• 대한기계학회논문집B
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• 제40권10호
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• pp.659-666
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• 2016

본 연구는 길이에 따른 사각 기둥 타입을 변수로 선정하여 각각의 길이 패턴을 지닌 고체 표면에서의 물 액적 젖음 특성을 분자 동역학을 이용하여 규명하였다. 기둥의 표면 형상을 정사각형과 직사각형의 형태로 가정하였고, 정해진 형상에서의 표면 면적을 증가시켰다. 정사각형 형상의 경우 각 변의 길이가 $4.24{\AA}$, $8.48{\AA}$, $12.72{\AA}$로 증가하였으며, 직사각형 형상의 경우 고정된 한 변은 $8.48{\AA}$의 길이를 가지며 다른 한 변의 길이는 $4.24{\AA}$, $8.48{\AA}$, $12.72{\AA}$로 증가하였다. 이러한 길이 변화를 통해 사각기둥 표면형상의 변화 및 전체 고체표면의 면적 대비 기둥이 차지하는 면적의 비율에 따른 물 액적의 변화를 살펴보고, 표면과 물 액적과의 접촉각을 측정하여 비교 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권10호
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• pp.1207-1218
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• 2013

나달식 등 한쪽 차륜과 레일의 접촉력에 기반한 기존 탈선계수식으로는 열차 주행 시 여러 가지 요인에 의해 발생하는 다양한 유형의 탈선을 이론적으로 예측하기 어렵다. 이를 보완하기 위하여 개발된 단일윤축 탈선계수는 타고오름탈선, 미끄러져오름 탈선, 전복탈선 및 이들의 복합유형 탈선을 잘 예측할 수 있고, 접촉부 마찰계수, 플렌지 각 등 기존의 탈선계수식에서 고려하던 기계적 인자뿐만 아니라 윤중감소/증가, 궤간, 차륜직경, 축상 베어링 위치 등 다양한 탈선영향인자들도 고려할 수 있다. 본 논문에서는 단일윤축 탈선계수식으로 이러한 다양한 탈선영향인자들을 고려하여 기존의 나달식, 바인스톡 식 등으로 구할 수 없었던 탈선현상을 분석한다. 마지막으로 동역학 시뮬레이션을 이용하여 이론적인 단일윤축 탈선계수식 결과들의 타당성을 입증한다.

• 소음진동
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• 제9권6호
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• pp.1259-1266
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• 1999

본 연구의 목적은 유연성 궤도 모델을 개발하여 고기동성 궤도차량의 다물체 동역학 해석에 응용하는 것이다. 유연성 궤도 모델을 개발하는데는 대체로 두 가지 어려운 문제가 따른다. 첫째로, 해의 안정성을 유지하기 위해 적분구간이 충분히 작아야 한다는 것이다. 즉, 궤도 링크 사이의 유연성 조인트 모델과 충격적인 접촉력에 따른 고진동 입력을 처리해야 한다. 둘째로, 3차원 다물체 궤도차량 모델에 대한 수 많은 운동 방정식을 풀어야 한다는 것이다. 따라서 궤도차량을 샤시와 궤도 부시스템으로 나누고 회귀적인 방법을 사용하여 운동방정식의 수를 최소화하였다. 본 연구에서 개발된 방법을 검증하기 위하여 차량의 가속, 고속주행, 제동, 선회 등의 시뮬레이션을 수행하였다.

