• 제목/요약/키워드: Bending

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조선시대 족자 장황에 사용된 고리의 재료 및 제작기법 연구 (A Study of Material and Production Technique of Scroll Painting Ring in Joseon)

  • 장연희;윤은영;권윤미;김수연
    • 박물관보존과학
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    • 제16권
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    • pp.56-81
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    • 2015
  • 족자 고리는 끈이나 유소를 고정시켜 걸 수 있도록 하는 장황 부속품으로 형태가 다양하며 여러 금속재를 사용하여 제작되었다. 현재 전통 형식의 고리는 대부분 개장으로 인해 유실되었으며, 일본식 고리를 사용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 국립중앙박물관에 소장된 전통 족자 19점을 대상으로 고리의 형태와 제작기법, 성분을 조사하여 옛 형태를 복원해 보고자 하였다. 의궤 내용에서 고리는 원환(圓環), 국화동(菊花童), 배목(排目) 등 고유의 명칭으로 기록되어 있다. 휴대용 엑스선 형광분석기(portable X-ray fluorescence, Artax, Rontec)로 성분을 분석한 결과, 전통 형식의 고리는 황동, 철, 은-구리합금 등 다양한 금속재로 확인되었다. 구리와 아연이 주성분인 황동은 17점 족자 고리에 사용되었다. 전 윤시달 초상(신2339)의 배목에서는 철을 사용하였으며, 주석-납 합금으로 도금하였다. 이서구 초상(신1065)에서는 고리 전체가 은-구리합금으로 제작되었음을 확인하였다. 광학현미경(Leica, M205A)으로 제작 방법을 조사한 결과 원환은 금속봉을 절단한 뒤 둥글게 휘어 만든 유형과 주조로 제작된 유형으로 확인되었다. 배목은 주조한 합금으로 봉재나 판재를 만들고 다시 단조과정을 거쳐 제작하였고, 배목장식은 금속판재를 잘라 형태를 만든 후 축조와 타출기법 등으로 무늬를 새겨 장식하였다.

나노구조체 에너지 하베스팅 소자와 IoT 센서 네트워크의 융합 연구 (Nanostructured energy harvesting devices and their applications for IoT sensor networks)

  • 윤종세;전부일;윤기완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.719-730
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    • 2021
  • 본 논문에서는 산화아연/탄소 테이프/산화아연의 대칭 구조를 갖는 ZCZ-NG라는 샌드위치형 산화아연(ZnO) 압전 에너지 하베스팅 소자를 제시한다. 고품질의 ZCZ-NG 소자를 제작하기 위해 전도성 양면 접착 탄소 테이프를 활용하였으며, 이는 매우 높은 피크 투 피크 전압(Vpp)을 발생시키는 ZCZ-NG 소자의 개발로 이어졌다. ZCZ-NG 소자의 크기, 산화아연 층의 두께 그리고 벤딩 변형률 변화에 따른 ZCZ-NG 소자의 출력 성능 변화를 측정, 분석하였다. 또한 제작된 ZCZ-NG 소자의 실효성 및 응용 가능성을 검증하기 위한 실험적인 센서 네트워크 테스트베드를 구축하였다. 상용 아두이노를 기반으로 한 송신, 수신 노드들로 이루어진 테스트베드에서 노드들은 각 노드에서 감지한 정보들을 무선으로 송수신한다. 본 연구에서 사용된 대칭 구조의 샌드위치형 ZCZ-NG 소자 제작 기술과 센서 네트워크와의 융합 연구가 앞으로 더 발전되어 사물인터넷 구현을 위한 자가발전 센서 네트워크 연구에 도움이 되길 바란다.

아말감 와동의 파절에 관한 3차원 유한요소법적 연구 (A STUDY ON AMALGAM CAVITY FRACTURE WITH THREE DIMENSIONAL FINITE ELEMENT METHOD)

