• 한국해양공학회지
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• 제23권5호
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• pp.79-84
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• 2009

Super duplex stainless steel has long life in severe environments by showing the enough strength and corrosion resistance. Therefore, the fracture mechanics approach needs to support the structural strength integrity for the used material. In this study, fatigue crack propagation behavior was investigated to super duplex stainless steel with 0.2% nitrogen. The various volume fraction and distribution of austenite structure for applied specimen in test were obtained by changing the heat treatment temperature and cycle. From test results, fatigue crack propagation rate showed two kinds of tendency between da/dN and ${\Delta}K$ according to distribution of austenite structure and structure anisotropy.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.228-233
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• 2008

The reflection type photoelastic experiment can be used more effectively than the transparent type photoelastic experiment in industrial fields. However, the reflection type photoelastic experiment for orthotropic material has not been studied. Therefore, the reflection type photoelastic experimental hybrid method for the fracture mechanics of orthotropic material was developed in this research. Comparing the results obtained from this method with those from the hybrid method for isotropic material about the same isotropic specimen, the validity of this method was verified. And then, the reflection type photoelastic experiment for orthotropic material was applied to the orthotropic plates with a central crack of the various inclined angle. Using this hybrid method for the orthotropic material, it is able to obtain stress intensity factors and separate stress components at the vicinity of the crack-tip in orthotropic plates from only the isochromatic fringe patterns of isotropic coating material.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.138.2-138.2
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• 2010

Scandium-doped zirconium, ScSZ-based electrolyte, provides higher oxygen conductivity than YSZ and nano-based electrolyte materials are ideal for fabricating thin film electrolyte membrane of SOFC unit cell. Moreover, it may be applied to anode and cathode as well as electrolyte as ionic conductor. In this report, nano-based ScSZ-based electrolyte powder was prepared by co-precipitation synthesis. The particle size, surface area and morphology of the powder were observed by SEM and BET. Thin film electrolyte of under $10{\mu}m$ was fabricated by tape casting and co-firing using the synthesized ScSZ-based powders, and ionic conductivity and gas permeability of electrolyte film were evaluated. Finally, the SOFC unit cell was fabricated using the anode-supported electrolyte prepared by a tape casting method and co-sintering. Electrochemical evaluations of the SOFC unit cell, including measurements such as power density and impedance, were performed and analyzed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.42-47
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• 2017

본 연구는 광통신용 아답타의 필수품인 플랜지 개발을 위한 금속분말 사출성형해석에 관한 내용이다. 금속분말 사출성형법은 세라믹 또는 스테인레스 분말과 바인더를 혼합하여 복잡한 형상의 사출성형품을 제조하는 기술로써, 지금까지 가공기술로 제작이 복잡하거나 생산성이 저조한 제품들에 대한 생산을 대체 할 수 있는 기술로 관심을 받고 있다. 연구 목적은 기존의 기계가공을 통해 제작했던 제품에 대해 공정을 최소화하기 위함이다. 사출성형해석을 위해 먼저 스테인레스 계 STS316 금속분말과 바인더를 6대4 비율로 혼합하여 과립형 펠렛의 사출 성형재료를 완성하여 해결하였다. 이후, 3차원 모델링, 모델의 메시화 작업 등을 수행하여 최적의 사출성형 해석조건(금형 온도, 용융 온도, 사출 시간, 사출 온도, 사출 압력, 충진 시간 및 냉각 시간 등)을 도출하였다. 해석결과 성형품은 최초 사출 후 13.29초가 경과되면 취출이 가능하였다. 또한 용융수지는 스프루, 러너, 게이트를 거쳐 금형 내부까지 유동 및 충전이 안정적으로 진행되어 양호한 성형품의 제조가 기대되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.1-6
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• 2005

