• Earthquakes and Structures
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• 제23권4호
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• pp.363-371
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• 2022

Traditional metal dampers have disadvantages such as a higher yield point and inadequate adjustability. The experimental results show that the low yield point steel has superior energy dissipation hysteretic capacity and can be applied to seismic structures. To overcome these deficiencies, a novel compound metal damper comprising both low yield point steel plates and common steel plates is presented. The optimization objectives, including "maximum rigidity" and "full stress state", are proposed to obtain the optimal edge shape of a compound metal damper. The numerical results show that the optimized composite metal damper has the advantages such as full hysteresis curve, uniform stress distribution, more sufficient energy consumption, and it can adjust the yield strength of the damper according to the engineering requirements. In view of the mechanical characteristics of the compound metal damper, the equivalent model of eccentric cross bracing is established, and the approximate analytical solution of the yield strength and the yield displacement is proposed. A nonlinear simulation analysis is carried out for the overall aseismic capacity of three-layer-frame structures with a compound metal damper. It is verified that a compound metal damper has better energy dissipation capacity and superior seismic performance, especially for a damper with double-objective optimized shape.

• 센서학회지
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• 제33권3호
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• pp.173-178
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• 2024

Development of pressure sensors for harsh environments with high pressure, humidity, and temperature is essential for many applications in the aerospace, marine, and automobile industries. However, existing materials such as polymers, adhesives, and semiconductors are not suitable for these conditions and require materials that are less sensitive to the external environment. This study proposed a pressure sensor that could withstand harsh environments and had high durability and precision. The sensor comprised a piezoresistor pattern and an insulating film directly formed on a stainless-steel membrane. To achieve the highest sensitivity, a pattern design method was proposed that considered the stress distribution in a circular membrane using finite element analysis. The manufacturing process involved depositing and etching a dielectric insulating film and metal piezoresistive material, resulting in a device with high linearity and slight hysteresis in the range of a maximum of 40 atm. The simplicity and effectiveness of this sensor render it a promising candidate for various applications in extreme environments.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제11권1호
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• pp.57-70
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• 2024

Masonry arch bridges as a vital infrastructure were not designed for seismic loads. Given that masonry arch bridges are made up of various components, their contribution under the seismic actions can be very undetermined and each of these structural components can play a different role in energy dissipation. Iran is known as a high-risk area in terms of seismic excitations and according to the seismic hazard zoning classification of Iran, most of these railway infrastructures are placed in the high and very high seismicity zones or constructed near the major faults. Besides, these ageing structures are deteriorated and thus in recent years, some of these bridges using various retrofitting approaches, including sprayed concrete technique are strengthened. Therefore, investigating the behavior of these restored structures with new characteristics is very significant. The aim of this study is to investigate the cyclic in-plane performance of masonry arch bridges retrofitted by sprayed concrete technique through the finite element simulation. So, by considering the fill-arch interaction, the nonlinear behavior of a bridge has been investigated. Finally, by extracting the hysteresis and enveloping curves of the retrofitted and non-retrofitted bridge, the effect of strengthening on energy absorption and degradation of material has been investigated.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.2369-2379
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• 2013

불포화 조건에서 흙의 초기 밀도에 따라 흙-함수특성곡선이 변화시키게 되며, 이로 인하여 불포화 조건에서 투수특성도 변화하게 된다. 이에 대한 영향을 고찰하기 위하여 상대밀도 40%, 60% 및 75%의 주문진 표준사에 대한 건조 및 습윤과정에서의 흙-함수특성곡선(SWCC)과 불포화 투수계수함수를 산정하였다. van Genuchten (1980)의 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정한 결과 공기유입값과 관계된 계수 ${\alpha}$는 습윤과정에서 더 큰 값을 가지며, 변곡점의 경사에 관계된 계수 n과 잔류함수비에 관계된 계수 m은 건조과정에서 더 큰 값을 갖는다. 그리고 상대밀도가 증가할수록 공기함입치는 증가하지만 수분함입치는 감소하며, 동일한 상대밀도에서 공기함입치는 수분함입치보다 크게 발생된다. 한편, 계수추정방법 가운데 하나인 van Genuchten (1980)의 방법을 적용하여 불포화 투수계수함수를 산정한 결과 불포화 투수계수는 포화시 투수계수로 일정하게 유지되다가 공기함입치 혹은 수분함입치 직전에 급격하게 감소하는 것으로 나타났다. 건조과정에서의 포화투수계수는 습윤과정에서의 포화투수계수보다 크게 나타나며, 상대밀도가 증가함에 따라 건조 및 습윤과정에서의 포화투수계수는 감소한다. 실험결과에 의하면 주문진 표준사의 초기 간극비에 따라 흙-함수특성곡선(SWCC)에서의 공기함입치(AEV)는 감소하고 포화투수계수는 증가하므로, 흙-함수특성곡선(SWCC)과 불포화 투수계수함수(HCF)는 초기 간극비에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.26-34
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• 1999