• 접착 및 계면
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• 제8권3호
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• pp.9-15
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• 2007

표면처리에 따른 Jute 섬유 강화 폴리프로필렌 복합재료의 수화 전 후 계면 물성을 미세역학시험과 동적 접촉각으로 평가하였다. 알칼리 및 실란 커플링제 용액으로 Jute 섬유의 표면을 처리함으로 Jute 섬유와 폴리프로필렌 기지재 사이의 계면전단강도가 증가를 하였으며, 수화 이후 미처리, 알칼리 그리고 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 기지재 사이의 계면전단강도는 수분침투에 의해 감소하였다. 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 폴리프로필렌 기지재 사이의 계면전단강도는 알칼리 용액 및 미처리의 경우에 비해 높았다. 미처리, 실란 커플링제 및 알칼리 용액 처리된 Jute 섬유의 표면에너지는 동적 접촉각 측정을 통해 계산되어졌다. 수화 이후의 열역학적 접착일은 섬유와 기지재 사이의 물 중간층을 고려하여 계산하였다. 계산되어진 결과를 통해 실란 커플링제 용액으로 표면처리된 Jute 섬유와 폴리프로필렌 계면 사이가 가장 안정한 것으로 나타났다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.301-307
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• 2003

본 연구에서는 한국형 인공심장의 혈액주머니 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석 결과를 제시하였다. 혈액 유동은 2차원 비정상 유동으로 가정하였으며. 이를 해석하기 위하여 유한요소 기반의 상용코드인 ADINA를 사용하였다. 액츄에이터와 혈액주머니사이의 강체-고체 접촉, 그리고 혈액주머니와 혈류 사이의 고체-유체 상호작용을 모두 계산에서 반영하였다. 본 연구에서는 혈액주머니의 형상설계 과정에서 제시되었던 3가지 모델에 대해서 계산을 수행하고 이들의 혈류역학적인 적합성을 분석하였다. 계산결과에 의하면 혈액주머니의 수축 시는 출구로의 강한 흐름과 입구 부분에서의 정체영역이 관찰되었다. 이완 시에는 외부로부터 입구로 강한 혈류가 유입되고 있으며, 닫힌 출구에서 부근에서는 재순환 영역이 발생한다. 수축 시 전단응력은 출구 모서리 부근에서 극한값들을 가지게 되며, 이완 시에는 주로 입구 모서리와 액츄에이터 접촉면에서 최소, 최고치를 보여주고 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권4호
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• pp.66-73
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• 2019

본 연구에서는 항공기 플랩 제어를 위한 선형 구동기의 기본 설계에 대한 구조 안전성을 평가하였다. 다물체 동역학 분석을 통해 선형 구동기의 기계적 운동을 이해하였고, 접촉 하중을 산출하여 유한요소해석 기반의 구조 분석에 적용하였다. 구조 분석에서는 선형 구동기의 설계 속도 조건에 대한 열, 정적 거동을 검토하였고, 구조적 안전성을 평가하였다. 또한 모드 해석을 수행하여 동적 거동을 분석하였다. 분석 결과, 모터가 225 rpm으로 작동 시 구동 로드는 약 5 mm/s로 병진 운동하였고, 기어 간 최대 32.83 N의 접촉 하중이 발생하였다. 한편, 최대 열 응력과 정 응력은 철의 항복강도의 약 1.57%, 78%로 발생하였고, 각 부품은 서로의 공진 주파수를 회피하였다. 따라서 제안된 선형 구동기의 기본설계는 구조적으로 안전하며, 공진에 대해 안정적임을 밝혔다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.35-41
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• 2014

베어링 하우징의 구조 유연성을 고려하여 7톤급 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 회전체동역학 해석이 수행되었다. 볼 베어링과 펌프 비접촉 실의 강성 및 감쇠 특성이 회전체동역학 모델에 반영되었으며, 베어링 하우징의 동특성이 집중 질량 및 강성으로 모델링 되어 해석에 반영되었다. 동기 회전체 질량 불평형 응답 해석과 회전 속도에 따른 복소 고유치 해석으로부터 회전체의 임계속도와 불안정 운전 시작 속도를 예측하였다. 회전체동역학적 특성에 베어링 하우징이 미치는 영향이 베어링 부하 조건 및 무부하 조건에서 각각 검토되었다. 수치 해석 결과 베어링 하우징의 구조 유연성은 회전체의 임계속도와 불안정 운전 속도를 의미있게 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.45-52
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• 2022

