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잠수함 함미 트랜지션 링 구조 형상에 대한 고찰 (Review of the Structural Shape for Aft Transition Ring of Submarine)

  • 오도한;안남현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.936-944
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    • 2019
  • 보이지 않는 힘으로도 불리는 잠수함은 수중에서 활동하는 은밀성을 장점으로 대함전, 대잠전 및 핵심표적 타격 등의 임무를 수행하는 전략 수중 무기 체계로 심해에서 높은 수압을 견디며 작전을 수행할 수 있어야 한다. 이러한 관점에서 잠수함 압력 선체는 잠항 깊이에 상응하는 외부 수압에 저항하는 가장 중요한 체계로서 누수, 화재, 충격 및 폭발과 같은 위험으로부터 안전성을 확보함으로써 생존성을 높임과 동시에, 작전 수행 능력을 유지할 수 있게 해주는 강도를 확보하고 있어야 한다. 이를 위해서는 잠수함 압력 선체의 구조형상 설계가 초기에 수행되는 것이 합리적이다. 특히, 함미 원추부 구조물과 압력선체 평형부 및 함미 비압력선체를 연결하는 함미 트랜지션 링의 경우, 설계된 잠수함에 따라 다양한 형상을 띄고 있다. 본 구조물 설계를 위해서는 응력 흐름과 연결성을 고려한 설계뿐만 아니라 복잡한 형상이 기인한 구조물 제작 투입 시수 증가로 인한 원가 상승 또한 검토해야 한다. 따라서, 본 연구에서는 4가지 서로 다른 형상을 갖는 함미 트랜지션 링에 대해서 비선형 유한요소해석을 통한 구조 강도 검토와 더불어 함미 트랜지션 링 형상 복잡도에 따른 작업 일수 및 자재비 검토를 통해 경제성 측면에서의 적정성 검토를 수행하였으며, 검토된 4가지 형상 중 가장 합리적인 잠수함 함미 트랜지션 링 형상을 제안하였다.

최대교합 및 기능교합시 하악구치부 연장가공의치에 발생하는 응력에 대한 삼차원 유한요소법적 연구 (A STUDY ON THE STRESS DISTRIBUTION OF CANTILEVER BRIDGE UNDER MAXIMUM BITE FORCE AND FUNCTIONAL BITE FORCE USING THREE DIMENSIONAL FINITE ELEMENT METHOD)

  • 박창근;이선형;정헌영;양재호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.484-514
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    • 1994
  • Cantilever bridge is widely used by mny clinicians, but its worst mechanical character, so called Class I lever system, makes dentists hesitate to restore the missing tooth with it. Therefore it is important to study stress of the cantilever bridge. In this study, two models of cantilever bridges that restores the missing mandibular second molar with two abutment teeth were constructed. One model was a type of cantilever bridge supported by a normal alveolar bone, the other one was supported by an alveolar bone resorbed to its 1/3 of root length. Maximum bite force(550N) and funtional maximum bite force(300N) were vertically applied to the distal end of the pontic, distal 1/3, and distal half of the pontic. And each force was also applied to centric occlusal contacts as a distributed force. Total 16 loading cases were compared and analyzed with 3-dimensional finite element method. The results were as follows: 1. The stress was concentrated on the joint of the pontic and the retainer, grooves, and distal cervical margin of the posterior retainer. 2. In case of maximum bite force(550N) at the end of the pontic, the risk of fracture at the joint of the pontic and the retainer was high. 3. In case of distributed force in centric occlusion and functional maximum bite force(300N), the stresses were less than the yield strength of the type VI gold for any loading cases. 4. In case of alveolar bone resorption, the occlusal force to the cantilever pontic caused more stress on the root apex and less stress on the alveolar crest region of the distal surface of the posterior abutment. 5. In case of alveolar bone resorption, the displacement was larger than that of normal alveolar bone in all loading cases.

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PGA (Pin Grid Array) 패키지의 Lead Pin의 기계적 특성에 따른 Pin Pull 거동 특성 해석 (Pin Pull Characteristics of Pin Lead with Variation of Mechanical Properties of Pin Lead in PGA (Pin Grid Array) Package)