  • 김한욱;엄정문;이정식
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제19권2호
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    • pp.345-371
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    • 1994
  • Restorative procedures can lead to weakening tooth due to reduction and alteraton of tooth structure. It is essential to prevent fractures to conserve tooth. Among the several parameters in cavity designs, cavity isthmus and depth are very important. In this study, MO amalgam cavity was prepared on maxillary first premolar. Three dimensional. finite element models were made by serial photographic method and cavity depth(1.7mm, 2.4mm) and isthmus (11 4, 1/3, 1/2 of intercuspal distance) were varied. linear, eight and six-nodal, isoparametric brick elements were used for the three dimensional finite element model. The periodontal ligament and alveolar bone surrounding the tooth were excluded in these models. Three types model(B, G and R model) were developed. B model was assumed perfect bonding between the restoration and cavity wall. Both compressive and tensile forces were distributed directly to the adjacent regions. G model(Gap Distance: 0.000001mm) was assumed the possibility of play at the interface simulated the lack of real bonding between the amalgam and cavity wall (enamel and dentin). When compression occurred along the interface, the forces were transferred to the adjacent regions. However, tensile forces perpendicular to the interface were excluded. R model was assumed non-connection between the restoration and cavity wall. No force was transferred to the adjacent regions. A load of 500N was applied vertically at the first node from the lingual slope of the buccal cusp tip. This study analysed the displacement, von Mises stress, 1 and 2 direction normal stress and strain with FEM software ABAQUS Version 5.2 and hardware IRIS 4D/310 VGX Work-station. The results were as follows: 1. G model showed stress and strain patterns between Band R model. 2. B model and G model showed the bending phenomenon in the displacement. 3. R model showed the greatest amount of the displacement of the buccal cusp followed by G and B model in descending order. G model showed the greatest amount of the displacement of the lingual cusp followed by B and R model in descending order. 4. B model showed no change of the displacement as increasing depth and width of the cavity. G and R model showed greater displacement of the buccal cusp as increasing depth and width of the cavity, but no change in the displacement of the lingual cusp. 5. As increasing of the width of the cavity, stress and strain were not changed in B model. Stress and strain were increased on the distal marginal ridge and buccopulpal line angle in G and R model. The possibility of the tooth fracture was increased. 6. As increasing of the depth of the cavity, stress and strain were not changed in B and G model. Stress and strain were increased on the distal marginal ridge and buccopulpal line angle in R model. The possibility of the tooth fracture was increased.

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철도차량용 기초제동장치의 제동레버 강도에 대한 해석적 연구 (Analytical study to the Brake Lever in Basic Brake System for Railway Vehicle)

  • 박수명;박재영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.624-629
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    • 2016
  • 철도차량에서 기초제동장치의 제동레버는 제동통으로부터 발생되는 작용하중을 받아서 제동패드로 전달하는 중요한 안전장치로 설계 시 높은 안전성이 요구되는 기구이다. 그러나 철도차량의 설계기준인 【철도차량 안전기준에 관한 규칙】에 의하면 충분한 강도를 가져야 한다와 같이 정성적인 기준만을 제시하고 있어 실제 안전율 1.27로 설계된 전기기관차용 제동레버가 절손되어 재질을 바꿔 강도를 높인 적이 있고 또한 철도차량의 종류에 따라 각기 다른 구조의 제동레버를 사용하고 있어 본 논문에서는 분리형 구조로 설계된 고속철도차량과 일체형으로 설계된 전기동차와 전기기관차에 적용된 각각의 제동레버에 대해 이론적 해석, 구조해석을 시행하여 응력분포 및 취약부분을 확인하였다. 또한 제동 시 발생되는 수평응력과 굽힘 응력의 관계를 확인하기 위해 파단시험을 실시하여 제동레버가 굽힘 응력을 많이 받음을 확인하였다. 이와 같은 해석과 실험을 통해 실제 운행 중인 철도차량의 각 제동레버에 적용된 안전율을 확인하였으며, 실제 적용된 안전율을 바탕으로 최소 정량적인 안전율의 기준 값을 제시하였다. 그리고 일체형으로 제작된 전기동차의 제동레버에 대해 동일조건하에 분리형으로 설계 변경하여 구조해석을 시행하여 일체형으로 설계된 제동레버를 분리형으로 설계 변경하였을 경우 안전율 향상에 어느 정도 영향을 미치는지를 분석하였다.

이축 대칭 I형 거더의 플랜지 탄성좌굴에 대한 플랜지와 복부판 세장비의 영향 (Effects of flange and web slenderness ratios on elastic flange local buckling of doubly symmetric I-girders)

  • 이정화;이기세;변남주;강영종
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.456-464
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    • 2016
  • 건설 재료가 나날이 발전함에 따라 재료 강도는 과거에 비하여 획기적으로 증대 되었으며, 이는 구조물의 자중을 경감 시켜 경제적인 설계를 가능하게 할 뿐 아니라, 심미적 요건까지 만족 시키고 있다. 특히 고강도 강재의 경우, 항복강도는 약 480MPa로, 일반 구조용 강재 보다 약 50% 더 크다. 그러나 고강도 재료의 사용은 단면을 세장하게 하여 국부 좌굴 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 세장 단면은 탄성 좌굴을 일으킬 수 있으며, 탄성 좌굴 강도는 경계조건에 대하여 매우 민감하다. I형 거더의 경우 복부판은 압축 플랜지의 경계조건을 결정하므로, 복부판의 강성은 얇은 압축 플랜지의 탄성 좌굴 강도에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 플랜지 및 복부판의 세장비가 휨 모멘트를 받는 이축대칭 I형 거더의 플랜지 탄성좌굴에 미치는 영향을 분석 하였다. 유한요소해석결과, 탄성좌굴강도와 좌굴모드는 복부판의 지지조건의 영향 뿐 아니라 플랜지와 복부판의 세장비의 비율에 따라 큰 영향을 받는 것으로 판단된다.

