• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.63-69
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• 2018

베어링은 많은 회전체에서 사용되는 핵심부품으로, 예기치 않은 고장을 방지하기 위해 많은 연구가 집중되고 있다. 이때 중요한 것은 되도록 초기에 건전성 상태를 잘 나타내는 적절한 특징신호를 추출하는 것이다. 그러나 기존의 연구들은 주로 진단관점에서 특징신호를 추출하여 고장예지에는 적합하지 않은 측면이 있었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 베어링 고장 주파수의 에너지와 시간 사이의 상관계수 가중 합을 이용하여 베어링 수명 예측에 용이한 특징신호를 추출하는 방법을 개발하였다. 그 결과 일반적으로 고장진단에서 많이 사용되고 있는 특징신호인 RMS에 비해서 결함 초기부터 단조로운 증가 경향의 특징신호를 추출함을 알 수 있었다. 이를 입증하기 위해서 NASA Ames에서 제공한 IMS bearing 진동 데이터를 이용하였고 제시한 특징신호와 일반적인 RMS와 의 거동을 비교하여 유효성을 검증하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.1-6
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• 2008

대부분의 내진설계기준에서는 설계지반운동을 정의하기 위해서 설계스펙트럼을 제시하고 있다. 기준에서 제시되는 설계스펙트럼은 일반적으로 5% 임계감쇠비에 대한 것이며, 이것은 일반적인 건축구조물에 적용할 수 있는 것이다. 에너지 소산장치나 면진 시스템의 적용이 점차 증가하고 있으며, 이러한 장치를 적용한 건축구조물의 내진해석을 위해서는 5% 임계감쇠비를 초과하는 설계스펙트럼이 필요하다. 5% 임계감쇠비에 대한 설계스펙트럼을 다른 임계감쇠비에 대한 설계스펙트럼으로 변환하기 위해서는 감쇠계수가 효과적으로 이용될 수 있다. 현재의 내진설계기준에서 제시하고 있는 감쇠계수는 강진자료를 바탕으로 제시된 것이다. 중진 및 약진은 강진과는 다른 특성을 가지므로, 이러한 감쇠계수가 중진 및 약진 지역에 적용하는 것은 충분한 검토가 필요할 것이다. 이 논문에서는 중진 및 약진자료를 이용한 감쇠계수를 제시하고, 현재 설계기준에서 제시하고 있는 감쇠계수와 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.28-37
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• 2002

음향불안정을 억제하는 수동제어기구중 하나인 음향공의 음향학적 효과를 파악하기 위해, 음향공이 장착된 로켓엔진 연소실의 음향장 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 음향공 모델로서 Helmholtz 형태의 공명기가 채택되었고, 조화해석을 통해 주로 음향공에 의해 야기되는 음향학적 효과를 관찰하였다. 음향공의 음속을 조정하여 동조주파수를 변화시켜가면서 가진음원에 대한 연소실의 음향진동 응답을 구하고, 제1접선방향 음향모드의 감쇠인자를 구하였다. 동조주파수가 제1접선방향 음향모드의 공진주파수에 접근함에 따라 모드분할 현상이 나타났고, 이로인해 음향공을 본래의 제1접선방향 음향모드에 동조시키더라도 음향감쇠효과가 저하됨을 알았다. 모드분할 현상과 분할된 각 모드의 감쇠인자 및 음향 에너지 분포를 고려하였으며, 이를 토대로 효과적인 감쇠를 위해서는, 억제하고자 하는 음향모드로부터 모드분할 현상이 나타나지 않으면서 그 음향모드의 감쇠효과를 극대화하도록 음향공을 동조시키는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.523-530
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• 2017

높은 에너지의 레이저가 조사되면 레이저 삭마 현상을 일으키고, 결과적으로 플라즈마가 물질에 따라 특정한 파장의 빛을 방출하는 레이저 유도 파괴 분광법(LIBS, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)과 빛은 산란 현상에 대해 분자 간 혹은 분자 내의 회전 및 진동 운동을 측정하는 라만 분광법은 높은 정확도와 실시간 분석이 가능하다는 점, 원거리 검출이 가능하다는 장점들을 기반으로 우주 탐사 기술로써 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 레이저 분광법을 활용하여 토양 성분의 변화에 따른 레이저 스펙트럼의 경향성을 파악하고, 이를 기반으로 2차원 화학적 분포도 실험을 진행하였다. 또한 화성(4-7 torr)과 달의 대기(<1 torr) 환경을 레이저 실험 환경 내에 구축하여 인공적인 우주 환경에서 LIBS와 라만 분광법을 활용하여 토양 성분의 변화에 따른 LIBS와 라만 분광법을 통한 계측이 가능함을 증명하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.53-53
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• 2011

