• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• 제6권1호
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• pp.39-49
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• 1999

Monolayer thick fluorocarbon films were characterized by the contact angle measurements. The contact angles of three different liquids, water, formamide and diiodomethane were measured on spun coated, vapor phased deposited films and Teflon surface. The highest contact angle over $130^{\circ}$was observed on fluorocarbon films deposited on Al substrates while the lowest angles below $70^{\circ}$deposited on oxide. The surface energies were calculated based on Lewis acid /base theory. The surface energies of Teflon and spin coated FC films were calculated to have 18 and 8.4 dynes /cm, respectively. Higher energies of 31 to .35 dynes /cm were calculated on vapor phase deposited films on silicon and oxide. However vapor phase deposited films on aluminum only showed a large Lewis base energy term. It might be explained by the surface roughness and heterogeneity as observed by dynamic contact angles and AFM measurements.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• 제10권4호통권37호
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• pp.589-600
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• 1998

This study was planned to verify the usefulness of Latin square design method in fatigue tests of cables and to see the axial fatigue behavior of wire ropes being used as hangers in suspension bridges. Three parameters : mean stress, stress range. and specimen length, were adopted for verification. The effects of these parameters are in argument except for stress range. Three classes in each parameter were used. Triple replication was performed in each cell to increase the number of replication (or degree of freedoms). The major cause of fatigue failure was fretting fatigue at trellis contact point. Three chosen parameters were proved to be significant. It was verified that the effect of stress range was in agreement with expectation, but the effect of specimen length was contrary to the expectation. It was also observed that the effect of mean stress depended upon the chosen level. Therefore Latin square design method is effective for verifying the parameters that affect fatigue behaviour under orthogonality conditions.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• 제30권1호
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• pp.1-6
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• 2017

This paper presents development of the nine-node co-rotational(CR) planar element applicable for elastoplastic and contact analysis. The CR formulation is one of the efficient geometrically nonlinear formulations. It is based on the assumptions of small strain and large displacement. Further, it is extended to both elastoplastic analysis and contact analysis in this paper. For accurate plastic analysis, nine-node quadrilateral element, which can provide accurate stress prediction, is chosen. Bi-linear hardening rule based on Newton- Raphson return-mapping is employed. Also, Lagrange multiplier is used in order for constraints regarding the contact analysis. The present development is validated via the time transient problems. The present results are compared with those obtained by the other existing software.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• 제24권6호
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• pp.566-572
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• 2004

It is necessary to measure the direct current with a non-contact methodology for the liquid or gas phase, as welt as the conducting metals. This paper described a theoretical consideration and experimental verification for a non-contact quantitative direct current measurement system using the Faraday effect and magnetic flux leakage. The leakage of magnetic flux occurs around a gap when a ferromagnetic core including the discontinuous gap is magnetized. Two large anisotropic domains in a magneto-optical film are occurred by the vertical component of leaked magnetic flux and the domain walls are paralleled to the center of the gap. Here, the symmetrical arrangement of domains are deflected when a vertical magnetic field is applied to the magneto-optical film. The domain wall of the magneto-optical film are relocated when a measuring current passes through the ferromagnetic core. Therefore, a direct current passing through the core can be determined quantitatively by the measurement of moving distance of the domain wall.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• 제24권6호
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• pp.581-589
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• 2004

In this study, the capacitive micromachined ultrasonic transducer(cMUT) was developed based on the previous research results. The cross sectional image of the developed cMUT was characterized. To measure the membrane displacement of the cMUT, the Michelson phase modulation fiber interferometer was constructed. The measured membrane displacement was in good agreement with the result of the finite element analysis. To estimate the ultrasonic wave generated by the cMUT, an ultrasonic system including a pulser, receiver and charge amplifier was used. The cMUT developed in this study shows a good performance and hence will be widely used in the non-contact ultrasonic applications.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• 제35권7호
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• pp.827-833
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• 2011