멀티 롤 포밍 공정의 품질 안정성에 대한 해석 및 실험적 연구 (Analytical and Experimental Study on the Quality Stability of Multi Roll Forming Process)

  • 손재환;한창우;류경진;강해동;김철홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.6977-6984
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    • 2015
  • 품질 향상을 위해 연속적인 소성 변형을 이용한 롤 포밍 공정에 피어싱, 벤딩, 트리밍 등 별도의 가공공정을 통합한 볼 슬라이드 레일의 멀티 롤 포밍 공정의 필요성이 대두되고 있다. 하지만 프레스기의 진동 및 소음은 이 공정에서 생산되는 슬라이드 레일의 품질 저하를 유발한다. 본 연구에서는 롤 포밍 유한요소 프로그램으로 최적 변형률을 고려하여 롤을 설계하였다. 그리고 멀티 공정의 정적 안정성을 예측하기 위해 구조해석 프로그램으로 프레스기에 대한 응력 및 변형량을 계산하였다. 또한 공진영역에서의 장치들의 운전을 회피하기 위해 Modal 해석을 통해 1, 2차 모드에서의 고유진동수를 계산하였다. 그 결과 공정의 동적 안정성 개선을 확인하기 위해 마이크로폰과 가속도계를 이용하여 기존 및 연구 공정들의 소음, 진동의 크기를 비교하였다. 그리고 기존 및 연구 공정으로 생산되어진 레일의 폭 치수와 표면거칠기를 측정하였다. 따라서 해석 및 실험적 연구를 통해 멀티 롤 포밍 공정이 안정하다는 것을 알 수 있었다.

폐비닐 재활용을 위한 재생원료 분석 및 배합비율에 따른 특성 평가 (Analysis of Recycled Raw Materials and Evaluation of Characteristics by Mixing Ratio for Recycling of Waste Vinyl)

  • 안낙균;이찬기;김정환;박필환;김승환;윤진호
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권1호
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    • pp.53-59
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    • 2021
  • 생활계에서 발생되는 폐비닐은 토사, 금속, 유리 등의 이물질로 인해 고형연료(SRF, Solid Refuse Fuel)로 사용되었지만 최근 환경문제로 인해 고형연료의 사용량이 감소하고 있어 재활용이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 폐비닐 재활용을 위해 우선 생활계 폐비닐로 생산된 복합 재생원료와 영농폐비닐로 생산된 PE 단일 재생원료에 대해 분석을 진행하였다. 원료 분석 결과, 폐비닐은 주로 폴리에틸렌으로 이루어져 있고 복합 재생원료는 약 2%의 회분이 잔존하고 있으며 PE 단일 재생원료의 경우는 회분이 없는 것을 확인하였다. 또한 두 재생원료의 배합비율에 따른 인장강도를 측정한 결과 열처리 온도 200 ℃, 압착 압력 30 MPa, 배합비율 3:7 (복합:PE 단일) 조건에서 인장강도가 최대 약 16 MPa임을 확인하였다. 굽힘강도는 열처리 온도 200 ℃, 압착 압력 30 MPa, 배합비율 3:7 (복합:PE 단일) 조건에서 최대 약 39 MPa임을 확인하였다. 따라서 재생원료들의 배합비율에 따른 강도 특성 변화를 확인함으로써 폐비닐의 재활용 가능성을 제시하고자 하였다.

체형변화에 적합한 X-선 검사대 일체형 Merchant 보조장비의 유용성 평가 (Usefulness Evaluation of Merchant Auxiliary Equipment of Body Type Changing Suitable for X-ray Table Integral Type)