Poly(lactic acid)(이하 PLA라 칭함)는 1970-80년대의 초기 연구에서는 높은 제조비용과 희귀성에 의해 봉합사와 약물전달시스템으로 용도가 제한적이었으나 1980년대를 거쳐 1990년 이후 농업의 혁신적인 변화를 거쳐 옥수수의 다양한 측면의 이용의 하나로서 6-7년 전부터 양산화에 성공하여, 의류, 필름 및 플라스틱의 여러 가지 분야에서 적용가능성을 모색하고 있다. PLA의 장점은 석유가 아닌 천연 원료에서 얻을 수 있으며, 기존의 합성섬유와는 달리 일정한 조건하에서 미생물 등에 의해 물과 이산화탄소로 90% 이상 분해되는 친환경적인 소재이다. 합성섬유에서 의류용으로 대부분 사용되는 폴리에스테르(이하 PET라 칭함)와 유사한 물성을 가지고 있는 PLA섬유는 PET섬유와 유사한 분산염료로 염색할 수 있다. 따라서 PLA섬유는 분산염료에 의한 염색법을 중심으로 연구되어지고 있으나, PET 섬유의 융점이 $254^{\circ}C$부근인 반면, PLA섬유는 $160-170^{\circ}C$부근이다. 이로 인해 PLA를 섬유로 용도전개에 있어서 약점으로 작용하고 있다. 그러나 PLA섬유는 특유의 경량감과 새로운 촉감 등의 많은 장점을 지니고 있어 여러 가지 용도전개가 되어지고 있다. 초음파는 사람이 들을 수 없는, 사람마다 한계값은 다르지만, 주파수 약 25kHz이상의 음파를 말하며, 주파수가 높고 파장이 짧기 때문에 강한 진동을 수반한다. 초음파의 이용 원리는 Cavitation이라는 현상으로 생성된 기포가 터지면서 강력한 에너지를 방출한다. 이것은 강력하여 사방으로 퍼져 물질표면이나 내부에 영향을 미친다. 섬유에서는 표면에 뭍은 불순물을 제거하는 세정 등에 응용되고 있으며, 염색분야에서도 다양하게 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 초음파에 의한 PLA섬유의 염색성을 조사하였다. PLA섬유를 정련하여 초음파작용의 유무에 따라 염색하여 그 결과를 고찰하였다. 초음파 작용에 따른 분산염료의 표면 색변화는 없었으며, 섬유 표면 색 농도의 차이는 초음파 작용에 의하여 저온에서는 차이가 나타나지만, 고온인 $80^{\circ}C$에서는 오히려 낮아졌다.

• 전기학회논문지
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• 제66권10호
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• pp.1499-1507
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• 2017

This paper presents an impact-based piezoelectric vibration energy harvester using a freely movable metal sphere and a piezoceramic fiber-based MFC (Macro Fiber Composite) as piezoelectric cantilever. The free motion of the metal sphere, which impacts both ends of the cavity in an aluminum housing, generates power across a cantilever-type MFC beam in response to low frequency vibration such as human-body-induced motion. Impacting force of the spherical proof mass is transformed into the vibration of the piezoelectric cantilever indirectly via the aluminum housing. A proof-of-concept energy harvesting device has been fabricated and tested. Effect of the indirect impact-based system has been tested and compared with the direct impact-based counterpart. Maximum peak-to-peak open circuit voltage of 39.8V and average power of $598.9{\mu}W$ have been obtained at 3g acceleration at 18Hz. Long-term reliability of the fabricated device has been verified by cyclic testing. For the improvement of output performance and reliability, various devices have been tested and compared. Using device fabricated with anodized aluminum housing, maximum peak-to-peak open-circuit voltage of 34.4V and average power of $372.8{\mu}W$ have been obtained at 3g excitation at 20Hz. In terms of reliability, housing with 0.5mm-thick steel plate and anodized aluminum gave improved results with reduced power reduction during initial phase of the cyclic testing.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.33-37
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• 2011

