• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.44-48
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• 2002

본 논문에서는 단일 광섬유 FBG/EFPI 복합 센서를 이용하여 변형률, 온도, 그리고 진동으 세 가지 물리량을 동시에 측정하는 방법에 대해 설명하였다. 변형률과 온도를 측정하기 위한 FBG/EFPI 센서 시스템과 진동을 감지하기 위한 EFPI 센서 시스템을 wavelength division multiplexer를 이용하여 하나의 시스템으로 결합하였다. FBG/EFPI 센서 시스템의 광원은 파장 이동 광섬유 레이저(WSFL)이며 EFPI 센서 시스템의 광원은 단파장 레이저 다이오드이다. 구성된 시스템을 이용하여 열챔버에서 알루미늄 보의 열변형률, 온도, 그리고 진동의 동시 측정을 수행하여 본 시스템의 유효성을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권1호
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• pp.13-18
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• 2011

In this study, simulations were done of a 661.6 keV line from a point source of $^{137}Cs$ housed in a lead shield. When increasing the scattering angle from 60 to 120 degrees with a 6061 aluminum alloy target placed at angles of 30 and 45 degrees to the incident beam, the spectra showed that the single scattering component increases and that the multiple scattering component decreases. The investigation of the single and multiple scattering components was carried out using a MCNP5 simulation code. The component of the single Compton scattering photons is proportional to the target electron density at the point where the scattering occurs. The single scattering peak increases according to the thickness of the target and saturates at a certain thickness. The signal-to-noise ratio was found to decrease according to the target thickness. The simulation was experimentally validated by measurements. These results will be used to determine the best conditions under which this method can be applied to testing electron densities or to assess the thickness of samples to locate defects in them.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.103-110
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• 2004

The major trend in global automotive market is changing drastically in the way that a vehicle FECPS(Front End Cooling Pack System) is designed and manufactured as an assembly part. The system can encompass many functions, be assembled into a vehicle as a module, and reduce the production cost as well as time. The FECPS consists of an impact beam, an aluminum condenser and a radiator, a carrier and a cooling fan with a BLDC motor. In order to predict the performance of a FECPS accurately, it is essential to properly model the air flow field through various heat exchangers, such as a condenser or a radiator. In this study, the flow field of the system is measured by a PIV(Particle Image Velocimetry) system. The result is compared with that measured with multi-channel anemometer.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권2호
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• pp.249-265
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• 2016

A bimorph piezoelectric energy harvester is developed for harvesting energy under the vortex induced vibration and it is integrated to a host structure of a trapezoidal plate without changing its passive dynamic properties. It is aimed to select trapezoidal plate as similar to a vertical fin-like structure which could be a part of an air vehicle. The designed energy harvester consists of an aluminum beam and two identical multi fiber composite (MFC) piezoelectric patches. In order to understand the dynamic characteristic of the trapezoidal plate, finite element analysis is performed and it is validated through an experimental study. The bimorph piezoelectric energy harvester is then integrated to the trapezoidal plate at the most convenient location with minimal structural displacement. The finite element model is constructed for the new combined structure in ANSYS Workbench 14.0 and the analyses performed on this particular model are then validated via experimental techniques. Finally, the energy harvesting performance of the bimorph piezoelectric energy harvester attached to the trapezoidal plate is also investigated through wind tunnel tests under the air load and the obtained results indicate that the system is a viable one for harvesting reasonable amount of energy.

• Smart Structures and Systems
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• 제7권5호
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• pp.365-378
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• 2011

Piezo-based active structural health monitoring (SHM) requires amplifiers specifically designed for capacitive loads. Moreover, with the increase in number of applications of wireless SHM systems, energy efficiency and cost reduction for this type of amplifiers is becoming a requirement. General lab grade amplifiers are big and costly, and not built for outdoor environments. Although some piezoceramic power amplifiers are available in the market, none of them are specifically targeting the wireless constraints and low power requirements. In this paper, a piezoceramic transducer amplifier for wireless active SHM systems has been designed. Power requirements are met by two digital On/Off switches that set the amplifier in a standby state when not in use. It provides a stable ${\pm}180$ Volts output with a bandwidth of 7k Hz using a single 12 V battery. Additionally, both voltage and current outputs are provided for feedback control, impedance check, or actuator damage verification. Vibration control tests of an aluminum beam were conducted in the University of Houston lab, while wireless active SHM tests of a wind turbine blade were performed in the Harbin Institute of Technology wind tunnel. The results showed that the developed amplifier provided equivalent results to commercial solutions in suppressing structural vibrations, and that it allows researchers to perform active wireless SHM on moving objects with no power wires from the grid.