  • 성열훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.2773-2779
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    • 2013
  • 본 연구에서는 인체의 대퇴부 두께에 따른 다양한 무릎뼈의 굴곡각도가 가능하고 사용이 편리한 새로운 보조기구를 개발하고 유용성을 평가하고자 하였다. 검사 대상자는 연구 목적에 동의하고 과거 무릎 관련 질병이 없는 정상인 중 넙다리 둘레가 얇은 A 그룹과 두꺼운 B 그룹을 선발하였다. 무릎뼈의 축방 영상을 획득하기 위해 무릎굴곡각도를 $5^{\circ}$씩 증가시켜 $35^{\circ}$, $45^{\circ}$, $55^{\circ}$로 설정하였으며, 각 각도별로 X-선 입사각도를 $40^{\circ}$, $50^{\circ}$, $60^{\circ}$로 변화시켜 9 개의 검사 조합으로 검사하였다. 그 결과, 사용이 편리하고 체형변화에 적응할 수 있도록 다양한 무릎관절 각도가 가능한 검사대 일체형 무릎뼈 방사선영상검사 보조장비를 개발하였다. 그리고 이 보조장비를 이용하여 A 그룹에서는 무릎굴곡 각도가 $45^{\circ}$에서 X-선 입사 각도가 $60^{\circ}$$50^{\circ}$ 그리고 B 그룹에서는 X-선 입사 각도가 $60^{\circ}$에서 무릎굴곡 각도가 $35^{\circ}$$45^{\circ}$에서 우수한 영상이 도출되었다. 향후 다양한 체형의 환자들의 검사에 매우 유용할 것으로 사료된다.

군용항공기 열교환기 윤활유 유입포트 균열개선 연구 (The quality improvement study on the crack of heat exchanger lubricating oil port in military aircraft)

  • 박성제;최재호;최길규;이동기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.164-172
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    • 2020
  • 군용항공기에 장착되는 연료/오일 열교환기는 연료의 저온을 이용하여 항공기 탑재부품 구동장치나 유압펌프와 같은 다른 장치에 공급되는 윤활유를 냉각시키는 장치로 항공기 탑재부품 구동장치로 연결되는 윤활유 유입포트에 균열이 발생되었다. 만일 열교환기의 균열이 발생될 경우 다른 장치에 공급되는 윤활유 냉각이 이루어지지 않아 더 이상 비행을 할 수 없기 때문에 해당 결함은 항공기 가동률 저하에 큰 원인이 된다. 본 연구에서는 군용항공기 연료/오일 열교환기 항공기 탑재부품 구동장치 오일포트 균열 현상을 개선하기 위해 오일 포트 균열부위 파단면에 대한 비파괴 검사와 현미경 검사를 수행하여 균열에 대한 경향성을 분석하였으며, 열교환기 오일포트에 연결되는 오일 배관은 티타늄 재질의 배관으로 열교환기에 장착 시 과도한 토크로 체결되어 열교환기 균열의 주된 원인으로 확인되어 유한구조해석을 통해 장착 토크 적용 시 열교환기에 과도한 힘이 전달되는 것을 검증하였다. 해당 결함에 대한 개선 방안으로는 항공기 탑재부품 구동장치 오일 포트에 장착되는 배관의 재질과 직경을 변경시켜 적용 토크 값을 열교환기 오일 포트에서 견딜 수 있는 값으로 조정하였으며, 또한 맥동압력으로 인한 피로누적을 최소화시키기 위해 배관의 굽힘값을 조정하였다. 결과적으로, 동일한 조건에서 개선된 배관을 장착하여 지상시험을 통해 열교환기에 균열이 발생되지 않는 것을 확인할 수 있었다.

활하중 분포에 따른 콘크리트 부유식 컨테이너 터미널의 구조성능 및 거동 (Structural Performance and Behavior of Concrete Floating Container Terminal by Live Load Distributions)

  • 이두호;정연주;유영준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.72-80
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    • 2015
  • 본 연구에서는 총 10가지 다양한 컨테이너 활하중 분포에 따른 콘크리트 부유식 컨테이너 터미널 하부슬래브의 휨응력분포와 변위분포를 비교분석하였다. 또한, 대상구조물의 구조성능과 거동을 수치해석적으로 검토하였다. 활하중 분포에 따른 구조성능 검토결과 3가지 하중분포 (A, B, D-type)는 인장거동을 보이며, 그 외의 7가지 하중분포 (C, E, F, G, H, I, J-type)에서는 압축거동을 나타내었다. 특히, D, F-type에서는 과도한 압축응력이 발생하였으며, 부력 프리플랙션 제어를 통하여 압축응력을 저감할 수 있을 것으로 사료된다. 활하중 분포에 따른 구조거동 검토결과 B, E, F, I-type에 대한 부유구조체의 기울기가 메가플로트 기준을 초과하였으며, 이와 같은 하중분포는 컨테이너 적하 시에 회피해야 될 것으로 판단된다. 종합적으로, 부유식 컨테이너 터미널에 관련된 기준 및 연구가 많지 않은 현실을 감안할 때, 본 연구는 컨테이너 터미널의 구조성능 및 거동을 검토를 위한 초석이 될 것이며, 사용 가이드라인으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.