  • 조승현;최진원;박균명
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.9-17
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    • 2010
  • 본 논문은 $20^{\circ}$ 각도의 굽힘과 50 ${\mu}m$ 인장조건에서 PGA (Pin Grid Array) 패키지의 lead pin에 발생하는 von Mises 응력과 전 변형률 에너지 밀도를 lead pin 소재의 열처리 온도 조건에 따라 유한요소법을 이용하여 해석하였다. 해석결과에 따르면 lead pin의 코너부와 리드핀의 헤드부와 솔더의 경계면이 국부적으로 응력이 집중되는 가장 취약한 위치이며 lead pin의 열처리 온도가 높을수록 발생하는 최대 응력과 변형률 에너지 밀도가 낮아져서 신뢰성이 우수한 것으로 판단된다. 또한 lead pin의 코너부에 라운드가공을 하면 헤드부와 솔더의 경계면에서 발생하는 von Mises 응력과 전변형률 에너지 밀도가 감소하였다. 이와 같은 해석결과는 전 변형률 에너지 밀도가 증가할수록 솔더의 피로수명이 감소하는 연구결과에 미루어볼 때 열처리를 통해 리드핀의 기계적특성을 변경하면 PGA 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 의미한다. 따라서, 리드핀의 형상최적화와 열처리를 통한 최적화된 소재특성을 통해 PGA 패키지의 신뢰성 향상이 요구된다.

SPS 소결에 의한 $SiC-ZrB_2$ 도전성 세라믹 복합체 특성 (Properties of $SiC-ZrB_2$ Electroconductive Ceramic Composites by Spark Plasma Sintering)

  • 주진영;이희승;조성만;이정훈;김철호;박진형;신용덕
    • 전기학회논문지
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    • 제58권9호
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    • pp.1757-1763
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    • 2009
  • The composites were fabricated by adding 0, 15, 20, 25[vol.%] Zirconium Diboride(hereafter, $ZrB_2$) powders as a second phase to Silicon Carbide(hereafter, SiC) matrix. The physical, mechanical and electrical properties of electroconductive SiC ceramic composites by Spark Plasma Sintering(hereafter, SPS) were examined. Reactions between ${\beta}-SiC$ and $ZrB_2$ were not observed in the XRD analysis. The relative density of mono SiC, SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ and SiC+25[vol.%]$ZrB_2$ composites are 90.93[%], 74.62[%], 74.99[%] and 72.61[%], respectively. The XRD phase analysis of the electroconductive SiC ceramic composites reveals high of SiC and $ZrB_2$ and low of $ZrO_2$ phase. The lowest flexural strength, 108.79[MPa], shown in SiC+15[vol.%] $ZrB_2$ composite and the highest - 220.15[MPa] - in SiC+20[vol.%] $ZrB_2$composite at room temperature. The trend of the mechanical properties of the electroconductive SiC ceramic composites moves in accord with that of the relative density. The electrical resistivities of mono SiC, SiC+15[vol.%]$ZrB_2$, SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ and SiC+25[vol.%]$ZrB_2$ composites are 4.57${\times}10^{-1}$, 2.13${\times}10^{-1}$, 1.53${\times}10^{-1}$ and 6.37${\times}10^{-2}$[${\Omega}$ cm] at room temperature, respectively. The electrical resistivity of mono SiC, SiC+15[vol.%]$ZrB_2$. SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ and SiC+25[vol.%]$ZrB_2$ are Negative Temperature Coefficient Resistance(hereafter, NTCR) in temperature ranges from 25[$^{\circ}C$] to 100[$^{\circ}C$]. The declination of V-I characteristics of SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ composite is 3.72${\times}10^{-1}$. It is convinced that SiC+20[vol.%]$ZrB_2$ composite by SPS can be applied for heater or electrode above 1000[$^{\circ}C$]

수용액 중에서 생리학적 완충제 아미노 알코올과 Zn(II) 이온과의 착물 형성 (Formation of Zn(II) Complexes of Physiological Buffer Amino alcohols in Aqueous Solution)

  • 홍경희;전용진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7555-7563
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    • 2015
  • 이온강도 0.10 M, $25^{\circ}C$ 수용액에서 Zn(II)이온과 2-(2-hydroxyethylamino)-2-(hydroxymethyl)-1,3-propa nediol(Monotris), Bis(2-hydroxyethyl)imino-tris(hydroxymethyl)methane(Bistris)과의 착물 형성을 전위차법으로 연구하였다. Zn(II)-Monotris 시스템에서 Monotris(L) 착물 $ZnL^{2+}$는 리간드의 히드록실 산소 원자 중에서 한 개의 산소 원자 뿐만 아니라 아민 질소가 배위되었다. 배위되어 있던 히드록실기의 수소 이온이 염기성 영역에서 해리되었다. Zn(II)-Bistris 시스템에서 Bistris(L) 착물 $ZnL^{2+}$는 리간드의 히드록실 산소 원자 중에서 두 개의 산소 원자 뿐만 아니라 아민 질소가 배위되었다. 배위되어 있던 히드록실기들 중 한 개의 히드록실기에서 수소 이온이 염기성 영역에서 해리되었다. 추가적으로 다른 한 개의 히드록실기에서 수소이온이 강염기 영역에서 해리되었다. $ZnL^{2+}$, $ZnLH_{-1}{^+}$, $ZnLH_{-2}$, $Zn_2L_2H_{-2}{^{2+}}$ 그리고 $Zn_2L_2H_{-3}{^+}$의 평형 상수값을 계산하였다.