비선형 반도체 전력변화장치의 사용이 급증함에 따라 전원 측에 발생되는 고조파 및 무효전력을 보상하기 위한 능동전력필터에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으며 실용화를 위한 노력이 계속 되고 있다. 그러나 수동필터 대비 능동전력필터의 가격이 아직까지는 고가이기 때문에 이의 상용화가 더디게 진전되고 있는 추세이며, 특히 소·중용량의 능동전력필터의 제어를 위하여 디지털 신호 처리용 프로세서인 DSP(digital signal processor)를 사용하는 경우 아직까지 그 가격이 고가이기 때문에 능동필터의 제어가격을 상승시키는 요인으로 작용한다. 한편 능동전력필터의 가격을 낮추기 위해 아날로그 제어기만을 도입하는 경우 제어회로가 너무 복잡해 지고 제어의 유연성이 떨어지는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 3상 5[kVA]급 농동전력필터의 저가형 제어기를 구현하기 위해 저가의 원칩 마이크로프로세서인 80C196KC를 사용하영 디지털 제어부를 구성하며 이를 통해 보상전류 성분의 계산 및 직류단 일정 전압제어를 수행하고, 능동필터 시스템의 전류제어를 위하여 아날로글 형태의 제어기인 히스테리시스 제어기를 함께 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 보상 시스템의 특성을 해석하였으며 실험에 의해 능동전력필터의 저가화를 위해 설계된 제어기가 고조파 및 무효전력 보상을 충실히 수행함을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제20권3호
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• pp.281-295
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• 2010

새롭게 구축된 자동 흙-함수특성곡선 시험장치는 측정원리가 간단하고 연속적인 측정이 가능하며, 시험자에 의해 발생될 수 있는 오차를 최소화하여 보다 정확한 불포화토의 흙-함수특성곡선을 산정할 수 있다. 본 시험장치는 압력조절장치, 플로우셀, 물저장소, 공기방울트랩, 저울, 시료준비장치, 측정시스템 등으로 구성되어 있다. 공기의 압력은 0-300 kPa범위까지 적용할 수 있으며, 단기간내 시험을 완료할 수 있다. 본 시험장치에서는 건조과정과 습윤과정을 재현할 수 있으며, 측정 자동화 프로그램(SWRC)을 이용하여 건조과정과 습윤과정에 따른 시료내 함수비 변화를 실시간으로 확인할 수 있다. 본 시험기를 이용하여 상대밀도 75%인 주문진 표준사에 대한 건조 및 습윤과정의 체적함수비에 따른 모관흡수력을 측정하였다. 측정결과, 건조 및 습윤과정을 거치는 동안 동일한 체적함수비에서 대한 모관흡수력 값이 다르게 나타나는 이력현상(hysteresis)이 발생하였다. 측정된 결과를 토대로 기존의 Brooks and Corey, van Genuchten 및 Fredlund and Xing 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선을 예측하였다. 결정계수를 이용하여 이들 방법에 대한 정확성을 평가한 결과 대상토질조건의 경우 van Genuchten방법이 신뢰성이 가장 높은 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.609-615
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• 2005

Sol-gel 법을 이용하여 La를 $10mo1\%$로 고정시킨 PLZT(10/y/z) 박막을 제작하여 Zr/Ti 조성비에 따른 전기적 특성을 조사하였다. Zr/Ti 조성비에서 Ti 함유량이 증가함에 따라, 10kHz에서 비유전률은 550에서 400으로 감소된 반면, 유전손실은 0.028에서 0.053로 증가되었으며, 170kV/cm에서 누설전류밀도는 $1.64\times10^{-6}$에서 $1.26\times10^{-7}\;A/cm^2$으로 감소되었다. PLZT 박막의 이력곡선을 $\pm170kV/cm$에서 측정한 결과, Zr/Ti 조성비가 40/60에서 0/100로 변화함에 따라 PLZT 박막의 잔류분극과 항전계는 6.62에서 $12.86{\mu}C/cm^2$, 32.15에서 56.45kV/cm로 각각 증가되었다. $\pm5V$의 사각펄스를 $10^9$회 인가하여 피로특성을 측정한 결과, PLZT(10/40/60) 박막의 잔류분극은 초기분극 값으로부터 $50\%$ 감소된 반면, PLZT(10/0/100) 박막은 $28\%$ 감소되었다. 또, $10^5$초의 retention 측정 결과에서 PLZT(10/0/100) 박막은 초기분극 값에서 오직 $10\%$만이 감소된 반면, PLZT(10/40/60) 박막은 $40\%$ 감소되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1066-1072
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• 2005