• 한국진공학회지
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• 제15권1호
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• pp.97-102
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• 2006

양극 산화된 알루미나 (anodized aluminum oxide : AAO)는 균일하고 일정한 크기의 나노기공 패턴을 지니고 있다. AAO를 이온빔 나노 patterning을 위한 이온조사 시 마스크로서 이용하기 위해 AAO 나노 기공을 통과하는 이온빔의 투과율(AAO에 입사한 이온에 대한 투과이온의 양의 비)을 측정하였다. Al bulk foil을 양극 산화하여 두께가 $4{\mu}m$이고 종횡비(두께와 기공의 지름의 비)가 각각 200:1, 100:1 인 AAO를 Goniometer에 부착하여 500 keV의 $O^{2+}$ 이온빔에 대해 나노기공을 정렬시킨 후, 기울임 각에 따른 투과율을 측정한 결과, 종횡비가 200:1, 100:1 일 때 투과율은 각각 약 $10^{-8},\;10^{-4}$로 거의 이온빔이 투과하지 못하였다. 반면에 $SiO_2$ 위에 증착된 Al 박막으로 양극산화하여 종횡비가 5:1인 AAO의 이온빔 투과율은 0.67로 투과율이 현저히 향상되었다. 높은 종횡비를 갖는 AAO의 경우에는 범과 AAO 기공의 정렬이 쉽지 않은데다 알루미나의 비전도성으로 인한 charge-up 현상으로 인해 이온빔이 극히 투과하기 어렵기 때문이다. 실제로 80 keV의 Co 음이온을 종횡비 5:1인 AAO에 조사시킨 후에는 AAO 나노기공과 동일한 크기의 나노 구조체가 형성됨을 주사전자현미경(scanning electron microscopy: SEM) 관찰을 통하여 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제14권2호
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• pp.72-78
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• 1981

무지향성 송파기에 알루미늄판으로 만든 혼을 붙여 송파기가 어느 특정한 방향으로 지향성은 가질 수 있도록 장치하여 혼의 길이, 각 및 주파수를 변화시킨 경우 수준, 수직방향에 대한 지향특성과 지향상대리득을 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 혼각에 따른 지향특성은 혼각을 크게 함에 따라 주극의 폭이 넓어지는 경향을 나타내었다. 그리고 주파수 80KHz, 혼의 길이 21cm 일 때, 최소지향각은 수평방향으로는 $16^{\circ}$, 수직방향은 $36^{\circ}$로 나타났으며. $L_{\lambda}$와 $R_{\lambda}$의 차이가 약 $0.15_{\lambda}$가 될 때까지는 지향각이 감소했다. 2. 최대지향상대리득은 L=21cm(주파수 80KHz)일 때 수평방향은 4.4dB, 수직방향은 3.4dB 였으며, 혼 각이 약 $10^{\circ}$이하 일 때 부의 경향을 나타내었다. 3. 주파수가 25KHz와 30KHz일 때는 주극의 폭은 넓고 둥근 지향특성을 나타내었다. 50KHz부터는 주극의 폭이 다소 좁아지는 경향을 보였다. 4. 혼의 개구폭이 좁을 때 측정치와 이론직의 주극의 폭은 거의 일치하나 혼의 개구폭이 넓을 때는 측정치의 주극의 푹은 이논치의 주극의 푹보다 크게 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.60-66
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• 2006

