• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.113-123
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• 2007

투수계수가 낮은 뒤채움 흙을 사용하는 보강토는 비배수 상태에 놓일 경우 그 안정성이 우려되므로 비배수 인발력의 변화를 사전에 파악하여 설계에 반영하는 것이 중요하다. 본 논문은 실트질 모래에 삽입된 강보강재에 대한 배수 및 비배수 인발시험에 대한 수치해석을 수행하여 그 분석결과를 소개하고 있다. 해석에 적용된 흙은 각각 0%(순수모래), 5%, 10%, 그리고 15% 실트질 모래였으며, 상재하중은 30kPa, 100kPa과 200kPa이 었다. 해석결과 배수 인발력과 비배수 인발력 모두 실트 함유량에 의해 영향을 받고, 흙의 내부마찰각과 상재하중이 증가함에 따라 인발력 또한 증가하는 것으로 나타났다. 비배수 시험에서는 과잉간극수압이 발생함에 따라 보강재에 작용하는 유효응력이 감소하였으며, 그 결과 배수 인발력에 비해 비배수 인발력이 상재하중 30kPa에서 약 57%, 그리고 100kPa과 200kPa에서 약 70%로 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 수치해석결과는 기존에 같은 조건에서 수행된 실내모델시험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.37-46
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• 2008

포장재료의 역학적 특성을 대표하는 회복탄성계수는 '86 AASHTO 설계법에서 노상의 기본입력 물성치로 적용한 이후 포장 설계, 해석뿐 아니라 포장 평가, 유지관리 등에도 보편적 개념으로 정착되어 가고 있다. 국내 노상토의 회복탄성계수는 함수비와 건조단위중량으로 대표되는 재료적 요인과 축차응력 및 구속응력에 대단히 큰 영향을 받고 있고, 하중주파수의 영향은 있으나 그 정도가 크지 않고, 하중반복횟수의 영향은 무시 가능한 것으로 알려져 있다(건설교통부 2003). 따라서 국내 포장재료에 따른 회복탄성계수의 적절한 평가는 국내 포장구조체의 역학거동 및 공용성 평가를 위해 매우 중요한 사항이다. 이와 같은 배경으로 본 연구에서는 국내 노상토 재료의 역학적 특성 변화를 포장 단면설계에 합리적으로 반영하기 위한 노상토 해석모델을 제안하였고, 제안된 모델을 적용한 유한요소해석 결과와 시험도로 실측치와의 비교 검증을 통해 제안된 모델의 신뢰성을 검증하였다.

• Composites Research
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• 제22권2호
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• pp.30-36
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• 2009

본 논문에서는 헬리콥터 착륙장치를 위한 복합재료 토크링크를 개발하기 위한 설계 기법을 제시하였다. 복합재 토크링크는 헬리콥터 착륙장치의 충격흡수부의 정렬을 위해 장착되는 장치로서 가벼우면서도 강성이 커서 외부하중에 대해 최소의 변형량을 가져야 한다. 또 가격적인 측면을 고려한 복합재 구조물 제조 공정(RTM: 수지충전공정)이 반영되어 대량생산이 가능한 구조 및 형태를 가져야 한다. 본 논문에서는 복합재 구조물 제조 공정과 동일한 공정으로 시편을 제작하여 설계에 필요한 기계적 특성을 얻었으며, 유한요소해석을 통하여 복합재 토크링크에 대한 최적 형상설계를 수행하였다. Lug 형태를 가지는 두꺼운 복합재료 구조물인 복합재료 토크링크의 설계를 위해서는 ABAQUS의 3D Layered Solid 요소로 구성된 유한요소모델을 활용하여 복합재료의 두께방향을 포함한 강도해석을 수행하였으며, Rigid-Deform 구속조건의 접촉문제를 고려한 비선형 정적 해석을 반복적으로 수행하여 주어진 정강도 요구조건을 만족시키는 복합재 토크링크를 설계하였다.