비휘발성 메모리 소자로의 응용의 관점에서, sol-gel 방법으로 PLZT(x/30/70) 박막을 제작하여 La 농도에 따른 구조적 및 전기적 특성을 조사하였다 La 농도가 0 에서 $10mol\%$ 로 증가함에 따라, PLZT 박막의 유전상수는 450 에서 600 으로 증가된 반면, 유전손실과 100kV/cm에서 측정한 누설전류밀도는 각각 0.075 에서 0.025 로 $5.83{\times}10^{-7}$에서 $1.38{\times}10^{-7}A/cm^2$ 으로 감소되었다. 175kV/cm 에서 측정한 PLZT 박막의 이력곡선을 측정한 결과, La 농도가 0 에서 $10mol\%$ 로 증가함에 따라 박막의 잔류분극과 항전계는 각각 20.8에서 $10.5{\mu}C/cm^2,$ 54.48 에서 32.12kV/cm 로 감소되었다. PLZT 박막에 ${\pm}5V$ 의 사각펄스를 $10^9$ 회 인가하여 피로특성을 측정한 결과, La 농도가 증가함에 따라 초기 분극값의 감소가 64 에서 $40\%$ 로 개선됨을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.176-176
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• 2010

One of the critical issues for applications of flexible organic thin film transistors (OTFTs) for flexible electronic systems is the electrical stabilities of the OTFT devices, including variation of the current on/off ratio (Ion/Ioff), leakage current, threshold voltage, and hysteresis under repetitive mechanical deformation. In particular, repetitive mechanical deformation accelerates the degradation of device performance at the ambient environment. In this work, electrical stability of the pentacene organic thin film transistors (OTFTs) employing multi-stack hybrid encapsulation layers was investigated under mechanical cyclic bending. Flexible bottom-gated pentacene-based OTFTs fabricated on flexible polyimide substrate with poly-4-vinyl phenol (PVP) dielectric as a gate dielectric were encapsulated by the plasma-deposited organic layer and atomic-layer-deposited inorganic layer. For cyclic bending experiment of flexible OTFTs, the devices were cyclically bent up to 105 times with 5mm bending radius. In the most of the devices after 105 times of bending cycles, the off-current of the OTFT with no encapsulation layers was quickly increased due to increases in the conductivity of the pentacene caused by doping effects from $O_2$ and $H_2O$ in the atmosphere, which leads to decrease in the Ion/Ioff and increase in the hysteresis. With encapsulation layers, however, the electrical stabilities of the OTFTs were improved significantly. In particular, the OTFTs with multi-stack hybrid encapsulation layer showed the best electrical stabilities up to the bending cycles of $10^5$ times compared to the devices with single organic encapsulation layer. Changes in electrical properties of cyclically bent OTFTs with encapsulation layers will be discussed in detail.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.377-385
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• 2022

우리나라 전통 숯가마로부터 제조된 숯의 표면형상과 흡착특성을 분석한 후, 습도와 온도를 조절하면서 이들의 수분 흡착성능을 측정하고 황토, 활성탄소섬유 직포 및 활성탄소섬유 종이의 수분 흡착성능과 비교하였다. 숯은 소수성이므로 45% 이하의 습도에서는 수분을 잘 흡착하지 않지만 습도가 증가하면 흡착성능이 서서히 1차식에 비례하여 증가하였다. 황토 분말도 낮은 습도에서는 숯과 유사했지만 습도가 증가하면 흡착성능이 기하급수적으로 증가하면서 Type V 등온흡착곡선을 보였다. 따라서 조선시대에 기상청 직원들이 숯과 황토의 수분 흡착능력을 일기예보에 적용하였다는 기록을 실험적으로 확인할 수 있었다. 활성탄소섬유 직포와 활성탄소섬유 종이는 수분 흡착능력이 월등하고 신속한 반응을 보이므로 습도측정 센서에 적용할 수 있다고 판단된다. 숯 조각의 등온흡착 및 탈착곡선 측정에서 흡착질인 질소의 탈착이 잘 이루어지지 않아 낮은 압력 이력현상(low-pressure hysteresis)이라는 독특한 Type I과 Type IV의 혼합형태를 보이는데, 이는 질소입자가 흡착시에 숯 세공의 틈새를 비비고 들어가 단단히 끼었다가 탈착시에 빠져나오지 않기 때문이다. 숯을 분말로 분쇄하면 이러한 틈새들이 분쇄되어 비표면적이 증가하고 낮은 상대압력에서 흡착질의 탈착량이 증가되었다.