디스플레이, 광학, 에너지 분야 부품의 미세형상화, 대면적화, 저가격화 요구에 대응하기 위하여 대면적 롤금형의 미세형상 가공기술개발에 대한 필요성이 대두되고 있다. 롤금형은 기존의 평판금형에 비해서 금형의 납기가 빠르고, 대면적화에 용이하며, 연속성형이 가능하다는 장점을 갖고 있다. 본 연구는 롤금형에 미세형상을 가공할 때 발생하는 형상오차의 원인을 규명하는 것을 목적으로 하고 있으며, 가공 현장에서 개선 가능한 요소로서 롤금형의 동적밸런싱 보정방안을 제시하고 있다. 기존보다 정밀한 동적밸런싱 보정을 통하여 롤금형의 질량불평형이 최대 90%까지 감소되었고, 롤금형의 진동량이 0.044 mm/sec (RMS)에서 0.004mm/sec (RMS)로 감소하였으며, 결과적으로 미세패턴의 형상정밀도가 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권10호
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• pp.1125-1131
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• 2014

복합 구조물의 충격 진동 특성을 이용한 취약성 분석 기법을 제안하였다. 프레임 요소로 구성된 구조물의 충격 거동을 파악하기 위해서 스펙트럴요소법을 적용하였다. 티모센코 보함수를 이용해 고속충돌에 의한 고주파 성분을 포함하는 충격파 전파 특성을 시뮬레이션하였다. 구조물의 결합부분에서는 종방향과 횡방향 파동의 상호 작용을 고려한 파동 전달을 해석하였다. 충격력이 구조물에 작용할 경우 주파수 및 시간 응답을 얻고 전체 구조물에서 충격에너지 전파 특성을 파악하였다. 구조물의 위치별로 계산된 최대가속도 크기와 시스템을 구성하는 주요 부품의 허용 가속도 기준에 의한 취약확률 함수를 정의하고 시스템의 취약 확률을 계산하였다. 제안된 취약성 분석 절차를 이용해 3 차원 전투 차량의 충격 응답을 얻고 충격에 취약한 구조물 위치를 파악하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.516-521
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• 2011

청각기관인 달팽이관에 존재하는 기저막의 중요한 기능은 등자뼈로부터 전달되는 진동에너지를 주파수별로 분리하는 것이다. 본 연구에서는 인간 기저막의 형상을 모사하여 설계한 매크로 스케일의 폴리머 박막을 사용하여 주파수 분리 특성을 연구하였다. 각각의 폴리머 박막상의 위치에 따른 변위 분포는 LDV (laser Doppler vibrometer) 스캐닝 기법을 이용하여 측정하였고, 측정된 결과는 후처리 과정을 거쳐 주파수별로 분리하였다. 인가된 주파수에 따른 최대 변위 발생 위치를 추출하여 각 박막에 대한 주파수-최대 변위 발생 위치 관계를 도식화하였다. 아울러 박막 두께 및 물성치가 주파수-최대 변위 발생 위치 관계에 미치는 영향에 대해서도 논하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.54-62
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• 2006

3상 4선식 전원공급 시스템에서 단상 및 3상 부하의 운전하에서 전압 불평형은 부하의 불평형 운전에 의해 발생되고, 전류 불평형은 떨어진 전압 품질에 의해 더욱 심해진다. 에너지 변환장치로 사용되는 여러 형태의 컨버터는 3상 4선식 배전시스템에 직접적으로 고조파 전류를 주입함으로서 고조파 왜란을 증가시킨다. 고조파 전류는 전동기 출력 토크를 감소시키고, 전동기를 과열 또는 소음을 증가시키며 회전자에 토크 맥동을 증가하여 기계적인 공진과 진동을 발생하는 등 여러 가지 부작용을 낳고 있다. 따라서 본 논문은 3상 4선식 배전시스템에서 선형 및 비선형 부하의 혼합 운전시 불평형과 고조파 성분에 의해 유도전동기의 특성 변화에 대한 연구로서 선형 단독운전, 비선형 부하 결합에 따른 특성 변화를 해석한 것으로서 단상 비선형 부하의 추가 운전시 5 고조파 필터로도 저감이 어려운 고조파로 인해 토크 맥동 횟수는 줄고 리플값은 증가함을 확인할 수 있었다.