• Composites Research
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• 제22권6호
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• pp.13-17
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• 2009

본 연구에서는 컴퓨터 단층촬영 장비의 크레이들에 대한 샌드위치 복합재 3차원 형상을 결정하였고, 유한요소해석을 통해 구조성능 기준을 만족하는 적층 패턴을 제안하였으며, 균일한 X선 투과 성능을 만족하는 생산공법을 제안하였다. 크레이들 설계는 다른 부품과의 공간, 고정 방법, 헤드레스트 부품과의 조립조건을 고려하였다. 정해진 위치에 135 kg 하중이 가해질 때, 크레이들 끝단부 처짐이 20 mm 이하인 기준을 만족하는 적층패턴을 결정하였다. 생산공법 측면에서 우선 카본 소재/폴리에스터 수지로 핸드레이업을 하였으나, 기포 및 과잉수지로 불균일한 X선 투과성능을 보였다. 이를 해결하기 위해 첫 번째 층은 동일소재를 인퓨전 공법으로 하고 나머지 층은 카본 소재/에폭시 수지의 프리프레그 적용으로 X선 투과성능을 개선하였다.

• 박물관보존과학
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• 제29권
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• pp.111-132
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• 2023

테라헤르츠파는 금속에 대부분의 신호가 반사되어 되돌아온다는 특성을 가지고 있다. 이를 활용하여 본 연구에서는 회화 문화재에서 금속 재료의 사용 여부와 그 분포범위를 확인하여 정보를 해석하는 연구를 진행하였다. 먼저 금속 분말 안료와 금속성의 색상과 질감을 표현하는 합성 펄 안료를 사용한 시편 테스트를 통해서는 금속 성분으로 인한 신호 단절과 단면 이미지에 반영되는 양상, 그리고 평면 이미지에서 높은 반사도를 보이는 기본적인 테라헤르츠 이미지 특성을 비교하였다. 이와 더불어 여러 형태의 한국화와 유화에 대한 이미지 분석을 진행하여 금속 채색 재료의 내부 채색 여부와 그 분포 범위를 파악하였으며 이를 바탕으로 그림의 상태 확인과 더불어 추가적인 미술사적 정보를 획득하였다. 테라헤르츠 이미징 기술은 금속 성분의 재료가 사용된 여러 유형의 회화에 대하여 채색 기법과 내부 정보에 대한 진단 분석으로 보존처리를 위한 자료 및 미술사적인 내용 규명에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제19권2호
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• pp.28-34
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• 2006

고온자전합성법과 스파크 플라즈마 소결법으로 여러 가지 $TiB_2$ 함유량을 갖는 $Cu-TiB_2$ 금속복합재료를 제조하였다. 점용접 전극과 미끄럼 접촉재로 사용하기 위해 인장특성, 경도, 마모저항 등의 물성치를 조사하였다. 강화재의 형상, 크기, 부피분율 등에 의해 복합재료의 특성이 달라지므로 유효물성치를 예측하기 위한 모델링이 필수적이다. 유한요소해석결과 유효탄성 계수가 실험치와 일치하는 것을 확인하였고 Eshelby 모델, Mori-Tanaka의 평균장 이론이 결합된 Eshelby 모델, 혼합법칙 등으로 복합재료의 탄성계수를 예측한 결과 Mori-Tanaka의 평균장 이론이 결합된 Eshelby 모델이 실험치를 사장 잘 묘사하는 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권9호
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• pp.146-154
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• 1997

Ion implantation has been used successfully as a surface treatment technology to improve the wear. fatigue and corrosion resistances of materials. A modified surface layer by ion implantation is very thin(under 1 m), but it has different mechanical properties from the substrate. It has also different wear characteristics. Since wear is a dynamic phenomenon on interacting surfaces with relative motion, an effective method for investigtating the wear of a thin layer is the observation of wear process in microscopic detail using in-situ system. The change of wear properties produces the transition of wear mode. To know the microscopic wear mechanism of this thin layer, it is very important to clarify its microscopic wear mode. In this paper, using the SEM and AFM Rribosystems as in-situ system, the microscopic wear of Ti ion-implanted 1C-3Cr steel, a material for roller in the cold working process, was investigated in repeated sliding. The depth of wear groove and the speciffc wear amount were changed with transition of microscopic wear mode. The depth of wear groove with friction cycles in AFM tribosystem and specific wear amount of Ti ion-implanted 1C-3Cr steel were less about 2-3 times than those of non-implanted 1C-3Cr steel. The microscopic wear mechansim of Ti ion-implanted 1C-3Cr steel was also clarified. The microscopic wear property was quantitatively evaluated in terms of microscopic wear mode and specific wear amount.