In this study, a simulation model to estimate the current-collection performance of a high-speed train was developed by using a commercial finite element analysis software, SAMCEF. A three-dimensional springDdamperDmass model of a pantograph was created, and its reliability was validated by comparing the receptance of the model to that of the actual pantograph. The wave propagation speed of the catenary model was compared with the analytical wave propagation speed of the catenary system presented in the UIC 799 OR standard. The length of the droppers was controlled, and the pre-sag of the contact wire due to gravity was considered. The catenary and the pantograph were connected by using a contact element, and the contact force variation when the pantograph was moved at velocities of 300 km/h and 370 km/h was obtained. The average, standard deviation, maximum, and minimum values of the contact force were analyzed, and the effectiveness of the developed simulation model was examined.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• 제8권5호
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• pp.67-74
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• 2008

Multi-layered stone masonry monuments, such as stone pagoda can be modeled as a multi-degrees of freedom system. The dynamic behavior of these structures are mainly influenced by contour condition of contacting surface of stones. In this case the mass of the system can be easily estimated, mean while the estimation of stiffness at junction is not simple. In this paper a method for estimating the spring constant at the contacting surface of stone in proposed. This paper describes a method of computational modelling technique for structural analysis of stone pagodas using measurement of natural frequency and eigenvalue analysis. For this purpose Five story stone pagoda in Cchongnimsa site was selected as a model.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• 제20권5호
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• pp.99-107
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• 2004

Anisotropic characteristics of deformation are important to understand the particular behavior in the pre-failure state of soils. Recent experiments show that cross-anisotropic moduli of granular soils can be expressed by functions of normal stresses in the corresponding directions, which is closely linked to micromechanical characteristics of particles. Granular soils are composed of a number of particles so that the force-displacement relationship at each contact point governs the macroscopic stress-strain relationship. Therefore, the micromechanical approach in which the deformation of granular soils is regarded as a mutual interaction between particle contacts is one of the best ways to investigate the anisotropic elastic deformation of soils. In this study, a numerical program based on the theory of micromechanics is developed. Generalized contact model for the irregular contact surface of soil particles is adopted to represent the force-displacement relationship in each contact point far the realistic prediction of anisotropic moduli. To evaluate the model parameters, a set of analytical solutions of anisotropic elastic moduli is derived in the isotropic stress condition. A detailed procedure to determine the model parameters is proposed with emphasis on the practical applicability of micromechanical program to analyze the elastic behavior of the granular soils.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1774-1778
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• 2008

유량 환산에 이용되는 수위-유량 관계곡선식은 하천의 흐름을 정상 등류상태로 가정하고 유속계를 하천에 투입하여 년간 정해진 횟수의 유량측정을 실시하여 이로부터 갱신하여 작성하고 있다. 평수기에는 이렇게 기기를 이용하여 유량측정이 가능하지만 홍수기나 갈수기에는 접촉식 유속계를 이용한 하천유량 측정이 불가능한 실정이다. 홍수기에는 기기 손상과 관측자의 안전이 위협받는 실정이고, 갈수기에는 유속이 너무 느려서 (0.1 m/s 이하) 프로펠러 유속계의 경우 유속의 정확한 관측이 힘들다. 또한 전지구적 빈번한 이상기후의 현실정에서 가장 중요한 기초 수문자료인 홍수량의 정확한 측정 자료는 많지 않다. 홍수유량을 측정하기 위해서 현재에도 기존의 봉부자를 이용하거나 유비쿼터스 센서를 장착한 봉부자를 이용하는 유량측정 기법이 향해지고 계속적으로 소개되고 있는 실정이지만 봉부자의 특성상 정확한 유량을 계산하기에는 어려움이 많다. 현재 선진국에서는 흐름과 비접촉식 방법을 이용한 하천유량측정 방법이 지난 10 여년간 꾸준이 연구되어 왔다. 그중 대표전인 것이 전자파를 이용한 방법과 영상해석에 의한 방법이다. 전자의 경우 국내에서는 수자원공사에서 10년 이상 연구 개발하여 상품화 시킨바 현업에서 이를 이용하여 홍수유량측정을 실시하고 있다. 후자의 방법은 유체역학 분야에서 흐름해석에 주로 이용되어지던 PIV(particle image velocimetry) 기법을 하천과 같이 대규모의 흐름영역에 적용가능하도록 개발된 기술로 LSPIV (large-casle particle image velocimetry)라 불리우는 기술이다. 본 연구에서는 미국 Iowa 대학에서 개발한 LSPIV를 이용하여 홍수파의 진행시 수위와 유량의 두 변수 사이에 나타나는 Loop rating curve의 이론적인 관계를 하천현장에서 일정시간 간격으로 실측을 통하여 파악하고자 하였다. 현장실험을 위한 대상지점으로 미국 Iowa주 Coralville 시내 Clear Creek의 USGS (US Geologival Survey) 수위관측소 지점을 선택하여 본 연구에서 실시한 유량측정 결과의 비교가 가능토록 하였다. LSPIV는 그 특성상 야간에는 적용하는데 어려움이 있어 아침시간부터 해가 지기 직전까지의 자연채광 조건의 영상취득이 가능한 시간대에서 표면유속을 측정하였고 이에 수심평균유속환산계수를 적용하여 유량을 계산하였다. 강우의 발생으로 인한 홍수파의 진행시 총 43회의 유량을 측정하였는바 이를 이용하여 이 지점의 수위-유량 관계식과 비교한 결과 거의 일치하는 결과를 나타냈다. 특히 홍수파의 진행시 고수위 영역에서의 측정한 결과는 수위의 상승기에는 최고로 7.5% 까지 측정유량이 수위-유량관계식에서 계산한 유량보다 컸으며, 수위의 하강기에는 반대로 최고 5.4% 정도까지 측정유량이 수위-유량관계식에서 계산한 유량보다 작게 나타났다. 또한 최대유량의 발생시기는 최고수위 발생직전의 수위라는 것이 파악되었다. 이러한 경향은 수위-유량 관계곡선의 이론과 잘 일치하는 것이다.