진동대실험을 통한 비내진상세를 가지는 RC 골조의 조적채움벽 유무에 따른 동적 거동 평가 (Dynamic Behaviour of Masonry inFilled Reinforced Concrete Frames with Non-Seismic Details)

  • 백은림;김경민;천주현;오상훈;이상호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.121-129
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    • 2017
  • 본 논문에서는 국내 비내진상세 조적채움벽 RC 골조의 동적거동 및 손상모드를 파악하기 위하여 실규모 크기의 비내진상세 RC 골조와 조적채움벽 RC 골조를 대상으로 진동대 실험을 실시하여 응답 및 거동 특성을 비교 평가하였다. 진동대 실험 결과, 순수 RC 골조는 기둥상하부 휨균열 및 접합부 전단균열이 심화되어 최종 파괴되었다. 조적채움벽 RC 골조의 경우 골조의 손상은 비교적 작았으며 조적벽체의 중앙부의 슬라이딩 균열 및 대각 전단 균열 손상이 크게 발생하였다. 조적채움벽 RC 골조는 순수 RC 골조에 비하여 초기상태의 공진주기가 짧아졌으며 최종 가진시에서 최대변위응답은 약 62% 감소하였다. 본 연구에서 적용한 조적채움벽은 비내진 상세를 가지는 RC 골조의 강성을 약 1.6배, 최대 강도를 약 2.2배 증가시키는 데 기여하는 것으로 분석되었다.

Ethylene Glycol 유사체가 탈회된 상아질의 물리적 성질에 미치는 영향 (THE EFFECT OF ETHYLENE GLYCOL ANALOGS ON MECHANICAL PROPERTIES OF MOIST DEMINERALIZED DENTIN MATRIX)

  • 이경하;조영곤;이광원
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제31권4호
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    • pp.290-299
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    • 2006
  • 본 연구에서는 상아질의 항복인장강도 (UTS)나 탄성계수 (E)와 같은 물리적 특성이 적용된 용매틀의 각각에 대한 Hoy의 수소결합 용해도 매개변수에 반비례한다는 가설을 설정하고 실험한 결과 가설이 입증되었으며 이를 토대로 다음과 같은 결론을 유도하여 보았다. 첫째는 탈회된 상아질의 인장 특성 및 물성이 가해진 극성 용매의 수소결합능에 밀접히 연관되어 있다는 것이며, 둘째는 낮은 수소결합능을 가진 용매는 교원섬유 층 내에서 새로운 펩타이드간 수소결합을 유도함으로써 탈회된 상아질의 인장력 및 탄성계수를 증가시킨다는 결과이다. 셋째로는 이러한 결과들을 토대로 높은 수소결합능을 가진 용매들은 새로운 펩타이드간 수소결합의 형성을 차단하여 탈회된 상아질의 구조적 특성을 유지시킬 수 있다는 결론을 도출하였다.

발전용 역청탄과 저열량탄 혼소시 Tar/Soot의 배출 특성 연구 (Investigation of Tar/soot Yield of Bituminous and Low Rank Coal Blends)

  • 이병화;김진호;김규보;김승모;전충환
    • 에너지공학
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    • 제23권2호
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    • pp.42-48
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    • 2014
  • 미분탄의 연소 또는 열분해 과정으로부터 발생하는 tar-soot는 복사 열전달 및 질소산화물의 추가적인 발생 원인이라는 관점에서 의미 있게 다루어지고 있다. 최근 저열량탄이 증가함에 따라 시멘트의 원료로 재활용되던 석탄회에서 다량의 미연분과 tar-soot가 포함되어 오히려 다시 반입되는 사례가 빈번해지고 있다. 따라서 본 연구에서는 저열량탄 사용 확대에 따른 혼탄연소 조건에서 tar-soot의 배출특성을 살펴보기 위해 반응기로써 LFR(Laminar Flow Reactor)을 적용하였으며, 연료로는 현재 국내발전소에서 사용 중인 역청탄 2종(MOUNTAIN, MACARHTUR)과 아역청탄(KPU)을 이용하여 단탄별 tar-soot 배출특성과 혼소비에 따른 배출특성을 화염의 구조 변화와 함께 측정하였다. 휘발분이 많은 아역청탄의 soot cloud 길이는 역청탄에 비해 길었지만 전체적인 화염 길이는 짧아졌다. 단탄별 실험결과에서는 역청탄의 tar-soot 발생량이 아역청탄의 발생률보다 높았으며 역청탄 중 휘발분 함량이 많은 MOUNTAIN탄이 상대적으로 휘발분 함량이 적은 MACARHTUR탄의 tar-soot 발생률보다 높았다. 혼소시에는 단탄의 연소특성과는 다른 새로운 특성을 나타내었으며 저열량탄과 혼소되는 역 청탄의 종에 따라 tar-soot 발생량이 지배되는 것을 확인하였으나 혼소비에 따른 평균적 특성이 아닌 완전히 차별되는 배출특성을 나타냄에 따라 석탄의 등급에 따라 최적의 혼소비를 찾아서 연소시키는 것이 tar-soot 발생량을 줄일 수 있는 방법임을 의미한다.