조립질 물질을 이용한 축소모형실험(예를 들어 모래상자실험)을 다양한 크기의 많은 지질학적 문제에 성공적으로 적용되어왔다. 이러한 물리적 실험은 개별요소법(DEM)을 이용하여 수치적으로도 수행될수 있다. 이연구에서는 현재 지구상에서 가장 중요한 지구조적 과정 중의 하나인 인도판과 유라시아판의 충돌문제를 시뮬레이션하기 위해 개별요소법을 적용하였다. 개별요소 시뮬레이션은 구조지질학뿐만 아니라 토질역학, 암석역학 등의 다양한 동역학적 분야에 적용되어왔다. 조사대상이 많은 작은 입자들의 조합으로 가정되기 때문에 개별요소 시뮬레이션은 거대하고 불연속적인 변형이 일어나는 대상을 다룰 수 있다. 그러나 DEM 시뮬레이션에서는 개개 입자에 대한 입력변수들과 전체 물성의 관계에 대해 거의 알려져 있지 않기 때문에 입력 변수들의 타당성을 검증하기 어려운 경우가 자주 있다. 그러므로 이전의 연구들에서는 시행착오에 의해 입력변수를 조정하여만 하였다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여, 이 연구에서는 개별요소 시뮬레이션에 수치적인 이축 시험을 도입하였으며, 이러한 수치 시험 결과를 이용하여 충돌 모델에 사용되는 입력변수의 타당성을 검토하였다. 결과적인 층돌 모델은 동 아시아에서 관측되는 실제 변형과 매우 비슷하며, GPS 자료 및 동 아시아의 원위치 응력자료와 잘 대비된다.

• 터널과지하공간
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• 제8권3호
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• pp.226-233
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• 1998

자연적으로, 혹은 인위적으로 발생된 균열들은 현지암반의 공학적 거동에 대한 중요한 자료를 제공한다. 일정한 방향으로 분포하는 미세균열들은 암반의 물성에 현저한 영향을 미치게 되지만, 다른 요인들에 의한 이방성이 큰 경우에는 이들의 영향은 감소한다. 본 연구에서는 초음파속도의 이방성과 점하중 재하에 의한 인공균열의 진행방향을 기초로, 암석조직이 암석의 물성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 암석시료는 우백질의 포천화강암 석재에서 코어링한 NX 시험편과 현장 시추코어를 사용하였다. 시료에 분포하는 균열들의 주 방향을 기준으로 설정한 후, 초음파속도의 이방성을 측정한 결과, 균열에 수직한 방향에서 초음파속도의 최소치가 측정되었다. 속도측정에 사용한 NX코어로부터 EX크기의 원판형 시험편을 성형한 수 점하중 재하실험을 수행하였으며, 점하중재하에 의한 인공균열의 진행방향은 기존의 미세균열의 방향과 거의 일치하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권5호
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• pp.593-605
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• 2023

This work presents a comparison between analytical and finite element analysis for bending of porous sandwich functionally graded material (FGM) plates. The plate is rectangular and simply supported under static sinusoidal loading. Material properties of FGM are assumed to vary continuously across the face sheets thickness according to a power-law function in terms of the volume fractions of the constituents while the core is homogeneous. Four types of porosity are considered. A refined higher-order shear with normal deformation theory is used. The number of unknowns in this theory is five, as against six or more in other shear and normal deformation theories. This theory assumes the nonlinear variation of transverse shear stresses and satisfies its nullity in the top and bottom surfaces of the plate without the use of a shear correction factor. The governing equations of equilibrium are derived from the virtual work principle. The Navier approach is used to solve equilibrium equations. The constitutive law of the porous FGM sandwich plate is implemented for a 3D finite element through a subroutine in FORTRAN (UMAT) in Abaqus software. Results show good agreement between the finite element model and the analytical method for some results, but the analytical method keeps giving symmetric results even with the thickness stretching effect and load applied to the top surface of the sandwich.

• Advanced Composite Materials
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• 제18권3호
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• pp.265-285
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• 2009

Off-axis compressive deformation behavior of a unidirectional CFRP laminate at high temperature and its strain-rate dependence in a quasi-static range are examined for various fiber orientations. By comparing the off-axis compressive and tensile behaviors at an equal strain rate, the effect of different loading modes on the flow stress level, rate-dependence and nonlinearity of the off-axis inelastic deformation is elucidated. The experimental results indicate that the compressive flow stress levels for relatively larger off-axis angles of $30^{\circ}$, $45^{\circ}$ and $90^{\circ}$ are about 50 percent larger than in tension for the same fiber orientations, respectively. The nonlinear deformations under off-axis tensile and compressive loading conditions exhibit significant strain-rate dependence. Similar features are observed in the fiber-orientation dependence of the off-axis flow stress levels under tension and compression and in the off-axis flow stress differential in tension and compression, regardless of the strain rate. A phenomenological theory of viscoplasticity is then developed which can describe the tension-compression asymmetry as well as the rate dependence, nonlinearity and fiber orientation dependence of the off-axis tensile and compressive behaviors of unidirectional composites in a unified manner. It is demonstrated by comparing with experimental results that the proposed viscoplastic constitutive model can be applied with reasonable accuracy to predict the different, nonlinear and rate-dependent behaviors of the unidirectional composite under off-axis tensile and compressive loading conditions.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권3호
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• pp.251-259
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• 2002

