• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.247-247
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• 2013

첨단 산업의 급속한 팽창에 기인한 대용량, 고진공 성능의 진공시스템 수요가 증대되고 있다. 이로써 고진공 펌프 국산화의 일환으로 터보분자 펌프 개발이 진행중에 있으며 터보분자 펌프의 특성평가시스템을 자체적으로 설계/제작하였다. 특성평가의 하나로 극한조건 조성, 실제 공정 모사 조건의 기계적 안정성, 공정 대응 내구성의 신뢰성을 단기간에 확보하기 위한것으로 파괴장치가 설계/제작 되었다. 본 연구에서는 400 L/s의 터보분자 펌프를 이용하였고, 다양한 공정 모사 조건하에서 torque, pressure, power, vibration, temperature 등의 특성 변화를 관찰하여 파괴장치의 검증과 신뢰성 확인 및 database를 확보하고자 한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.561-564
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• 2011

다양한 공학/산업적 측면에서 동적 취성 파괴 현상은 매우 중요하다. 취성 균열은 다른 균열 전파에 비해 그 전파 속도가 매우 빠르고 전파 범위가 넓기 때문에 대규모의 파괴 현상을 일으킨다. 동적 전파 중인 취성 균열 거동을 모델화하기 위해 오랜 기간 동안 많은 연구가 진행되었지만, 여전히 많은 부분들이 해석되지 못한 채 남아있다. 특히 균열 생성 및 전파를 위해 인위적인 조건들을 도입해야 하는 것은 기존 방법론들이 가지는 공통적인 문제점이다. 본 연구는 peridynamics를 동적 분기 균열 문제 해석에 도입한다. Peridynamics는 전통적인 연속체 이론에 기반한 수치해석 모델화 기법으로 균열과 같은 비연속성이 있는 문제의 모델화에 강점이 있으며, 인위적인 조건 없이 매우 간단한 방법으로 파괴 현상을 해석할 수 있다. 본 연구에서는 peridynamics 모델이 실험적으로 관측된 분기균열 형상과 균열 전파 속도를 매우 잘 예측해 낼 수 있음을 보인다. 또한 균열팁 주변에 높은 응력이 발생할 때 나타나는 연쇄 분기 현상도 해석할 수 있다. 이와 같은 연구를 통해 응력파가 균열 전파 속도를 변화시키고 전파 방향에도 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 수치해석 결과도 또한 실험 결과들과 잘 부합함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1999.05a
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• pp.454-458
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• 1999

절연재료의 성능 개선과 전력계통의 신뢰성을 확보하기 위해 고분자 재료가 많이 사용되고 있다. 고분자 절연재료는 절연저항 및 절연파괴 강도가 우수하며, 유전손실이 낮고 기계적 강도가 우수하며 대량생산 및 제조가 용이하고, 경량이며 유지비용이 절감되는 등의 장점이 있으나 연구의 역사가 짧고 운전 실적이 적어 불분명한 점이 많으며, 내열성 및 내트랙킹성이 비교적 약하며 표면에 오손이 축적되어 열화가 발생, 진행되거나 수분침투에 의한 파괴사고가 발생하는 단점이 있다. 따라서, 고분자 절연재료의 기본적인 화학적 구조 및 인공적 인 오손 환경을 만들어, 오손 환경의 농도 및 시간대별로 오손환경하에서 우수한 특성을 보이는 샘플을 이용하여 LDPE전체에 대한 실험을 진행했다. 또한 측정법으로서는 화학적인 구조 및 함량을 측정하기 위하여 FT-lR, DSC, TGA를 이용했고, 전기적인 측정으로서는 각각의 조건별로 전도도 및 부분방전특성을 평가하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.250.2-250.2
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• 2010