지질 구조에 의한 사면의 불안정성에 관한 연구: 충북 피반령 부근 (Study of Structurally Controlled Slope Instability: Pibanryeong, Chungbuk, S. Korea)

  • 정상원;최병렬
    • 지질공학
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    • 제18권4호
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    • pp.459-470
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    • 2008
  • 절토사면의 안정과 관련하여 충북 청원군에서 보은군을 가로지르는 국도 25번을 따라 지질구조에 의하여 형성된 여러종류의 사면 파괴유형을 사례 분석을 통하여 해석하고 사면의 불안정성에 영향을 끼치는 요인을 연구하였다. 노두의 발달이 양호한 3 지점을 선정하였으며, 정면적법을 이용하여 불연속면의 방향성, 연장성, 절리의 표면 거칠기 및 암석의 일축압축강도 등 공학적 특성을 분석하였다. 연구지역은 옥천습곡대에 해당되며, 미동산층의 석영편암과 규암과 운교리층의 천매암으로 구성된다 이들 암석은 미약한 변성작용을 받은 변성퇴적암으로 구성되기 때문에 절리구조 이외의 불연속면 즉 편리와 벽개구조 등의 면구조와 습곡작용에 의한 지층의 굴곡현상이 잘 발달되어 있다. 초기의 광역습곡구조와 후기의 중첩습곡구조의 발달에 따른 절리구조의 형성으로 지층의 주향에 평행하거나 수직한 절리군 및 쐐기형 또는 가위형 절리군 등 다양한 형태의 절리가 형성되었으며 절리와 벽개구조 및 층리와 사면의 방향성이 서로 교차하여 여러 종류의 파괴양상을 일으키는 불안정 요인이 되었다. 습곡구조에 의해 사면의 방향과 층리의 방향성이 서로 일치하는 경우 평면파괴를 비롯하여 대규모 파괴를 유발시킬 수 있는 요인이 많았으며, 사면과 층리의 방향성이 서로 고각으로 교차하는 지역에서는 절리군과 벽개의 교차에 의하여 지역적인 소규모의 파괴양상을 보이는 것으로 분석되었다.

페탄광지역의 지반침하발생과 지하 채굴적의 상관관계 연구 (A Study on the Correlation between Coal Mining Subsidence and Underground Goaf)

  • 최종국;김기동;송교영;조민정
    • 자원환경지질
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    • 제41권4호
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    • pp.453-464
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    • 2008
  • 이 연구에서는 폐탄광 지역에서 발생하는 지반침하와 지하 채굴적 사이의 상관성을 지질, 지하구조, 탄층의 심도와 두께, 지하갱도의 분포 측면에서 분석하고자 하였다. 연구대상 지역은 강원도 삼척시 삼척탄전에 속하며, 채굴적 특성을 고려하지 않은 기존의 연구에서 수치지질도, 수치갱내도, 현장조사보고서 자료와 GIS의 공간분석기법을 적용하여 지반침하 취약성이 높게 분석된 지역에 해당된다. 연구지역에 대한 수치지질도 및 지반안정성 조사 보고서를 기반으로 연구지역내에서 지반침하가 관측된 지역의 분포, 지표 및 지하의 지질구조와 탄층의 분포현황을 분석하였고, 수치갱내도 자료를 이용하여 지하 갱도의 심도 및 중첩분포 현황을 분석하였다. 연구결과, 지표의 암석 강도 저하, 얕은 심도와 두꺼운 층후의 함탄층 존재가 지반침하 발생과 밀접한 관련이 있는 것으로 분석되었다. 또한, 다수의 중첩된 갱도의 분포 및 얕은 심도의 지하 갱도 존재, 단층의 존재 역시 지반침하발생에 영향을 주는 주요인으로 확인되었다. 지반침하 위험지역을 정량적으로 예측함에 있어, 연구결과로 나타난 지반침하 관련 요인을 추가로 데이터베이스화하여 폐탄광 지역별로 적합한 지반침하예측 모델을 구축한다면 폐탄광 지역의 지반침하위험 예측 및 예방에 매우 효과적일 것으로 판단된다.