거리는 최소로 하기 위해 신호 획득후 신호의 특징값들 간의 상호상관 계수를 계산한다. 제안하는 알고리즘은 실제 호흡 환경에 적용할 수 있을 정도로 직관적이고, 제안하는 방법을 증명하기 위한 실험 결과들을 함께 제시한다.