빛과 공기 중의 이산화탄소를 고정화하여 생성되는 바이오매스(biomass)로부터 다양한 에너지 및 물질을 생산하는 연구는 석유고갈과 환경문제 해결의 한 방안으로서 활발히 진행되어 왔으며, 앞으로도 그 지속 가능성과 환경 친화성에 의해 바이오에너지 이용 및 보급은 꾸준한 증가세를 보일 것으로 전망된다. 바이오디젤, 바이오에탄올의 경우는 미국, 브라질, EU, 한국 등에서 상용화되어 사용되고 있으며 그 생산량이 계속적으로 증가하고 있다. 하지만, 바이오연료의 보급 증가는 식량 자원과의 충돌과 열대우림 파괴 등의 부작용을 일으키고 있다. 이러한 문제 해결의 일환으로 단위면적당 생산성이 대두, 유채보다 월등한 것으로 보고되는 미세조류에 대한 관심이 증가하고 있으며 우수 미세조류종 개발, 미세조류 고속배양 및 수확, 미세조류로부터 에너지 및 유용물질, 소재 생산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 바이오디젤 원료유를 생산하기 위해 Soxhlet을 이용한 추출 방법을 이용하였다. 추출되는 오일은 사용 용매의 극성에 따라 물성과 추출 효율에 차이가 큰 것으로 나타났다. 강한 극성의 용매일 경우, 엽록소와 단백질이 같이 추출되는 문제가 있으며 약한 극성 용매는 세포벽의 방해로 용매가 세포내부로 흡수되지 못하는 문제가 있다. 추출 효율이 높은 극성용매의 경우 불순물을 제거해야 고순도의 바이오디젤의 생산이 가능하고 비극성 용매는 추출 오일의 물성은 좋으나 수율이 매우 낮게 측정되었다. 이러한 동시추출을 방지함과 동시에 추출 효율을 높이기 위해 본 연구에서는 세포벽 파괴 후 용매추출하는 방법으로서 미세조류를 Microwave에 노출시켜 오일 추출율을 증가시키는 전처리 연구를 수행하였다. 전처리시, Microwave에 의한 열 발생은 미세조류를 탄화시키기 때문에 열매체로서 물을 혼합하여 탄화를 방지하고 세포벽 내외부의 가열효과로 세포벽을 파괴하고자 하였다. Microwave에 의한 에너지 손실을 줄이며 세포벽 파괴에 효과적인 수분혼합비를 조사하였으며 Microwave에 노출 후 잔류수분을 건조하고 효율적으로 용매를 접촉시키기 위해 분쇄를 수행하였다. 모든 전처리 반응을 거친 미세조류에서 약 2배 증가된 추출수율을 얻을 수 있었으며, SEM을 통해 전처리 미세조류와 미전처리 미세조류를 분석해본 결과 전처리 미세조류의 다공성이 증가함을 확인하였다. 또한, 90%의 메탄올에 미세조류를 녹여 엽록소 함유량을 측정한 결과, 전처리 미세조류의 엽록소가 미전처리 미세조류보다 약 7배가량 감소함을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.375-375
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• 2012

최근 차세대 평판 디스플레이의 응용에 많은 주목을 받고 있는 AMOLED의 경우 전류구동 방식이기 때문에 a-Si TFT 보다는 LTPS-TFT가 요구되며, 대면적 기판에서의 결정립 크기의 균일도가 매우 중요한 인자이다. 비정질 실리콘 박막 상부 혹은 하부에 도전층을 개재하고, 상기도전층에 전계를 인가하여 그것의 주울 가열에 의해 발생한 고열에 의해 비정질 실리콘 박막을 급속 고온 고상 결정화하는 방법에 관한 기술인 JIC (Joule-heating Induced Crystallization) 결정화 공정은 기판 전체를 한번에 결정화 하는 방법이다. JIC 결정화 공정에 의하여 제조된 JIC poly-Si은 결정립 크기의 균일성이 우수하며 상온에서 수 micro-second내에 결정화를 수행하는 것이 가능하고 공정적인 측면에서도 별도의 열처리 Chamber가 필요하지 않는 장점을 가지고 있다. 그러나 고온 고속 열처리 방법인 JIC 결정화 공정을 수행 하면 Arc에 의하여 시편이 파괴되는 현상이 발견되었다. 본 연구에서는 Arc현상의 원인을 파악하기 위해 전압 인가 조건 및 시편 구조 조건을 변수로 결정화실험을 진행하였다. ARC가 발생하는 Si층과 Electrode 계면을 식각 분리하여 Electrode와 Si층 사이의 계면이 형성되지 않는 조건에서 전계를 인가하는 실험을 통하여 JIC 결정화 공정 중 고온에 도달하게 되면, a-Si층이 변형되어 형성된 poly-Si층이 전도성을 띄게 되고 인가된 전압이 도전층과 Poly-Si 사이에 위치한 $SiO_2$의 절연파괴(Dielectric breakdown)전압보다 높을 경우 전압 인가 방향에 수직으로 $SiO_2$가 절연 파괴되며 면저항 형태의 전도층의 단락이 진행되며 전도층이 완전히 단락되는 순간 Arc가 발생한다는 것을 관찰 할 수 있었다. 본 실험의 연구 결과를 바탕으로 Arc 발생을 방지하는 다양한 구조의 Equi-Potential 방법이 개발되었다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.14 no.12
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• pp.61-69
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• 2013