암반내 불연속면이나 지반-구조물의 접촉면은 열-수리-역학적으로 연계된 거동 특성을 보이므로, 온전한 지배방정식에 근거한 경계면 요소의 개발이 필요하다. 본 논문은 경계면 요소에 대한 힘평형 방정식, 유체의 연속방정식 그리고 에너지 평형 방정식을 유도하였다. 그리고 경계면 요소에 대한 탄소성 역학 모델의 강성행렬을 제시하였다. 개발된 유한요소는 2차원 조건에서 변위는 6절점, 수압과 온도는 4절점을 사용한다. 단층내 유체 주입에 대한 완전연계된 THM 해석은 단층내의 유효응력 감소와 주위 암반의 온도 수축에 의한 주입압의 복합적인 변화을 모델링 할수 있었다. 하지만, 열적 현상을 무시한 HM해석은 수리-역학적 변수를 과다하게 산정하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제12권2호
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• pp.215-227
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• 2002

본 연구의 목적은 정상인 휠체어 농구 선수 8명을 대상으로 추진 및 방향전환 동작의 소요시간 측정 및 운동학적 분석을 통하여 포지션별 농구용 휠체어가 추진동작에 미치는 효과를 규명하는데 있다. 포지션별(포드, 센타, 가드) 휠체어의 한 주기(핸드림 접촉에서 다음 핸드림 접촉까지)를 2차원 DLT 방식을 이용하여 구하고자 하는 변인을 산출하였다. 가드용 휠체어는 직선 구간 및 방향전환 구간 모두에서 가장 빠르게 나타났으며, 센타용 휠체어는 방향전환 구간에서 제일 느린 것으로 나타났다. 이동 속도가 가장 빠른 가드용 휠체어는 손이 TDC(Top Dead Center)에 더 가깝게 접촉하며, 더 오랫동안 핸드림에 힘을 가해서 추진하며, 분당 추진빈도는 가장 적은 것으로 나타났다. 반면에 센타용 휠체어는 손이 TDC에서 가장 멀리 접촉하며, 가장 짧은 범위에서 핸드림에 힘을 가해서 추진하는 것으로 나타났다. 가드용 휠체어는 핸드림 접촉시 팔꿈치를 가장 많이 굽히고 몸통을 가장 많이 세우며, 센타용 휠체어는 핸드림 접촉시 팔꿈치를 가장 많이 펴고 몸통을 많이 굽히며 핸드림 이지시 가드용 휠체어에 비해 팔꿈치를 많이 펴는 것으로 나타났다. 휠체어 추진시 좌석의 높이가 가장 낮은 가드용 휠체어는 포드용 및 센타용 휠체어보다 팔꿈치 및 몸통각의 범위가 가장 큰 것으로 나타났다. 몸통 최대 각속도에서 가드용 휠체어는 다른 휠체어와 비교해서 가장 큰 값을 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.350-356
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• 2018

팬터그래프(Pantograph)와 전차선간의 동적 상호작용인 접촉력(contact force)은 차량에 대한 안정적 전원공급 특성인 집전성능을 평가하는 중요한 지표이다. 본 연구에서는 동력분산형 고속열차 시험차량인 HEMU-430X(High-speed Electric Multiple Unit - 430km/h eXperiment) 차량의 팬터그래프 동적 접촉력 특성을 전차선 장력에 따라 분석하였고, 이를 팬터그래프-전차선 동적 상호작용 모델을 이용한 해석결과와 비교하였다. 시험결과와 해석결과를 비교한 결과, 주요 동적접촉력 특성인 평균접촉력 및 접촉력 표준편차가 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다. 또한 해석모델을 이용하여 전차선 장력과 접촉력과의 상관관계를 차량 운행속도에 따라 제시하였으며, 이를 이용하여 각 운영속도별 최적 전차선 장력을 제시하였고 이를 국제규격과 비교하였다. 그 결과 해석을 통해 도출된 결과와 국제 규격에서 권장하는 전차선 장력이 비교적 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.