• Journal of KSNVE
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• 제7권1호
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• pp.6-12
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• 1997

물리계에서 일어나는 동적 현상들은 선형해석 만으로 설명하기에는 불충분한 점이 많이 있다. 이는 기계구조물과 같은 실제 계의 진동이 기하학적 비선형성, 강성 의 비선형성 또는 경계조건의 비선형성 등의 영향으로 비선형적인 거동을 하기 때문 이다. 비선형 진동을 하는 기계 계는 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있는데, 그 예로써 진자운동을 포함하여 동흡진기, 회전체계, 공작기계의 절삭운동, 건마찰 (dry friction) 관련 기계장치, 치차 및 기차의 바퀴와 레일 간의 접촉에서 볼수 있는 구분적 선형(piecewise linear) 진동계, 충격 진동계 등을 들 수 있다. 비선형 진동 연구는 limit cycle, 준주기운동(quasiperiodic motion), 점프현상(jump phenomena) 등의 인식에서 시작되어, 과거에는 설명이 안되어 회피되 왔던 랜덤(random) 형태의 비주기운동에 대한 연구로 까지 발전하고 있다. 비선형 진동을 다루는데 있어서 정규모드(normal mode)를 이용하는 방법이 있다. 일반적으로 선형계는 선형 정규모드 (linear normal mode)가 존재하는 것과 같이 비선형계에도 이와 유사한 정규모드가 존재한다는 사실이 연구 보고된 바 있다. 비선형계에 존재하는 정규모드는 계의 매개 변수(system parameters)에 따라 그 안정성이 바뀔 수 있으며, 만일 안정한 정규모드 가 어떤 매개변수에서 그 안정성이 바뀐다면 선형이론으로는 설명될 수 없는 새로운 운동이 일어나고 이러한 운동을 분기모드(bifurcation mode)라고 한다. 안정한 정규 모드 및 분기모드를 포함하여 비선형계를 다류는 것을 "정규모드 동역학(normal mode dynamics)"이라고 한다. 정규모드 동역학은 앞에서 언급된 비선형 현상들의 원인규명, 예측, 안정성해석 및 강제진동 해석을 가능하게 한다. 또한 최근에 활발히 연구되고 있는 혼돈운동(chaotic motion)의 해석도 가능하다. 이 글에서는 비선형 진동해석을 위한 정규모드 동역학에 대한 연구동향 및 기본 이론을 살펴 보았고, 그 적용 예를 통하여 실험결과와 비교 고찰 함으로써 정규모드 동역학의 적용성을 서술하여 보았다. 선형이론으로 이해하기 어려운 현상들에 대하여는 비선형의 관점에서 새롭게 접근하 려는 노력이 필요하며 비선형 이론에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다. 진행되어야 한다.