As construction for road and train tunnel is increasing, various geotechnical conditions can be faced during the construction stage. Especially, if the tunnel is located in limestone area, the cavity is mostly to locate in tunnel planning location. One or some cavities which can be harmful for tunnel safety are predicted. Hence, this study was fulfilled to confirm the influence between tunnel and cavity using laboratory scale down model test and numerical analysis. The scale down model test was carried out to confirm the failure load of the model ground about the interval length of cavity and tunnel and to analyze behaviour characteristics of the model ground on the cavity shape. From the model test result, the failure load decrease in accordance with decreasing of interval length between cavity and tunnel within 0.5D. The numerical analyses were carried out for verification about scale down model test. From the numerical analysis result, tunnel safety decreases in the case of the interval between cavity and tunnel within 0.5D.

• Tunnel and Underground Space
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• v.14 no.4
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• pp.248-260
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• 2004

Damage in brittle rock due to stress increase starts from initiation of microcracks, and then results in failure by forming macro failure planes due to propagation and coalescence of these discrete cracks. Conventionally, continuum approaches using macro-failure criteria or a number of elasto-plastic models have been major solution to implement rock damage and failure. However, actual brittle failure processes can be better described in phenomenological approach if initiation and propagation of discrete fractures are explicitly considered. This study presents damage and failure process of rock using a boundary element code, FRACOD, which has been developed to model fracturing process of rocks. Through a series of numerical uniaxial compressive tests, the feasibility of the developed model was verified, and realistic rock failure process was reproduced considering scale effects in rocks. In addition, the fracturing process and the corresponding rock damage in the vicinity of deep shaft in rock mass were presented as an application of this approach. This approach will be expected to contribute to finding better engineering solutions for the analysis of stability problems in brittle rock masses.

• Tunnel and Underground Space
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• v.15 no.4 s.57
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• pp.250-263
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• 2005

Progressive and localized brittle failures around an excavated opening by the overstressed condition can act as a serious obstacle to ensure the stability and the economical efficiency of construction work. In this paper, the characteristics of the brittle failure around an circular opening with stress level was studied by the biaxial compressive test using sealed specimen and by the numerical simulation with $PFC^{2D}$, one of the discrete element codes. The occurring pattern and shape of the brittle failure around a circular opening monitored during the biaxial loading were well coincided with those of the stress induced failures around the excavated openings observed in the brittle rock masses. The crack development stages with stress level were evaluated by the detailed analysis on the acoustic emission event properties. The microcrack development process around a circular opening was successfully visualized by the particle flow analysis. It indicated that the scaled test had a good feasibility in understanding the mechanism of the brittle failure around an opening with a high reliability.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.323-326
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• 2009

콘크리트의 보강재로 높은 인장 강도와 비부식성, 비자기성, 비전기성 등의 장점을 갖는 FRP의 사용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 FRP가 갖는 낮은 탄성계수와 취성적 성질로 인해 기존 설계방법을 적용하기에는 문제가 있다. 본 연구에서는 보강비 변화에 따른 AFRP 보강 콘크리트 보의 구조 실험을 수행하여 FRP 보강근을 사용한 콘크리트 부재의 휨 성능 연구에 대한 기초적 자료를 제공하고자 하였다. 각 실험체의 결과 데이터를 비교 분석한 결과 균형보강비를 기준으로 저보강 실험체는 FRP의 파단에 의해 급격한 파괴양상을 보인 반면에, 과보강 실험체는 콘크리트가 압괴하는 파괴 징후를 보이며 파괴에 도달하였다. FRP 보강근을 사용한 보 부재의 설계에 균형보강 이상의 설계가 요구되며, 과보강의 경우 고강도 콘크리트의 사용이 요구되는 것으로 분석되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1184-1184
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• 2015

현재 XLPE 절연 케이블의 상시 운전 온도는 $90^{\circ}C$나 개발된 고내열성 절연재료의 상시운전온도는 $110^{\circ}C$로 향상되었다. 개발된 고내열성 절연재료는 XLPE 절연 케이블의 상시 운전온도($90^{\circ}C$)와 비상시운전온도($110^{\circ}C$), 고내열성 절연재료의 상시운전온도($110{\circ}C$), 비상시 운전온도($130{\circ}C$)을 바탕으로 하여 열 열화 온도와 기간이 설정되었다. 열 열화는 자연순환 건조기에서 설정된 온도와 기간 동안 수행되었고, 열 열화된 고내열성 절연재료는 Mckewon전극을 이용하여 AC파괴 시험이 진행 되었다. 파괴시험데이터는 와이블 분포함수를 이용하여 통계적으로 분석되었다.