본 논문에서는 기존에 개발한 압전 복합재료 작동기인 LIPCA가 동적 구조물의 작동기로 적용 가능한지를 평가하였다. 압전 세라믹 층, 탄소/에폭시 층 및 유리/에폭시 층으로 이루어진 LIPCA 작동기는 단일 PZT에 비하여 성능 및 내구성이 크다는 장점이 있다. 성능 평가를 위하여 정적 작동력 실험과 진동 제어 실험을 수행하였다. 알루미늄 보의 한 쪽 면에 LIPCA와 단일 PZT를 각각 보에 부착하고 반대쪽 면에는 변형률 게이지를 부착하였다. 먼저 정적 작동력 실험에서는 작동 전압에 따른 변형률 신호를 등가 작동 모멘트로 환산하여 크기를 비교함으로써 성능을 평가하였다. 진동 제어 실험에서는 스트레인 게이지의 변형률 신호를 PID 제어 알고리듬을 사용하여 보의 자유 진동을 억제하도록 제어 신호를 생성하였다. 진동 신호가 감쇠하는 정도를 나타내는 안정화 시간을 비교함으로써 성능을 평가하였다. 실험 결과 LIPCA가 정적 작동 뿐 아니라 자유 진동 제어에서도 단일 PZT보다 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.489-496
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• 2019

본 논문은 철도차량 및 자동차용 패널의 진동 및 소음억제용으로 사용되는 감쇠 처리재의 감쇠특성 평가에 관한 연구이다. 감쇠재의 모드별 매개변수들을 구하기 위해 다른 종류의 PVC를 알루미늄과 철계 빔위에 도포한 시편을 제작하여 가진시험을 수행하였다. 시편은 10 Hz부터 1,000 Hz까지의 주파수 대역을 조화력으로 가진하여 가속도계로 전달 모빌리티값을 측정하였다. 감쇠계수는 몇 가지 이론인 반력법, 최소 탄젠트오차법 및 최소 각오차법 조합법과 위상변화법을 모드 원호곡선 맞춤과 최소자승오차법을 사용하여 작성한 통합 프로그램을 이용하여 평가하였다. 감쇠값이 비교적 낮고 측정값이 선형인 경우는 어느 방법을 사용해도 되나, 감쇠값이 높거나 측정값에 비선형특성이 있는 경우에는 최소 각오차법이 감쇠계수 측정오차를 줄일 수 있다. 도포 감쇠재의 동적특성 평가로부터 구한 재료의 물성값은 차체나 철도차량 하부 기기함과 같이 복잡한 구조물의 소음해석을 위한 유한요소법에 사용할 수 있다. 빔 시험에서 수행한 모드별 감쇠계수의 특성 평가 결과 2차 이상 모드의 주파수 대역에서 감쇠 효과가 크기 때문에 구조소음억제에 유용할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.25-30
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• 2023

의료분야에 3D 프린팅 기술이 활용됨에 따라 금속 재료에 대한 관심이 높아지고 있다. 방사선종양학과에서는 전자선 치료 시 환자의 정상조직에 대한 불필요한 피폭을 차폐하기 위해 차폐블록을 사용하고 있다. 하지만, 납(Lead)과 카드뮴(Cadmium) 같은 중금속 물질의 취급, 숙련도에 따른 재현성과 배치의 불확실성 등에 대한 문제점이 보고되고 있다. 본 연구에서는 금속 3D 프린팅에 사용될 수 있는 재료별 물리적 특성 및 방사선량을 분석하여 전자선 치료 시 활용할 수 있는 맞춤형 차폐블록을 개발하고자 한다. 후보 재료는 알루미늄 합금(d = 2.68 g/cm³), 티타늄 합금(d = 4.42 g/cm³), 코발트 크롬 합금(d = 8.3 g/cm³)을 선별하였다. 10 × 10 cm² 조사면, 6, 9, 12, 16 Me V 에너지로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 차폐율 95% 지점의 두께를 도출하였다. 시뮬레이션 결과, 금속 3D 프린팅 재료 중 코발트 크롬 합금(d = 8.35 g/cm³)이 에너지별 차폐두께에서 기존 차폐블록(d = 9.4 g/cm³)과 유사하였다. 향후 금속 3D 프린팅으로 제작한 맞춤형 차폐블록을 이용하여 임상에서의 유용성 검증 평가 및 다양한 방사선 치료계획 조건 등을 통한 실험 검증이 필요할 것으로 사료된다.