• Composites Research
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• 제20권6호
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• pp.1-7
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• 2007

본 연구에서는 팽창흑연/탄소섬유 혼합 보강 전도성 고분자 복합재료를 2단계 성형 공법으로 제조하였으며, 탄소섬유의 첨가가 전도성 고분자 복합재료의 전기적, 기계적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 전도성 충진재들은 고분자 수지와 기계적으로 혼합되었으며 이를 통하여 복합재료가 전기적 특성을 가지도록 하였다. 팽창흑연은 입자 간 접촉 면적이 넓기 때문에 복합재료 내 전도성 네트워킹의 형성에 매우 유리하지만, 팽창흑연과 고분자 수지만을 사용하여 상기 공정으로 복합재료를 제조할 경우 우수한 기계적 강도를 얻기가 어렵다. 따라서 이를 보완하기 위하여 탄소섬유를 복합재료에 첨가하였으며 전기적 기계적 물성을 바탕으로 탄소섬유의 혼합 비율을 최적화하였다. 굽힘 강도는 탄소섬유의 충친 비율이 증가할수록 섬유에 의한 강화 효과에 의하여 증가 하지만, 32wt.% 이상에서는 오히려 감소하였다. 이는 여분의 탄소섬유들이 공극을 발생시켜 응력집중이 발생하기 때문으로 판단된다. 전기 전도도는 탄소섬유의 비율이 증가할수록 전도성 공백이 발생하고 팽창흑연의 전도성 네트워킹이 저해되기 때문에 계속 감소한다.

• Elastomers and Composites
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• 제37권4호
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• pp.217-223
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• 2002

실리카로 보강된 고무 배합물은 카본 블랙으로 보강된 배합물에 비해 보강제의 분산이 나쁘고 느린 가황 특성을 보인다. 보강제의 분산을 향상시키고 가황 특성을 빠르게 하기 위해 일반적으로 실리카로 보강된 고무 배합물에서는 실란커플링제인 bis-(3-(triethoxysilyl)-propyl)-tetrasulfide (TESPT)와 diphenylguanidine (DPG)를 사용한다. Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR)은 실리카로 보강된 styrene-butadiene rubber (SBR) 배합물에서 실리카의 분산을 향상시킨다. 이 연구에서는 실리카로 보강된 SBR 배합물의 특성에 NBR이 미치는 영향에 대해 조사하였다. NBR을 포함하고 있으나 TESPT의 양이 적거나 DPG를 포함하지 않은 배합물(배합물 A)의 특성과 NBR은 포함하지 않고 TESPT와 DPG를 포함하는 배합물(배합물 B)의 특성을 비교하였다. 배합물 A의 스코치 시간은 배합물 B의 것에 비해 빨랐고 모듈러스와 인장 강도는 배합물 B에 비해 약간 떨어지는 경향을 보였다. 마찰 특성은 배합물 A의 것이 배합물 B의 것에 비해 우수하게 나타났다. NBR의 사용으로 TESPT와 DPG의 사용을 줄일 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권4호
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• pp.297-304
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• 2023

Targeted introduction of explosion-resisting and energy-absorbing materials and optimization of explosion-resisting composite structural styles in underground engineering are the most important measures for modern engineering protection. They could also improve the survivability of underground engineering in wartime. In order to test explosion-resisting and energy-absorbing effects of high-performance equal-sized-aggregate (HPESA) concrete, the explosive loading tests were conducted on HPESA concrete composite plates by field simple explosion craters. Time-history curves of the explosion pressure at the interfaces were obtained under six conditions with different explosion ranges and different thicknesses of the HPESA concrete plate. Test results show that under the same explosion range, composite plate structures with different thicknesses of the HPESA concrete plate differ significantly in terms of the wave-absorbing ability. Under the three thicknesses in the tests, the wave-absorbing ability is enhanced with the growing thickness and the maximum pressure attenuation index reaches 83.4%. The energy attenuation coefficient of the HPESA concrete plate under different conditions was regressively fitted. The natural logarithm relations between the interlayer plate thickness and the energy attenuation coefficient under the two explosion ranges were attained.