연구배경 : 급성호흡곤란증후군(ARDS)에서 호흡역학의 특징적인 변동은 폐 탄성(compliance) 감소와 폐 저항의 증가이다. 폐 저항의 증가 기전은 잘 밝혀지지 않았으나 임상에서는 ARDS 환자들의 기계환기시 기관지확장제를 흔히 투여하고 있다. 또한 상기 환자들에게 적용하는 호기말양압이 호흡저항에 미치는 영향에 대해서도 논란이 있다. 본 연구는 기계호흡을 받는 ARDS 환자들에서 기관지확장제 투여 및 호기말양압의 적용수준이 기도저항에 미치는 영향에 대하여 조사 하였다. 연구방법 : 2000년 1월부터 12월까지 서울중앙병원 내과계중환자실에서 내원하였던 15명의 ARDS 환자들 (남 : 여 14:1, 평균나이 58세) 이 대상이었다. 기관지확장제 투여 전과 투여 후(정량식흡입기로 salbutamol 100ug 씩 6회) 무작위로 호기말양압을 8, 10, 12 cm $H_2O$로 변화시키면서 일정 흡기류에서 흡기말폐쇄 방법을 이용하여 폐 탄성, 최대흡기저항, 최소흡기저항 및 부가적저항을 측정하였다. 각종 호흡역학치는 CP-100 pulmonary monitor(Bicore, Irvine, CA, USA)를 이용하여 측정하였다. 연구결과 : 1) 대상 환자들의 최대흡기저항은 $8.27{\pm}3.70cmH_2O$/L/sec로 정상치보다 증가되었으며, 최소흡기저항 및 부가적저항 모두 증가되었기 때문이다. 2) 호기말양압 10 cm $H_2O$에 비교시 호기말양압 12 cm $H_2O$에서 최대흡가저항과 최고기도압이 증가되었다. 3) 흡입제 투여시 호기말양압 8 cm $H_2O$과 10 cm $H_2O$에서는 최대흡기저항, 최소흡기저항 및 부가적저항 모두 변화가 없었으나 호기말양압 12 cm $H_2O$에서 최대흡기저항이 감소하였으며 주로 최소흡기저항이 감소되었고 부가적저항은 큰 변동이 없었다(각각 $15.66{\pm}1.99$에서 $13.54{\pm}2.41$으로, $10.24{\pm}2.98$에서 $8.04{\pm}2.34$으로, 그리고 $5.42{\pm}3.41$에서 $5.50{\pm}3.58cmH_2O$/L/sec 으로 변동). 4) 폐 탄성은 호기말양압 변화와 흡입제 투여에 변동이 없었다. 결 론 : ARDS 환자들에서 기도 저항이 증가되어 있으며 기도확장제에 의한 기도 저항의 감소 효과는 적용된 호기말 양압의 수준에 따라 다르게 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.293-300
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• 2012

본 논문에서는 직교이방성 적층평판에서의 균열생성 및 전파로 이루어진 층간분리해석을 다룬다. 기존의 p-유한요소가 가지고 있는 요소의 강건성을 균열진전해석에 적용하여, 균열진전시 모델링을 재구성하지 않고, 균열 선단부에 해당되는 꼭지점 모드의 위치만을 이동하도록 하여, 요소망을 단순화시켰다. 이와 같은 층간분리해석에 대해서 이 논문에서의 주요 목적은 다음 두 가지이다. 첫째, 적층복합 재료의 층간분리해석 시, 일반적인 유한요소 모델과 비교하여 매우 간단한 요소망을 가지는 모델을 제안하는 것이다. 모델의 타당성을 평가하기 위해 적층 복합재료로 구성된 이중 외팔보 해석을 통하여, 기존 참고문헌 값과의 비교를 수행하였다. 둘째, 제안된 모델을 내부균열을 갖는 적층평판의 층간분리해석에 적용하여 여러 가지 거동 양상에 대한 평가이다. 이와 같은 목적을 수행하기 위하여 로바토 형상함수를 이용한 완전층별요소가 고려되었으며, 선형탄성파괴역학에 기초한 3차원 가상균열닫힘법을 이용하여 에너지 방출률을 산정하였다.